城市地下管廊和海綿城市

1、地下綜合管廊、海綿城市 新技術(shù)、新機(jī)遇,技術(shù)研發(fā)中心 2015年09月,論述大綱,一、地下綜合管廊,1.1 概念及特點(diǎn) 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1.3 施工關(guān)鍵技術(shù)問題 1.4 國內(nèi)施工技術(shù) 1.5 中鐵一局相關(guān)技術(shù),論述大綱,二、海綿城市,2.1 概念及特點(diǎn) 2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.3 建設(shè)原則 2.4 建設(shè)內(nèi)容 2.5 建設(shè)技術(shù),三、總結(jié),論述大綱,一、地下綜合管廊,1.1 概念及特點(diǎn),各類管線縱橫交叉、錯(cuò)綜復(fù)雜，“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網(wǎng)”等所帶來的問題日益凸顯。,（1）研究背景,問題的提出,城市地下管線是城市重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市各行業(yè)、各功能區(qū)有機(jī)連接的生命線，,1.1 概念及特點(diǎn)

2、,條塊分割、管理分散。隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，城市地下管線的重要性及由條塊分割的管理體制引起的矛盾日益突出。各專業(yè)管線單位隸屬十分復(fù)雜，多頭管理。,（1）研究背景,問題的提出,1.1 概念及特點(diǎn),地下管線資料不完整、查閱困難。a.部分城市地下管線歷時(shí)長(zhǎng)久，資料不完備；b.管線各系統(tǒng)之間互相獨(dú)立，管線管理各自為政，無法信息共享，造成管線資料查閱不集中；c.浪費(fèi)大量的人力物力。,（1）研究背景,問題的提出,1.1 概念及特點(diǎn),2015年7月28日的國務(wù)院常務(wù)會(huì)議指出，推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網(wǎng)”等問題，用好地下空間資源，提高

3、城市綜合承載能力，滿足民生之需，而且可以帶動(dòng)有效投資、增加公共產(chǎn)品供給，提升新型城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。 要?jiǎng)?chuàng)新投融資機(jī)制，在加大財(cái)政投入的同時(shí)，通過特許經(jīng)營、投資補(bǔ)貼、貸款貼息等方式，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與管廊建設(shè)和運(yùn)營管理。,（1）研究背景,政策背景,1.1 概念及特點(diǎn),（2）概念,在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將市政、電力、通訊、燃?xì)?、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理。建設(shè)綜合管廊的意義在于充分利用地下空間，節(jié)省投資，便于管理維護(hù)，保障城市安全。,“地下綜合管廊” = 共同溝,1.1 概念及特點(diǎn),（2）概念,1.1 概念及特

4、點(diǎn),（3）特點(diǎn),綜合性強(qiáng),特 點(diǎn),成效性,方便維護(hù),合理利用地下空間資 源，市政管線集中綜 合布置，形成新的城 市地下智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 行管理系統(tǒng),地下綜合管廊采用鋼 砼框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使 用壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)期使用。,地下綜合管廊內(nèi)預(yù)留 巡查和維護(hù)空間，便 于檢修和處理緊急 事件。,1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,國外發(fā)展現(xiàn)狀,第一階段是早期階段。主要是建造管渠工程以收集、輸送污廢水及雨水，且未作處理就直排水體，逐漸導(dǎo)致城市河流等水體被污染。,第二階段是”點(diǎn)源治理”階段。投入大量財(cái)力鋪設(shè)污水管道、建設(shè)處理廠、站，強(qiáng)化污水處理，提高污水的收集率和處理率；并對(duì)工業(yè)污水、污水廠尾水的排放作了嚴(yán)格的控制。,第三階段是暴雨

5、雨水的管理階段。為了進(jìn)一步改善城市水體的水質(zhì)，70 年代起西方國家便將暴雨雨水的管理提到日程上來，又稱“非點(diǎn)源”治理：一是“源控制”；二是 “下游控制”。,1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,地下綜合管廊的建設(shè)最早出現(xiàn)于1982年巴黎市區(qū)下水道系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)造性地在其中布置了一些供水管、煤氣管和通訊電纜等管線，形成了早期的地下綜合管廊。 英國倫敦市區(qū)建有22條地下綜合管廊； 俄羅斯莫斯科建有120 km的地下綜合管廊； 日本是目前世界上地下綜合管廊建設(shè)最先進(jìn)的國家，計(jì)劃在80多個(gè)縣級(jí)中心城市的城市干線道路下建成長(zhǎng)約1100 km的地下綜合管廊。,國外發(fā)展現(xiàn)狀,1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀,排水網(wǎng)普及

6、率偏低,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,投資欠缺，發(fā)展緩慢,改造升級(jí)，迫在眉睫,1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,我國地下綜合管廊建設(shè)起步較晚，早期地下綜合管廊建設(shè)為1994年上海浦東新區(qū)張楊路11.125km長(zhǎng)地下綜合管廊，收容了給水、電力、信息與煤氣等四種城市管線。另外，上海還建成了總長(zhǎng)約6km的嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)地下綜合管廊系統(tǒng)；杭城建成第一條長(zhǎng)達(dá)2.16km的錢江新城地下綜合管廊。 近年來由于城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃等級(jí)低，擴(kuò)容建設(shè)嚴(yán)重滯后，“看海事件”成為一種“新常態(tài)”。作為解決這一問題的優(yōu)化方案“地下綜合管廊”成為城市地下管網(wǎng)建設(shè)的首選方案，其發(fā)展?jié)摿⒉粊営诘罔F的規(guī)模和數(shù)量，,國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀,1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,

7、住建部會(huì)同財(cái)政部開展中央財(cái)政支持地下綜合管廊試點(diǎn)工作，確定包頭、沈陽、哈爾濱、蘇州、廈門、十堰、長(zhǎng)沙、?？?、六盤水、白銀等十座城市作為地下綜合管廊建設(shè)試點(diǎn)城市，計(jì)劃到2018年建設(shè)地下綜合管廊389公里（2015年開工190公里），總投資351億元。根據(jù)測(cè)算，未來地下綜合管廊需建8000公里，若按每公里1.2億元測(cè)算，投資規(guī)模將達(dá)1萬億。,國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀,1.3 施工關(guān)鍵技術(shù)問題,地下綜合管廊的防滲止漏,關(guān)鍵技術(shù)問題,地下綜合管廊的抗震設(shè)計(jì),地下綜合管廊的排水系統(tǒng),1.3 施工關(guān)鍵技術(shù)問題,防滲止漏措施,地下工程防滲止漏是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。地下水侵入地下綜合管廊不至于產(chǎn)生嚴(yán)重后果，但會(huì)增加排水設(shè)施的

8、啟動(dòng)次數(shù)，同時(shí)會(huì)增加地下綜合管廊內(nèi)空氣的濕度，降低地下綜合管廊內(nèi)管線和監(jiān)控設(shè)施的工作壽命。,設(shè)計(jì)原則 “放、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”。,控制變形：地下綜合管廊工程一般情況下采用整體 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。盡可能增加每節(jié)箱涵的分節(jié) 長(zhǎng)度，減少變形逢的數(shù)量，在變形逢縫間設(shè)置剪 力鍵，以減少相對(duì)沉降，確保變形縫的水密性。,細(xì)部構(gòu)造防水：在變形縫、施工縫、通風(fēng)口、投料口 、出入口、預(yù)留口等部位，采用復(fù)合防水構(gòu)造措施。,地下綜合管廊的防滲止漏,1.3 施工關(guān)鍵技術(shù)問題,地下綜合管廊是城市生命線工程。由于綜合管廊中收納了城市供水、供氣、電力、通訊等多種管線，其在地震等災(zāi)害的沖擊下，會(huì)

9、出現(xiàn)大面積功能性障礙、甚至于導(dǎo)致城市系統(tǒng)全面的功能癱瘓，因此，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在抗震減災(zāi)設(shè)計(jì)方面，通過提高結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施來保證地下綜合管廊的抗震性能。,地下綜合管廊的抗震設(shè)計(jì),1.3 施工關(guān)鍵技術(shù)問題,由于地下綜合管廊內(nèi)管道維修的放空，以及其他一些可能發(fā)生泄漏等情況，將造成一定的地下管廊內(nèi)積水，因此，地下綜合管廊內(nèi)需設(shè)置必要的排水設(shè)施。 在地下綜合管廊內(nèi)設(shè)有一側(cè)設(shè)排水溝，沿線設(shè)置集水井，集水井設(shè)置于每一防火分區(qū)的低處，每座集水井內(nèi)設(shè)置潛水排水泵，通過排水管引出綜合管廊后就近排入道路雨水管。,地下綜合管廊的排水系統(tǒng),1.4 國內(nèi)施工技術(shù),頂 管 施 工 法,管線國內(nèi)既有施工技術(shù),水 平 定 向

10、鉆 進(jìn) 法 HDD,蓋 挖 法,沉 管 法,導(dǎo) 向 鉆 進(jìn) 施 工 法,導(dǎo) 向 鉆 進(jìn) 施 工 法,夯 管 施 工 法,1.4 國內(nèi)施工技術(shù),明挖法,非明挖法,地下綜合管廊國內(nèi)施工技術(shù),TBM 法,地下結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域,盾 構(gòu) 法,暗 挖 法,明 挖 現(xiàn) 澆 施 工,明 挖 預(yù) 制 拼 裝 法,重點(diǎn)介紹,頂 管 法,1.4 國內(nèi)施工技術(shù),最常用的施工方法。采用這種施工方法可以大面積作業(yè)，將整個(gè)工程分割為多個(gè)施工標(biāo)段，以便于加快施工進(jìn)度。同時(shí)這種施工方法技術(shù)要求較低，工程造價(jià)相對(duì)較低。 明挖預(yù)制拼裝法是一種較為先進(jìn)的施工法，在發(fā)達(dá)國家較為常用。采用這種施工方法要求有較大規(guī)模的預(yù)制廠和大噸位的運(yùn)輸及起

11、吊設(shè)備，同時(shí)施工技術(shù)要求較高，工程造價(jià)相對(duì)較高。,明挖現(xiàn)澆施工法,明挖預(yù)制拼裝法,2.4 中鐵一局相關(guān)技術(shù),中鐵一局廈門公司在福建平潭開發(fā)區(qū)首次進(jìn)行3.52km地下綜合管廊建設(shè)，該地下綜合管廊為矩形箱涵雙倉結(jié)構(gòu)，可容納給水管、通信電纜、中水管、直飲水管倉、高壓電力電纜、中壓電力電纜倉等地下管網(wǎng)，該工程的成功建造為企業(yè)拓展新興施工領(lǐng)域積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。,技 術(shù) 經(jīng) 驗(yàn),論述大綱,二、海綿城市,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，不少湖泊被填埋，人口在增加，水資源越發(fā)緊缺。 城市的硬質(zhì)路面比例大大增加，城區(qū)的水文、水力特性明顯改變，城市防洪壓力很大。 過去的城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)以“快速排除”和

12、“末端集中”控制為主要設(shè)計(jì)理念，往往造成逢雨必澇，旱澇急轉(zhuǎn)，難以應(yīng)對(duì)大流量的雨洪。,（1）研究背景,問題的提出,全國有超過360個(gè)城市遭遇過內(nèi)澇，其中60多個(gè)城市單次內(nèi)澇時(shí)間超過12h，淹水深度超過0.5m。 北京、深圳、長(zhǎng)沙等城市出現(xiàn)人員傷亡，造成生命和財(cái)產(chǎn)損失。 我國1 100 座城市缺水，而雨水又沒有得到合理利用，雨水利用潛力巨大。,（1）研究背景,天津,西安,過去三年,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),（1）研究背景,北京,武漢,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),2014年11月2日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部對(duì)外印發(fā)海綿城市建設(shè)技術(shù)指南，2015年7月，江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳出臺(tái)了關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指

13、導(dǎo)意見。江蘇省也因此成為全國率先發(fā)文推進(jìn)海綿城市建設(shè)的省份，要求提高城市綠地系統(tǒng)的雨水吸納能力、海綿型公園綠地建設(shè)、海綿型道路和廣場(chǎng)建設(shè)、海綿型住區(qū)建設(shè)、公共項(xiàng)目的海綿體建設(shè)、提高城市排水系統(tǒng)能力等。 2015年海綿城市建設(shè)16個(gè)試點(diǎn)名單：遷安、白城、鎮(zhèn)江、嘉興、池州、廈門、萍鄉(xiāng)、濟(jì)南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區(qū)和西咸新區(qū)。,（1）研究背景,政策背景,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),（1）研究背景,政策背景,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),（2）概念,指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加

14、以利用。,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),海綿城市,（2）概念,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),海綿城市,（3）特點(diǎn),功能協(xié)調(diào),特 點(diǎn),節(jié)約高效,環(huán)境優(yōu)美,城市用水城市用水能夠 很好地滿足用于居民生 活飲水、工業(yè)用水、農(nóng) 業(yè)用水和綠化灌溉、生 態(tài)環(huán)境用水，城市吸水、 排水和雨洪利用協(xié)調(diào)等。,城市用水按照節(jié)水優(yōu)先 的原則，重視雨水利用、 中水回用、水循環(huán)利用， 節(jié)水政策到位，節(jié)水技 術(shù)普及，節(jié)水文化深入 人心等。,人水和諧理念，水污染 治理有效，水質(zhì)達(dá)標(biāo)， 水生態(tài)環(huán)境適應(yīng)生物和 人類生存等。,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),國際經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐表明，在提升城市排水系統(tǒng)時(shí)完全可以優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮

15、更多利用自然力量排水，把自然和城市建設(shè)融合起來，實(shí)踐證明是有效的。,2.1 海綿城市概念及特點(diǎn),2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,國外發(fā)展現(xiàn)狀,美國、澳大利亞以及歐洲的城市建設(shè)和雨水利用給我們提供了很好的借鑒，這些國家提出了低影響開發(fā)(Low impact design or development)、水敏性城市設(shè)計(jì)、水資源綜合管理等理念，在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中得到了很好的應(yīng)用。 澳大利亞研究提出了城市洪水、供水、排水、污水、雨水利用和中水回用系統(tǒng)治理的水資源綜合管理軟件系統(tǒng)工具包( IWM Toolkit) ，在悉尼波特尼地區(qū)應(yīng)用后，通過模型計(jì)算和優(yōu)化分析，市政供水需求減少55% ，污水向河流排放減少80%

16、 ，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水減排防洪的綜合目標(biāo)，促進(jìn)了悉尼的水環(huán)境改善。,2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,中國在學(xué)習(xí)借鑒國外知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了生態(tài)城市、低碳城市、智慧城市、水生態(tài)文明城市建設(shè)的實(shí)踐，并創(chuàng)新地提出了建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”的構(gòu)想。 2014年11月2日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部對(duì)外印發(fā)海綿城市建設(shè)技術(shù)指南，2015年7月，江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳出臺(tái)了關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見。,國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀,2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,2015年海綿城市建設(shè)16個(gè)試點(diǎn)名單：遷安、白城、鎮(zhèn)江、嘉興、池州、廈門、萍鄉(xiāng)、濟(jì)南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區(qū)和西咸新區(qū)。,國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀,陜西

17、西咸新區(qū)灃西新城，規(guī)劃建設(shè)了小區(qū)內(nèi)部、市政道路、景觀綠化、中央雨洪四級(jí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雨水的綜合利用。每年收集利用雨水4000萬m3，城市防洪能力提升2倍，節(jié)約景觀式澆灌用水資金1億元。,2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,嘉興,低影響開發(fā)示范工程-蔣水港綠道,2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,北京雁棲湖生態(tài)發(fā)展示范區(qū),2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,北京雁棲湖生態(tài)發(fā)展示范區(qū),改造前,改造后,改造前,改造后,改造前,改造后,改造前,改造后,2.3 海綿城市建設(shè)原則,建設(shè)原則,統(tǒng)籌建設(shè)： 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，從對(duì)城市原有生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)、低影響開發(fā)等方面著手實(shí)施。 自然途徑

18、與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。,建設(shè)原則：“規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)”。,低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),海綿城市的 建設(shè)內(nèi)容,城市雨水管渠系統(tǒng),超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng),通過對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ) 存調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈 化等功能，有效控制徑 流總量、徑流峰值和 徑流污染,傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，應(yīng)與低 影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同 組織徑流雨水的收集、 轉(zhuǎn)輸與排放,應(yīng)對(duì)超過雨水管渠系統(tǒng) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流， 一般通過綜合選擇自然 水體、多功能調(diào)蓄水體、 行泄通道、調(diào)蓄池、 深層隧道等自然途徑 或人工設(shè)施構(gòu)建

19、。,建設(shè)內(nèi)容,2.4 海綿城市建設(shè)內(nèi)容,低影響開發(fā)技術(shù),以蓄留、分流、滲透、凈化的源頭控制理念解決傳統(tǒng)雨水管理技術(shù)所帶來的問題，有效減輕城市化對(duì)水循環(huán)過程帶來的負(fù)面影響，營造出舒適宜人的水景觀，對(duì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)公眾教育與參與、指導(dǎo)城市的新區(qū)建設(shè)和舊區(qū)修復(fù)意義重大。,透水鋪裝,綠色屋頂,下沉式綠地,生物滯留設(shè)施,滲透塘,滲井、滲渠,濕塘,雨水濕地,蓄水池,雨水罐,調(diào)節(jié)塘,植草溝,植被緩沖帶,2.5 海綿城市建設(shè)技術(shù),低影響開發(fā)技術(shù),低影響開發(fā)技術(shù)工作重點(diǎn)要轉(zhuǎn)移到增加城市的調(diào)蓄能力上來，關(guān)鍵是要多建能吸水的“海綿體”，具有吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿體，把80% 左右雨水留住，以便涵養(yǎng)水源，改善城市生態(tài)效益。作為提高城市防洪排澇減災(zāi)能力、改善城市生態(tài)環(huán)境、緩解城市水資源壓力的目標(biāo)。 “海綿體”既包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設(shè)施。既要保護(hù)原有的河、湖、池塘等天然水系，維護(hù)城市開發(fā)前的自然水文特征; 又要恢復(fù)被破壞的水生態(tài)，加強(qiáng)水環(huán)境治理，創(chuàng)造城市發(fā)展的生態(tài)空間。,2.5 海綿城市建設(shè)技術(shù),論述大綱,三、總結(jié),城市地下綜合管廊建設(shè)的提出，使得城市地下空間的開發(fā)利用已經(jīng)轉(zhuǎn)化為 “統(tǒng)一規(guī)