海绵城市专项设计-施工图技术措施（三岔中学宿舍）

海绵城市专项设计-施工图技术措施一、设计依据《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016年版）《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010《城市绿地设计规范》（GB50420-2007）（2016年版）《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019《四川省绿色建筑设计标准》DBJ51／T037-2015《四川省绿色建筑评价标准》DBJ51／T009-2018《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》（国办发[2015]75号）《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》《四川省低影响开发雨水控制与利用工程设计标准》（DBJ51/T084-2017）《四川省海绵城市建设技术导则（试行）》《成都市海绵城市规划建设管理技术规定(试行)》(2018年8月试行)《成都市建设项目海绵城市专项设计编制规定及审查要点》(2018年8月试行)《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T135-2009）《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T190-2012）《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188-2012）《砂基透水砖》(JG/T376-2012)《绿化种植土壤》（CJ/T340-2016）《城市绿化工程施工验收规范》（CJ/T82-99）其他相关国家、地方法规规范。建设单位、管理机构的意见和建议规划部门对本工程修建性详细规划的批复规划部门对本工程建筑设计方案的批复上级主管部门对本工程初步设计及本工程建设项目节约用水措施方案的批复本工程《可行性研究报告》、《地勘资料》本工程《环境影响评价报告》、《场址检测报告》二、概述2.1区位分析本工程建设地点：四川省成都东部新区三岔镇。拟建场地主要位于学校内空场地，场区内整体较平缓，地形起伏较小，场地勘探点孔口地面绝对标高（以钻孔孔口标高为准）451.84~452.04m，高差0.2m。该场地所处地貌单元为剥蚀浅丘地貌。项目区位图如下图1：2.2工程概况成都东部建设发展有限公司（以下简称甲方）拟建“三岔镇初级中学、三岔镇中心小学新建学生宿舍”，该项目位于四川省成都东部新区三岔镇，该项目由成都市建筑设计研究院设计，其中拟建物性质见下表：拟建物概况一览表表1-1建筑物名称建筑面积（m2）±0.00标高（m）层数（地上）高度（m）结构型式地下室基础概况拟采用基础型式单柱最大轴力（KN）学生宿舍1359.31452.424F14.55框架局部-1F（-5.0m）独立基础或桩基础35002.2基础设施条件由于甲方未能提供室外管勘资料，故室外总图管道接入接出位置条件，管道埋深等相关参数均为设计方暂定进行设计，根据区域高程情况，项目暂定超出控制范围雨水可接入原校区雨水排水管网。项目内部按雨污分流制建设。2.3项目所在区域自然条件1、区域地质勘察区位于简阳市西南侧，距离简阳市约30km，处于大地构造四川东部地台区，新华夏构造体系第三沉降带四川沉降褶皱带中部偏西的川中褶皱带内，构造形迹展布方向为北偏东向属于龙泉山断褶带和威远辐射状构造特征区域。龙泉驿断层：位于龙泉山大背斜西翼，地表因第四系掩盖而断续出露。断层南起仁寿陈大山之西，向南断裂形迹逐渐消失而代之以岩层陡立带。向北，陈大山至老君庙间，断层走向近南北，倾向东，倾角75°，东盘蓬莱镇组逆冲于西盘夹关组、灌口组之上。老君庙至双流太平镇间，断层走向呈舒缓波状，变动范围在N20°～30°E，在老君庙北高家编附近，断面倾向南东，倾角38°，东盘蓬莱镇组、遂宁组与西盘灌口组接触。太平镇以北被第四系掩盖，至柏鹤寺东石棺材西断层又在地表出露，直到成都龙泉驿南，断层走向N15°E，倾向南东，倾角35°，东盘上沙溪庙组、遂宁组与西盘灌口组接触，底层垂直断距达1200m，破碎带宽10m。龙泉驿至金堂东，断层有隐伏于第四系之下，其间仅成都洛带和成渝铁路北侧的黄家斑竹园两地有小段出露，总的走向N40°E，洛带附近断面倾向南东，倾角62°，东盘蓬莱镇组发生倒转，并逆冲于夹关组之上。金堂东北断层又复出现，至徐家沟之北，断层形迹减弱以致消失，代之以岩层陡立带，断层走向N35°E，倾向南东，倾角70°，东盘蓬莱镇组与西盘蓬莱镇组、苍溪组、白龙组接触。简阳市内发育的断裂主要有久隆场断裂、红花塘断裂及三岔断裂三条：久隆场断裂：全长约5km，走向N20°E，倾向NW∠20°～45°,为压扭性断裂，位于周家乡西北，地层为白垩系天马山组。红花塘断裂：龙泉山东坡主要断层之一，全长约35km，为压扭性断裂，位于贾家场向斜北西翼。走向N20°E,倾向NW∠60°，断层发生在白垩系内，上盘地层为侏罗系蓬莱镇组，下盘地层为白垩系天马山组。三岔断裂：为压扭性断裂，位于三岔水库坝址左侧，走向N40°-60°E,倾向NW∠15°-28°，上盘地层为侏罗系蓬莱镇组，下盘地层为白垩系天马山组。破碎带宽7-9km，断距70-80km。区内受威远辐射状构造影响，沱江以东展布了一些微弱的构造形迹，位于威远辐射状构造外围影响带，简阳鼻状背斜的北西翼，西邻龙泉山褶皱带。区内构造形迹简单，为一近水平单斜构造地层，岩层产状平缓，岩层倾向286°-294°，倾角一般1°～5°，地质构造简单，形态单一，无深断裂通过，构造运动及地震活动微弱，属区域性构造微弱区。距离场址最近的断裂是红花塘断裂和三岔断裂，直线距离分别为20km和5km，简阳市三岔镇距离龙泉山断裂带较远，该场址附近均不存在一定规模的活动断裂。场地周边地区地质构造形式多样，褶皱断层等都较为发育，但勘察区内未见褶皱、断层，且区内新构造运动不发育，场区大地构造单元稳定。因龙泉山褶皱而伴生的断裂构造，发育规模较小，且近期活动性不明显。综上所述：从地壳稳定性来看，本场地属稳定区，场地属相对稳定场地，适宜工程建设。2、地层结构及分布特征根据区域地质资料和钻孔揭露的地层情况，场地地层主要为白垩系下统苍溪组（K1C）基岩层。现详述如下：白垩系下统苍溪组（K1C）基岩层泥质砂岩：砖红色，泥~砂质结构，薄～中厚层构造，泥质胶结为主，局部为钙质胶结，部分地段砂质泥岩内夹少量砾石，主要矿物成分为石英、云母等矿物质，部分岩体夹粘土矿物。本场地的泥质砂岩层因差异化风化，局部存在强风化和中风化基岩互层现象。据其风化程度可划分为：①强风化泥质砂岩：砖红色，主要矿物成分为石英砂、云母等矿物，层状结构，薄～中厚层构造，节理裂隙发育，质软，风化均匀性差，破碎~较破碎，呈碎块、圆饼及少量短柱状，岩芯手易扳断。钻进较容易。根据《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB50021-2001）表3.2.2-3，强风化泥质砂岩基本质量等级为Ⅴ类。RQD值：25～35%。②中风化泥质砂岩：砖红色，主要矿物成分为石英砂、云母等矿物，层状结构，中厚层～厚层状构造，节理裂隙一般发育，岩芯较破碎~较完整，呈短柱状或长柱状，岩质软，部分岩石被节理、裂隙分割，呈块状。裂隙中充填少量风化物，局部可见溶蚀小孔。局部地段岩芯为破碎，沿水平结构面夹薄层强风化。锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕。局部地段为钙质胶结。局部夹强风化泥质砂岩。干钻钻进较困难，属软岩，岩体完整程度为较破碎~较完整，根据《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB50021-2001）表3.2.2-3，中风化泥岩基本质量等级为Ⅳ~Ⅴ类。RQD值：55～75%。场地岩层近水平状。场地内基岩厚度大，本次勘察未揭穿。3、降雨条件（1）降雨特征简阳市属中亚热带湿润季风气候，气候温和，热量丰富，雨量充沛，四季分明，无霜期长，霜雪少。风速小、湿度大，冬、春季常有干旱，秋多绵雨，夏有旱涝。常年平均气温为17.1℃，最冷月1月，平均气温为6.4℃；最热月为7月至8月，平均气温为26.2℃左右。极端最高气温40.3℃，极端最低气温-3.1℃。年日照时数为1250.9小时，年均无霜期312天，简阳市气象1981－2010年各指标平均值如表1-3、表1-4所示。表2-1简阳市气象1981-2010年平均值一览表项目1981-2010年年平均气温17.1℃（摄氏度）年降雨量216mm（毫米）年降雨天数137天年暴雨天数2.6（天）年平均风速1.8m/s（米每秒）年日照时间1250.9h（小时）年无霜期312天极端最高气温40.3℃（摄氏度）极端最低气温-3.1℃（摄氏度）年大雾天数55天最大降雨量年月日及降雨数值（24h）190.6mm（毫米），1998年8月20日表2-2简阳市气象1981-2010年各月平均值一览表季节月指标春夏秋冬全年345678910111212气温（℃）12.717.822.424.426.325.922.217.513.07.86.48.717降雨（mm）21.340.664.6118.4164.5180.7102.437.015.36.99.912.564.5蒸发量（mm）29.641.153.946.747.847.831.522.416.811.611.916.331.45相对湿度（%）74726977828183838081817878．4简阳市常年降雨量较丰富，上世按10年统计的年最大降水量分别为50年代是1267.4mm，60年代是1210.6mm，70年代是1155.3mm，80年代是1163.9mm，90年代是1023.3mm。月最大降水量为464.4mm（1974年8月）；日最大降水量为190.6mm（1998年8月20日）；1小时最大降水量50.5mm（1981年7月19日），10分钟最大降水量23.0mm（1981年7月19日）；一次连续最大降水量为262.2mm（2天）（1974年8月7日至8日）；一次连续最长降雨时间为15天（1973年6月10日至24日），降水量为87.9mm。区内降雨有以下几个特点：降水充沛：简阳市多年(1953-2010年)平均降水量为836.2mm，常年降雨量497.1-1267.4mm，如表2-3所示。表2-3简阳市1953-2010年降雨量统计表时间123456789101112全年平均值9．912.521.340.664.6118.4164.5180.7102.437.015.36.9774.1最多值23.746.741.4142.1181.8587.9414.4464.4234101.842.834.51267.4最少值0.01.11.55.312.930.847.33225.97.10.00.5497.1年内降水时空分布不均，季节变化明显。年内降雨集中在5-9月，特别是7月和8月，降雨量分别为182.9mm、174.3mm。简阳市多年平均月降水量柱状图如图2-4。图2-4简阳市多年平均月降水量柱状图（1）降水量在地域上分布不均，自西北和西南向中部递减，西北部龙泉山区较多（900mm以上），沱西丘陵区次之（819.8-898.3mm），沱东丘陵区最（757.6-862.0mm）；山区的降水量随高度增加而增加，每百米可增加30-50mm。龙泉山地区年降水最多，达920-930mm，较丘陵区偏多如图2-5。（2）降水量年际变化较大。据气象部门统计，最小降水年份为1994年，年降水量仅497.1mm，最大降水年份为1956年，年降雨量达1267.4mm如图2-6。图2-5简阳市多年降水分布等值线图图2-6简阳市多年降水量统计图2.4规划要求根据海绵设计规划要求，本项目年径流总量控制率为80%，对应设计降雨量为32.7mm，在小于该设计降雨条件下，通过各类雨水设施的共同作用，达到设计降雨控制不外排的目标。三、海绵城市建设条件分析3.1现状分析1、设计目标本项目区年径流总量控制率为80%（即设计降雨量为32.7mm），即雨水外排率约为20%。设计目标与现状存在着较大的差距，因此应对区域内下垫面尽可能的布置LID设施方能达到设计目标。根据下垫面情况分析，本项目可考虑采用埋地式雨水渗透池对雨水进行消纳2、下垫面渗透性分析（一）地基土的渗透性场地内分布的主要土层为基岩，根据类似工程经验，场地分布的基岩总体透水性中~弱，局部地段基岩裂隙发育，透水性较强。3.2地块竖向分析场地内地形起伏较小，场地勘探点孔口地面绝对标高（以钻孔孔口标高为准）451.84~452.04m，高差0.2m。本次场地竖向设计尊重自然环境，尽量保留原始地形，最大限度减少土方量，节约土建成本。设计后的场地较为平坦，场地高程介于452.19-452.38。3.3地块污染情况分析项目为新建学校宿舍，项目面源污染主要为初期雨水面源污染。四、总体方案设计4.1场地设计1、结合现状地形地貌进行场地设计与建筑布局。2、优化不透水硬化面与绿地空间布局，建筑、道路周边布置可消纳径流雨水的普通绿地。建筑、道路、绿地、景观等竖向设计按有利于径流汇入海绵设施。3、海绵设施因地制宜选择低影响开发设施，并衔接场地整体竖向与排水设计。4.2建筑设计合理开发地下空间，为雨水回补地下水提供渗透路径。4.3道路设计1、道路横断面设计便于径流雨水汇入绿地等海绵设施。2、人行道路、广场地面采用透水铺装，并满足路基、路面强度和稳定性等要求。五、海绵城市设施设计5.1设计原则1、海绵城市目标可达原则根据海绵建设任务书中指标要求布置低影响开发设施，满足各项指标要求。2、海绵城市与景观结合原则布置低影响开发设施尽量与内部景观设施有机结合，在不影响景观品质的同时达到雨水消纳、净化功能。3、安全为本、因地制宜根据项目条件，选用适宜的雨水设施，确保排水通畅。4、经济适用性原则优选建设成本低、便于运营维护、环保、节约用地的技术措施和材料，合理利用地形、管网科学布局降低建设及运营成本。5.2设计降雨1、体积控制根据海绵设计条件，本项目年径流总量控制率为80%，对应设计降雨量为32.7mm，在小于该设计降雨条件下，通过各类雨水设施的共同作用，达到设计降雨控制不外排的目标。2、流量控制流量控制是指在特定重现期和历时的降雨条件下，区域雨水径流能够通过区内排水设施得到有效排除。设计暴雨强度按成都市暴雨强度公式进行计算：i=[44.594(1+0.0.651lgP)]/(t+27.346)0.953[logP^-0.017]式中：i为暴雨强度(单位：：mm/min)t——降雨历时(分钟)P——设计重现期（年），本次取5年。Q=qψF式中：Q——雨水设计流量(L/s)ψ——径流系数，F——汇水面积（hm2）5.3海绵城市设计思路雨水收集利用工程的设计、施工，要结合再生水利用设施的建设，遵循建设工程地面硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量的原则，严格按照《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016和其他国家及地方现行相关标准、规范的规定，建设雨水综合利用设施。本工程海绵城市的建设结合本区域特点，遵循经济性和适用性原则，优先利用自然排水系统，尊重生态本底、注重生态安全，结合成都地区暴雨强度、设计雨型、土壤渗透系数等设计参数因地制宜地使用“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术措施；实现雨水自然积存、自然渗透、自然净化，将低影响开发理念贯穿于建筑项目海绵城市设计。本工程的海绵设施与总平面图、竖向、园林、建筑、给排水、结构、道路、经济等相关专业相互配合、相互协调，实现综合效益最大化：既注重节能环保与设施效益，又要确保各类设施与周边环境相互协调。5.4雨水综合利用系统设计本项目工程主要涉及到的海绵城市技术措施为埋地渗透池，海绵城市设计规模统计及综合雨量径流系数详见下表2：表2综合雨量径流系数计算表序号类型面积（m2）雨水径流系数1总面积994.16/2硬化地面647.370.93硬化屋面318.560.9综合雨水径流系数：0.90在项目的设计中，融入了海绵城市相关理念。根据雨水设计管理理念及控制目标，针对设计范围内汇水面积的雨水，优先将范围内的雨水径流汇集进入道路两侧散水沟，从而流入雨水渗透池等海绵城市技术设施。通过设施对雨水的储存、入渗、抑制降雨径流，使汇流时间延长，峰流减小，发挥控制面源污染、洪峰流量削减等方面的作用。六、海绵城市设计指标计算6.1海绵城市设施规模计算1、年径流总量控制率对应的设施规模计算海绵城市设施的设计规模，应当根据当地要求年径流总量控制率对应的设计降雨量，并结合工程项目内所有汇水面积，按下列公式进行计算：W=10-3×b×F式中：W—雨水综合利用设施设计规模，m3；b—设计降雨厚度，mm；取32.7mm；（要求年径流总量控制率80%对应的设计降雨量）F—项目内的汇水总面积，m2。综合得出：W=10-3×32.7×994.16=32.5m3该项目区雨水采用主要考虑采用埋地渗透池入渗的利用模式。2、综合雨量径流系数计算根据项目内各个下垫面的汇水面积及各下垫面的雨量径流系数，按下列公式进行计算：Ψ=（Fi×Ψci）/F式中：Ψ—综合雨量径流系数；Fi—项目内的各个下垫面的汇水面积，m2；F—项目内的汇水总面积，m2；Ψci—各下垫面对应F的雨量径流系数。综合得出：Ψ=0.903、埋地渗透池有效储水容积计算由于场地主要通过埋地渗透池进行雨水调控，则埋地渗透池的有效储水容积应当为需要控制的雨水径流总量，即：W渗透池=W*0.9=29.25m3设计采用HDPE模块雨水渗透池，池体模块总