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1、浅谈城市管线综合竖向设计的优化?12‘嬉筑与发展JianZhuYuFaZhan线写真YiXJanXIeZhen浅谈城市管线综合竖向设计的优化张哲敏中国有色设计研究总院【摘要】本文根据我国目前城市管线综合的研究现状，提出新的竖向设计及优化措施.并结合某工程进行实例设计，时设计建议进行了证明.【关键词1城市管线综合竖向优化设计引言城市管线综合工程是包括城区内各种管线，主要有给水，排水（雨水，污水），通讯，电力，燃气，热力等.它是城市基础设施的重要组成部分.城市管线综合的主要任务就是在城市规划的范围内,根据城市规划的要求，将各类工程管线在地上
2、,地下空间统一安排布置，确定其合理的水平净距以及相互交叉的垂直净距,合理利用城市空间,避免出现管线之问及其与相关建,构筑物之间相互矛盾和干扰.随着城市社会经济发展及人民生活水平的提高，城市管线H益复杂•为减少城市路而二次开挖，维护人们正常生活，避免人力，物办的浪费，在专业管线详细设计前应当首先进行城市管线综合规划.如果不进行管线综合，就可能造成很多管线平面位置冲突，竖向交叉相互干扰或垂直间距不满足要求等一系列问题•国外及国内某些城市利用综合管沟来解决管线综合设计中的难题•但是我国综合管沟的建设起步较晚，而且存在综合管沟一次性投资大，各专
3、业管线的设计单位难以相互协调，管沟内部也存在一系列专业要求方面的问题等，所以国内绝大多数道路的综合管线仍然采用直埋或者部分共沟的方式.目前，管线综合的研究主要反映在施工技术和计算机辅助设计程序两个方面，而关于改进管线综合竖向设计方法的研究还是比较廣乏.针对这种情况，本文根据实际工程，引入优化程序的思维，提出一种新的管线综合竖向设计方法，即按照最小埋深原则，对管线交叉点标高和弯曲进行检查调整，得到竖向设计图，并研究利用该方法在计算机实现城市管线综合交叉口竖向设计.1城市管线综合竖向设计概述城市管线综合竖向设计主要分为一般路段管线综合竖向设
4、计，过路横管管线竖向设计和道路交叉口管线综合竖向设计.其屮•一般路段是指在非交叉口并且没有过路横管的路段,该范围内的各管线-•般可根据规范要求按最小埋深处理•过路横管与道路交叉口处的管线综合设计需结合各管线的覆土要求和相交管线的最小净距要求.1.1设计要求各设计管线均应满足规范要求的最小覆土要求.根据各管线的性质，管径和覆土要求，管线竖向布置次序由上而下一般为:电力管(沟)，电讯管(沟)，燃气管,给水管，热力管,雨水管，污水管等.管线的最小乖直净距应满足规范的要求，但是在实际工程中有些管线交叉时无法靠调整垂直问距避开，这时可以采取一定的
5、工程措施予以解决.1.2设计原则当管线竖向位置发牛矛盾时，遵循下列原则:(1)规划管让现状管;⑵压力管让重力管;⑶可弯曲管让不易弯曲管;(4)支管让干管;(5)小管径管让大管径管.这些原则并不是绝对不变的，还需要根据工程实际情况，采取相应措施，灵活运用.2城市管线综合竖向的优化设计分析2.1设计思路2.1.1地下管线覆土深度的确定确定地下管线覆土深度一般考虑下列因素：(1)保证工程管线在荷载作用下不损坏，正常运行;(2)在严寒，寒冷地区，保证管道内介质不冻结;(3)满足竖向规划要求,满足与其他管线的最小垂直净距.路段单体管线埋深必须满足
6、规范最小覆土深度要求，同时还要考虑地区冻土深度和其他因素影响，即hO=max{h1,h2,h3,)(1)■式中:h为单体管线路段覆土深度;h.为规范规定最小覆土深度；h.为地区的冻土深度;h.为其他影响因素限定的管线覆土深度.2.1.2重力自流管线设计要素重力自流管线根据单体专业的计算表，得到自流管线的设计要素：起终点管底标高Hg,管径D,管段设计坡度i,管壁厚d等.2.1.3上下管底标高非重力自流管线在交叉口按路段埋深考虑，即:H=H—D-d-h(2)重力自流管线根据坡度计算，即:H=H—一iXL(3)式中:H.为该管段起点管底设计标
7、高;L为交叉点距该管段起点的距离.将交叉口内每两条管线交叉点的上下管底标高都在图上标出，为后面检查做好工作.2.1.4交叉点竖向标高对每个交叉点上下管线的间距进行检验,看是否满足：H-Hd^ho+Dd+dd(4)式中:H,为交叉点上面管线管底标高;H为交叉点下面管线管底标高:h为管线交叉时垂直净距规范最小值;D为交叉点下面管线管径;dd为分别为交叉点上面和下面管线的管壁厚度.如果能满足公式(4),则检查点符合规范;否则需要按照式(5)调整H下的值，即：H=H一h-d一d(5)2.L5管线弯曲的优化设计按照上述方法进行程序化设计，使得土方
8、工程量最小原则得到充分的体现，是一种比较经济设计方法•但是这样会造成同一条管线在个交叉口内出现多次弯曲•具体弯曲会増加多少成本或者多长距离才能有一个弯曲呢?这个现在还没有做过具体比较，但是可以从定性的角度减
