摘要：城市地下综合管廊，是指容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，是用于集中铺设电力、通信、给排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。综合管廊的建设往往在城市交通密集地段，地下管线和构筑物复杂，合理选择基坑的开挖方式尤为重要。本文以武汉市某在建地下综合管廊为例，结合场地地质条件，分析综合管廊施工中的深基坑围护结构设计选型，为综合管廊基坑支护设计提供理论帮助。

关键词：综合管廊;基坑设计;围护结构

引言：

城市地下综合管廊是城市基础设施建设的最新方向，具有许多优良的性能[1][2]。如各类管道集中建设和保养，大幅降低电力、给排水等建设单位单独铺设管道的费用和维护成本，有效增大地下空间利用率。城市单个综合管廊项目建设长度一般较长，且沿线交通繁忙需跨越复杂地形，需要与各产权单位对接，同时还得保证交通的正常通行，因此合理的选择基坑开挖方式并进行施工组织设计是一个设计难点。城市综合管廊是未来城市基础设施建设的主流，与道路工程一样在地下形成交叉分布的网络，为了进一步探究城市综合管廊在复杂地质条件下建设的可行性和适用性，分析基坑设计中各桩基的性能是非常有必要的[3][4]。

一、综合管廊基坑施工概述

目前综合管廊基坑施工主要有明挖法、盖挖法、盾构法（顶管法）等，在城市的新城区大多采用明挖法施工，而交通密集的老城区宜结合地下管线改造和地下空间开发等项目同步进行，一般采用明挖法和盖挖法施工;当场地施工条件受限时，如穿越石油管道、天然气管道、地铁等重要设施时，可采用盾构法或顶管法施工，但同时造价和工期会明显升高。下面将结合武汉市某在建综合管廊项目，分析综合管廊施工中的深基坑围护结构选型设计。

该综合管廊全线8.9km，采用现浇钢筋混凝土结构，结构形式为三室闭合框架，采用三舱断面，分为管道舱，缆线舱，高压舱三个舱室，容纳给水管线，再生水管线、通信缆线以及110KV高压缆线等。舱室净宽和高度根据埋置深度不同划分，断面尺寸宽度9.6m—10.9m，高度4.5m—5.1m。结构壁厚根据廊顶覆土厚度，划分为多种类型。

二、场地地质条件

根据地勘资料，拟建场地地下水主要为上层滞水、层间水及基岩裂隙水。

上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，主要接受大气降水，生活用水及临近排水管涵的渗透入渗补给，实测场地上层滞水静止地下水位埋深为0.60-3.40m。

层间水及基岩裂隙水对基坑影响较小。管廊全线地质大部分为填土、黏土、残积土、风化岩等，平均入岩深度在9m左右，由于管廊覆土深度的要求，基坑开挖深度在8m-14m，基底大部位于黏土层和风化岩层，整体地质情况较好，利于结构安全。

三、基坑支护形式比选

目前基坑支护常采用的开挖方式有悬臂桩支护、排桩+拉锚式支护、支护桩+内撑支护等几种方法。其中悬臂桩支护虽然施工简单、方便，但支护一般适用于深度不超过6m的基坑，由于本项目基坑开挖深度较大，故不适用;而排桩+拉锚式支护方式在砂性土、硬黏土地层中可提供较大的锚固力，常用于基坑较深、周边环境对支护结构位移要求严格、平面尺寸宽大的基坑。本项目位于交通密集的城区，地下构筑物多且周边地下管线复杂，锚杆（索）难以实施，故本项目基坑不适合采用排桩+拉锚式支护;支护桩+内支撑支护方式是一种由排桩和内支撑构成的基坑支护体系，支撑刚度大，可有效控制基坑顶部位移变形，提高基坑稳定性，支护效果好，支撑形式灵活多变，占用施工场地小，适用于有限作业空间的基坑工程。综合考虑造价、施工便捷度、安全可靠度等因素，结合本基坑工程特点，该支护形式适用于本工程项目。

四、支护桩设计选型

结合武汉市地区经验，管廊基坑支护设计常用的支护桩有拉森钢板桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩等几种类型。考虑到工程特点、地层条件、周边环境等客观因素，选择安全可靠、技术可行、经济合理，同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施。

1）灌注桩+内支撑支护，钻孔灌注桩，是一种成熟的工法，其施工工艺简单、质量易于控制，施工时对周边环境影响小，钻孔灌注排桩式围护结构施工便捷，在湖北省地区广泛应用。且其施工所需占用的场地小，适用于有限作业空间的基坑施工场地。钻孔灌注桩作排桩围护结构时，其桩径、桩间距可随地层条件灵活多变，适用性各种深大基坑。成桩后，钻孔灌注桩刚度大，稳定性较好，支护效果好。但其造价过高、施工周期长（桩身需达到一定的强度才能进行基坑开挖）。钻孔灌注桩适用于本项目基坑深度较大地段。

2）钢板桩+内支撑支护

钢板桩承载力强，自身结构轻，钢板桩构成的连续墙体具有很高的强度与刚性;钢板桩连接处锁口结合紧密，可自然防渗;施工简便，能适应不同的地质情况和土质，且钢板桩可重复使用，经济环保，造价低。但钢板桩自身刚度较小，基坑开挖深度较大时，桩体变形较大，其在硬朔状老黏土、碎石土、基岩难以打入成桩，施工困难。但在本项目中，风化岩平均在9m以下，常见类型12m和15m长钢板桩无法穿透风化岩层，特别是开挖深度在8-10.5m左右的较浅基坑，如果全线采用灌注桩施工将大幅增大基坑工程的造价，在满足围护结构设计安全的前提下，为了充分发挥钢板桩的优良性能，最终采用了引孔+钢板桩的组合施工方式，即先使用旋挖机引孔至钢板桩设计深度，再回填黏土、碾压后插打钢板桩。引孔时采用600mm的旋挖钻头跳桩旋挖，相比普通的钢板桩施工，增加了引孔+回填碾压的工序，在造价上较与灌注桩仍然具有较大优势，且工期更短，整体性能较好，适用于本项目。

3）SMW工法桩+内支撑支护，型钢水泥土搅拌墙，通常称为SMW工法，是一种在连续咬合的水泥土搅拌桩内插入型钢，以形成的复合挡土的隔水结构，即利用搅拌桩钻机在原地层中切削土体，同时钻机前端低压注入水泥浆液，与切碎的土体充分搅拌形成具有一定强度的加固体，在水泥土浆液硬化前插打入型钢，形成兼顾止水效果和高强度复合桩基。其一般适用于开挖深度小于12m的基坑，防水性能比钢板桩强。但其施工需要大型机械设备，所占用施工场地大，且在较硬地层中，搅拌桩施工难度大，若采用引孔+回填的方式穿越岩层，施工周期较长，在土层较深地段，经济性不及钢板桩，故SMW工法桩不适合本项目。

五、结论

本文结合武汉地区某综合管廊项目，结合地质条件，通过对桩基类型适用性和优劣性对比，分析了管廊围护结构设计的常用类型，最终得到了钻孔灌注桩和拉森钢板桩作为的围护结构的推荐形式。城市空间向地下发展是必然的趋势，而综合管廊的桩基施工技术必将更加成熟，以满足基坑工程的建设。

参考文献

[1]许海岩， 苏亚鹏， 李修岩. 城市地下综合管廊施工技术研究与应用[J]. 安装， 2015（10）：4.

[2]杨士龙. 关于新型地下综合管廊施工方法的应用[J]. 文摘版：工程技术， 2016（5）：309-309.

[3]蔡福. 城市地下综合管廊深基坑开挖支护技术浅析[J]. 水利水电施工， 2016（3）：4.

[4]康长波. 城市地下综合管廊施工中的基坑支护技术的探讨[J]. 山东工业技术， 2018（20）：1.