地下綜合管廊和地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

徐俊生 殷永剛

摘 要：通過(guò)對(duì)北京某地下車庫(kù)一側(cè)的綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，討論了地下綜合管廊結(jié)構(gòu)方案，并考慮了與相鄰地下車庫(kù)交接的要求。并展示了主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、主要平面、典型節(jié)點(diǎn)、建設(shè)期和建成后的相關(guān)工程情況。本結(jié)構(gòu)主要利用盈建科1.8.1進(jìn)行整體計(jì)算。

關(guān)鍵詞：地下綜合管廊；地下車庫(kù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗浮設(shè)計(jì)

1 方案形式

隨著城市交通發(fā)展，大力發(fā)展城市地下綜合管廊是新型市政基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向。地下綜合管廊可以將城市供排水、電力電網(wǎng)、通信等各類綜合復(fù)雜的管線和設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的綜合集中管理合理布置。這種綜合管廊能夠有效保障市政管線的日常安全管理和應(yīng)急維修，避免道路重復(fù)施工，可以充分釋放地下空間，節(jié)約城市用地。相應(yīng)的對(duì)道路下配套建設(shè)的市政管線需要提出更高的結(jié)構(gòu)要求。

本項(xiàng)目的地下管廊，特點(diǎn)是巧妙的把地下市政管廊與地下車庫(kù)等建筑物結(jié)合起來(lái)，為周邊大市政提供電氣、水暖等路由。地下管廊自車庫(kù)西南角區(qū)域，進(jìn)入車庫(kù)底部，與車庫(kù)一起施工。地下管廊自車庫(kù)東南角區(qū)域，離開(kāi)車庫(kù)，此區(qū)域?qū)儆谲噹?kù)基礎(chǔ)與地下管廊交接處，支線管廊部分區(qū)域在車庫(kù)汽車坡道下方，地庫(kù)下地下管廊并與車庫(kù)外側(cè)管廊結(jié)構(gòu)脫開(kāi)，通過(guò)止水帶連接，讓兩側(cè)基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)。

車庫(kù)管廊設(shè)計(jì)使用年限100年，此部分混凝土及鋼筋材料要求同干線管廊。混凝土采用C40抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級(jí)S6，鋼筋采用HRB400級(jí)螺紋鋼。由于車庫(kù)管廊與車庫(kù)合建，因此必須結(jié)合管廊功能需求與車庫(kù)建筑結(jié)構(gòu)布置綜合考慮。

為減少車庫(kù)周邊護(hù)坡工程量，將車庫(kù)管廊布置在車庫(kù)第二道軸網(wǎng)之間。車庫(kù)的放坡和管廊放坡分開(kāi)開(kāi)挖，避免開(kāi)挖過(guò)深。由于管廊跨度比柱網(wǎng)跨度小，上部豎向構(gòu)件無(wú)法全部貫通，故管廊南側(cè)外墻與車庫(kù)外墻重合。框架柱截面450×450，車庫(kù)框架柱全部落至管廊底板。管廊北側(cè)外墻在車庫(kù)內(nèi)。綜合管廊與車庫(kù)位置關(guān)系見(jiàn)圖一。

2 基礎(chǔ)形式

綜合管廊基礎(chǔ)為狹長(zhǎng)形，條件比較復(fù)雜，結(jié)合車庫(kù)管廊受力要求、剛度要求及抗浮要求，綜合確定車庫(kù)管廊基礎(chǔ)采用平板式基礎(chǔ)。板厚600mm，混凝土采用C40混凝土，板受力筋采用HRB400級(jí)高強(qiáng)鋼筋。板主要承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的地反力，并結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)告，進(jìn)行底板抗水力計(jì)算（為安全起見(jiàn)，按近年最大豐水水位考慮）。并和地下車庫(kù)一樣做好沉降觀測(cè)。

3 豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車庫(kù)管廊凈高2.9m～3.2m，寬6.2m左右，總長(zhǎng)度227m，位于車庫(kù)底板下，車庫(kù)底板即管廊頂板。支線管廊處，為雙層管廊，支線管廊與車庫(kù)坡道結(jié)合，在車庫(kù)坡道下方，自車庫(kù)往南街延伸。結(jié)合車庫(kù)管廊功能及上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸情況，確定車庫(kù)管廊外墻（含南側(cè)、北側(cè)外墻）厚度為450mm，混凝土采用C40混凝土，板受力筋采用HRB400級(jí)高強(qiáng)鋼筋。墻厚同上部柱寬度，以便于上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞。

車庫(kù)管廊內(nèi)墻，結(jié)合管廊內(nèi)部受力及管廊功能構(gòu)造要求，取墻厚300mm，混凝土采用C40混凝土，板受力筋采用HRB400級(jí)高強(qiáng)鋼筋。車庫(kù)管廊北側(cè)外墻，結(jié)合車庫(kù)框架柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。綜合管廊相當(dāng)于車庫(kù)局部增加了一層地下室，為分析綜合管廊內(nèi)力，自綜合管廊至車庫(kù)下延伸兩跨進(jìn)行計(jì)算。

綜合管廊結(jié)構(gòu)需結(jié)合市政，總圖，建筑，電氣設(shè)備等多專業(yè)配合設(shè)計(jì)，保證管線不但在運(yùn)營(yíng)期間正常運(yùn)行，還要保證在施工和設(shè)備安裝也要預(yù)留足夠條件。

4 樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車庫(kù)管廊頂板與車庫(kù)底板二合一聯(lián)合設(shè)計(jì)，車庫(kù)管廊底板主要承受車庫(kù)內(nèi)停車功能的荷載。結(jié)合管廊設(shè)計(jì)年限要求，混凝土采用C40混凝土，板受力筋采用HRB400級(jí)高強(qiáng)鋼筋。車庫(kù)其他區(qū)域底板，混凝土采用C30混凝土。

5 綜合管廊抗浮設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目區(qū)域抗浮設(shè)計(jì)水位為80.600m，抗浮設(shè)計(jì)水位位于車庫(kù)底板下方約1m，位于商業(yè)底板中間，和南街基本平齊。近50年最高水位：83.5m，位于車庫(kù)地面上方約1.5m，位于商業(yè)地面上方約2.7m，高于南街約1.5m。近3～5年最高水位：78.58m，位于車庫(kù)底板下方約3m，位于商業(yè)底板下方約1.5m，位于南街下方約3m。為保證最大水位情況下防水板、管廊、車庫(kù)主體的安全，對(duì)防水板和主體可按如下原則設(shè)計(jì)：

（1）一般管廊位置，管廊及車庫(kù)自重可抵消抗浮力（約2.4m水頭，可由管廊底板、車庫(kù)底板、車庫(kù)頂板自重抵消）

（2）管廊局部降低區(qū)域，平面面積小（不到100m2），約5.0m水頭，增加浮力較小，經(jīng)過(guò)計(jì)算建筑物自重完全可以抗住，故也不考慮抗浮。

6 綜合管廊結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)大樣

為保證上下傳力的有效性，本人與總圖室綜合管廊設(shè)計(jì)經(jīng)理協(xié)商，要求調(diào)整綜合管廊一側(cè)外墻與上部結(jié)構(gòu)柱平齊，這樣至少保證一側(cè)的框架柱傳力的簡(jiǎn)單便捷性。另一側(cè)柱子，調(diào)整其下獨(dú)立基礎(chǔ)為沿管廊方向，這樣對(duì)靠近管廊一側(cè)框架柱，通過(guò)調(diào)整其下獨(dú)立基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，有效的調(diào)節(jié)了上部框架柱對(duì)管廊外墻闡釋的水平側(cè)壓力，也增大了整體結(jié)構(gòu)的剛度。典型結(jié)構(gòu)大樣詳圖2。

7 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合某地下綜合管廊工程實(shí)例，介紹了城市地下綜合管廊的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施。尤其是在當(dāng)前的智慧城市建設(shè)發(fā)展背景下，城市綜合管廊的建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，避免不了和地下車庫(kù)交叉布置，需要綜合管廊緊密的和實(shí)際情況相結(jié)合，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合地下車庫(kù)采取科學(xué)方法加以應(yīng)用，采用完善的設(shè)計(jì)方案，保障地下綜合管廊設(shè)計(jì)建設(shè)的整體質(zhì)量。希望能通過(guò)本文對(duì)地下綜合管廊的分析，能為實(shí)際的建設(shè)發(fā)展起到一定借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50838—2015.城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 曹彥龍.城市綜合管廊工程設(shè)計(jì)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.