【关键词】公路；涵洞；结构设计
前言
随着我国公路工程投资建设规模的快速发展，作为公路工程附属结构的涵洞的数量与日俱增。国内一些管理单位、高等院校以及设计单位通过对一些已建高速公路涵洞进行调查发现，相当多的涵洞存在病害，譬如：洞身不均匀沉降导致路面开裂；涵洞渗水、积水；洞身局部开裂；沉降缝错位、撕裂等等，不一而足。
1涵洞定义
根据《公路桥涵设计整理规范(JTGD60-2004)》(以下简称《整理规范》)第1.0.11条规定，桥梁和涵洞以单孔跨径5m为界，单孔跨径
2设计规程、规范
与桥梁相比，涵洞的技术复杂程度较低、工程规模较小。但，因为它横穿公路，又不同于路外一般的排水构造物，结构措施不到位或地基处理不当都可能会产生病害并危及道路安全。
在《细则》颁布前，公路涵洞没有专用设计规范，仅在《整理规范》和《公路场工桥涵设计规范》（JTGD61-2005)中能见到一些原则性的、简单的规定，所占篇幅较少。设计人员采用的设计规范具有较大的随意性。结构设计人员往往首先采用自己最熟悉的本专业的规范，如：建筑结构规范、给排水结构规范、桥梁规范或水工规范等等，甚至经常出现混用不同规范体系的情况，这是很不合理的，可能导致设计结果在安全度、适用性方面留下隐患。随着《细则》的颁布实施，公路涵洞设计以公路体系规范作为设计依据，规范体系较为完整、全面，也更具针对性。
2.1规程、规范的使用原则建议
2.1.1建议以公路规范体系作为设计依据。
2.1.2不同规范体系不能混用。虽然结构专业现行各规范体系基本都遵照以概率理论为基础的极限状态设计方法，但各规范体系所采用的目标可靠指标可能不同，如表1所示。各规范体系的材料强度分项系数、荷载分项系数、荷载组合规定、计算公式都不尽相同。显而易见，混用规范体系很容易造成设计结果的可靠度不足或偏大，因此，应避免这种做法。
2.1.3各规范体系虽不能混用，但可以相互补充、局部引用。这主要指一些特定荷载的取值和计算方法、一些特定结构的结构分析方法、特定的构造措施等在不同规范体系之间的取长补短和相互借鉴。例如:过路圆形管涵的结构设计可以部分借鉴排水管道规范，因为排水管道规范关于管道及接口、管基的内容要比《细则》更为详尽，也更加权威。应该特别注意的是，为了避免混用规范体系，在局部引用其它体系规范时，一定要在设计依据中明确指出引用某规范的某一章节，甚至某一公式。那种将所能想到的规范名称统统列在设计说明书中的做法是不可取的。
2.2建议采用的设计规程、规范
《公路桥涵设计整理规范》（JTGD60-2004);《公路涵洞设计细则》(JTG/TD65-04-2007);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT-GD63-2007);《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89);《公路污工桥涵设计规范》(JTGD61-2005);《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》(CECS143：2002)第6一8章;《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》(CECS117：2000);《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004,2005年修订版)。以上规程、规范应随着版本的不断更新采用最新颁布施行的版本。根据工程的具体情况，这些规范可适当取舍。
3结构设计标准
3.1设计基准期
《整理规范》第1.0.6条规定:公路桥涵结构的设计基准期为100年。
3.2设计使用年限
国务院颁布的《建设工程勘察设计管理条例》第二十六条明确规定“编制施工图设计文件，应当满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要，并注明建设工程合理使用年限”。
目前，我国公路体系规范对于桥涵结构设计使用年限未做规定，这不仅与国际惯例不符，也与我国《建设工程勘察设计管理条例》的要求相背离。国际上对桥隧等基础设施工程的设计使用年限多为100年，且有进一步延长的趋势。如:欧共体规定为100年，美国规定为不小于75-100年，日本建筑学会规范规定为100年；在国内，现行铁路、地铁规范明确规定为100年，工民建规范规定为5-100年，且均为强制性条文。显然，在这方面我国公路体系规范已欠全面。为了适应国际化发展趋势并满足国内法律法规的要求，公路桥涵逐步完善设计使用年限的规定势在必行，设计单位、设计人员对此应有足够的认识。
设计使用年限指的是“正常设计、正常施工、正常使用、正常维护”条件下工程在技术性能上能满足安全和使用要求的最低年限。可以看出，体现设计人员责任的最主要部分是“正常设计”，内容包括采用合适的设计基准期、采用正确的原则和方法进行承载能力极限状态、正常使用极限状态设计以及足够耐久性的设计。在设计文件中列出设计使用年限并非意味着设计单位或个人单方面对设计使用年限的独立承诺，它要靠设计、施工、管理与维护各方的共同努力来实现。
根据中国土木工程学会标准《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(以下简称《指南》)第3.2.2条，公路混凝土涵洞的设计使用年限分级为一、二级，对应的设计使用年限分别为100年、50年。见表2。
这样的规定是合适的，虽然涵洞的技术复杂程度较低、工程规模较小，但其维修、翻建或拆除不仅会影响路面结构，而且会影响到路基，不仅会造成较大的经济损失，对交通的干扰也很大，会严重影响道路的使用功能。
3.3安全等级和结构重要性系数
建议涵洞结构的安全等级为二级，结构重要性系数γ0=1.0。
《整理规范》第1.0.6条、《细则》第9.1.2条规定:涵洞结构的安全等级为三级，结构重要性系数γ0=0.9，标准偏低，与《指南》规定的涵洞的设计使用年限不匹配。换个角度考虑，正因为涵洞在整个道路工程中所占比重较小，适当提高其设计标准还是划算的。
参考文献
【关键词】附建式人民防空地下室；工程造价；人防设计；造价控制
一、前言
人防工程是战时有效保护城市居民的重要措施，同时对开发利用城市地下空间，促进城市建设和经济发展，增强城市的综合防护能力都具有重要作用，人防工程建筑也是城市建设的一个重要组成部分。《中华人民共和国人民防空法》中规定：“人民防空实行长期准备、重点建设、平战结合的方针，贯彻与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则”。附建式人民防空地下室是指住宅、旅馆、招待所、商场、大专院校教学楼和办公、科研、医疗用房等民用建筑，应按照国家有关规定修建战时可用于防空的地下室。
本文以某附建式人民防空地下室为例，对附建式人防工程对附建式人防工程各专业工程造价组成进行详细分析和计算。
工程采用案例：南宁市某小区住宅楼，框架剪力墙结构。地下室总建筑面积13150.60m2，按照相关法律法规及当地人防主管部门审批的设计条件通知书，应修建附建式人民防空地下室4200.9m2。本附建式人民防空地下室位于地下室1层，层高为4.500m。结构形式为框架结构，设计合理使用年限为50年；抗震设防烈度：6度。按甲类核6、常6级标准设计，战时为二等人员掩蔽部。本人防工程设计的主要内容包括：人防建筑设计、结构设计、给排水设计、电气设计，暖通设计和平战转换设计。
二、人防土建设计造价增加费用分析
（1）建筑专业：人防地下室建筑设计包括了人防主体设计、人防口部设计、辅助房间设计、防护功能平战转换设计等，人防工程土建增加费用也主要发生在这些地方。首先是在整个地下室范围内规划出建人防地下室的位置。工程主体的平面形状最好是方形，其次是矩形。在不违反规定的情况下，人防次要出入口部尽量利用平时楼梯出入；二等人员掩蔽部的通风口亦应尽量利用平时楼梯间，而不另外设置人防进排风竖井；另外，应尽量减少临战封堵防护密闭门和封堵挡板的使用，这些都能有效减少人防造价费用的增加。另外，《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中有关人防地下室口部设计的规定，有关人防地下室净高的规定，人防辅助用房的建设及柴油电站的建设等都会不同程度地增加地下室建设的造价。
（2）结构专业：工程结构形式和柱网的选择要经济合理，在满足功能要求的情况下，减少工程的埋置深度。《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中关于结构设计的规定主要包括：有关材料的规定，核(常规)武器地面爆炸空气冲击波、土中压缩波参数的规定，核(常规)爆炸动荷载的规定，核(常规)武器爆炸动荷载作用下结构等效静荷载的规定，以及荷载组合和构造方面的规定等内容。这些规定决定防空地下室的结构选型，所以结构设计的时候要充分考虑实际工程情况，优化选型，合理配筋。在本工程实例中依据建筑结构人防设计图纸和设计说明，通过对人防钢筋混凝土密闭隔墙、人防防爆门、人防口部防毒通道、消防防水水池、污水集水坑、辅助房间等需增加的工程费用等，可知本项目人防工程建筑结构方面共增加152.16万元，其中每平方米(人防面积)362.26元。
三、人防设备专业设计造价增加费用分析
（1）给排水专业：人民防空地下室一般采用城市市政给水管网供水，战时采用自备内水源供水。防空地下室自备水源一般是采用临战状态采用装配式钢板水箱储水，水箱设于清洁区内。在本工程实例中根据给排水人防设计图纸和设计说明，通过对钢板水箱、人防洗消给水泵、镀锌钢管、防爆地漏、闸阀等有关项目工程费用的计算，可知本项目人防工程给排水方面共增加61.38万元，其中每平方米(人防面积)146.12元。
（2）电气专业：人防电气专业应包括人防地下室范围内的平战照明、平战动力、弱电设计。另外根据人防设计规范，一次规划超过5000平方米的人民防空地下室要求设置柴油电站，，柴油电站的建设实施对地下室造价产生很大影响。在本工程实例中不需要单独设置柴油电站，根据设计图纸设计说明，通过对敷设电线电缆、开关、插座、电灯、配电箱、防爆按钮、暗敷防爆波钢管等有关项目工程费用的计算，可知本项目人防工程电气方面共增加37.66万元，其中每平方米(人防面积)89.64元。
（3）暖通专业：根据《人民防空地下室设计规范》规定，人民防空地下室采暖通风和空气调节系统的设计必须确保战时防护要求，并应满足战时和平时的双重使用要求。采暖通风设备和材料除应满足防护和使用功能要求外，还应满足防潮、卫生及平时使用时的防火要求。防空地下室的采暖通风与空气调节系统分别与上部建筑采暖通风与空气调节系统分开设置。
在本工程实例中根据采暖通风和空气调节系统人防设计图纸和设计说明，通过对风管材料、油网除尘器、复合消声器、过滤吸收器、人防两用风机、等有关项目工程费用的计算，可知本项目人防工程暖通方面共增加50.65万元，其中每平方米(人防面积)120.57元。
四、平战转换方案设计造价增加费用分析
我国人防工程实行“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，人防地下室在平时一般用作地下车库、商场等民用场地，在临战状态下需要进行出入口的封堵，沙袋的堆垒，内部干厕的设置，辅助房间的砌筑、给排水、电气、通风系统的安装、检查等一系列的工作之后才能使用。另外，各地人防办对平时应先安装那些设备不尽相同，对人防地下室的造价费用也有一点的影响。
五、结论
通过以上的分析和计算，可知本项目人防工程建筑、结构、给排水、电气、暖通工程六个方面共增加造价301.87万元，计718.59元／m2(人防面积)。其中建筑结构人防设计的影响最大，占整个人防增加费用的将近百分之五十左右，依次是给排水工程、通风工程、电气工程。本项目并没有考虑单独建设柴油电站。对于要求设计柴油电站的人防地下室，柴油电站的建设费用将占相当大的比例。做好人防工程的造价控制，可以节约投资，降低成本，防止国家资源的浪费，更充分的发挥人防项目的战备效益、社会效益、经济效益，最大限度的提高投资效益。本文对人防工程的功能分析还需进一步的完善，才能更符合实际的要求，以后还需对其做更详尽的分析。
参考文献
[1]《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中华人民共和国建设部
关键词:独立结构形式,水质防护,溶氧腐蚀,自灌吸水,连续流量方程
Abstract:thisarticlethroughtotheundergroundfirepoolofbodystructuredesignandwatersupplyanddrainageprofessionaldesignanalysis,comprehensiveanddetailedexpositiontothepoolinthedesignprocessandthekeyproblemsshouldbepaidattentiontodetails,andanalyzedallkindsofthecausesoftheproblemsandputsforwardsomeeffectivesolutions,toavoidthedesignprocessofthecommonerrorsfoundhaveacertainreference.
Keywords:independentstructureform,thewaterqualityprotection,dissolvedoxygencorrosion,sincetheirrigationwaterabsorption,continuousflowequation
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
建筑物内地下消防水池是建筑消防系统设计的重要组成部分，依据现行建筑设计防火规范的要求，应设置消防水池的建筑非常普遍。尤其是中国北方广大寒冷地区和严寒地区，将消防水池设置在建筑物地下室内的做法很常见，经济实用、管理方便。但设计好一座消防水池，仍然有许多关键的细节和重要的技巧值得设计师去探索和思考。
1、结构设计分析
依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)之规定：
3.2.9埋地式生活饮用水贮水池周围10m以内，不得有化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源；周围2m以内不得有污水管和污染物。当达不到此要求时，应采取防污染的措施。
3.2.10建筑物内的生活饮用水水池（箱）体，应采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池（箱）的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池（箱）与其他用水水池（箱）并列设置时，应有各自独立的分隔墙。
比较《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003中的对应条文，新规范局部修订删除了“隔墙与隔墙之间应有排水措施”的要求。参照2003版规范中的条文解释，3.2.9条对储水池污染源做出了严格的限制，并对不符合本条要求的设计方式提出了切实有效的水质防护技术措施；3.2.10条之条文解释对生活饮用水储水池采用独立结构形式的原因进行了详细的分析。
综上所述，参照生活饮用水池设计的技术要求，建筑物内地下消防水池结构设计形式的选择有以下几点有必要进行仔细思考和深入分析：
（1）虽然规范未对室内地下消防水池如3.2.10条之规定那样做出明确规定，但独立结构形式仍然应是其设计结构形式的首选。在实际设计中由于规范没有明确规定，为了节约成本、方便施工，很多设计师习惯性地将池体结构和本体结构共用，利用建筑物地下室的本体结构作为消防水池的壁板、底板及顶盖，并由建筑和结构专业对相应的本体结构采取防水措施。但由于工程建设本身涉及到设计、施工以及材料质量等诸多环节，建筑本体结构的外面存在地下水时，出现渗漏的可能性是存在的。室外地下水渗入消防水池后不仅会引起水质污染，极端条件下更有可能引起水藻滋生，影响消防水泵的吸水安全。
（2）除消防泵巡检试水外，消防水池内水基本上是处于静止状态，首次入池的自来水中余氯很快挥发而无法防止水中细菌和藻类的滋生。一旦建筑本体结构出现渗漏，尤其是由里向外渗漏时，虽然没有余氯对结构钢筋造成腐蚀，但随着时间的积累，水中的溶解氧会不断增加，从而造成对结构钢筋的溶氧腐蚀。所以，无论是从有效防止水污染的角度考虑，还是从保证结构安全的角度考虑，消防水池采用独立的结构形式都是合理的。
（3）由于透气设施的存在，池水被空气污染的可能性同时存在。对于消防水池透气设施所在的室内空间，应严格按照规范要求设置通风设施。另外，条件允许的情况下应对水池内壁进行较高标准的防水污染措施处理，如贴防水瓷砖、刷环氧树脂、贴玻璃钢内胆等。
2、给排水设计分析
（1）水池与泵房的相对关系分析
消防水池与消防泵房的相互关系可以通过两个方面来考虑，根据不同的设计依据会产生不同的设计结果。在不同的设计方式面前，往往令设计者举棋不定，如何合理分析、权衡利弊，在工程设计过程中必须引起足够的重视。
《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》（2009年版）7.4.3.1.12条之规定，消防水池最低有效水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m水位，当消防水泵吸水管或消防水箱出水管上设置防止旋流器时，最低有效水位为防止旋流器顶部以上0.15m。
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）3.8.6条之规定，水泵宜自灌吸水，卧式离心泵的泵顶放气孔，立式多级离心泵吸水端第一级（段）泵体可置于最低设计水位标高以下，每台水泵宜设置单独从水池吸水的吸水管。
根据以上两条规定，可以得出两种不同的设计方式。一种设计方式正是如《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》之图7.4.3-2所示，根据吸水喇叭口的位置和支架的高度确定水池的设计水位；另一种设计方式是根据《建筑给水排水设计规范》的规定，将水池的最低水位置于水泵的放气孔或吸水端第一级泵体之上。