摘要：综合管廊的运用，作为城市和一些其他地区建设当中必不可少的施工环节，对整个地区带来十分便捷的帮助。城市地下综合管廊具有安全性高、地下空间利用率高、地面道路损坏小、美化市容等优点。因此文章重点就城市地下综合管廊结构设计展开分析。
关键词：城市；地下综合管廊；结构设计
现阶段，随着城市网络化市政管网体系的快速发展，因管线的扩容，更新，维修等造成道路反复开挖的现象十分常见，不仅给居民的正常生活造成了不便之外，同时也带来了环境的污染，噪音污染和管线交叉损害，城市交通拥堵，商业利益损失等其他方面的社会成本显著增加，已经成为制约城市基础设施发展和生态环境改善的一大瓶颈。此外，各大城市因新建地铁导致原有管网设施破坏情况常有发生。而综合管廊的出现，作为有效解决城市基础设施建设矛盾的新模式，逐步得到认可和推广。
一、综合管廊简介
综合管廊（日本称“共同沟”、台湾称“共同管道”）是城市地下管线综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间容纳电力电缆、通信电缆，燃气管、热力管、给水管、中水管、污水管等各种市政管线，并设有进风口、排风口、人员出入口、吊装口、管线分支口等人员和材料进出通道以及专门的控制中心，在隧道内配有电气、监控、照明、检测、给排水、消防、通风等设备的城市地下市政公用设施。综合管廊可以有效减少由于埋设或维修管线导致的路面重复开挖和交通拥堵的问题，延长了管线使用寿命，极大方便了管线设施的维护和检修，是维持城市运作、确保社会经济和城市健康、协调、可持续发展的重要保障。综合管廊起源于19世纪的欧洲，相对国外，国内综合管廊建设仍处于起步阶段，不管是建设理念还是规划、设计、施工、运营和维护等方面都很不完善，与发达国家相比还存在较大的差距。
二、综合管廊设计标准和基本要求
（一）设计标准
按照综合管廊建设要求，管廊结构设计的使用年限为100a。从实际情况来说，现有的防水材料多数使用寿民在15a-20a 内，然而设计年限设定为100a，矛盾凸显。综合管廊任意100m 防水上湿渍面积不可以多于3处，单个湿渍面积必须≤0.2m。每100m2管廊湿渍面积必须≤0.14L（m.d）。除此之外，要结合工程所在地区的实际情况，制定抗震烈度以及防水等级指标，作为综合管廊结构设计依据。
（二）材料要求
管廊使用的混凝土必须要达到强度要求，以某地下综合管廊工程为例，混凝土强度等级为C30，要求使用防水混凝土，当埋深＜10m 时，抗渗要求为 P6，从管廊平面布置形式角度考虑，对埋深超过10m 的结构，比如倒虹段等，抗渗等级要增加一个级别，也就是P8。除此之外，要考虑到工程所在地区的气候条件，比如北方地区，要考虑材料的抗冻性，等级要为F200。为了保证综合管廊主体结构的防水性能，结合商品混凝土材料的特性，将主体强度设定为C40，使用普通硅酸盐水泥和三级钢筋，配套选择E55型焊条。
（三）构造要求
为达到综合管廊构造要求，多采用现浇工艺，在具体设计时，要做好管廊变形缝间距和宽度的把控。依据综合管廊建设规范要求，合理设置承重侧壁，做好厚度的把控，保证侧壁的防水效果以及混凝土结构的性能。
三、城市地下综合管廊结构设计应遵循的原则
（一）长远规划原则
从城市发展角度进行规划，预留充足的位置，用于管线敷设。一般来说，为节约建设成本，多采取直埋管道的方式，进行管线敷设，实际上受到温度因素的影响，极易产生热胀移位的情况，造成管道无法使用。基于此，在设计时，要善于发挥临时墩的作用，合理设置固定墩，避免出现位移轻看，保证管道位置的准确性以及稳定运行。
（二）适应性原则
对于综合管廊的建设，要坚持适应规划发展原则，合理敷设管道，制定完善的铺设方案。
（三）综合化原则
依据地质结构以及铺设环境等，充分利用综合管廊。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这需要合理选择管线所在的位置，力求集中最多的管线。依据土层的厚薄程度，来选择基础处理方法，包括碾压和换土垫层等。做好地基变化的监测，合理应用验槽。进行垫土厚度的填补，将较薄的土层挖去，保证综合管廊工程建设的顺利开展。
四、城市地下综合管廊结构设计实例分析
（一）工程案例
以某地下综合管廊建设工程为例，线路的总长度为5.6km，起点为清水河以北、X大道以东，重点是绕城内侧500m绿化带边线。现结合新业路到绕城高速1800地下综合管廊建设段为例，对综合管廊结构设计进行分析，总结设计要点。此段的基本情况为，总长度1.8km，起止点为K7+640-K9+440。
（二）综合管廊设计方案
综合管廊结构设计应以满足工艺要求为主导，以基坑设计、主体结构设计、防水设计为重点。本工程廊体标准段埋深约7.5m，根据地勘报告揭示，管廊基底及开挖深度范围内主要是黏土，承载力较好，结合工程周边环境及投资预算，沿线基坑以放坡开挖为主。管廊主体结构设计中最复杂的是十字交叉井设计，十字交叉井是两条管廊的交叉点，需综合考虑两条管廊内不同舱室的净空需求、操作空间需求以及两条管廊互通需求，因此该节点处廊体要增加埋深、拓宽廊体尺寸。本工程十字交叉井底板埋设深度11.5m，结构分上、下两层，上部管廊各舱室都设有楼梯与下部管廊对应舱室互通。节点最宽处约28.4m，高8.3m，顶板厚450mm、中板厚500mm、底板厚550mm、侧墙厚450mm，顶部设400mm×1000mm的反梁，中间设500mm×500mm的柱子。综合管廊为地下结构，设计使用年限为100年，其间一旦出现漏水很难对其防水层进行修补，因此对防水质量提出了很高的要求。本工程防水设计以混凝土结构自防水为主，变形缝、施工缝等接缝处防水作为重点，多道设防，配合相应的辅助防水措施构建完整的防水体系，具体方案如下：管廊主体结构采用防水混凝土，埋深小于10m段混凝土抗渗等级为P6，埋深大于10m段混凝土抗渗等级为P8。
（三）基坑围护结构设计
1.放坡开挖方案
考虑到综合管廊为地下工程，而且埋深通常大于2.5m，依据综合管廊建设环境实际情况，坚持因地制宜的原则，来设计基坑围护结构。地下水位低，而且边坡的土质好，可以选择此开挖方案。此方案的应用，施工现场受到外界条件的影响较小，而且管道建设的成本小，适合选择坡口顶开口宽度较大的施工方案。
2.土钉墙护坡
对于基坑边坡稳定性不高，而且放坡开挖施工方案无法实施时，可采取土钉墙护坡方案，进行基坑边坡加固。结合工程实际情况，来选择锚杆，比如使用钢筋或型号为Ф48mm钢管。在进行基坑围护结构设计时，选择具体的护坡方案，要做好技术分析，保证所选的技术，能够达到处理要求。
3.钢板桩加钢支撑
基坑围护结构施工中，部分施工技术应用广泛，技术的成熟度较高。其中，钢板桩加钢支撑技术方法的以应用，使用的钢板桩支护，结合双层钢管支撑，内围檩使用的是双拼 H型钢，并且布置降水井。从实际应用角度来说，此加固方案的实施，具有安全性高的特点，不过施工作业中，15m长钢板桩打进的难度较大，需要借助螺旋钻机引孔，作业周期比较长，而且工程造价比较高，需结合工程实际需求来选择。
4.SMW工法桩
此方法适用于软土以及地下水位高的基坑围护结构。制作的搅拌桩，选择的是型钢，间隔布置H型钢，具有安全性优势。此地下综合管廊的基坑围护结构施工，采取的是此方法。
总之，开展城市地下综合管廊结构设计，要严格按照建设规范，做好结构设计要点的把控。文中结合工程实例，对综合管廊设计原则和要点，进行了总结。基于建设实践经验，综合管廊结构设计，要做好长远规划，同时要满足现状需要。
参考文献：
[1]吕瑞云，刘怀星.艾丁湖路城市地下综合管廊设计实例[J].工程技术研究，2018（11）
[2]尚付民，杨远鹏.综合管廊结构设计与施工综述[J].居舍，2018（22）
[3]刘利金.综合管廊交叉节点实用计算方法探讨[J].工程建设与设计，2018（10）
论文作者:单鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：基坑论文; 结构设计论文; 管线论文; 城市论文; 地下论文; 结构论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第1期论文;