淺談綜合管廊結構設計重點與計算

莊旭東

（沈陽市市政工程設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110000）

綜合管廊工程主要是指的是實行統一規劃與建設于一體的地下建筑，它能夠將諸多城市設置和管道進行集中管理和維護，還能夠將城市中的水、燃氣、電信、電力等等諸多管道進行集中在一起，方便我們利用和資源共享。

1 綜合管廊設計的重點

在綜合管廊在設計的過程中，我們需要結合未來發展的規劃進行研究和分析。那么這就需要按照所在區域的城市整體規劃方案開展全面的分析和研究，找尋出市政管網中存在的問題和難點。另外綜合管廊的規劃還需要按照當地實際管線建設情況，使其能夠在城市道路、軌道交通、給水排水等多項工程的基礎上，確保綜合管廊的布局［1］。

為了能夠最大限度集中城市的建設用地，從而在一定的程度上加強管線建設的安全性和標準化，我們需要在保障實際綜合管廊工程滿足經濟、技術等優點的基礎上，實施施工和未來維護工作的開展。

2 綜合管廊常用結構形式

綜合管廊它可以按照其施工方式的不同從而分為多種形式，因此下面我們介紹常用的幾種綜合管廊形式。

2.1 現澆混凝土綜合管廊

從目前的情況來看，可以發現隨著我國的管廊項目越來越多，其鋼筋混凝土現澆綜合管廊，它在我國的應用中得到諸多人群的喜愛，主要是因為它具有強度高、防滲水效果好的等作用，因此在我國綜合管廊中使用的較為廣泛［2］。

結構斷面形狀，綜合管廊標準面取決于所容納管線的種類、規格和數量等等參數，另外，我們還需要從以下幾個內容出發：第一，管廊標準斷面內部凈寬也需要滿足所容納的管線類型。第二，綜合管廊的內部需要設置管道以及支架時，需要保障它的檢修通道凈寬不低于一米，當單側設置支架或管道時，檢修通道凈寬不宜小于0.9m。第三，在整個檢修通道中，它的整體寬度需要保持在2.2m左右，并且在其內部中配備相關牽引車［3］。

2.2 預制裝配式綜合管廊

管廊預制裝配技術，這種技術通俗的說來便是將綜合管廊進行有效的拆分，使其它能夠在滿足明挖和暗挖的基礎中，進而將管廊的各個部件進行安裝，該方式它十分的綠色且環保，在當前受到諸多人群的喜愛。并且，這一種方法它能夠使用的種類材料比較多，因此，我們可以按照實際的其情況來進行操作，下面我們簡單介紹兩種。

第一，裝配式鋼筋混凝土綜合管廊，這一種管廊它的使用較為悠久，其性能十分穩定，與其他的預制結構進行對比，可以發現，它能夠做出任意大小任意形狀，但是因為項目實際的需求，常常會受到造價、性能等方面的限制［4］。

第二，裝配式鋼制綜合管廊，這一種管廊它具有剛性和柔性的特點，這便使得它能適用在一些容易出現沉降和變形的情況中，并且因為該鋼材它的本身具有較強的可塑性，這就使得隨著時代發展，越來越多的斷面形式被人們所探索，如圓形雙艙結構、拱形三艙結構等等［5］。

2.3 標準段預制異形段現澆相結合

在這一個過程中，我們可以直觀的了解到不論是現澆混凝土管廊還是預制裝配式管廊，這兩種管廊它們都有著屬于自身優點和缺點，如圖1中內容所示。因此，面對該情況，半預制管廊便衍生了，該管廊主要是按照現澆工藝技術進而衍生的一種技術，該技術它結合兩者管廊的特點［6］。

圖1 現澆管廊與預制管廊的對比

2.4 裝配式新材料綜合管廊

在當前隨著科學技術的不斷發展和進步，我們可以發現越來越多的新型復合材料被我們應用在綜合管廊中。其中塑料管道它在綜合管廊的應用已經變得越來越成熟，其中有著管廊結構本體和廊內管線等等。但是這一種綜合管廊它因為受到耐久性以及受力性等方面的影響效果，從目前的情況來看，暫時不能得到廣泛應用［7］。

3 綜合管廊結構計算

在本篇文章中，主要是依賴預制拼裝綜合管廊作為例子，來對其進行分析和研究的。在這一個過程中，我們需要對它的界面模型開展分析，從而了解到拼縫街頭對綜合管廊所造成的影響效果。另外，該過程我們需要采用ξ法來計算，該方式為旋轉彈簧ξ式，那么它的具體公式如下所示。

在上述這一些公式中，其K主要代表的為旋轉彈簧的常輸，用符號來代表變為：25000KN.M／rad≤K≤50000KN.M／rad。

在這一個過程中，可以了解到其M主要是依據彈簧模型的計算，從而得出的相關數據信息，這一種數據它能夠直觀的表明縱橫向拼縫街頭的設計設置。Mj指的為階段橫向彎矩數值。MZ指的為預制拼裝綜合管廊整澆彎矩設計數值。N指的是相關彈簧模型估算獲取的內部軸力數據。Nj為相關軸力設計數值。ξ指相關彎矩影響系數。其中，可以發現其K與ξ之間的數值，可能會在一定的程度上受到拼縫構成、形式、大小等多個內容的影響。

4 管廊結構設計

4.1 管廊規劃布置

第一，綜合管廊斷面尺寸和埋深確定，關于綜合管廊的斷面尺寸參數這一個內容而言，我們需要按照它的種類以及數量進行確定，這樣能夠在最大化限度中保障各項參數都符合標準。例如，當綜合管廊在位于道路機動車道下方的時候，我們需要使其它的埋深一般在2.5m左右。

第二，綜合管廊的節點處理，關于綜合管廊的節點內容有著許多，例如十字路口、河道等等。假設當綜合管廊需要設置在十字路口時，我們需要將它設計為雙層可實現互動。

綜合管廊的防滲，當綜合管廊在處于水位比較高的時候，十分容易出現滲水的問題發生，那么我們就需要從下面幾個方面進行著手：1）控制變形，在最大化限度中提高每節箱涵的長度，從而有效避免變形縫的數量產生，另外在變形縫的設置中，還需減少分節間的沉降問題，從而為變形縫的防水性能打下堅實的基礎。2）控制變形，盡可能加大每一節箱涵的分解長度，有效制止變形縫的數量問題產生，另外還可以使用發泡塑料板等材料應用，將其進行密封。3）管線出入預留口，該預留口它主要是起到防水的作用，能夠保障綜合管廊不會出現滲水漏水的情況發生。

4.2 管廊相關參數

第一，設計參數，我們在對綜合管廊的設計過程中，需要保障它的使用年限能夠在一百年以上，那么想要滿足這一個標準，就需要使得它內部中的各個構件與結構安全相符合，滿足我國相關標準后，方可進行使用。

第二，規范構造標準，我們可以發現在整個管廊結構中，所應用到的混凝土，它的強度都在C30以上，并且承重側壁的厚度不應小于250mm，這樣才能夠構造符合標準的管廊。

4.3 抗浮計算

在整個管廊結構計算的過程中，我們需要讓它能夠滿足抗浮穩定性作用，因此在計算過程中，可以不考慮側壁摩阻力，其他各項作用均可取標準值，使其它能夠滿足抗浮穩定性系數，如公式所示：

FGk≥KfFfw，k

在這一個過程中，FGk其主要指的是各種抗浮作用以及標準值兩者之間的和。Ffw，k指的是浮托力標準值。Kf指的是抗浮穩定性系數，該系數不能低于1.1。

5 管廊結構施工

因為受到地質條件的特殊性以及環境的差異性特點，我們可以發現其管廊結構的施工需要按照實際情況選擇方式，其施工的方式可以分為盾構法，明挖法等等。

5.1 盾構法

這一種方式，它是鋼制的活動防護裝置，主要應用在海底、城市中心區等地區。并且該方式它一次挖的距離能夠等同于裝配式一環的寬度，從而在一定的程度上有效防止周邊土層出現變形。

5.2 明挖法

該方式主要指將地面進行挖開，當挖到符合相關標準的位置之后，我們需要由下向上的開展工作，進而對整體的結構進行整合，最終開展回填工作。

6 結語

大致說來，在近一些年來隨著我國政策的不斷改進和提高，國內綜合管廊工程得到了快速的發展，其各種各樣的材料和工法在實踐中得到應用。但是不管是對于現澆混凝土管廊還是預制裝配式管廊，在設計和施工的過程中都有著屬于自身的優點和缺點，那么我們就需要按照實際的情況來進行選擇管廊形式和方式，使得工程項目能夠在經濟性、穩定性方面取得較大提升。