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中国交建综合管廊设计与施工技术培训-结构设计要点中交水运规划设计院有限公司 交交 融融 天天 下下 建建 者者 无无 疆疆目 录 一一.预制拼装结构与现浇结构对比 二二.基坑支护设计 三三.管廊防渗设计 四四.管廊结构抗震分析一.综合管廊预制拼装结构与现浇结构对比 预制整体箱涵预制叠合管廊现浇管廊 地下综合管廊的本体工程施工一般有明挖施工现浇法、明挖预制拼装法、盾构法、顶管法从施工、造价、工期施工、造价、工期等方面对明挖预制拼装法与明挖现浇施工进行对比分析一.综合管廊预制拼装结构与现浇结构对比 一、预制拼装法一、预制拼装法 明挖现浇混凝土施工在施工质量施工质量、建设周期建设周期和环境保护环境保护等方面都存在诸多不足相比之下，预制拼装工艺则较好地弥补了上述不足1、预制拼装法的特点 (l)优点：与现浇相比，预制拼装法则可大大缩短施工工期在地基发生不均匀沉降或受外荷载作用、管道产生位移或折角时，仍能保持良好的抗渗性能，抗地震功能极强2)缺点：大型管廊体质重大，运输安装需要大型运输和吊装设备，增加工程支出费用预制拼装管廊接口多，对接口的设计、制作、施工要能满足抗渗的要求综合管廊的通风机房、交叉口、出线口等地下不规则建筑仍需要采用现浇施工。

一.综合管廊预制拼装结构与现浇结构对比 二、明挖现浇法二、明挖现浇法 只要地形、地质条件适宜和地面建筑物条件许可，均可采用明挖法施工与非开槽施工相比，施工条件有利，速度快，质量好，而且安全明挖法施工的主要缺点是干扰地面交通，拆迁地面建筑物，以及需要加固、悬吊、支托跨越基坑的地下管线1、预制拼装法的特点 (l)优点：设计简单、施工方便、工程造价低的特点，适用于新建城市的管网建设2)缺点：外界气象条件对施工影响较大，地下水对施工有较大影响，容易局部发生渗漏，影响管道的使用功能分段间采用橡胶止水带连接有安全隐患现场制作生产条件差，结构计算中要加大安全度因此材料用量也要增加一.综合管廊预制拼装结构与现浇结构对比 三、造价对比三、造价对比 预制拼装管廊若要取得价格优势，可尝试从以下两方面着手：1、企业对策、企业对策 (1)规划环节重视项目规模效益2)设计环节通过设计的优化提高预制率和构件重复率3)运输环节改变构件装运形式，提高运输效率4)安装环节提高安装速度，节约安装成本2、行业对策、行业对策 (1)制定更为完善的相关法规、标准2)形成全产业链的工业化经营模式一.综合管廊预制拼装结构与现浇结构对比 四、结论四、结论 综合管廊采用何种施工方式取决于造价、工期和实施的可行性，干线管廊因截面大、自重大、工程量少建议采用现浇。

支线管廊和缆线管廊自重小、施工便捷的适合预制二.基坑支护及地基处理 一一、设计原则及设计条件、设计原则及设计条件 1）基坑支护一般区段结构安全等级为二级，重要性系数为1.002）基坑设计使用年限为1年3）基坑顶部考虑施工地面活荷载q20kPa4）基坑支护结构承载能力及土体稳定性按承载能力极限状态采用基本组合进行计算，基本组合综合分项系数为1.25；基坑支护结构及土体的变形按正常使用极限状态采用标准组合进行验算二.基坑支护及地基处理 二二、支护方案比选支护方案比选 选择经济、合理的基坑支护方案是设计的重要组成部分设计拟采用以下几种基坑支护方案进行比选：1、放坡开挖 优点；缺点二.基坑支护及地基处理 二二、支护方案比选支护方案比选 选择经济、合理的基坑支护方案是设计的重要组成部分设计拟采用以下几种基坑支护方案进行比选：2、钻孔灌注桩方案 优点；缺点二.基坑支护及地基处理 二二、支护方案比选支护方案比选 选择经济、合理的基坑支护方案是设计的重要组成部分设计拟采用以下几种基坑支护方案进行比选：3、SMW工法方案 优点；缺点二.基坑支护及地基处理 二二、支护方案比选支护方案比选 选择经济、合理的基坑支护方案是设计的重要组成部分。

设计拟采用以下几种基坑支护方案进行比选：4、板桩（拉森钢板桩）支护方案板桩（拉森钢板桩）支护方案 优点；缺点二.基坑支护及地基处理 二二、支护方案比选支护方案比选 选择经济、合理的基坑支护方案是设计的重要组成部分设计拟采用以下几种基坑支护方案进行比选：方案方案造价造价钻孔灌注桩钻孔灌注桩SMW工法桩工法桩拉森钢板桩拉森钢板桩按按1公里计算公里计算2300万1500万650万 支护造价对比表三.管廊防渗设计 一一、基本原则基本原则 严格按照地下工程防水技术规范（GB50108-2008）标准设计，防水设防等级为二级二级按承载能力极限状态及正常使用极限状态进行双控方案设计双控方案设计 综合管廊主体防渗的原则是“以防为主，防、排、截、堵相结合以防为主，防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”三.管廊防渗设计 二二、变形缝设计变形缝设计 变形缝的设计要满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求用于沉降的变形缝其最大允许沉降差值不应大于30mm变形缝处混凝土结构厚度不应小于300mm用于沉降的变形缝的宽度宜为3050mm变形缝的防水采用复合防水构造措施，中埋式橡胶止水带与外贴防水层复合使用复合使用。

变形缝的形式非常重要，一般有平接施工缝平接施工缝和咬口施工缝咬口施工缝两种三.管廊防渗设计 三三、施工缝设计施工缝设计 现浇钢筋混凝土综合管廊地下管廊结构，在浇筑混凝土时需要分期进行施工缝均设置为水平缝，水平施工缝一般设置在综合管廊底板上300500mm处及顶板下部300500mm处在施工缝中设计埋设钢板止水条在施工缝中设计埋设钢板止水条三.管廊防渗设计 四四、预埋穿墙管、预埋穿墙管 在综合管廊中，多处需要预埋电缆或管道的穿墙管根据预埋穿墙管的不同形式，分为预埋墙管预埋墙管和预埋套管预埋套管根据以往地下工程建设的教训，该部位的电缆进出孔是渗漏最严重的部位三.管廊防渗设计 五五、防水材料及措施的选择防水材料及措施的选择 目前国内外常用防水产品分为如下六类：1、水泥砂浆；2、防水卷材；3、防水涂料；4、塑料防水板；5、金属防水层；6、膨润土防水材料 采用适用于管廊的柔性防水卷材柔性防水卷材或有机防水涂料有机防水涂料作为管廊结构主体的外包防水层较为合适三.管廊防渗设计 五五、防水材料及措施的选择防水材料及措施的选择 工程部位工程部位防水措施防水措施主体主体1.防水混凝土防水混凝土2.SBS防防 水水 卷卷 材材（单单 层层4mm）施工缝施工缝1.丁基橡胶镀锌钢板止水带丁基橡胶镀锌钢板止水带2.高分子丙纶高分子丙纶3.外贴卷材加强层外贴卷材加强层后浇带后浇带1.补偿收缩混凝土补偿收缩混凝土2.遇水膨胀止水条遇水膨胀止水条3.外贴止水带外贴止水带4.外贴卷材加强层外贴卷材加强层变形缝变形缝1.中埋式钢边止水带中埋式钢边止水带2.外贴卷材加强层外贴卷材加强层3.双双组组份份聚聚硫硫密密封封膏膏、WST非固化橡胶沥青非固化橡胶沥青 黄骅管廊工程结构为二级防水，工程场区地下水丰富，且结构中安装的管线众多，设备的防渗和防潮要求较高，为确保防水效果依据地下工程防水技术规范以及地下建筑防水构造(10J301)中要求，对于卷材，使用4mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材。

弹性体改性沥青（SBS）防水卷材，该材料应用广泛，价格较低具体的防水材料及措施如下：三.管廊防渗设计 六六、防水混凝土技术要求防水混凝土技术要求 1、主体混凝土采用防水混凝土；结构后浇带采用补偿收缩混凝土，其限制膨胀率应0.015%（水中14天，空气中28天)2、混凝土的抗渗等级P83、自防水混凝土应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，施工配合比应通过试验确定4、结构裂缝的宽度不得大于0.2mm，且不得出现贯通裂缝5、防水混凝土的施工注意事项:三.管廊防渗设计 七七、防水卷材施工注意事项、防水卷材施工注意事项1、管廊防水防水施工要求2、防水施工顺序及做法3、工程验收 卷材的接缝部位必须牢固收口要严密，不允许存在折、翅边、脱层或滑移等现象在卷材防水层的末端处，必须粘接牢固，密封良好长短边搭接长度满足规范要求四.管廊结构抗震分析一、主要规范一、主要规范1、城市综合管廊工程技术规范(GB 50838-2015)2、城市抗震防灾规划标准(GB50413-2007)3、建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223-2008)4、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）5、建筑抗震设计规范（GB50011-2010）6、城市轨道交通结构抗震设计规范（GB 50909-2014）7、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)四.管廊结构抗震分析二、管廊抗震计算的分类、要求 1、管廊抗震计算的分类 城市综合管廊工程技术规范（GB50838-2015）规定：综合管廊工程应按乙类建筑物进行抗震设计，并应满足国家现行标准的有关规定。

2、管廊抗震计算的要求 2.1、根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)第1.0.1条，基本的抗震设防目标为以下三种情况：（1）低于本工程抗震设防烈度的；（2）相对于本工程抗震设防烈度的；（3）高于本工程抗震设防烈度的四.管廊结构抗震分析二、管廊抗震计算的分类、要求 2.2、根据城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014），城市轨道交通结构的抗震性能要求分为三个等级：（1）性能要求I；（2）性能要求II；（3）性能要求III根据城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）第3.2.4节，重点设防类的城市轨道交通地下结构的抗震性能要求（即抗震设防目标）为：（1）在E1（重现期为100年）地震作用下要达到抗震性能要求I，（2）在E2（重现期为475年）地震作用下要达到抗震性能要求I，（3）在E3（重现期为2450年）地震作用下要达到抗震性能要求II综合管廊为地下结构，破坏后极难修复，因此抗震设防目标参照城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）执行四.管廊结构抗震分析三、管廊抗震验算的内容 地下结构抗震验算应分为强度验算强度验算、变形验算变形验算和位移验算位移验算。

1）抗震性能要求为I 时，即结构在E1及E2地震作用条件下，结构处于弹性工作阶段，应进行结构构件的截面抗震验算、及结构弹性层间位移的验算2）抗震性能要求为II 时，即结构在E3地震作用条件下，结构局部进入弹塑性工作阶段，应进行结构弹塑性层间位移验算四.管廊结构抗震分析四、管廊抗震验算的方法 1、建筑抗震设计规范规定：地下建筑的抗震计算模型，应根据结构实际情况确定并符合下列要求：1）应能较准确的反应周围挡土结构和内部各构件的实际受力；与周围挡土结构分离的内部结构，可采用与地上建筑同样的计算模型2）周围地层分布均匀、规则且具有对称轴的纵向较长的地下建筑，结构分析可选择平面应变分析模型并采用反应位移法或等效水平地震加速度法、等效侧力法计算3）长宽比和高宽比均小于3及本条第2款以外的地下建筑，宜采用空间结构分析计算模型并采用土层-结构时程分析法计算四.管廊结构抗震分析四、管廊抗震验算的方法 2、城市轨道交通结构抗震设计规范规定：四.管廊结构抗震分析五、管廊抗震设计流程 四.管廊结构抗震分析六、反应位移法 1、基本原理 1-地面 2设计地震作用基准面 3土层位移 4惯性力 四.管廊结构抗震分析六、反应位移法 2、设计荷载 1）地震作用；2）非地震作用；3）抗震设计荷载组合按建筑抗震设计规范规定执行。

序号 荷载组合验算工况重力荷载代表值偶然荷载永久荷载可变荷载地震荷载1抗震荷载作用下构件强度验算1.20.61.32抗震荷载作用下结构变形验算1.00.51.0四.管廊结构抗震分析六、反应位移法 3、地震作用计算 按城市轨道交通结构抗震设计规范附录E中的计算方法：1）土层相对位移：2）土层变位产生的荷载：3）地基弹簧刚度：4）结构惯性力：5）结构周围剪力：四.管廊结构抗震分析七、时程分析法 时程分析法即结构直接动力法，是最经典的方法，也是普遍适用时程分析法的主要步骤如下：四.管廊结。