建学路综合管网改造工程排水初步设计说明

建学路综合管网改造工程SC-02排水初步设计说明建学路综合管网改造工程排水初步设计说明建学路综合管网改造工程SC-02排水初步设计说明1项目概况本项目位于城口县土城片区，具体范围为建学路现状雨污合流，管道破损严重，现状污水管道管径为埋地DN400，现状雨水管道管径为DN500及部分排洪沟。本次改造污水管道起点位于建学路门球协会新建WJ1处，此段污水管道管径为DN400，管材采用PP-HM双壁波纹管及焊接钢管，终点止于东大门隧道现状PS50221新建污水管道WJ26处，污水管道总长度约为650米其中510米PP-HM双壁波纹管、140米焊接钢管，建学路雨水管道起点位于城口县宣传文化中心新建雨水管道YJ1处，此段雨水管道管径为DN500，管材采用PP-HM双壁波纹管及焊接钢管，终点止于东大门隧道现状雨水管道PS52401新建雨水YJ28处，雨水管道总长度约为690米其中550米为PP-HM双壁波纹管140米为焊接钢管，根据现状调查，局部管道破损、堵塞及沉降，雨污混流，大部分污水无法正常汇入终点污水处理厂。2排水工程2.1排水现状城口县土城片区现状局部雨污管网存在雨污混流，堵塞及沉降，污水及雨水系统错乱。2.2设计依据及参考资料2.2.1设计依据1)本项目设计合同；2)项目所在区域1:2000地形图及管线测量资料；3)现状水系资料；4)项目所在区域管网资料；9)国家颁布的有关标准、规范、规程及其它有关规定；10)甲方提供的其他相关资料；2.2.2设计规范及规程（1）《室外排水设计标准》（GB50014-2021）（2）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）（3）《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012；（4）《给水排水管道施工及验收规范》（GB50268-2008）（5）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）（6）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003；（7）《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》CECS143:2002；（8）《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836-1999；（9）《城镇给水排水技术规范》（GB50788-2012）（10）《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GBT11836-2009)（11）《全国民用建筑工程设计技术措施给排水》（2009）（12）《埋地塑料管道工程技术规程》（CJJ-143-2010）（13）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）（14）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）（15）《检查井盖》(GB/T23858-2009)（16）《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)（17）《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2016）（18）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）（19）《室外给水设计标准》（GB50013-2018）引用国家建筑标准设计图集：《市政排水管道工程及附属设施》1）井盖、井座、铁爬梯06MS201-62）混凝土排水管道基础及接口06MS201-13）偏沟式雨水口06MS201-84）排水管道出水口06MS201-95）排水检查井06MS201-32.3雨水管网设计及平面布置1.根据城口县城市总体规划，在建学路该道路上采用雨污分流制。道路雨水收集后汇入现状任河，污水最终汇入现状截污干管，道路雨污水服务面积6.2ha。2.雨水口采用预制混凝土装配式偏沟式双箅雨水口，沿道路两侧结合雨水检查井间距布置，在低洼和易积水的地段适当增加雨水口数量。在道路交叉口设计最低点设雨水口，具体布置详见平面布置图。双箅雨水口连接管为DN300mmPP-HM双壁波纹管，以0.01的坡度坡向汇入雨水检查井。2.3.1雨水量计算雨水设计流量公式 (升/秒•公顷)主要控制管段水力计算结果如下所示：雨水管段流域面积/ha设计重现期径流系数设计流量(m3/s)管径/mm坡度/%糙率系数过流能力（m3/s）流速m/sYj27~Yj285.1250.786.17DN5004.690.01106.315.412.4污水管网设计2.4.1基本设计参数1)最小管径与最小设计坡度：本次污水管管径为DN400-DN1200，最小设计坡度控制在i=0.003。2）最大控制设计流速：污水Vmax=6m/s；《室外排水设计规范》（GB50014-2021）塑料管道最大设计流速为5.0m/s，《山地城市室外排水管渠设计标准》（DBJ50/T-296-2018）塑料管道排放污水最大设计流速为6.0m/s。本次设计按《山地城市室外排水管渠设计标准》执行。另坡度大于12%管道均采用涂塑复合钢管，金属管道最大流速采用10m/s控制。3）最小控制流速：污水管道：Vmin=0.6m/s。4)本工程排水管道均采用管顶平接，纵断面中支管接入标高为管底标高。5)本工程采用国家2000大地坐标系，1985年国家高程基准。6)管材粗糙系数：塑料管材取n=0.01，金属管材取n=0.01。2.4.2污水系统设计2.4.2.1污水量计算污水量计算方式（1）综合污水量：根据《重庆主城排水工程可行性研究报告》，2020年人均综合污水量为420L/cap.d。根据该污水量标准，结合规划人口密度，单位面积污水流量按120m3/d.hm2计。本次设计污水排放系数取0.85。分流制污水管道设计流量计算公式：Qmax=Ks×Kz×Qave（L/s）式中：Qmax：设计污水流量（L/S）——最高日最高时污水秒流量。Qave：平均日平均时污水流量（L/S），根据综合污水量标准q计算Qave=q×流域计算人口数（人）/(24×3600)（L/S）q=城市综合供水量标准×85%（L/Cap.d）Ks：雨水及地下水渗入量系数，取值1.1。Kz：总变化系数，按下表取值：总变化系数Kz取值表污水平均日流量（L/S）5154070100200500≧1000总变化系数Kz2.72.42.12.01.91.81.61.5水力计算按曼宁公式：（m/s）过水断面：A=（θ－sinθcosθ）r2（m2）—h﹤D/2水力半径：（m）Or：A=（π－θ＋sinθcosθ）r2（m2）—h﹥D/2（m）n：管材粗糙系数，塑料管材取n=0.01，金属管材取n=0.01。污水主要管段水力计算结果：污水管段服务面积(ha）总变化系数设计流量(L/s)过流能力(L/s)管径（mm）坡度（%）充满度（h/D）流速（m/s）WJ25~WJ265.12.72.410.38DN4005.050.250.592.4.2.2污水系统设计对有雨水沟接入污水管的地方，截断雨水，雨水散排；对管道出现堵塞进行疏通，损坏的进行重建，对局部管道坡度小于0.3%的，如管道及检查井可继续使用，建议保持现状；保证全线污水管道管径不变，线位基本与原线位一致；职教中心现状雨污合流及管道损坏职教中心附近雨污混流及污水堵塞2.5管材、基础及接口2.5.1管材根据2019年重庆市建设委员会颁发的《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（2019年版）》（渝建发〔2019〕25号）精神，本设计优先采用国家推广的化学建材技术。本次设计中排水主管采用PP-HM双壁波纹管，雨水口连接管采用PP-HM双壁波纹管（DN300），涉及范围内的人行道全部更换为芝麻灰生态石英砖。管径d≥300mm的排水主管道采用PP-HM双壁波纹管，埋深小于4.0m，环刚度SN≥8000N/m2。管道埋深在4.0～6.0m之间，环刚度SN≥12500N/m2；其他指标（规格尺寸、环柔性、冲击性能、氧化诱导时间、灰分、密度、烘箱试验等）均需完全满足GB/T35451.1-2017《埋地排水排污用聚丙烯（PP）结构壁管道系统第1部分：聚丙烯双壁波纹管材》的要求。PP-HM双壁波纹管的制造及安装应符合CJJ143-2010《埋地塑料排水管道工程技术规程》要求。所选材料应为符合国家及省、市有关部门相关标准、规范的合格产品，优先采用具有国家通用标准的管材。2.4.2沟槽开挖基槽开挖前，应对拟开挖场地地下管网及其它构筑物的情况进行调查，以避免施工对其它市政设施及地下管道的破坏。基槽开挖应尽量与相邻建（构）筑物保持一定距离，避免对现有建（构）筑物造成影响和破坏；必要时可进行托底处理。沟槽临时开挖边坡坡率根据现行《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268－2008)第4章的有关规定和地勘报告提供的临时坡率执行。如开挖深度较大，应根据现场具体情况将临时开挖边坡坡度适当放缓，采取必要的支护措施保证边坡稳定。施工时应做好地面排水及沟槽排水；应采取必要的人工降水措施，使地下水降至沟槽以下0.5m，以防止水泡沟槽，槽底不得积水，并采取措施防止管道产生水平位移。在不稳定土层中应增设沟槽支撑。沟槽与地下管线及其它设施水平距离较近时应对沟槽支撑进行加强。在欠固结边坡地带必须分段跳槽开挖，并做好基坑支护，采取有效措施保证施工安全。沟槽开挖宽度的确定按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268－2008第4.3.2条的要求执行。沟槽的开挖和管线铺设与回填应一致，开槽后应组织相关单位验槽，合格后应尽快进行下一道工序的施工，开槽距离和亮槽时间尽量短。如管顶覆土厚度小于0.7m和大于5.0m，时，将塑料管道更换为相应管径涂塑复合钢管代替。根据“重庆市城乡建设委员会”文件（渝建发〔2010〕166号）《关于进一步加强全市高切坡、深基坑和高填方项目勘察设计管理的意见》，当“岩质基坑高度≥12米，岩土混合基坑高度≥8米且土层厚度≥4米，土质基坑高度≥5米”时，高边坡项目必须一并进行工程地质详细勘察，作为边坡支护方案设计、施工图设计的依据；高边坡项目设计按边坡支护方案设计、施工图设计两个阶段进行，并应分别在主体建设工程初步设计、施工图设计之前开展；高边坡项目支护方案设计完成后，须提交施工图审查机构进行可行性评估，其可行性评估报告作为主体建设工程初步设计审批的主要依据之一；高边坡项目支护施工图设计完成后，须提交原可行性评估的施工图审查机构进行审查，高边坡项目支护施工图设计审查合格书作为主体建设工程施工图审查及备案的重要组成内容之一。建设单位应先组织专家现场踏勘，再进行支护方案设计安全专项论证。专家应具有10年以上的高边坡项目设计经历并具有注册土木工程师（岩土）或一级注册结构工程师资格，总人数为单数且不少于5名。安全专项论证意见作为高边坡项目支护方案设计可行性评估、施工图设计审查的重要依据。2.5.3沟槽回填沟道混凝土达到设计强度及闭水试验合格后应及时进行沟槽回填。管道两侧采用原土对称回填，高差不大于30cm，严禁大块石直接与管壁接触。管道回填的压实系数要求如下图示：当沟槽位于路基范围内，其回填土压实度标准按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268－2008第4.5.11条的要求执行。2.5.4管道基础PP-HM双壁波纹管采用机制砂垫层基础。钢筋混土管采用180°混凝土基础。当开挖沟槽基础为岩石时，槽底应超挖0.2m，采用机制砂回填至设计高程后，再施工管道基础。管道基础在接口部位的凹槽，在铺设管道时随铺随挖。凹槽长度为0.4～0.6米，深度为0.05～0.1m，宽度为管道外径的1.1倍。在接口完成后，凹槽随即用砂回填密实。排水管道地基处理应满足道路工程的要求和管道基础对压实度和承载力的要求，地基承载力0.12MPa。管底以上填方高度不大于3m时，可按道路密实度要求回填到路基标高后，再开挖管槽施工管道。管底以上填方大于3m时，应按道路密实度要求回填至管顶以上1.5m后，再开挖管槽施工管道；管道施工回填压实后，再分层回填压实至设计路面高程。沟槽开挖边坡应根据地质情况采用相应的放坡系数控制。对于挖方较大的路段进行开挖时，应进行坑壁支护，防止塌方。沟槽两侧可采用锚杆支护、木桩式钢板支撑，必要时采用拉森钢板桩支撑。边坡坡度及支护方式可参照地勘报告，且应符合GB50268-2008规范的规定。2.5.5管道接口PP-HM双壁波纹管采用承插橡胶圈连接（满足GB/T19472.1-2019中6.2承插式连接要求），管道与检查井壁间采用中介层，加水泥沙浆，中介层材料由厂家提供。管材连接示意图涂塑复合钢管采用内衬不锈钢接口焊接连接（304不锈钢，厚度1.0mm,宽12cm),管道接口部位采用双组份环氧树脂修复液修复。埋地塑料排水管道与检查井的连接详见06MS201/2-56、57（采用柔性连接方式）。对于软土基础接入检查井或涵洞处等构筑物和岩土分界段有可能发生不均匀沉降的排水管段处，采用现浇混凝土套环柔性接口，当管道纵向不均匀沉降的范围较大时，应在管段上连续设置一个以上的柔性接口，柔性接口部位的现浇混凝土基础应用变形缝分离，做法详06MS201-1第35～36页。所有管道应采取相应措施加强接口处防渗处理。2.6附属构筑物2.6.1检查井1）管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离设置检查井。雨水检查井均采用钢筋混凝土现浇检查井。2）检查井统一采用防盗球墨铸铁井盖及井座，井盖采用圆形。按其承载能力，人行道上最低选用C250类型，车行道上最低选用D400类型。所选井盖应符合国家标准《检查井盖》（GB/T23858-2009）的要求。井盖及支座装配结构尺寸应符合GB/T6414-2017的要求，其公差等级应不低于GB/T6414-2017的要求，其公差应不低于GB/T6414-2017中GT10的规定。位于路面上的井盖，宜与路面持平；位于绿化带内的井盖，不低于地面。人行道上井盖外观宜与人行道铺装相一致。球墨铸铁井盖应采用防响、防滑、防移位、防盗、防坠落“五防”成品可调节式井盖，所有井盖都应有“城口市政”及“雨”“污”标识及建成年份。3）防坠落措施为防止井盖被盗后行人不慎跌入，在井盖下方井口处安装防坠落网。本次设计可以选用井框铸有一体成型防坠落挂钩（用于挂防坠落网）的井盖，也可以按照本图册附图自行制作。考虑到检查井内潮湿、含有腐蚀性气体，膨胀螺栓采用不锈钢材料，提高防坠落网的安全系数。防坠落网使用高强度材料，直径6毫米，每个正方形网格的网孔边长均为8cm，承重能力≥200kg。4）本工程所有检查井踏步均采用球墨铸铁材质，具体参数详见国标06MS201-6第14页、第17页。5）为避免管道错接、误接，要求本工程中所有雨水检查井井盖，需印有明显雨水类标识，以标示该处为雨水检查井；污水检查井井盖需印有明显污水类标识，以标示该处为污水检查井。盖板表面光洁，其顶面标高原则上与地面标高齐平。2.6.2跌水井排水管跌水高度大于1m时宜设置跌水井，本项目暂不涉及跌水井，如有涉及参照相关大样图实施。2.6.3检查井防坠落装置为避免在检查井盖损坏或缺失时发生行人坠落检查井的事故，检查井应安装防坠落装置。本项目考虑在每座检查井内安装防坠落网，其数量已计入工程量表中。2.7管道施工注意事项1)本设计管道平面、标准横断面及井表均为管道中心位置或连线，管道位置及开挖应根据管径大小并结合排水检查井大样图进行确认。具体为：根据设计图，测设管道中心线和井中心位置，设立中心桩。管道中心线和井中心位置须经监理复核。根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽定出边线，开挖前用白粉划线来控制，在沟槽检查井位置的两侧设置控制桩，并记录两桩至检查井中心的距离，以备校核。2)地下水位较高处，施工时应加强排水措施，确保管道施工质量。3)严把原材料质量关，排水工程使用的产品必须保证质量，满足设计要求，必须具有生产、使用许可证。4)排水管道施工顺序宜按先上游，后下游原则进行。若因其他原因需要分段施工时，应加强内业工作，严格控制管内底高程及管道设计纵坡。5)沟槽开挖中，应对适宜回填的土方分别堆放并采取保护措施，尽可能避免或减少借土回填。6)施工时遇到管道平面及高程发生矛盾时，应按“小管让大管，压力管让重力管”的原则现场调整。7)各种管道相交时，若垂直距离不能满足规范要求时，管道须进行局部加强处理。8)每节管道施工安装后应及时清理施工残留物，以防管道投入使用后造成堵塞。9)排水管道施工过程中需与其它综合管线施工密切配合，确保所有管线平面和竖向布置合理。10)管道沟槽开挖应注意施工安全，开挖前应摸清地下情况，开挖过程中控制好坡度、标高，并考虑边坡支护及管沟排水等工作，防止出现沟槽坍塌等问题。11)雨水管线长度均为理论平面长度，施工时以实测为准。12)管道及构筑物沟槽开挖边坡应有一定的坡度以保证施工安全。沟槽开挖边坡最陡值根据不同土质按0.1-1.5控制（详见管道开挖断面图），如果现场条件不允许，必须采取加支撑等措施，具体可参照GB50268-2008规范的规定。13)若无特别注明，管道及构筑物基础的承载力应不小于200Kpa。沟槽在填方地段或沟槽超挖的，管道基础以下必须分层夯实回填，密实度不小于90%。对于地质条件较差地段，如淤泥、杂填土等，必须进行换填。换填材料根据具体情况分别采用原土、砂石、浆砌片石、素混凝土等，具体采用材料及换填深由不同的地质情况确定。14)对位于检修道上埋深稍大的排水管道和检查井，回填时应人工分层回填，在下层回填、压实完成后再进行上层的回填、压实；回填时，管道和检查井两侧要同时进行，分层高度宜在同一水平面上；压实时应采用小型夯机，严禁采用大型机械压实；承载力和压实度同其他技术要求。15)混凝土及钢筋混凝土构筑物必须浇筑密实，不得出现蜂窝、麻面。16)施工前应校测