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地下式污水厂与商场、公交站相结合的地下综合利用工程

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第32卷第22期 中国给水排水 CHINA WATER&WASTEWATER Voi.32 No.22 NOV.2016 2016年11月 张明杰 , 周建忠 , 杨 斌 , 李祖鹏 (1.中国市政工程西北设计研究院有限公司西南事业部,四川成都610017;2.中国市政 工程西北设计研究院有限公司,甘肃兰州730000) 摘要: 贵阳市彭家湾五里冲棚户区改造污水处理综合工程是国内首例地下式污水厂与城 市改造综合工程结合的设计案例,该工程集地面帚观公园与地下商场、机械停车库、公交首末站、 6.0×10 m /d规模的污水处理厂为一体,总用地面积为3.94 hm 。设计方案将各功能需求采用竖 向分层布置,其中地下一层为商业用房和机械停车库,地下二层为公交首末站及其附属用房、污水 厂综合办公用房,地下三、四层为污水厂的处理构筑物与设备间、综合管廊等。设计方案有效解决 了旧城改造中污水治理与城建开发用地需求的矛盾,最大程度地减少了对生态环境的破坏。 关键词: 地下式污水处理厂;地下空间综合利用;城市改造综合工程 中图分类号:X703 文献标识码:C 文章编号:1000—4602(2016)22—0068—05 Underground Comprehensive Utilization Project of Combining WWTP. Mall and Bus Station ZHANG Ming-jie , ZHOU Jian—zhong , YANG Bin ,LI Zu—peng (1.Southwest Division,CSCEC AECOM Consultants Co.Ltd.,Chengdu 610017,China;2. CSCEC AECOM Consultants Co.Ltd.,Lanzhou 730000,China) Abstract:The wastewater treatment project in the renovation of Wulichong shantytowns, Pengjiawan in Guiyang City is the first domestic design case on the combination of underground wastewater treatment plant with urban renovation project.The project incorporated the ground landscape park,underground mall,mechanical parking garage,bus origin-terminal station and a wastewater treat- ment plant with capacity of 6.0×10 m /d as a whole.with the total footprint of 3.94 hm .This design tiered functional requirements vertically,underground first floor has commercial housing and mechanical parking garage,underground second floor has bus origin-terminal station with ancillary room and gener ̄ office for sewage treatment plant,underground third and fourth floors have structures,equipment room, pipe gallery and SO forth for wastewater treatment.This project solved the contradiction of land demand between sewage disposal and urban constuctrion development effectively,and reduced the destruction of the ecological environment furthest. Key words: underground wastewater treatment plant; comprehensive utilization of underground space; comprehensive project of urban renovation 基金项目:中建股份科技研发课题(CSCEC一2014一Z一1—1) ・68・ WWW.watergasheat.corn 张明杰,等:地下式污水厂与商场、公交站相结合的地下综合利用工程 第32卷 第22期 贵阳市彭家湾五里冲棚户区改造污水处理综合 工程是一个集地面市政公园、商业与停车场、公交首 厂址比选见表1。 表1厂址方案比较 Tab.1 Site plan comparison 末站、地下式污水厂为一体的区域性开发综合配套 项目,开创了国内地下污水厂与城市改造工程相结 合的先例,在探索地下空间综合利用方面具有一定 的示范意义。 项 目 厂址一 厂士【 一 厂士I 五里冲公 二桥污水厂西 西二环与贵 建设方案 侧山体下开凿 路立交西南倾 园地下建厂 隧洞建厂 林业山地上建 1 项目背景 2012年,贵阳市启动“二环四路城市带”开发建 设,计划五年左右基本开发完成包括二环路和机场 利用市政公园 利用山体地下 用地条件 地下空间,无需 空间,节省用 林业坡地,虽场 地,征用难度较 地开阔,但征用 征地 小 难度较大 位于五里冲组 位于组团的边 虽位于组团的 团的核心位置, 缘位置,与二桥 边缘位置,但需 环境影响 对周围环境有 污水厂相邻,且 征用林地、开山 影响,地面恢复 利用山体地下 削坡,埘自然生 景观,控制环境 空间,对周围环 态环境影响破 影响效果较好 境影响最小 坏最大 林业山地上建 厂的征地费f{{ 地下建厂投资 开凿隧洞建厂 高、边坡工程量 工程投资 约为普通地面 的石方量大,投 大,投资约为普 厂的2资约为普通地 通地面厂的2 5倍 面厂的3倍 倍但对环境影 响的损失无以 估量 .路、甲秀南路、花溪大道、贵黄路(艺校至清镇段)沿 线区域,规划总用地为105 km ,其中新增开发改造 建设用地为52 km ,形成以二环四路串联的15个功 能板块“珠链式”新兴城市带,预计聚集城镇人口80 万。建成后的城市带中将综合配套医院、中学、小学 以及污水厂等基础设施建设,完成城市带重要景观 节点建设与沿线棚户区、城中村改造,彻底改善城市 核心区周边和入城口景观环境风貌,建成一批低碳 社区、绿色社区,实施区域商业综合功能深度开发。 彭家湾片区为“二环四路城市带”贵黄路现代 商贸商务功能板块,规划用地为395.76 hm ,规划 入住人口47.4万人,根据规划要求,贵阳市大型房 开项目内均须新建污水处理厂收集处理区域内的污 水,以减少对南明河流域截污沟的排污压力并将尾 水作为河流上游的景观用水。 ,污水提升 电费/(万 元・a ) 61.2 204.5 184.8 通过表1综合比较分析,最终确定污水处理厂 厂址选择在五里冲公园处。该项目位于CBD 中心,人流量车流量大,车位紧张,且需与周边环境 合理衔接,为更有效地利用地下空间、节省宝贵的土 地资源,最终确定本项目建设型式采用全地下式,设 2厂址与建造形式选择 根据彭家湾片区的用地开发建设、用地规划并 结合现场踏勘情况,该区域可选用厂址(见图1)如 下:厂址一,五里冲公园地下建厂;厂址二,二桥 计为集地面公园、停车场及商场、公交车首末站、污 水处理厂为一体的地下四层综合工程(见图2)。地 下一、二、三、四层层高分别为6、7.5、6.35~7.4、 4.2~9.3 m, 污水厂西侧山体下开凿隧洞建厂;厂址三,西二环与 贵黄路 图2综合工程竖向布置 Fig.2 Vertical layout of comprehensive project 地面公园面积为3.94 hm ,地下综合体总建筑 面积为65 325.95 m 。其中地下一层为商业用房和 机械停车库,商业用房建筑面积为1 1 201.59 Ill:、机 图1厂址方案位置 Fig.1 Site location plan 械停车库建筑面积为4 397.6 m ;地下二层为公交 首末站及其附属用房,建筑面积为2l 320.17 In!;地 ・69・ 第32卷 第22期 中国给水排水 下三、四层为污水处理厂,建筑面积为28 406.59 m 据区域定位,该首末站属于中型站,有效配车总数为 30辆。公交站严格设置车辆入口及出口,在东侧设 (包括设在地下二层的综合办公用房)。 3地下一、二层布局设计 商业服务用房位于该大型综合体的一1 F南侧。 平面内柱网间距为8~15 m,为商业后期灵活布局 置入口、西侧设置出口,通过匝道与城市道路相连 接。出人口净宽均为9 m,车道坡道最大为8%。因 用地紧张,在出入口段兼作污水处理厂运渣车的出 入口,运渣车不通过场站内部,通过专用的坡道通往 一提供了有利的条件。 地下一层平面布置见图3。 3F。平面内柱网问距均为8~15 m,层高为7.5 m。在平面适当位置布置有为公交站服务的配套服 务用房,包括办公、食堂、机修等附属设施。平面左 下部区域设置设备用房,为整个大型综合体服务,包 B 括消防水池、配电设施用房、消防水泵房、空调机房 等。 A 平面右下部区域单独隔离,作为污水处理厂站 的办公用房,通过的电梯及楼梯间通向下沉式 广场。 A.公交车、运渣车人【J B.小汽车入口C.公交车、运渣车}};口 D.小汽车n{LI E.商业刚房F.停车库G.采光外 H.楼梯间 j通风井 图3地下一层平面布置 Fig.3 Layout ofbasement 1 公交站内的候车月台通过大型中庭空间内的扶 梯等竖向交通直接与一1F公共门厅相连,使用便 利。该公交车站功能设置较多,但要求平面布局合 理、功能分区明确、各条流线互不交叉、基本满足各 项配套设施的功能需求。 平面内空间层高为6 1TI,满足一切商业用房的 使用需要。平面内在中部位置设置有公交站的出入 站门厅,并直通下沉式休闲广场,沿下沉式广场灵活 设置商场出入口。商业库房位于与北侧停车库的结 合部,商业小型货运车辆可通过停车库通道直达库 房区域。商业用房与机动车库之间采用防火墙分 隔,通过墙上的甲级防火门实现零距离连接,人流组 织便利,达到简洁、实用的基本设计原则。 4地下三、四层(污水厂)设计 4.1设计规模 污水处理厂设计总规模为6.0 X 10 m /d,近期 处理水量为3.0×l0 nl /d,远期增加3.0×10 m / d,土建一次实施,设备分期安装。 4.2水质指标 停车库位于该大型综合体的一1F北侧,设计为 机械式双层停车库,总的设计停车位数量约为180 设计进、出水水质见表2。尾水排放受纳水体 个,为中型停车库。在西侧设置车库入口、东侧设置 出口,车库进深约20 m,采用中间通车道、两面垂直 停车的方式,合理、高效地布置停车位。停车库内部 层高为6 tn,满足双层机械式停车库的净高要求。 地下二层平面布置见图4。 为小车河,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918_2002)中的一级A标准。 表2设计进、出水水质 Tab.2 Design influent and efluentf quality mg・L 项目 B0D C0D SS TN rP NH3一N 进水 l30 出水 l0 300 50 200 l0 40 l5 4 0.5 30 5 4.3工艺流程 ?亏水生化处理采用改良A /O工艺,二沉池采 用矩形周进周出沉淀池,污水深度处理采用高效沉 淀池工艺,消毒采用紫外线消毒工艺;其中20%规 图4地下二层平面布置 Fig.4 Layout ofbasement 2 模的中水再采用纤维转盘滤池+次氯酸钠辅助消 毒。具体流程见图5。污泥浓缩脱水采用叠螺式污 泥浓缩机+高压弹性压榨机,污泥脱水至含水率≤ 公交首末站设计位于该大型综合体的一2F,根 ・70・ WWW.ware!gaslleat.㈤l11 60% 张明杰,等:地下式污水厂与商场、公交站相结合的地下综合利用s- ̄y_ 第32卷 第22期 须合删、彳f序地组织与疏导交通、 综合体内主要人流包括公 休闲人流、商业朋 房人流、公交场站客流、办公人流 主要出入[1l£_j南 面延安南路紧邻的下沉式休闲J ‘场及下沉式J ‘场 j 进水 地而公园之间采用室外大台阶卡}J迮,做到r休闲人 流‘j 他人流的有效分隔~办公 公交客流均l仃 独的}fJ入口,车流均化于东西Il^j侧,严格f, ̄ylj基地 内的人乍分流,保证_,优越的休闲公园品质一 综合体内主要车流分为i股:污水厂运渣 、公 交车及小型机动车、住 而及乍流交通组织中.根 据 股车流的使用频率,将频牢较小的运渣年 公 交车}殳汁为混J}千j人口,在节约H_J地的同时, 保 _r 图5污水J工艺流程 Fig.5 Process flow of wastewater treatment plant 常的使用需求。用地 侧设阿个机动午入口,其 qJ・个为饥动车停乍库专用, j_一个为公交车、运f{t{ 车使朋 用地东侧分别设停车场出r】及公交车、运 渣乍m I 1,由于地形高差大,两fIj¨汇合后通过 道 与中…中路相接地面景观效果 见图8= 4.4平面布置 污水J‘平面功能分区根据1 艺流 ,设置预处 理区、 级处理I父、深度处理I 、污泥处理区、公用建 筑区、^J.仃道及管廊区,各分IX具有卡H对性和完 整惟( 6、7) 污水』 置一条双向6.0 131的 车道供运输使 ,综合用房可直接通往负二层、负四 层,便于,l :管理或参观人员的出行 箱体总长为 l61.05 1/I、总宽为104 n1,而积为1.54 hm!。 图8地面景 效果图 Fig.8 Ground landscape effect diagram 6关于地下式污水厂设计的几个问题探讨 6.1 地下箱体平面布置 一般为矩形或近似矩形。总体布置上明确功能 图6地下三层平面布置 Fig.6 Layout of basement 3 分 ,各构筑物之间布置紧凑,f:{:『筑物间尽量采用渠 道连接,充分利用地下空问,减少{彳i体占地面积,节 省工程造价 6.2工程安全措施 住易发生事故的处理单7 ,充分做好工程设计 预防措施 如: ① 任何情况下不能被淹没 .粗细格栅易发故 障导敛 水发生满溢事故,住格栅旁增没人上格栅, 住紧急状态下启用,防止污水从格栅前溢出 图7地下四层平面布置 Fig.7 Layout of basement4 ②消除有毒有害气体。JJll强通风、除臭等措 施,并设置有毒有害气体检测仪(H,S榆测仪) 6.3 污水泵站是否必须单独设置 5交通组织 该项¨使胴功能众多,人员fj.车辆流动频繁,必 《窜外排水设计规范》(( 50014—2【)(】6)巾第 ・71- 第32卷 第22期 中国给水排水 5.1.3条:抽送产生易燃易爆和有毒有害气体的污 水泵站,必须设计为单独的建筑物,并应采取相应的 防护措施 。 象,故提倡尽可能不设缝 采用加强带+补偿收缩 混凝土的方式能有效解决混凝土早期的温度和收缩 应力,不会产生温度裂缝,降低漏水的风险。 地下式污水厂各构筑物需组合在一个箱体内, 污水泵站难以做到与其他构筑物有一定的间距,但 可作为一个单独的防火分区采用防火墙隔离。 6.4消防与防火分区面积划分 正常使用期间,地下构筑物处于温度相对恒定 的工作状态,温差非常小,不易产生温度裂缝,即使 后期出现渗水现象,用混凝土表面堵漏剂也易于解 决。 地下式污水厂消防需考虑的问题:交通组织与 运输;安全疏散与消防车道;防火墙及防火分区面 积;消防给水及灭火器配置;通风;电气及自控系统。 参考已建克拉玛依市某保障房工程,其地 下室长度达200~500 nl,未设伸缩缝,于2014年建 成,在当地常年温差非常大的情况下,未出现温度裂 缝。 设计时遵循《建筑设计防火规范》(GB 50016— 2006,以下简称《防火规范》)。对于地下式污水厂, 对应条款是第3章厂房和仓库中的相关内容,主体 是地下厂房,生产的火灾危险性为戊类,地下式厂房 防火分区的最大允许建筑面积≤1 000 m 。值得注 意的是,20l4版《防火规范》(2015年5月1日施 行)在第3.3.1条款中的表下增加了一条注6,即: 7结语 包括地下式污水厂在内的地下空间的开发利用 是社会发展到一定程度的必然产物,地下空问是城 市不可再生资源,作为承担城市功能的重要场所,对 其进行统一规划、综合开发利用是非常迫切的,这也 是现代化城市发展的趋势。 参考文献: [1] GB 50014—2()()6,室外排水设计规范(2014年版) [M].]E京:中国计戈U出版} ,2014. [2] GB 50016--2014,建筑设计防火规范[S].北京:f}|围 厂房内的操作平台、检修平台,当使用人数少于10 人时,平台的面积可不计入所在防火分区的建筑面 积内 。虽然新旧规范对防火分区面积没有变化, 但如何计算其面积却有本质的变化,极大地影响着 防火分区的划分。污水处理厂内有许多大面积的操 作平台巡检走廊、检修平台等空间,因为平时没人使 用,仅在巡检时有人工作业,主要为生产服务的工艺 设备而设置,所以这些平台可不计人防火分区的建 筑面积。 计划出版社,2015. 该项目因功能复杂,叠合公交首末站及商业用 房,因此在施工图阶段由省消防主管部门组织召开 了该项目特殊消防设计专项评审,专家组意见包括: ①污水处理厂的防火设计可参照戊类工业厂房的防 火设计要求确定;②污水处理厂的防火分区可以按 照实际的设备用房建筑面积计算(非设备用房空间 不计人防火分区面积),每个防火分区建筑面积不 应大于1 000 m ;③在人员疏散系统完全、污水 处理厂与公交首末站及商业用房实行严格防火分隔 作者简介:张明杰(1964一 ),男,重庆人, 大学 本科, 高级工程师, 中围市政工程心北没 计研究院有限公司西南事业部副总 1: 帅, 从事给水排水工程没计研究工作。 E—mail:287065864@qq.t‘onl 的条件下,现叠合建设方案可行。 6.5结构伸缩缝 超长的地下构筑物往往需要设置伸缩缝,由于 止水带在施工时易破损、后期老化易出现漏水的现 收稿日期:2016—08—15 -72- 

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