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第1篇

結(jié)合長(zhǎng)沙坡子街地下通道項(xiàng)目，就此類問(wèn)題的設(shè)計(jì)與施工為同類工程提供有益的參考。

關(guān)鍵詞城市地下通道構(gòu)件最大內(nèi)力值臨時(shí)支柱梁與立柱 設(shè)計(jì)與施工

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1工程概況

隨著城市化進(jìn)程的不斷深入，長(zhǎng)沙市的交通設(shè)施得到了顯著改善，而城市的地下通道是未來(lái)交通設(shè)施發(fā)展的主要方向之一。而在城市中心修建地下通道，可以避免工程施工與地面交通的相互影響。本工程位于長(zhǎng)沙市坡子街青和購(gòu)物中心位置，是青和購(gòu)物中心A、B棟建筑坡子街地下連通工程。本工程開工前，本工程兩端的A、B棟建筑地下部份負(fù)一層、負(fù)二層已完成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程需從兩端利用A、B棟負(fù)一層、負(fù)二層空間及A、B棟基坑護(hù)壁剩余空間進(jìn)行相向暗挖施工。施工時(shí)工程地表坡子街路面需保證人通行功能，不能破壞現(xiàn)有的路面及設(shè)施。

本工程為主要街道路面地下建筑物，地下管線縱橫交錯(cuò)，水文、地質(zhì)條件復(fù)雜。涉及政府多個(gè)職能管理部門的社會(huì)關(guān)系，施工環(huán)境復(fù)雜。施工場(chǎng)地有限，開挖斷面比較大，埋深比較淺。施工工期相當(dāng)緊，工程難度大，場(chǎng)地狹小，施工干擾多等是本工程的特點(diǎn)。

2 通道的開挖及初期支護(hù)施工

本工程為A、B兩棟商場(chǎng)AL、BA-BF軸線地下一、二層連通通道。平均寬22.2米、長(zhǎng)67米、高6.5-8.5米范圍內(nèi)的土方開挖、立柱、臨時(shí)支護(hù)及拆除、鋼筋、混凝土等一系列工程。

2.1總體施工方法及原則

本工程因環(huán)境原因不能進(jìn)行大開挖施工，根據(jù)淺埋工程施工特點(diǎn)，采用“PBB”法（即柱、梁、梁法）施工。由于工期及場(chǎng)地的限制，采用南、北兩翼同時(shí)施工的方式。施工時(shí)考慮通道圍巖自穩(wěn)時(shí)間較短等特點(diǎn)，圍巖開挖采用CRD法分段施工，使每部開挖的循環(huán)時(shí)間縮短，保證施工安全。每一段的超前注漿施工做完后再進(jìn)行開挖施工，整個(gè)斷面分2臺(tái)階2步開挖，每步之間拉開4-5m的距離，每步小斷面采用留核心土方法施工，超前不穩(wěn)定地段進(jìn)行注漿封閉。

初期支護(hù)應(yīng)有足夠的剛度，在支護(hù)過(guò)程中，以噴砼為主，錨桿為輔。噴砼采用濕噴法施工，臨時(shí)支護(hù)施工必須與開挖進(jìn)度環(huán)環(huán)相連，對(duì)暫時(shí)不挖土體進(jìn)行15cm素噴砼支護(hù)盡可能不留臨空面太多時(shí)間。錨桿采用抗浮錨桿，高壓泵壓漿法（注漿壓力0.3MPa，漿液配合比1：0.45）。

2.2施工要點(diǎn)

①嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤量測(cè)、早反饋”的原則。通過(guò)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保持圍巖的本身強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

②采用超前小導(dǎo)管，管棚加固圍巖，以保護(hù)開挖面和洞頂圍巖的穩(wěn)定，防止圍巖松動(dòng)。

③初期支護(hù)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拱背后回填注漿，填充空洞，減少地層和地表沉降，控制初期支護(hù)的變形，同時(shí)無(wú)堵地下水。

④完善通道內(nèi)的排水措施、遵循“防、排堵、截相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則。

3 臨時(shí)工程設(shè)計(jì)與施工

3.1. 結(jié)構(gòu)概述

長(zhǎng)沙坡子街地下通道地下穿越距離16.8 m，上覆土最大堆集厚度約3m，通道頂部路面為步行街，禁止車輛通行。

3.2. 荷載匯集計(jì)算

根據(jù)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，頂板上荷載對(duì)可以采用土與混凝土的平均值，即，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為 ，而活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。

3.3. 管棚尺寸驗(yàn)算

本隧道暗挖施工時(shí)，擬采用的公稱直徑為80 mm的鍍鋅鋼管為管棚，單根外直徑=88.5 mm，內(nèi)直徑=80.5 mm, 管棚內(nèi)鋼支撐的間距為L(zhǎng)=0.8 m，管棚之間的間距為20 cm。直接作用在單根鋼管上的荷載為，

根據(jù)管棚在兩榀鋼支撐中的工作狀況，可以近似地將鋼支撐中的管棚簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。由此可得最大撓度為

，通過(guò)計(jì)算，可以滿足施工要求。

3.4. 臨時(shí)支撐鋼拱架尺寸驗(yàn)算

本隧道暗挖施工時(shí)，內(nèi)支撐為18#工字鋼，根據(jù)臨時(shí)支護(hù)的形式，其在隧道內(nèi)的受力形式也可以簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)計(jì)算，可以滿足施工要求。

3.5. 臨時(shí)支柱與梁的計(jì)算

因臨時(shí)立柱，臨時(shí)冠梁等在地下通道中的受力與其所處的位置存在很大關(guān)系，如采用簡(jiǎn)化計(jì)算的方法則有可能造成材料浪費(fèi)，或偏于不安全?；谝陨锨闆r，為了準(zhǔn)確地計(jì)算臨時(shí)結(jié)構(gòu)在通道中的受力狀況，在本次計(jì)算中采用電算方法進(jìn)行，計(jì)算模型如圖1所示。為消除長(zhǎng)度方向邊界效應(yīng)的影響，模型為三跨長(zhǎng)度建模，取中間一跨計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。

計(jì)算結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示，從中可以看出，中間臨時(shí)支柱為軸心受壓構(gòu)件，而兩邊立柱則為偏心受壓構(gòu)件；橫向與縱向的是梁和邊梁既受彎有受剪。提取各部分構(gòu)件的最大內(nèi)力如下表所示：

表1 地下通道各構(gòu)件最大內(nèi)力值

圖1 整體模型離散圖2 整體軸力分布

圖3 整體彎矩分布 圖4 整體剪力分布

3.6施工措施

①表土層開挖：采用人工、斗車施工，施工前首先進(jìn)行測(cè)量放樣出樁頂高程及冠梁范圍。南北兩側(cè)翼同時(shí)施作。

②區(qū)域內(nèi)立柱：場(chǎng)采用人工挖機(jī)，紅磚護(hù)壁，根據(jù)設(shè)計(jì)要求樁徑安裝樁身模板和柱模板后，井筒內(nèi)綁扎鋼筋籠，混凝土使用商品，溜桶下料，插入或振搗。

③施工防水：施工縫防水采用橡膠止水帶止水，上層頂部防水在臨時(shí)支護(hù)噴砼與現(xiàn)澆砼間加鋪土工布，底部防水亦采用土工布鋪設(shè)在墊層之上防水。

④當(dāng)負(fù)一層頂板現(xiàn)澆完后進(jìn)行回填灌漿，灌漿孔預(yù)埋Φ40鋼管，管網(wǎng)間距為3000×3000mm。其它回填灌漿采用高壓注漿泵注壓，注漿壓力控制0.3MPa，水泥漿自制配合比為1:0.45。

⑤臨時(shí)立柱拆除，采用人工鑿除施工。

4通道施工注意事項(xiàng)

①施工前應(yīng)對(duì)地下管線及地面設(shè)施作充分調(diào)查核實(shí)，尤其對(duì)影響地道埋深和出口布置的控制管線，應(yīng)逐一核實(shí)其類型、埋深、位置、尺寸。對(duì)施工過(guò)程中需遷改、加固保護(hù)的管線。

②如通道施工開挖遇到富水砂層地段，可采取預(yù)注漿加固地層措施封堵地下水，不宜采取抽排降水措施，以控制地面沉降。

③襯砌混凝土施工要做到搗固密實(shí)，防止出現(xiàn)蜂窩麻面，并特別注意變形縫、施工縫的施工質(zhì)量，襯砌混凝土的質(zhì)量是結(jié)構(gòu)防水體系的基礎(chǔ)。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)實(shí)工程設(shè)計(jì)與施工中，雖然地下通道的投資比較高，也有很多不確定因素在影響，特別是地質(zhì)條件較復(fù)雜地區(qū)，但地下通道對(duì)城市景觀的影響較小，隨著交通的日益發(fā)達(dá)，地上的交通流量越來(lái)越大，地下通道將是未來(lái)的發(fā)展方向。城市地下通道工程因其條件、周邊環(huán)境等因素的影響，具有自身的鮮明特點(diǎn)。因此，在地下通道的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，應(yīng)著重關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1 收集地下資料和進(jìn)行既有結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算結(jié)構(gòu)形式以及受力特點(diǎn)之后，并在施工過(guò)程中不斷驗(yàn)證。

2通道工程周邊復(fù)雜，場(chǎng)地狹窄，需根據(jù)承載、變形控制、周邊管線及構(gòu)筑物的實(shí)際情況等要求選擇適宜的施工方法，支護(hù)形式。

3立柱與樓板結(jié)合部等結(jié)合部位的設(shè)計(jì)與施工需足夠重視?？筛鶕?jù)計(jì)算分析結(jié)果，通過(guò)植筋并設(shè)置施工縫或變形縫來(lái)完成連接，并做好防水構(gòu)造。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTGD70-2004,公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社。

[3] 陳有亮、楊洪杰，徐前衛(wèi).地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

第2篇

關(guān)鍵詞：地下通道 頂進(jìn)法 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1工程概況

本地下通道工程位于某廠區(qū)內(nèi)的熔鑄車間與擠壓車間之間,北起熔鑄車間內(nèi)部,依次穿越現(xiàn)有廠區(qū)道路及廠區(qū)內(nèi)部鐵路,南接入擠壓車間內(nèi)?？傞L(zhǎng)度約125m,采用一組箱形雙孔連續(xù)框架通道。凈寬為4.3m+4.3m,凈高為5.565m。框架通道的底板標(biāo)高相同,并在底板以上路面標(biāo)高以下采用回填處理。本工程采用通常的凹形縱剖面,詳見下圖1。因要求施工地下通道過(guò)鐵路段時(shí),不得中斷鐵路運(yùn)行,因此考慮過(guò)鐵路段的地下通道框架（約10m長(zhǎng)）采用頂進(jìn)法施工。

2場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,本工程擬建場(chǎng)地面積大部分為原煤礦堆矸石山,雖經(jīng)平整,但由于人工填矸、填土、取土等因素影響,使該場(chǎng)區(qū)溝坑凹凸不平,地勢(shì)起伏較大,場(chǎng)地東部為農(nóng)田,地形簡(jiǎn)單,地勢(shì)平坦。地面標(biāo)高48.72~44.46m。

3頂進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在頂進(jìn)地下通道施工前,應(yīng)做好工程降水,在此基礎(chǔ)上做好基坑、頂力、滑板、后背及隔離層、預(yù)制箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及施工便梁加固線路設(shè)計(jì)、便梁支墩的結(jié)構(gòu)選型等。

3.1基坑的設(shè)計(jì)

預(yù)制和頂進(jìn)地下通道的工作場(chǎng)地稱為基坑,基坑前端應(yīng)緊靠穿越的既有鐵路,后端需布置后背,坑內(nèi)設(shè)有底板和排水設(shè)施。地下通道頂進(jìn)工作能否順利進(jìn)行與基坑布置是否合理有很大關(guān)系。基坑的設(shè)置應(yīng)在確保鐵路行車安全和頂進(jìn)施工質(zhì)量的前提下,力求減少加固支撐材料,降低成本消耗。根據(jù)工程中線路情況,在保證排水和安全的前提下,選擇了在鐵路線北側(cè)留出基坑,同時(shí)根據(jù)地下通道的長(zhǎng)度、寬度在底板和后背間留出了3m的位置布置頂進(jìn)設(shè)備,并在通道兩側(cè)預(yù)留了2m左右的工作寬度;在通道箱體前端預(yù)留了安裝鋼刃角和箱體空頂?shù)奈恢谩?/p>

3.2頂力計(jì)算[1]

地下通道頂進(jìn)時(shí)需克服的各種阻力之和稱為頂力,頂力的大小與通道箱體的重量、隔離層的力學(xué)性能、路基土質(zhì)、施工機(jī)械與設(shè)備等因素都有關(guān)系。正確地確定頂力的大小,結(jié)合施工單位的設(shè)備條件對(duì)如何選用合適的頂進(jìn)設(shè)備及進(jìn)行后背設(shè)計(jì),使其既簡(jiǎn)單合理又有一定的安全儲(chǔ)備來(lái)說(shuō)極為重要。當(dāng)在鐵路上采用便梁架空再頂進(jìn)通道箱體時(shí),兩側(cè)的土壓力較小,頂力主要來(lái)自箱體底部土體的摩阻力,計(jì)算時(shí)可按簡(jiǎn)化公式:P=μN(yùn),式中:P為頂力,kN;μ為頂力系數(shù),一般取1.0~1.5;N為通道箱體重力,kN。

根據(jù)上式計(jì)算,得出頂力大小約在12000~17000kN之間,再根據(jù)得出的頂力，考慮到施工單位的設(shè)備條件及需保證頂力均勻、局部壓力滿足要求等條件，筆者考慮采用起頂力為200t千斤頂,按5根/m的配置。經(jīng)頂力曲線分析,當(dāng)通道箱體啟動(dòng)時(shí)頂力較大,而后的空頂階段,其頂力減小,但當(dāng)刃角入土后頂力逐漸增加,最大頂力發(fā)生在通道箱體脫離底板時(shí)。因此在設(shè)計(jì)中,筆者考慮通過(guò)采用改善滑道的平整度、優(yōu)化隔離層等措施來(lái)減小啟動(dòng)頂力。

3.3后背、滑板及隔離層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

后背位于基坑后部,是頂進(jìn)施工時(shí)千斤頂?shù)某辛γ?承受頂進(jìn)時(shí)的水力。后背雖然是臨時(shí)構(gòu)筑物,但對(duì)頂進(jìn)施工十分重要,應(yīng)根據(jù)頂力的大小、地形地貌、土質(zhì)等條件來(lái)選定,必須保證安全可靠。本工程中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,采用了鋼軌樁加夯填后背的形式,來(lái)保證頂進(jìn)后背具有足夠的剛度及足夠的承載力和穩(wěn)定性[2]。

滑板的設(shè)置也應(yīng)滿足預(yù)制的通道箱體所需的強(qiáng)度和剛度,以及頂進(jìn)時(shí)的穩(wěn)定要求。筆者采用了300mm厚的C20混凝土滑板,并在滑板下設(shè)置了100mm厚的碎石墊層,為提高滑板的抗滑能力,保證通道箱體在頂進(jìn)時(shí)不會(huì)被帶走,還在錨板以下設(shè)置了400x500的混凝土錨梁。

3.4施工便梁加固線路

地下通道頂進(jìn)施工中,為保證鐵路線路安全,必須對(duì)鐵路線路進(jìn)行加固。鐵路加固形式可分為:(1)吊軌、扣軌梁加固;(2)縱挑橫抬加固;(3)低高度便梁加固等三種方案。根據(jù)鐵路線路、通道長(zhǎng)度等因素,采用了D24的低高度便梁加固鐵路線路,同時(shí)限制列車速度為45km/h。

4 施工注意事項(xiàng)

采用頂進(jìn)法施工地下通道時(shí),還需注意以下幾點(diǎn):(1)鐵路相關(guān)管線的防護(hù)或拆建未完成之前,不允許頂進(jìn)框架開工;(2)鐵路路基附近有很多電纜，施工時(shí)要注意;(3)基坑開挖后應(yīng)作平整處理,并采取必要的排水措施;(4)施工中應(yīng)合理控制箱身裂紋,防止箱體出現(xiàn)“扎頭”現(xiàn)象;(5)本通道框架鋼筋較復(fù)雜,在施工時(shí)必須嚴(yán)格按照有關(guān)施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)辦理。

5結(jié) 語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技進(jìn)步,為適應(yīng)既有鐵路提速要求,溝通鐵路兩邊道路交通,在鐵路線路下采用頂進(jìn)法施工地下通道已經(jīng)被廣泛使用。實(shí)踐證明,在既有鐵路線路下采用頂進(jìn)法施工地下通道對(duì)交通干擾小,結(jié)構(gòu)輕巧,可以確保鐵路不間斷運(yùn)行,滿足生產(chǎn)生活的要求。

參考文獻(xiàn)：

第3篇

本文討論了地鐵車站出入口和地下通道的通風(fēng)排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法。在現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范前提下，從理論方面計(jì)算合并防煙分區(qū)或獨(dú)立防煙分區(qū)的設(shè)置對(duì)系統(tǒng)設(shè)備容量的影響，另從實(shí)際工程驗(yàn)證了防煙分區(qū)過(guò)多將減少系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行風(fēng)量，影響系統(tǒng)排煙效果，得出地鐵車站出入口和通道應(yīng)宜設(shè)置獨(dú)立防煙分區(qū)，并配置獨(dú)立通風(fēng)排煙設(shè)備，有利于減少通風(fēng)系統(tǒng)支管及轉(zhuǎn)換風(fēng)閥數(shù)量，減少系統(tǒng)非正常漏風(fēng)量，消除過(guò)多的防煙分區(qū)對(duì)車站公共區(qū)防煙分區(qū)的影響，有效簡(jiǎn)化地鐵車站防排煙系統(tǒng)控制模式，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證車站安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：

地鐵出入口、地下通道、防煙分區(qū)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)、獨(dú)立防煙分區(qū)

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 前言

地鐵車站屬于交通建筑，人員密度大，車站出入口和通道形式各異。對(duì)于地下式車站，其空間相對(duì)密閉，如發(fā)生火災(zāi)，煙氣不能及時(shí)排除的話，將影響人員疏散，造成不可估量的人損失。地鐵公共區(qū)、出入口及地下通道作為地鐵車站用于人員疏散的重要區(qū)域，該部位通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)做到穩(wěn)定可靠。目前相關(guān)國(guó)家規(guī)范對(duì)于上述部分已有原則性要求和基本計(jì)算方法，實(shí)際工程設(shè)計(jì)因地方標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣做法而不同。如何將此區(qū)域的通風(fēng)排煙系統(tǒng)優(yōu)化，有效排除煙氣，最大程度保護(hù)人員安全成為該部分設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

筆者有幸參加了全國(guó)幾個(gè)城市地鐵的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)工作，發(fā)現(xiàn)地鐵出入口和通道部分通風(fēng)排煙系統(tǒng)在屏蔽門制式與開式系統(tǒng)這兩種通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中差別不大。下面就以合肥2號(hào)線某車站為例，詳細(xì)介紹本車站內(nèi)出入口通道和地下通道與公共區(qū)防排煙設(shè)計(jì)思路和方法。

2. 設(shè)計(jì)思路

2.1 規(guī)范法規(guī)對(duì)地鐵車站出入口和通道的要求

地鐵車站的出入口及地下通道屬于地下空間，應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016中關(guān)于地下空間、地下通道的防排煙要求，如地下空間防煙分區(qū)面積不大于500m2。另一方面，根據(jù)地鐵的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，如《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50157-2013） 和《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB 50490-2009）對(duì)地鐵車站的公共區(qū)、出入口通道，地下通道的防煙分區(qū)大小、排煙量計(jì)算和排煙設(shè)備的計(jì)算選擇做了詳細(xì)規(guī)定，如下表：

防煙分區(qū)技術(shù)要求（表1）

通過(guò)上表，對(duì)于普通雙層島式車站，當(dāng)其通道長(zhǎng)度小于60米的時(shí)候，車站內(nèi)部的防排煙系統(tǒng)僅包含公共區(qū)通風(fēng)排煙系統(tǒng)和設(shè)備管理區(qū)通風(fēng)排煙系統(tǒng)。從車站功能定義、車站FAS/BAS控制系統(tǒng)而言，兩排煙系統(tǒng)設(shè)備相互獨(dú)立，設(shè)計(jì)內(nèi)容方面無(wú)重合部分。當(dāng)車站內(nèi)部設(shè)備管理用房過(guò)多、包含渡線或出入口受地面建筑影響而布置在遠(yuǎn)離車站主置時(shí)，車站出入口和地下通道通常將超過(guò)60米。面對(duì)此類車站，設(shè)計(jì)者應(yīng)詳細(xì)分析，并區(qū)別對(duì)待。

2.2 目前的科研成果

目前，國(guó)內(nèi)科研院所對(duì)地鐵通風(fēng)排煙工況的模擬研究取得了很大進(jìn)展。例如，文獻(xiàn)“地鐵防排煙系統(tǒng)性能的試驗(yàn)研究”（以下簡(jiǎn)稱之為文獻(xiàn)1）通過(guò)實(shí)際工程中詳細(xì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn) “……站廳的通風(fēng)排煙系統(tǒng)在向火災(zāi)模式的切換過(guò)程中，閥門、土建風(fēng)道處的泄漏比較嚴(yán)重，且風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求……”即按照規(guī)范設(shè)計(jì)的排煙系統(tǒng)，而站廳層排煙量未達(dá)到規(guī)范要求?？芍?，通風(fēng)排煙系統(tǒng)負(fù)擔(dān)防煙分區(qū)過(guò)多的話，系統(tǒng)分支多，轉(zhuǎn)換風(fēng)閥多，系統(tǒng)漏風(fēng)量大，影響系統(tǒng)排煙效果，甚至無(wú)法滿足設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)該區(qū)域的要求。又如，文獻(xiàn)“地下長(zhǎng)通道補(bǔ)氣口位置對(duì)火災(zāi)機(jī)械排煙效果的影響”（以下簡(jiǎn)稱之為文獻(xiàn)2）通過(guò)對(duì)車站實(shí)際檢測(cè)得出“……在實(shí)際地下長(zhǎng)通道中設(shè)置火災(zāi)機(jī)械排煙和補(bǔ)氣系統(tǒng)或?qū)馂?zāi)時(shí)機(jī)械排煙口和補(bǔ)氣口進(jìn)行啟動(dòng)控制時(shí)，總體上應(yīng)遵循‘遠(yuǎn)端補(bǔ)氣、近端排煙’的策略……”可以達(dá)到有效性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。以上研究均對(duì)地鐵車站通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了有力的理論依據(jù)。

2.3 設(shè)計(jì)過(guò)程

合肥市某地鐵車站，為地下二層島式車站，車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用屏蔽門制式。車站內(nèi)部包含了渡線，設(shè)備房間包含了整流變壓器室，0.4KV開關(guān)軌室等大型設(shè)備用房，車站總長(zhǎng)達(dá)280米左右，車站左端4、5號(hào)出入口與車站公共區(qū)之間由兩段地下長(zhǎng)通道連通。筆者將上述兩項(xiàng)結(jié)果應(yīng)用于合肥2號(hào)線某車站的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)中，劃分獨(dú)立防煙分區(qū)，為車站出入口和通道部分及車站公共區(qū)部分獨(dú)立設(shè)置排煙系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了車站通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本車站防煙分區(qū)示意圖如下

本車站的防煙分區(qū)及計(jì)算表如下：

車站公共區(qū)防煙分區(qū)計(jì)算表（附表2）

下面就出入口及通道與公共區(qū)和并與獨(dú)立設(shè)置通風(fēng)排煙系統(tǒng)兩種設(shè)計(jì)思路對(duì)比。

2.3.1 如果將防煙分區(qū)1～4直接并入公共區(qū)防煙系統(tǒng)，為一個(gè)通風(fēng)排煙系統(tǒng)，計(jì)算排煙風(fēng)機(jī)設(shè)備，見下表。

通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算表（附表4）

通風(fēng)排煙系統(tǒng)原理圖如下：

通過(guò)表4計(jì)算結(jié)果，排煙風(fēng)機(jī)“PY-I”選型風(fēng)量L=1.2×97200=116640(m3/h)，排煙風(fēng)機(jī)“PY-II”選型風(fēng)量L=1.2×48600=58320(m3 /h)。該系統(tǒng)缺點(diǎn)是，排煙風(fēng)機(jī)“PY-I”負(fù)擔(dān)系統(tǒng)的風(fēng)量過(guò)大，根據(jù)文獻(xiàn)1結(jié)論，將導(dǎo)致系統(tǒng)漏風(fēng)量將嚴(yán)重，致系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到規(guī)范要求的排煙量，影響系統(tǒng)安全可靠性，設(shè)計(jì)中應(yīng)避免該做法。

2.3.2 如果將防煙分區(qū)1～3和防煙分區(qū)4設(shè)置獨(dú)排防煙系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)通風(fēng)排煙系統(tǒng)，見下表。

通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算表（附表5）

通風(fēng)排煙系統(tǒng)原理圖如下：

通過(guò)表5計(jì)算結(jié)果，公共區(qū)排煙風(fēng)機(jī)“PY-I”和“PY-II”的選型風(fēng)量均為L(zhǎng)=1.2×48600=58320(m3 /h)；出入口和通道排煙風(fēng)機(jī)分為兩個(gè)防煙分區(qū)，其排煙風(fēng)機(jī)“PY-1”的選型風(fēng)量L=1.2×41280=48536(m3 /h)；排煙風(fēng)機(jī)“PY-2” 的選型風(fēng)量L=1.2×27720=33264(m3 /h)。

2.4 系統(tǒng)分析

下面著重討論兩種系統(tǒng)形式下，排煙風(fēng)機(jī)“PY-1”的性能參數(shù)。

風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、功率關(guān)系：-------------------公式1

風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為：-------------------公式2

（1）公式1中，L1表示負(fù)擔(dān)公共區(qū)與出入口和通道的排煙風(fēng)機(jī)“PY-1”的風(fēng)量，L2表示僅負(fù)擔(dān)公共區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)“PY-1’”的風(fēng)量。N1、N2則分別表示對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)的功率。L表示風(fēng)機(jī)風(fēng)量，P表示風(fēng)機(jī)風(fēng)壓。由公式1，2可知，若兩風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不變，當(dāng)L1 是L2的2倍，則風(fēng)機(jī)功率N1為N2的4倍。

（2）另根據(jù)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》矩形風(fēng)管的允許漏風(fēng)量根據(jù)下式計(jì)算。按排煙系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，取P=1000Pa，則通風(fēng)系統(tǒng)單位漏風(fēng)量為：

-------------------公式3

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算公式，排煙系統(tǒng)漏風(fēng)量約為總風(fēng)量的3％～4％，可知：漏風(fēng)量與風(fēng)量為正比關(guān)系，即。若系統(tǒng)負(fù)擔(dān)防煙分區(qū)多，支風(fēng)管過(guò)多，站廳的通風(fēng)排煙系統(tǒng)在向火災(zāi)模式的切換過(guò)程中，閥門、土建風(fēng)道處的泄漏比較嚴(yán)重，且系統(tǒng)漏風(fēng)量隨風(fēng)管面積增加，系統(tǒng)運(yùn)行效果更為惡化，無(wú)法達(dá)到系統(tǒng)要求的風(fēng)量。

（3）地下空間局限所致，風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)防煙分區(qū)過(guò)多的話，將影響排煙風(fēng)管布置，可能使排煙風(fēng)口距離出入口部過(guò)近，影響排煙效果，無(wú)法滿足“遠(yuǎn)端補(bǔ)氣、近端排煙”的策略。若將出入口和通道部分與公共區(qū)分開布置通風(fēng)排煙系統(tǒng)，可以靈活設(shè)計(jì)風(fēng)管路位置，積極有效排煙，達(dá)到預(yù)定效果。

（4）根據(jù)附表5和附圖2，出入口和通道由排煙風(fēng)機(jī)“PY-1，2”兩臺(tái)風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)，公共區(qū)由“PY- I，II”兩臺(tái)風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)。這樣劃分系統(tǒng)，減少了風(fēng)閥轉(zhuǎn)換動(dòng)作，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，避免了因風(fēng)機(jī)故障導(dǎo)致該防煙分區(qū)無(wú)法排煙的狀況。

3 總結(jié)

綜上所述，地鐵出入口和通道部分在地鐵工程中所占面積約不足十分之一；且其功能單一，僅為人員通過(guò)場(chǎng)所。若發(fā)生火災(zāi)，此區(qū)域極其重要，成為逃生必經(jīng)之處。根據(jù)車站情況具體分析該區(qū)域通風(fēng)排煙情況，合理組織排煙系統(tǒng)，將出入口和通道部分與公共區(qū)的防煙分區(qū)分開，分別設(shè)置通風(fēng)排煙系統(tǒng)，減少排煙支路，降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，運(yùn)行可靠的良好系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50157-2013）

[2] 《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB 50490-2009）

[3] 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016

[4]倪照鵬、闞強(qiáng)、劉萬(wàn)福，地鐵防排煙系統(tǒng)性能的試驗(yàn)研究