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岩土研究院

地下车库设计优化的18项关键技术措施

331 2020-12-24 10:53:34


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地下车库结构复杂,一旦设计存在失误,返工量和更改难度均较大,所造成的无效成本数额也巨大。总结了万科、中海地下车库设计方面非常有价值的18项关键技术措施供参考。


1、地下车库平面布置

在条件允许的情况下,应尽可能设计成半地下室形式,且地下停车库宜集中布置。

半地下车库尽量减小地下部分埋深,并利用顶板上部绿化覆土荷载,减少或不采用抗拔桩,节省地下工程量。

全地下车库设计时,应尽量综合利用水浮力和上部荷载取值的平衡,减少桩基础抗浮,并控制绿化种植、综合管线埋设要求的最小覆土厚度,减少地库埋深。


2、地下车库适应的柱网尺寸

考虑停车效率与工程成本、车型适应范围,综合性最优柱网8.1m*8.1m,建议高档项目采用。

经济柱网 7.8m*8.1m,为节省成本,建议大部分项目采用此种尺寸,同时另设10%大型尺寸停车位,解决大型车停车问题。

根据项目的实际情况可以采用短跨小柱距的结构方案,尤其是杭州、宁波等对停车位尺寸要求高的城市。

虽然理论上停车效率较 7.8m*8.1m 方案,单车面积上升 1.5平方米左右,立柱数量增加近50%,但立柱对总成本影响甚微,且优点是层高可以降低200~300。

在地质情况复杂、水位较高且基坑维护条件较差的项目中,可以节省相当的开挖量和基坑支护费用,成本节约显著。

但此柱网选用,须经过结合具体地库方案的经济性比较后采用。


3、地下车库面积优化设计

集中地库面积优化设计方法:

(1)使用效率最高的高效停车单元进行组合设计。

高效单元是经设计研究优化的车道面积最小、停车效率最高、面积是 4000平方米(一个消防分区)的设计模数单元。

方案规划设计阶段,增加地库适应性方案比较,使用地库停车标准,进行地库概念方案设计,调整住宅楼栋间距避免出现车辆单排布置、被动利用塔楼地下空间、支护间距预留不够等等问题。

(2)停车库端头优化停车布置设计:近端式停车布置,在近端的两跨比循环式布置可多停车 7辆。

因此,在满足规范 50 辆停车分组及防火间距要求的情况下,应尽量采用尽端式布置。

(3)规整地库外轮廓,减少无效建筑面积。

(4)充分利用地库角部空间,布置机房及竖向交通口。

(5)在满足分组(50 辆)布置停车的情况下,尽量减少竖向通道 数量;鱼骨状排列为最经济布置方式。


4、车道宽度

(1)普通直线车道: 单行车道宽度4米为宜,如考虑停车,车道最小宽度为5.5米;双行车道宽度6米,停车方式为垂直式后退停车。

(2)车库出入口宽度:单行车道宽度为4米,双行车道宽6米。

(3)直线坡道:一般单车道宽4米;防火疏散用单车道4米;双行车道宽6米,防火疏散用双车道7米。

(4)曲线坡道:一般单车道宽4米,双行车道宽7米。


5、车库出入口设计

(1)车库出入口宽度,国家规定最小宽度为单行车道3.5米,双行车道6米,万科项目设计常用数据,单行车道4米,双行车道宽6米。

(2)车库出入口数量,停车数量≤50辆,设置一个单车道出入口。

51~100辆的地下车库或51~150辆的地上车库(含半地下车库),一个双车道出入口,或者两个单车道出口。

大于100辆的地下车库,两个单车道出口。


6、转弯半径设计

车库汽车环行道的最小内径:一般取3.9~4.2米即可。


7、车库坡道设计

在计算坡道坡度时,一定预选考虑缓坡要求。

直线坡道:单行道为4米,双行道宽为6米,防火疏散用双车道宽7米。

曲线坡道:一般单车道宽4米,防火疏散用双车道宽7米。

一般坡道的结构参数:


8、停车效率控制指标


注: 车位平均面积计算标准为地下总建筑面积除以总停车数


9、车库楼面的基本设计

(1)基本结构参数

普通停车库的楼面活荷载取值为4kN/㎡,板厚取值为h=110~120,在合理跨度的情况下,配筋基本采用构造配筋。

框架梁高一般采用1/10~1/12足够,次梁采用1/12~1/14的跨度。

(2)面层和找坡

普通停车库的面层和找坡应一起考虑,对于双面停车的车库楼面,一般采用1%上下都斜的同厚度结构找坡。

面层做法最多为50,面层中需配Φ4@150x150~200x200的钢丝网片,提高面层的耐磨性和抗开裂。


10、地下车库埋深及标高控制

小高层、高层住宅地下室埋深一般为地上建筑高度的1/15~1/30,约 3.3 至 4.0 米;半地下车库埋深一般在 1.5 至 2.0 米;全地下车库埋深因考虑绿化种植、管线综合及场地设计,一般在 4.2 米至 5.0 米。

地库埋深深度应尽量减小,以控制地下水浮力并减小开挖量;高层地下室埋深与地 下车库埋深应进行协调,综合计算高层结构增加成本和基坑支护节省成本之间关系,达到最佳经济性。


11、地库主体结构含钢量指标


12、地库主体结构混凝土量指标


13、地下室顶板

(1)顶板厚度:顶板厚度和顶板所处的位置、顶板的覆土、跨度等有关


(2)顶板梁高:根据顶板的覆土、是否做人防而定,可大概估算:


注:为降低层高,也可考虑采用宽扁梁,但会增加一些造价。


一般不采用将大部分顶板梁上翻形成“水池”,如确实要上泛,上泛高度至少≥300,并应在梁上合适位置预留Φ50的过水洞,洞底标高同板面。

(3)顶板排水找坡:对于双面停车的车库顶面,一般采用≥2%的上下都斜的同厚度结构找坡。面层做法详景观设计要求。


14、基坑支护成本控制

基坑支护的大原则是根据基坑开挖深度、地质情况、周围环境采取合适的支护形式保证基坑安全。

根据基坑形状,从支护形式角度看,狭长基坑使用内支撑较好;方形或圆形基坑采用外支撑较好。

从基坑面积大小角度看, 基坑面积超过 4000 平方米,采用逆作法或外支撑比内支撑,便于施工并节省成本。

从深基坑角度,用连续墙较安全,逆作法比大开挖安全;周围有重要建筑物或地下管线,对变形要求严格的,采用逆作法较好。


15、地库排水优化设计

地库排水设计主要有明沟和地漏排水两种:

(1)埋深较浅的半地下车库,地下水位较低的条件下,可以采用地漏排水方式,优点是可以节省 200 厚左右垫层高度。

缺点是地漏内卫生问题,容易造成异味散发、虫、鼠害等,且因全部水平管线均在底板下,清理疏通和维修均较困难。

(2)明沟式排水方式一般采用车库底板上做 200~300 厚垫层,垫层厚度主要由明沟长度决定。

优点是明沟构造简单,清理维修方便,无虫、鼠害,无车库内异味等卫生问题。

明沟设计布置,尽量沿停车位后部墙边或两排车之间进行。

在华东区条件较好的项目外, 应尽量采用明沟排水方式,地面找坡控制在 0.1%;排水沟坡度控制在 0.3~0.4%。


16、地库底板成本优化方法

优化排水明沟布置方案,减少集水井数量。

据统计现有项目,每百平方米地库面积集水井数量差别在一倍以上,合理数量应在 0.15 左右。

优化结构设计方案,减少后浇带长度。

选择合理适当的柱网尺寸,以减少防水板厚度。


17、地库排风优化设计

地下车库采用通风采光窗或庭院设计,通过自然补风,可以减少或取消机械补风系统设置,并可进一步减小机房面积。

一般通风面积为地库地面面积的 1%,或每个防火分区40㎡。

自然补风设计结合诱导风机系统,可最大限度地减少成本投入和维护费用。


18、地下车库室内排管优化设计控制

(1)排管设计以尽量避免或减少管线交叉为原则,且所有主管线尽可能集中在地库公共区域内排布,以方便维修。

(2)风管应尽可能按直线布置,减少转弯和分流,以减小风管尺寸。

(3)采用标准长度的直线管段,将各种变径管和接头的数量减至最少;只要安装空间范围允许,建议采用螺旋圆风管。

(4)建议低成本项目,采用镀锌铁管穿线,明装强、弱电管线。投入成本最低且便于检修和维护。

(5)为节省成本,明沟式排水可仅在行人道、车行道宽度位置设置盖板;注意行车道上的明沟盖板构造设计,避免长时间汽车碾压破坏。

(6)底板柔性防水层,按照惯例施工时可予以取消(设计施工图不允许),每平米可节约成本30~40 元。


稿源:《建筑结构》(见水印)

本文仅供学术经验分享之用

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