中铁十四局集团第二工程有限公司 山东泰安 271000
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国市政工程的飞速发展，当前，地下综合管廊时常发生渗透水、电缆起火、燃气泄漏等安全事故，存在入廊管线事故和舱室所附属设备故障，造成交通功能瘫痪，威胁生命、财产的安全。此外地下综合管廊的运营和入廊成本非常大，管理水平尚需提高。基于此，本文主要对城市综合管廊在市政工程中的设计实践进行论述，详情如下。
关键词：城市综合管廊；市政工程；设计
引言
综合管廊在我国的发展已近60年，起初在北京、上海等较发达城市率先进行了综合管廊建设的尝试，2000年以后，全国掀起了新一轮的城市建设热潮，越来越多的城市开始着手综合管廊建设试验。但当时关于综合管廊工程技术的规范很不完善，各地的修建质量也良莠不齐，为管廊后续的安全运行埋下了些许隐患。直到2012年，经过各参编单位和起草人的共同努力，我国第一次颁布了GB50838—2012《城市综合管廊工程技术规范》，后经过近3年的不断完善，正式颁布了最新修订的GB50838—2015《城市综合管廊工程技术规范》，以指导管廊设计、施工及维护管理，由此综合管廊的建设正式纳入国家标准化范畴。
1城市综合管廊概念分析
综合管廊主要是指，在城市内地下区域内，所建设的管道综合走廊，换言之，就是将城市的地下空间，视为一个大型的地下隧道，在隧道中，针对供热、供电、排水等多项管线进行联合性集中施工，进行多项管线管理时，会设置专项隧道口用于管线运行状况监控，借此实现系统性的统一管理目标。现阶段，我国并未形成统一性的城市建设标准，多数管线处于城市重点交通通行区域内，一旦出现停电、通讯中断或是毒气泄漏一类问题时，往往会进行管线经过路段的挖断施工，对管线周边居民日常生活造成影响的同时，对于路线车辆驾驶人员的视线也会造成一定的影响，从而导致交通事故发生率增长，不利于城市发展。
2城市综合管廊在市政工程中的设计实践
2.1综合管廊火灾模拟
火灾研究领域中，FDS软件由美国国家技术标准与技术研究所研发。它的模拟可信度较高，适用于研究隧道、管廊等狭长通道的安全问题。FDS的可视化功能，能够使我们间接观察到火灾情况，使我们更好地了解各类火灾并能有效的进行预防。由质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律建立的方程是FDS的基本思想。在FDS动态模拟中，网格的尺寸和数量决定模拟结果的精确度，要想使结果足够精确，必须有足够多的网格数量。网格划分数量为100万，综合管廊中部火源重点部位的网格尺寸为0.10m×0.10m×0.10m，满足FDS软件计算火灾的精度要求。因为地下综合管廊的电缆是均匀分布的，电缆的用量在各处均等，所以本文将起火点放在电力舱室的中间位置，在下层电缆桥架处，将电缆引燃后，电缆火势向各个方向扩散，能够引燃最多的电缆，这样可研究在最不利情况下电缆舱室火灾的危险性。FDS火灾模拟能够较全面的反映电缆火灾的起因和发展全过程，根据该实验可得出电力舱室着火分区内电缆火灾的发展状态。该建模防火分区内的电缆火灾发展共有4个阶段，分别是初起阶段，发展阶段，充分燃烧阶段及最后的衰减熄灭阶段。t=10s时，舱室着火点附近电缆的绝缘层材料逐渐受热并发生高温热解，进入阴燃阶段；t=1000s时，火势逐渐增大，火源向两侧电缆蔓延；t=2100s时，随着电缆的不断燃烧，释放大量热量，热释放速率持续上升；t=2400s时，由于扩大的火势，使得另一侧电缆在达到燃点后也发生燃烧，这时电力舱室的火势达到最大，进入充分燃烧阶段。通过FDS火灾模拟可知，在3600s火灾模拟时间内，该模型中的电缆燃烧范围较小，火灾蔓延长度约为25m，远远小于1个防火分区的长度200m。
2.2地下综合管廊应用的防水技术
2.2.1暗挖施工防水技术
在传统的防水模式中，施工人员会在管道的四周建立一个塑料的防水板，利用其易拆卸、易安装的特点，将防水板拼接在一起，使其成为一个整体，以实现渗水能够排除管外。这种方法对于渗水少的环境起着重要的作用，但对渗水多的情况，并不能保证管道的渗水功能，“护内防外”的效果极其不好。除此之外，这种防水板在防水工程中起主导作用，所以对防水板的材质、焊接过程的要求极为严格，其中一个环节出现故障，就会影响整个防水系统的工作。
2.2.2变形缝嵌缝防水技术
混凝土是否干净决定着嵌缝的防水质量，为了保证嵌缝的防水性，在施工前，应该深度清洁混凝土的表面污垢，同时，应该清洁变形缝内侧的衬垫板，防止有微小缝隙，导致防水工程不严密。实施嵌缝工作首先要覆膜，在进行覆膜的过程中，要特别注意，禁止将膜触碰混凝土表面；其次是注胶，注胶的工程极其困难，一定要谨慎，一旦出现气泡，会降低防水的效果。
2.3基于反应位移法的地下综合管廊抗震计算
随着我国城市建设进展的加速，地面空间变得越来越拥挤，为了加大对地下空间的利用率，迫切需要将一些基础设施，如电力、通讯、燃气管道等由地面移至地下，这样不仅美观，而且节约了大量的城市用地，减少了架空线与地面绿地的矛盾，增大了居民出行的方便性。因此，地下综合管廊在近年来的城市建设中得到了迅速的发展。计算主要根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909—2014)以及《地下结构抗震设计标准》(GB/T51336—2018)中的反应位移法进行计算，主要需考虑地层变形、地层剪力(周围剪力)以及结构自身的惯性力等三种地震作用，将周围土体作为支撑结构的地基弹簧，结构采用梁单元进行建模，地层相对位移的作用，可通过在模型中的地基弹簧非结构连接端的节点的水平方向上施加强制位移来实现.
3.3管廊结构
综合管廊在长期使用过程中由于管廊刚性防水本体局部失效、柔性防水层老化破坏以及建筑构造做法失效等隐患造成的管廊渗漏水问题不容忽视。管廊结构渗漏水的主要危害：（1）使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失，pH值变小，导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并加快结构混凝土的碱骨料反应，从而影响结构安全，缩短工程使用年限。（2）失去其使用功能。人员长期在潮湿环境中工作生活容易引发氡污染，严重时甚至危及生命安全；在潮湿环境下会加速电缆的老化，加快管道及支架等钢构件的锈蚀，降低耐久性，增加维护成本。（3）若管廊渗漏，须常年采用机械排水和使用抽湿机或吸湿剂除湿，均会造成能耗损失，成本飙升。针对管廊的渗漏水现象，应严格做好以下方面：（1）设计时提高混凝土的耐久性能要求；适当增加钢筋保护层厚度；主体混凝土内添加必要的具有抗裂功能的外加剂。（2）选择合理的施工缝、伸缩缝的建筑构造，特别是伸缩缝的建筑防水构造，宜选择多道防水措施，如中埋式止水带与可拆卸式止水带联合使用。（3）管廊外部的柔性防水层宜选择柔性防水涂料，并且适当增加涂料厚度。（4）严格要求管廊主体混凝土施工质量，减少混凝土的质量缺陷，严格控制成品混凝土的养护，控制混凝土浇筑和覆土时的温差。
结语
随着现代化城市的发展，土地资源越发紧缺，此时充分开展城市综合管廊施工项目，能够进一步为城市市政工程管线建设成效的提升起到促进作用。
参考文献
[1]苏健明.关于城市综合管廊在市政工程中的设计与应用分析[J].中国房地产业，2019，34（21）：203.
[2]张婷.探析BIM技术在市政综合管廊施工管理中的应用[J].中国战略新兴产业，2019，7（6）：138-139.