浅谈综合管廊结构设计重点与计算

庄旭东

（沈阳市市政工程设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110000）

综合管廊工程主要是指的是实行统一规划与建设于一体的地下建筑，它能够将诸多城市设置和管道进行集中管理和维护，还能够将城市中的水、燃气、电信、电力等等诸多管道进行集中在一起，方便我们利用和资源共享。

1 综合管廊设计的重点

在综合管廊在设计的过程中，我们需要结合未来发展的规划进行研究和分析。那么这就需要按照所在区域的城市整体规划方案开展全面的分析和研究，找寻出市政管网中存在的问题和难点。另外综合管廊的规划还需要按照当地实际管线建设情况，使其能够在城市道路、轨道交通、给水排水等多项工程的基础上，确保综合管廊的布局［1］。

为了能够最大限度集中城市的建设用地，从而在一定的程度上加强管线建设的安全性和标准化，我们需要在保障实际综合管廊工程满足经济、技术等优点的基础上，实施施工和未来维护工作的开展。

2 综合管廊常用结构形式

综合管廊它可以按照其施工方式的不同从而分为多种形式，因此下面我们介绍常用的几种综合管廊形式。

2.1 现浇混凝土综合管廊

从目前的情况来看，可以发现随着我国的管廊项目越来越多，其钢筋混凝土现浇综合管廊，它在我国的应用中得到诸多人群的喜爱，主要是因为它具有强度高、防渗水效果好的等作用，因此在我国综合管廊中使用的较为广泛［2］。

结构断面形状，综合管廊标准面取决于所容纳管线的种类、规格和数量等等参数，另外，我们还需要从以下几个内容出发：第一，管廊标准断面内部净宽也需要满足所容纳的管线类型。第二，综合管廊的内部需要设置管道以及支架时，需要保障它的检修通道净宽不低于一米，当单侧设置支架或管道时，检修通道净宽不宜小于0.9m。第三，在整个检修通道中，它的整体宽度需要保持在2.2m左右，并且在其内部中配备相关牵引车［3］。

2.2 预制装配式综合管廊

管廊预制装配技术，这种技术通俗的说来便是将综合管廊进行有效的拆分，使其它能够在满足明挖和暗挖的基础中，进而将管廊的各个部件进行安装，该方式它十分的绿色且环保，在当前受到诸多人群的喜爱。并且，这一种方法它能够使用的种类材料比较多，因此，我们可以按照实际的其情况来进行操作，下面我们简单介绍两种。

第一，装配式钢筋混凝土综合管廊，这一种管廊它的使用较为悠久，其性能十分稳定，与其他的预制结构进行对比，可以发现，它能够做出任意大小任意形状，但是因为项目实际的需求，常常会受到造价、性能等方面的限制［4］。

第二，装配式钢制综合管廊，这一种管廊它具有刚性和柔性的特点，这便使得它能适用在一些容易出现沉降和变形的情况中，并且因为该钢材它的本身具有较强的可塑性，这就使得随着时代发展，越来越多的断面形式被人们所探索，如圆形双舱结构、拱形三舱结构等等［5］。

2.3 标准段预制异形段现浇相结合

在这一个过程中，我们可以直观的了解到不论是现浇混凝土管廊还是预制装配式管廊，这两种管廊它们都有着属于自身优点和缺点，如图1中内容所示。因此，面对该情况，半预制管廊便衍生了，该管廊主要是按照现浇工艺技术进而衍生的一种技术，该技术它结合两者管廊的特点［6］。

图1 现浇管廊与预制管廊的对比

2.4 装配式新材料综合管廊

在当前随着科学技术的不断发展和进步，我们可以发现越来越多的新型复合材料被我们应用在综合管廊中。其中塑料管道它在综合管廊的应用已经变得越来越成熟，其中有着管廊结构本体和廊内管线等等。但是这一种综合管廊它因为受到耐久性以及受力性等方面的影响效果，从目前的情况来看，暂时不能得到广泛应用［7］。

3 综合管廊结构计算

在本篇文章中，主要是依赖预制拼装综合管廊作为例子，来对其进行分析和研究的。在这一个过程中，我们需要对它的界面模型开展分析，从而了解到拼缝街头对综合管廊所造成的影响效果。另外，该过程我们需要采用ξ法来计算，该方式为旋转弹簧ξ式，那么它的具体公式如下所示。

在上述这一些公式中，其K主要代表的为旋转弹簧的常输，用符号来代表变为：25000KN.M／rad≤K≤50000KN.M／rad。

在这一个过程中，可以了解到其M主要是依据弹簧模型的计算，从而得出的相关数据信息，这一种数据它能够直观的表明纵横向拼缝街头的设计设置。Mj指的为阶段横向弯矩数值。MZ指的为预制拼装综合管廊整浇弯矩设计数值。N指的是相关弹簧模型估算获取的内部轴力数据。Nj为相关轴力设计数值。ξ指相关弯矩影响系数。其中，可以发现其K与ξ之间的数值，可能会在一定的程度上受到拼缝构成、形式、大小等多个内容的影响。

4 管廊结构设计

4.1 管廊规划布置

第一，综合管廊断面尺寸和埋深确定，关于综合管廊的断面尺寸参数这一个内容而言，我们需要按照它的种类以及数量进行确定，这样能够在最大化限度中保障各项参数都符合标准。例如，当综合管廊在位于道路机动车道下方的时候，我们需要使其它的埋深一般在2.5m左右。

第二，综合管廊的节点处理，关于综合管廊的节点内容有着许多，例如十字路口、河道等等。假设当综合管廊需要设置在十字路口时，我们需要将它设计为双层可实现互动。

综合管廊的防渗，当综合管廊在处于水位比较高的时候，十分容易出现渗水的问题发生，那么我们就需要从下面几个方面进行着手：1）控制变形，在最大化限度中提高每节箱涵的长度，从而有效避免变形缝的数量产生，另外在变形缝的设置中，还需减少分节间的沉降问题，从而为变形缝的防水性能打下坚实的基础。2）控制变形，尽可能加大每一节箱涵的分解长度，有效制止变形缝的数量问题产生，另外还可以使用发泡塑料板等材料应用，将其进行密封。3）管线出入预留口，该预留口它主要是起到防水的作用，能够保障综合管廊不会出现渗水漏水的情况发生。

4.2 管廊相关参数

第一，设计参数，我们在对综合管廊的设计过程中，需要保障它的使用年限能够在一百年以上，那么想要满足这一个标准，就需要使得它内部中的各个构件与结构安全相符合，满足我国相关标准后，方可进行使用。

第二，规范构造标准，我们可以发现在整个管廊结构中，所应用到的混凝土，它的强度都在C30以上，并且承重侧壁的厚度不应小于250mm，这样才能够构造符合标准的管廊。

4.3 抗浮计算

在整个管廊结构计算的过程中，我们需要让它能够满足抗浮稳定性作用，因此在计算过程中，可以不考虑侧壁摩阻力，其他各项作用均可取标准值，使其它能够满足抗浮稳定性系数，如公式所示：

FGk≥KfFfw，k

在这一个过程中，FGk其主要指的是各种抗浮作用以及标准值两者之间的和。Ffw，k指的是浮托力标准值。Kf指的是抗浮稳定性系数，该系数不能低于1.1。

5 管廊结构施工

因为受到地质条件的特殊性以及环境的差异性特点，我们可以发现其管廊结构的施工需要按照实际情况选择方式，其施工的方式可以分为盾构法，明挖法等等。

5.1 盾构法

这一种方式，它是钢制的活动防护装置，主要应用在海底、城市中心区等地区。并且该方式它一次挖的距离能够等同于装配式一环的宽度，从而在一定的程度上有效防止周边土层出现变形。

5.2 明挖法

该方式主要指将地面进行挖开，当挖到符合相关标准的位置之后，我们需要由下向上的开展工作，进而对整体的结构进行整合，最终开展回填工作。

6 结语

大致说来，在近一些年来随着我国政策的不断改进和提高，国内综合管廊工程得到了快速的发展，其各种各样的材料和工法在实践中得到应用。但是不管是对于现浇混凝土管廊还是预制装配式管廊，在设计和施工的过程中都有着属于自身的优点和缺点，那么我们就需要按照实际的情况来进行选择管廊形式和方式，使得工程项目能够在经济性、稳定性方面取得较大提升。