地下综合管廊结构体系抗震性能分析

朱昱曈

摘要：近年来，我国城市化进程不断加快，各地城市建设水平不断提升。城市地下综合管廊能够有效改善交通状况，充分提升土地使用效率，减少城市土地资源的浪费，其建设已经受到越来越多的关注。城市地下综合管廊建设管理体系较为复杂，需要采取有效措施提升其建设管理工作成效。桥梁工程、地下综合管廊工程作为同等重要的生命线工程，其抗震能力在设计时应重点考虑。为降低地震对城市地下综合管廊内部管道运营安全的影响，本文主要对地下综合管廊结构体系抗震性能进行分析，为城市地下综合管廊的建设管理提供参考。

关键词：地下综合管廊;结构体系;抗震性能

引言

现阶段，城市地下综合管廊受到人们的关注，企业也在探究管廊建设技术，但企业实践水平有限，对管廊建设现状缺乏了解，企业的施工技术也存在欠缺，管廊的建设发展缓慢。根据对现阶段我国城市地下综合管廊建设的整体情况进行调查，企业需要落实施工动态控制、引进先进技术、完善施工方案等工作，提升管廊质量。

1市政地下综合管廊的概述

市政地下综合管廊是指将两种以上的市政管线集中设置于同一地下空间构筑物内，所形成的一种集约化的城市地下空间基础设施。市政地下综合管廊是地下空间综合性的系统集成。市政地下综合管廊为满足地下市政管线的功能要求，需同时集成通风、监控、照明、监测、通讯等数个相关系统，从而形成的城市地下空间智能运行网络系统。市政地下综合管廊应是集约化的城市地下综合基础设施。市政工程地下综合管廊的规划应与现代城市的规划相配套，做到能很好地为现代城市生活服务;更好的模式是能与城市的地铁、地下停车场等地下空间基础设施相组合，集约化投资建设、运营管理，节省土地，提高管理效率。

2地下综合管廊结构抗震性影响因素分析

2.1地下综合管廊地震震害

作为地下结构，管廊同地表结构在地震动作用下的破坏形式及特点表现出较大的差异。其震害多表现为廊体外侧混凝土保护层开裂甚至脱落、廊体段接口断开、衬砌破坏、廊体因土体液化或大变形而被拉断、廊体内部管道断裂、管线拉断、支座支架墩体折断发生破坏及固定装置的毁坏、因廊体遭受地震破坏引起的次生灾害而破坏等

2.2地下综合管廊抗震分析方法

地下结构抗震分析方法的发展与人们对地震的认识水平的提升有很大关系，在两者良性发展的过程中，出现了各种分析方法，地下结构抗震分析的基本研究方法有：原型观测、模型试验、理论分析，原型观测分为：地震观测、震害调查、现场足尺试验;模型试验分为：人工震源实地试验、振动台物理模型试验等。理论分析分为：解析法或半解析法、数值模拟法及数值-解析结合法，解析法包括以求解波动方程为基础的波动法和以求解运动方程为基础的相互作用法或称结构动力学法，解析法又具体分为：St. John 法、Shukla 法、反应位移法、BART法、福季耶娃法、递推衍射法等，数值模拟法分为：有限单元法、边界元法、有限差分法、拉格朗日元法、有限条法、离散单元法、非连续变形分析法、数值流形和无单元法及耦合方法等。研究地震运动对地下结构的影响采用的理论主要有两类，即波动理论和振动理论。许多实用的抗震分析方法都是在以上两种方法基础上发展起来的，如拟静力法、ST. John 法、Shukla 方法、围岩应变传递法、数值模拟分析方法。两种理论具体的计算方法又有数值计算法、解析法、简化计算法。就分析理论而言，波动理论和有限元分析是地下结构抗震理论分析的两种主要手段。目前地下结构抗震采用的计算方法主要有反应位移法、反应加速度法及时程分析法等。上述方法为管廊进行地震反应分析提供了可能。

3提高地下综合管廊结构体系抗震性能的有效措施

3.1锚杆静压桩施工

在压桩孔钻凿成孔以及锚杆埋设过程中，工作人员可以直接在原来底板位置应用风镐实现成孔开凿，孔的上口尺寸为350mm×350mm，下口尺寸为300mm×300mm。底板钢筋从中间被切断后，可以弯折在孔壁附近，封桩后可及时将其恢复。压桩操作时，具体桩段可以委托工厂进行预制操作，桩身混凝土满足设计强度的70%后，方可转移到施工现场，准备压桩前的相关工作程序。对于压桩架的应用，需保证其时刻处于垂直状态，并将锚固螺栓中的螺帽拧紧，保证千斤顶和桩轴线处于统一垂直平面中。压桩施工时，轴心受压不能中断，一旦发现偏移问题，工作人员应及时对其进行调整。压桩施工中，不能出现长时间停顿问题，并保证一次到位，如果遇到必须中途停顿现象，可以将其停留在软土中。执行接桩操作时，工作人员还应保证下节桩和下节桩的轴线完全一致，尽可能保证接桩时间的短暂，此时各个工序之间的配合度也要处于较高状态。接桩时，上节和下节应保持对准状态，保证街头接触面的受力才能均匀。在焊接过程中，工作人员需要清理钢表面的锈迹，强化满焊质量。

3.2结构处理

（1）裂缝处理。相关工作人员可以先使用钢丝刷等将表面的灰尘和污染物等清理干净，再使用毛刷蘸取适量丙酮等有机溶液，沿裂缝处进行擦拭，之后再进行清洗，保證其干燥程度。（2）埋设灌浆嘴。实际工作中，将专业的灌浆嘴埋设搭配混凝土外表面。（3）封缝操作。沿着裂缝两侧20mm左右的位置开展环氧树脂胶涂抹操作，在此过程中，环氧树脂胶的涂抹必须保证均匀，实际涂抹厚度不能超过2mm。（4）灌浆操作。工作人员可借助相关灌浆器材向灌浆嘴中压入浆液。浆液从相邻浆嘴中出浆后，开始进行浆嘴密封操作，之后再次从进浆嘴中注入，以此类推。开展除锈以及环氧树脂砂浆修补操作前，需要将露筋部位松散混凝土全部清理干净，钢筋除锈操作结束后，利用环氧树脂砂浆执行修补和密封操作。

3.3施工监测

基坑开挖前监测单位须编制详细的监控量测方案，并会同建设单位、设计、施工、监理各方审查后方可实施。施工过程中监控数据应及时提供给建设、设计、施工、监理各方，以达到信息化施工的目的，确保施工安全。本次监测内容包括：基槽周围建筑物及基槽顶沉降观测、支护结构水平及竖向位移、沉降、测斜、支撑轴力和地下水位观测。

3.4合理布局市政地下综合管廊

市政地下综合管廊设计的过程中，设计人员需要根据城市地下空间的实际情况，将城市总体规划、城市景观规划、市政道路规划及城市已有基础设施等各方面因素统一起来，进行综合性的分析，并应适应所有市政地下管线的未来发展需求。市政地下综合管廊一般分为干线管廊、支线管廊和缆线管廊。干线管廊主要设计建设在城市主干道路的下方，支线管廊和缆线管廊主要设计建设在城市次干道路两侧的非机动车道下，与干线管廊构成一个系统性的地下空间网络系统，覆盖至城市的每个角落。应合理地规划设计市政地下综合管廊的功能，并应结合城市的实际功能进行合理的规划设计分区，在设置市政地下综合管廊时，还需要考虑城市中的地下交通系统和地下商业街系统等相关的项目，以此有效地调整和设计市政地下综合管廊的布局。

结束语

综上所述，由于地下综合管廊装置位于地下，一旦出现问题，处理难度较高。因此，在实际工程建设过程中，工作人员应严格按照施工要求进行，并严格管理。此外，要求相关企业能够加强员工培训制度的建立，定期为员工提供培训，提高技术水平，从根本上提升管理工程的质量。

参考文献：

[1]陈晓强，钱七虎.我国城市地下空间综合管理的探讨[J].地下空间与工程学报，2010，6（4）：666-671.

[2]吴桐，张坚，严峰，等.城市综合管廊结构安全监控系统研究与应用[J].广东土木与建筑，2021，28（1）：28-31，57.

[3]杨通，梁玉龙，汤磊华.浅析综合管廊施工造成路基沉降处理方法[J].现代物业：中旬刊，2019（10）：176-178.