南北大道互通工程-海绵城市设计说明

南北大道互通工程S-HM-01第页南北大道互通工程海绵城市设计说明1设计依据1.1设计合同我院与业主单位签订的设计合同。1.2工程资料《江泸北线南北大道互通工程前期研究》（华蓝设计集团有限公司，2021.07）双福新区园区基础设施综合提升项目-南北大道轻轨5号线提质工程》（中机中联工程有限公司，2021.11）《江津至泸州北线高速公路（重庆段）TJ-1合同段》（重庆市交通规划勘察设计院有限公司，2020.10）业主提供最新实测1：500

地形管线图；现场踏勘收集到的资料1.3相关规范、标准《城市给水工程规划规范》（GB50282-2016）《城乡排水工程项目规范》（GB55027-2022）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）《城市内涝防治技术规范》（GB51222-2017）《室外给水设计标准》（GB50013-2018）《室外排水设计标准》（GB50014-2021）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB/T50032-2003）《山地城市室外排水管渠设计标准》（DBJ50/T-296-2018）《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》(2014年10月)《海绵城市建设评价标准》（GB/T51345-2018）《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GBT11836-2009)《埋地塑料排水管道工程技术规范》CJJ143-2010《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）《工程结构通用规范》（GB55001-2021）《危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则（2019年版）》的通知（渝建安发〔2019〕27号）《建设工程安全生产管理条例》（国务院令393号）住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部令第37号）《关于实施<危险性较大的分部分项工程安全管理规定>有关问题的通知》（建办质〔2018〕31号）《重庆市住房和城乡建设委员会关于进一步加强城市排水管网工程建设质量管理工作的通知》（渝建发〔2019〕10号2019年4月3日）《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（重庆市住房和城乡建设委员会）《重庆市城市规划管理技术规定》2018.03.01重庆市规划局1.4上阶段批复意见及执行情况本项目初步设计业主正在办理中，待批复后补充。2工程概况及设计范围2.1工程概况江泸北线南北大道互通工程位于江津区双福新区组团南侧，即南北大道和江泸北线高速（建设中）下道口连接处，为半定向T型立交，有A、B、C、D四条匝道，匝道设计速度40km/h,匝道标准宽度10.5m，匝道总长度1323.78m，其中A匝道全长167.46m，B匝道全长488.39m，C匝道全长495.54m，D匝道全长172.39m。2.2设计范围本项目范围内无现状及规划污水，只对现状道路雨水管道系统进行部分迁改设计，涵洞详见桥涵部分设计。综合管线迁改为相关产权单位设计，本次只统计迁改工程量部分。3海绵城市设计3.1设计概况根据《重庆市海绵城市建设管理办法（试行）》（渝府办发[2018]135号），结合《重庆市城乡建设委员会关于贯彻落实重庆市海绵城市建设管理办法（试行）的通知》，重庆市范围内应积极推进海绵城市建设，改善城市水生态。本次设计结合《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建（试行）》等技术规定及相关管理办法，对本次设计考虑采用低影响开发设施（LID）雨水综合利用技术进行建设。（1）上位规划要求暂无双福片区海绵城市规划，本次设计参考重庆市主城区海绵城市专项规划，列表说明规划目标和控制指标。项目年径流总量控制率（%）污染物总量去除率（%）指标70%50%（2）现状情况分析本次设计范围内南北大道均为现状道路，暂无相关海绵内容。道路为长下坡路段，道路纵坡为5%，道路海绵效果较差。人行道宽度5m，人行道现状为3m绿化带，一排种植树池。本项目仅对现状南北大道人行道进行路口拓宽为匝道，其余匝道为进出高速收费站路段，未布置人行道，匝道设0.75m硬路肩。南北大道主线拓宽段。人行道宽度为2-5m，在满足道路行人通行需求、现状综合管网迁改布置的前提下，不能布置生物滞留设施,本次设计考虑沿道路两侧人行道设置透水铺装。3.2设计原则满足海绵城市建设道路设计目标。道路LID设施的选择应与规划用地性质相协调，因地制宜、经济有效、方便易行，充分结合道路红线内外绿化带进行设计。道路LID设施的选择应充分考虑设计道路及周边的土壤、地质特征。道路LID设施只负责收集道路范围的的降雨，地块内部的雨水通过地块内部的LID设施进行综合利用，且地块内部外排雨水通过雨水管直接汇入市政雨水系统；有泄流通道功能的道路应满足洪涝水的顺坡排放至下游泄流通道，且道路不应存在可能产生内涝特征的低洼点。3.3LID功能设施比选道路工程LID系统包括生物滞留带、雨水花园、渗水路面（人行道）、生态树池、雨水管网、污水管网等。低影响开发设施往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能。低影响开发设施比选一览表单项设施功能控制目标处置方式经济性污染物去除率（以SS计，%）景观效果集蓄利用雨水补充地下水削减峰值流量净化雨水转输径流总量径流峰值径流污染分散相对集中建造费用维护费用透水砖铺装○●◎◎○●◎◎√—低低80-90—透水水泥混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—透水沥青混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—绿色屋顶○○◎◎○●◎◎√—高中70-80好下沉式绿地○●◎◎○●◎◎√—低低—一般简易型生物滞留设施○●◎◎○●◎◎√—低低—好复杂型生物滞留设施○●◎●○●◎●√—中低70-95好渗透塘○●◎◎○●◎◎—√中中70-80一般渗井○●◎◎○●◎◎√√低低——湿塘●○●◎○●●◎—√高中50-80好雨水湿地●○●●○●●●√√高中50-80好蓄水池●○◎◎○●◎◎—√高中80-90—雨水罐●○◎◎○●◎◎√—低低80-90—调节塘○○●◎○○●◎—√高中—一般调节池○○●○○○●○—√高中——转输型植草沟◎○○◎●◎○◎√—低低35-90一般干式植草沟○●○◎●●○◎√—低低35-90好湿式植草沟○○○●●○○●√—中低—好渗管/渠○◎○○●◎○◎√—中中35-70—植被缓冲带○○○●—○○●√—低低50-75一般初期雨水弃流设施◎○○●—○○●√—低中40-60—人工土壤渗滤●○○●—○○◎—√高中75-95好注1.●——强◎——较强○——弱或很小；2．S去除率数据来自美国流保护中心（CnterForterhdPotetion，CP）研究据。各类用地中低影响开发设施选用一览表技术类型（按主要功能）用地类型建筑与小区城市道路绿地与广场城市水系渗透技术●●●◎◎◎◎◎◎◎◎◎●○○○●●●◎●●●◎●●◎◎●◎●○●◎●○储存技术●◎●●●●●●◎○◎○●○○○调节技术●◎●◎◎◎◎○转输技术●●●◎●●●◎●●●◎●●●○截污净化技术●●●●●◎◎○◎○◎◎道路LID设施的主要功能依次是削减初期雨水径流污染、降低雨水径流峰值、减少径流产量，本次设计人行道采用透水砖铺装LID设施。3.4LID计算（1）年径流总量控制率（通过下垫面自然下渗以及LID设施的处理流程，包括回用处理和污染控制的雨水量占降雨量的比例），要求区域内达到≥70%。（2）城市面源污染控制：雨水径流污染物削减率（以悬浮物TSS计）≥50%（面源污染的削减通过污染物年径流总量控制率来实现）。参照《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》及《重庆市海绵城市规划与设计导则(试行版）》，本次设计道路年径流总量总控制率为70%，年径流污染去除率为50%。根据《重庆市主城区海绵城市专项规划》，经加权平均，本次设计道路总径流系数见下表：设计下垫面分析表序号名称面积（m2）面积占比1可控车行道702411%2不可控车行道3002347%3人行道57459%4绿地1937331%5生物滞留带13142%6总面积63479100%受控面积分析表序号项目控制面积（m2）雨量径流系数Rv流量径流系数Ψ年径流总量控制率单项设施污染物去除率（SS）(%)1可控车行道70240.900.950.100.802不可控车行道300230.900.950.100.003人行道57450.300.400.700.804绿地193730.150.250.850.605生物滞留带13141.000.150.000.80总面积：63479综合雨量径流系数：0.62综合流量径流系数：0.67综合年径流系数：0.38年径流污染去除率：0.22（3）本工程年径流控制率指标为70%，根据《低影响开雨水系统设计标准》（DBJ50/T-292-2018），查询江津区年径流总量控制率对应设计降雨量见下表。年径流总量控制率不同年径流总量对应的设计降雨量（mm）60%65%70%75%80%11.213.315.919.123.11）设计进水量海绵城市径流控制指标设计调蓄量（容积法）V=10HtRvF式中V—雨水径流控制总量（m3）；Ht—设计降雨量mm，取15.9mm；Rv—雨量径流系数；F—汇水区域面积，hm2。2)设计有效调蓄容积Vs=V-Wp式中：Vs——生物滞留带的设计有效调蓄容积；（本次设计将设施顶部蓄水空间作为有效调蓄容积，设施结构内部的介质主要是作为雨水的过滤和缓排作用层）Wp——渗透量，m3；根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，渗透设施的渗透量按照下式（达西定律）计算：Wp=αKJAsts式中：α—综合安全系数，一般可取0.5～0.8，本次设计取0.8；K—平均渗透系数，m/s，本次设计取2×10-5m/s；J—水力坡降，一般可取J=1.0；As—有效渗透面积，m2；ts—渗透时间（s），取值7200s。通过以上计算见下表：雨水年径流总量Vt计算表总面积（m2）年径流总量控制率（%）设计降雨量（mm）综合雨量径流系数年径流总量控制容积VT（m2）634797015.90.62625.78设计年径流总量计算表下垫面类型下垫面面积(m2)滞留带有效面积(m2)蓄水深度（mm）蓄水容积(m3)2h下渗量(m3)生物滞留沟13141018.35200203.67117.31设计有效总容积V实(m3)：86.36通过计算可知，由于生物滞留带实际有效调蓄容量V实＜Vt，因此本次设计生物滞留带不能达到设计要求。经计算，本次设计范围内道路海绵设计指标见下表：设计海绵指标表规划值设计值年径流总量控制率（%）年径流污染去除率（%）年径流总量控制率（%）年径流污染去除率（%）不透水下垫面受控比例（%）7050382211结论分析：本项目为现状道路改扩建，项目主要为立交建设，人行道可布置条件受限，且道路纵坡较大、不可控面积占比大，海绵实施效果较差。计算结果不满足目标要求。建议超出控制率部分可由片区规划，通过周边绿地、公园湿地、公共海绵消纳，一起平衡该片区海绵指标。（4）雨水豁口设计1）车行道范围内设计峰值流量（m³/s）式中，Ad——汇水面积，即车行道面积（m2）；——径流系数，沥青路面取0.95；q——重庆市暴雨强度。P——暴雨重现期，P=5年；t——汇流时间，取5min；2）路缘石拦水高度h路缘石拦水带构成了浅三角形形式，如图所示。对于浅三角形沟的水力计算采用修正的曼宁公式来计算泄水能力（JTGTD33-2012,《公路排水设计规范》）：拦水带处浅三角形过水断面图示（m³/s）式中，n1——曼宁粗糙系数,粗糙沥青路面取0.016。i1——为道路横坡（0.015）。i2——为道路纵坡（道路纵坡按照最不利坡0.05计算）经计算，h为0.30m3）雨水豁口间距计算路缘石豁口为倒梯形侧向进水，进水状况类似于侧堰，可按宽顶堰堰流公式计算。由于侧孔前的水深是沿纵向变化的，其误差用系数K修正：（L/s）式中，B——路缘石豁口宽度（m）；K——修正系数，0.52。按道路纵坡5%考虑，本次道路设计100m道路总豁口长度B为4.68m，取豁口布置间距4m，经计算，单个路缘石豁口宽度为0.20m。综合考虑档水堰等设施及景观因素，设计路缘石豁口间距为4m，净空为上底0.5m，下底0.2m，高0.20m的进水孔洞。路缘石豁口从每段生物滞留沟起点处开始设置。3.5LID注意事项及建议（1）相关LID设施在重庆还处于推广应用阶段，能否够达到的效果需要更多的实践验证，更需参建各方的共同努力。（2）图纸中与道路及配套设计若有冲突，以排水专业LID设计图为准，图纸中路缘石及路边石等的平面位置敷设参照相应施工设计图。（3）路灯电缆护管交接处应密封连接，防止渗水。路灯手孔外壁防水做法参照西南11J201柔性防水屋面做法，按照Ⅲ级防水考虑。（4）行道树的选择、种植土结构层及相关设计参照绿化部分施工图。（5）透水砖产品的选择最终以建设方确定为准。4注意事项（1）施工前施工单位应对危大工程部位进行详细踏勘，查明所在区域地形、地貌及相关建（构）筑物、弄清其与本次施工结构的相互位置关系，评价施工期间可能对其产生的影响；（2）基坑采用机械开挖，严禁爆破施工，做好基坑边坡应急预案，基坑内设置逃生设施，一旦发生险情，施工人员可以及时撤离；（3）挖除的土方应及时运走，不得在坡顶附近