农副食品中小企业集聚区基础设施建设项目-排水设计说明

农副食品中小企业集聚区基础设施建设项目PS-02-02PAGE3第1页共8页排水设计说明一、工程概述1.1设计依据1、与建设方签定的设计合同及建设方提供的相关设计要求;2、建设方提供的《中小企业集聚区（坪坝镇）工程地质勘察报告(初步勘察)四川省绵阳川西北地质工程勘察有限责任公司2022年7月）；3、业主提供的该区域1:500地形图；1.2设计采用的主要规范及标准甲方提供的相关区域的规划、红线、道路资料；《给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程》（CECS145-2002）；《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）；《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》（GB1499.1－2017/XG1-2012）《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2－2018)；《钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网》(GB1499.3－2010)；《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107—2016）；《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2012）；《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；注：采用及参考规范及标准如有更新，以最新版本为准。1.3.技术标准及荷载设计值箱涵设计技术标准设计荷载：城市B级；箱涵净宽、净空：单孔布置，主要尺寸为5.0m×3.5m；圆管涵净空：单孔布置，主要尺寸为1-Ф1.0m；设计使用年限：正常使用条件下主体结构设计使用年限为100年；设计安全等级：一级；设计环境类别：Ⅱ类；涵洞平面、纵断面位置详见本项目道路平面、纵断面设计图。二、项目地区建设条件（本节内容摘自本工程地质勘察报告）2.1交通位置拟建场地位于重庆市城口县坪坝镇G347两侧，公路可直达场地，交通条件较好。(拟建场地位置图)2.2气象、水文勘察区属四川盆地北亚热带山地气候区，系亚热带季风气候区，由于山高谷深，高差大，具有山区立体气候的特征。主要气候特点：气候温和，降雨充沛，夏季多暴雨，日照较足，四季分布，冬长夏短，春节气温回长快，但不稳定，常有“倒春寒”天气出现；夏季雨水集中，7～8月多干旱，伏前伏后多洪涝；秋季降温快，多连绵阴雨天气；冬季时间短、气温低。据城口县气象局观测资料：多年年平均降雨量1171mm，最大降雨量1755.58mm(1963年)，最小降雨量867.5mm(1962年)，暴雨多集中在5～9月份，常发生山洪，冬季雨量稀少。多年平均最大日降雨量110mm，最大日降雨量174.1mm（2007年8月19日）。年总蒸发量1133.6～1533.6mm，最大蒸发量暑期为7～8月，年平均气温13.8℃，1～2月最冷，最低气温-13.2℃（1974年1月25日）；7～8月气温最高，夏季最高气温42.9℃(2006年8月25日)。5～9月平均气温均大于15℃，其余都在15℃左右。年平均相对湿度72.17%～76.25%，月平均相对温度62%～84%，10月下旬开始下雪，翌年3月断雪。勘查区最多风向为西北风，盛行偏西风，平均风速2m/s，最大风速12m/s，瞬间最大风速达19m/s。勘察区紧临任河，任河至东向西流向，河面宽约55～70m，沟谷切割深度一般6～10m，水深一般0.2～0.5m，纵坡一般1～5%，属汉江水系。勘察区位于任河两侧，沿线任河两侧多已修建河堤（防洪标准为10年一遇），任河在勘察期间水位为552.0～582.0m，近年最高洪水水位为556.0～580.0m，低于沿线堤防堤顶标高，故在已建堤防防洪标准下，任河洪水对工程场地影响小。拟建Ⅰ#场地内有一条由东向西的山洪沟穿过，山洪沟断面呈倒梯形，底宽约3.0～5.0m，深1.0～2.0m，坡比1:1.0左右，其岸坡高度较小，稳定性较好。本场地范围内，山洪沟沟底沿线高程在为584.30～555.80，近年沟内最高洪水水位为585.50～557.00m，未出现漫沟现象，其对拟建场地影响较小。2.3地形地貌勘察区为典型的构造侵蚀中低山河谷地貌与侵蚀堆积型坡地，主要由任河水流的强烈侵蚀穿凿形成曲状的中谷，两岸谷坡多呈“V”字型。场地位于河谷阶地上，场地为大部分已开挖回填整平场地，地势平缓，总体呈南高北低地形。场地呈一长条形，地形坡角一般3～5°。拟建场地最高点位于场地南侧，最高高程为601.00m，场地最低点位于场地北侧，最低标高556.00m，整个场地相对高差45.0m。勘察场地类别属中等复杂场地。Ⅰ#场地东北侧靠近任河为构造侵蚀中低山河谷地貌，西南侧为侵蚀堆积型坡地地貌，场地西南高东北低整体较平缓，地形坡度约5～8°，高程约556.0～590.0m。相对高差约34.0m。场地内有一条由东向西的排洪沟，洪沟宽约3～5m，长约330m。Ⅱ#场地为构造侵蚀中低山河谷地貌与侵蚀堆积型坡地地貌两种地貌，侵蚀堆积型坡地地貌面积较小，主要位于Ⅱ#场地东北方和北方，场地整体较平缓，地形坡度约1-2°局部较陡达7～10°，高程约558.0～570.0m。相对高差约12.0m。Ⅲ#场地为构造侵蚀中低山河谷地貌与侵蚀堆积型坡地地貌两种地貌，侵蚀堆积型坡地位于场地东南，构造侵蚀中低山河谷地貌位于场地西北，场地整体较平缓，地形坡度约1～8°，高程约559.0-596.0m。相对高差约37.0m。Ⅳ#场地为构造侵蚀中低山河谷地貌，地形地貌简单，场地整体平缓，地形坡度约1～5°，高程约560.0～580.0m。相对高差约20.0m。Ⅴ#场地东北侧靠近任河为构造侵蚀中低山河谷地貌，西南侧为侵蚀堆积型坡地地貌，场地西南高东北低整体较平缓，地形坡度约5～10°，高程约564.0～590.0m。相对高差约26.0m。ⅥⅦⅧ#场地为构造侵蚀中低山河谷地貌，地形地貌简单，场地整体平缓，地形坡度约1～5°，高程约570.0～583.0m。相对高差约13.0m。Ⅸ#场地为侵蚀堆积型坡地地貌，地形地貌相对简单，场地整体平缓，地形坡度约3～5°，场地东边靠近任河较陡地形坡度达30°，高程约589.0～616.0m。相对高差约27.0m。2.4地质构造据1:20万《区域地质调查报告（城口幅）》可知：拟建场区位于旗杆山向斜南西翼，场内无断裂构造通过，场地两侧有两条近平行分布的断裂，断裂走向与任河流向基本一致；其中场地东北侧为乌坪断裂，距离拟建场地约1～2公里；场地西南侧为庙坝-桐油坝断层，距离拟建场地约3～5公里。该两条断裂在全新世未发生过大的地震，为全新世非活动性断裂。区内基岩呈单斜产出，岩层产状40°55，岩层层面属硬性结构面，结合差，无填充，裂隙发育，连续，属于贯通性结构面。其岩体中主要发育两组构造裂隙：J1：15∠50，裂隙面平直，密闭，无充填，间距2.0～3.0m，延伸一般2～5m；结构面为硬性结构面，结合差，部分裂隙充填裂隙水。J2：110∠85，裂隙面平直，密闭，无充填，间距一般2.5～4.0m，延伸一般大于3～5m；结构面为硬性结构面，结合差，部分裂隙充填裂隙水。2.5地层岩性根据场地地质测绘及野外钻探揭示，场区覆盖层主要为第四系全新统，由植物层（Q4pd）耕土，人工堆积（Q4ml）素填土，冲洪积（Q4al+pl）粉质粘土、卵石土及坡积（Q4dl）混合土组成，下伏三迭系上统须家河组上段（T3x1）砂岩、页岩和三叠系下统大冶组（T1d）灰岩组成。现将各层岩土分别简述如下：耕土⑦：杂色，主要由粉质粘土及碎石块组成，松散状，土中粉质粘土约占85～95%，碎石含量约占5～15%，碎石粒径一般5～50mm，成分主要页岩、砂岩、灰岩等，多呈棱角状。土中多有植物根系分布。该层主要分布在场地表层，揭露厚度一般小于0.50m。第四系全新统人工堆积层（Q4ml）：为素填土①：工程场地多有分布，松散状，稍湿，填龄约四年，为场地整平及修建河道任意抛填形成。杂色，由角砾、块石、碎石、卵石和粉质粘土组成，含少量砂。角砾、块石、碎石、卵石含量占50～70%以上，碎石粒径：5～150mm之间，块石块径200～600ｍｍ，石质为页岩、砂岩、灰岩等，粉质粘土及砂土含量占30～50%，本次钻孔揭示该层厚0.60～17.40m(ZK94)。第四系冲洪积层（Q4al+pl）②粉质粘土：多呈黄褐色、褐色，多呈硬～可塑状，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，部分夹有砂岩卵石。分布于西侧。本次钻孔揭示该层埋深0～2.8m，揭示层厚0.30～8.40m(ZK45)。第四系冲洪积层（Q4al+pl）③卵石土：杂色，主要成分为卵石、圆砾组成，含少量漂石、角砾和砂土，其中卵石约占55％，漂石及角砾约占35%，石质为砂岩、灰岩、白云岩等，卵石一般粒径5～200ｍｍ，漂石一般200～500mm，多呈亚圆、椭圆状；余10%为灰色、灰黑色砂土及粗砂粒充填；分选性较好，呈稍密～中密状，很湿～饱和。该层分布与整个场地，本次钻孔揭示该层埋深0～15.1m（ZK215），揭示该层厚1.0m（ZK115）～27.1m(ZK217)。⑧第四系坡积层（Q4dl）细粒混合土：杂色，主要成分角砾、碎石、块石和粉质粘土组层，角砾、块石、碎石含量占40～60%以上，碎石粒径5～100mm，块石直径100～300mm，石质为页岩、砂岩、灰岩等，剩余40～60%为粉质粘土及砂土，呈松散状，稍湿。该层主要分布在拟建场地靠近坡脚位置，本次钻孔揭露厚度2.1（ZK18）～22.6（ZK27）。三迭系上须家河组上段（T3x1）④砂岩：灰色，灰黄色，灰黑色；主要矿物成分为石英、长石；云母次之；中粒结构，中厚层状构造，钙质胶结。强风化层岩体破碎且胶结差，岩体破碎，岩芯多呈砂状及碎块状，风化裂隙发育。中等风化岩体较完整，多呈短柱状，节长一般10cm～30cm为主，锤击声较清脆，有轻微回弹。该层分布于整个场地，为场地主要岩性之一，本次钻孔揭示该层埋深0.6m(ZK99)～23.4m(ZK38)，揭露厚度1.0m（ZK07）～8.6（ZK165）m。⑤页岩：暗灰色；主要由粘土矿物组成，泥质结构，薄～中厚层状，含钙质较重。强风化层岩芯破碎，多呈碎块状。中风化带岩芯多呈碎块状及短柱状，岩芯块径5～25cm。该层分布于部分场地，为场地主要岩性之一。本次钻孔揭示该层埋深3.50m(ZK137)～15.9m(ZK142)，揭露厚度2.5m（ZK142）～27.90（ZK165）m。三叠系下统大冶组（T1d）⑥灰岩：浅灰-灰色，主要由碳酸盐矿物组层，细晶质结构，夹少许白云质灰岩。薄-中厚层状构造，强风化岩心较破碎，呈碎块状。中风化岩芯较完整，呈柱状，长柱状节长5～35cm。该层主要出露在斜坡上，本次钻孔揭示该层埋深3.70m(ZK137)～16.10m(ZK142)，揭露厚度2.70m（BK23）～15.70（BK10）m。2.6基岩顶面及基岩风化带特征拟建场地原始地形起伏较大，经回填后，基岩埋深深浅不一，上覆土层主要为第四系人工填土。现状地形的基岩顶面埋深0.60m（ZK99）～23.40m（ZK38），基岩顶界标高535.40m（ZK02）～604.35m（BK03）。基岩面坡度一般为3～35°，局部超过40°。按《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）结合地区经验，将场地揭露范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带：风化裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状、块状及饼状，岩质极软。根据钻探成果，钻孔揭露强风化带厚度一般为0.50m（ZK154）～26.50m（ZK137）。中等风化带：岩芯较完整，一般呈短柱状、饼状及柱状，岩质较硬。各孔均有揭露，未揭穿。根据钻探成果，结合现状地形，中等风化带顶界埋深为5.00m（BK23）～30.00m（ZK137），揭露中风化厚度一般为0.40m（ZK138）～8.60m（ZK165），顶界高程为533.81m（ZK38）～602.45m（BK13）。2.7水文地质条件场地为低山沟谷地貌，拟建场地总体地势平缓，呈南高北低缓坡地形，场地地表水补给主要为大气降雨，地表排泄主要沿场地斜坡以坡面流形式排至场地任河内。拟建场地未见泉井发育，地表水体主要表现为场地任河河水。勘察区内地下水主要为土层孔隙水和基岩裂隙水。土层孔隙水主要表现为人工填土及卵石土层孔隙水，主要受大气降雨及任河上游河水补给，在雨季，土层孔隙水含量丰富，受大气降雨影响制约。因卵石土空隙大，渗透性好，孔隙水量较大，根据抽水试验资料及地方经验综合确定卵石土渗透系数取36.72m/d，人工填土渗透系数取16.15m/d。基岩裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水，风化裂隙水分布在浅表基岩强风化带中，为局部性上层滞水或小区域潜水，水量小，受季节性影响大，各含水层自成补给、径流、排泄系统。构造裂隙水分布于厚层块状砂岩层中，以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存，其富水性受其地形地貌，岩性及风化带深度控制。场地地貌为斜坡地形，基岩为砂岩及页岩，储水条件好。地表和地下水排水条件良好，大气降水迳流途径较长，向基岩裂隙渗透较大，补给和贮存条件较好，岩体富水性较好。本项目各钻孔在初见地下水位时观测钻孔水位，在终孔24小时后继续观测钻孔水位，初见地下水位和终孔一般相差小于2cm，较稳定，累计观测水位192个钻孔，在122个中观测到稳定水位，稳定水位深度1.75～19.64之间，稳定水位高程552.58～581.00之间，接近任河河流水位。地下水位随河流水位变化而变化。2.8地震效应评价据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015可知：城口县坪坝镇地震动峰值加速度为0.05g，其对应的地震基本烈度为6度；Ⅱ类场地反谱特征周期为0.35s，其对应的的设计地震分组为第一组。本项目规划发展以农副食品加工为主导产业的中小企业集聚区，承接城口现有的中药材加工、科研试验和加工制造业等集聚产业园。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），拟建场地抗震设防类别主要为标准设防类。故其抗震设防烈度为6度。根据邻近《坪坝镇新华新街高山生态扶贫搬迁集中安置点项目勘察成果》，结合场地地层岩性及重庆地方经验可知：场内耕土、素填土剪切波速一般为120m/s左右，属软弱土；粉质粘土、混合土剪切波速为165～200m/s，属中软土；卵石土剪切波速为270m/s，属中硬土；强风化基岩剪切波速大于500m/s，属软质岩石；中风化基岩剪切波速大于800m/s，属较完整岩石。按现状场地标高，拟建场地土为中软土～中硬土，场地类别为Ⅱ类，地段类别主要为抗震一般地段，局部边坡边缘区为抗震不利地段。场地内不存在液化土，故不存在地震液化问题；场内填土（软弱土）剪切波速为120m/s左右，可不考虑其震陷影响。场地周边现状边坡稳定性较好，已有滑坡与不稳定斜坡主要诱发因素为暴雨，但在地震作用也可能发生滑坡。2.9场地稳定性及适宜性评价工程场地地质构造较简单，场地邻近无全新世活动断裂分布，其地震效应主要表现为外围强震波及影响，烈度小、频率低，区域稳定性较好。场地内不存影响场地稳定场地稳定的不利埋藏物，不存在地震液化，场地土可不考虑震陷问题，场地周边现状边坡、已有滑坡在进行有效监测或防治后，场地稳定性较好，可建筑。三、主要材料3.1混凝土箱涵采用C40防水混凝土，防水等级P8。箱涵使用的各种混凝土，应进行严格的质量控制和检测。在进行混凝土配合比设计时，必须按设计要求设计使用年限条件下的混凝土耐久性，混凝土强度、弹性模量等参数及混凝土中最大水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量、最大碱含量等参数均应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD3362—2018）及其他相关规范的规定。大体积混凝土中加入替代水泥用量8%的缓凝剂，缓凝剂要求是大厂、回转窑生产，缓凝剂根据试验及厂方提供的参考数据综合分析后确定，并保存依据资料，施工时注意采取相应的降温措施，避免混凝土内外温差引起的开裂。3.2普通钢筋设计采用HPB300、HRB400钢筋。HPB300钢筋材料和连接应满足《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》（GB1499.1－2017）的规定；HRB400钢筋材料和连接应满足《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2－2007)的要求。除特别说明外直径≥16mm的钢筋宜采用机械连接，接头连接等级为I级，连接区段内的接头率不大于50%，并满足《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107—2016）要求。钢筋焊接网：设计主要采用D10规格的钢筋焊接网，其材料应满足相关现行规范的要求。四、钢筋混凝土箱涵4.1箱涵设计箱涵结构采用单洞，箱涵顶板、底板、侧墙厚度为0.5m,涵底至回填顶面覆土厚度0～3m；上下梗腋设置倒角；梗腋尺寸30cm×30cm；箱涵结构高度为3.5m。4.2耐久性设计原则本项目工程的设计使用年限为100年，在设计中，应采取有效的耐久性工程措施，以确保箱涵工程达到设计使用年限100年的要求。4.3混凝土耐久性措施为使结构混凝土满足耐久性要求，要求混凝土的最大水灰比不大于0.50，最小水泥用量不小于350kg/m3，最大氯离子含量不大于0.06%，最大碱含量不大于3kg/m3。桥梁混凝土中必须采用低碱活性的集料，避免出现混凝土的碱集料反应。4.4普通钢筋防腐（1）按规范要求设置足够的保护层厚度，必要时增加超声波检测等措施来保证施工质量，确保各方提高对保护层厚度的重视及采取相应的强化措施。（2）钢筋的现场保管防腐。（3）主筋混凝土保护层厚度标准：不小于钢筋的公称直径，且符合下列要求：箱涵主筋：钢筋净保护层厚除底板下层钢筋为4.0cm,其它部位均为3.5cm。五、钢筋混凝土圆管涵5.1圆管涵设计要点（1）涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，填土容重γ=18KN/，内摩擦角φ=35°；车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30°角分布。（2）管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。（3）斜管节未另行作结构验算，适当配置构造钢筋。（4）正管节分段长度分为：1.5m及2.0m两种，可根据需要组合成0.5m为基数的各种涵洞长度。（5）斜管节中轴线长度：孔径1.00米为1.50米。（6）管节基础：a、C20砼基础厚度，应根据地基土壤类别、状态、地基容许承载力及受荷载后变形大小，涵位是否经常浸水以及洞顶填土高度、垫层材料种类等具体情况综合分析后选用。b、地基分类及相应的基础厚度值：Ⅰ类：紧密的碎、卵石类土(卵石、砾石)，完整的岩层，采用无基础形式；Ⅱ类：一般密实的碎、卵石类土，硬塑～坚硬粘土，中等密实的中砂、粗砂、破碎岩层等，采用无基础形式；Ⅲ类：中等密实的饱和粉砂、细砂土，软塑～硬塑粘土、亚粘土、较密实的人工填土、风化岩层等，基础厚度取50cm；Ⅳ类：松散的饱和粉砂、细砂土，流塑～软塑粘土、亚粘土、一般密实的人工填土等，基础厚度取50cm。c、对于裂隙粘土地区，应根据涵位地基膨胀潜势大小，采用预湿换土、石灰(水泥)稳定等工程处治措施减弱和完全消除膨胀潜势后，基础厚度取100cm。d、对于软基、中等以上膨胀土地基等变形较大的地段，应作特殊设计。基础厚度可取100cm。六、施工注意要点施工必须严格遵守《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）和《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2016）的要求。6.1材料(1)混凝土：箱涵使用防水混凝土，因而必须仔细研究确定施工工艺和所选用的材料，进行防水混凝土最佳配合比设计与试验，制定质量控制标准和检测方法，并严格执行。(2)钢材：普通钢筋应按设计技术指标进行采购，按照有关质量检验标准严格进行验收，遵照施工规范及有关要求进行施工。6.2箱涵结构施工(1)箱涵结构采用现浇方式浇筑，应结合实际的地质情况来合理安排箱涵的分段和浇筑顺序。开挖到箱涵底标高后应对基底粉质土层按设计图纸进行开挖，确保地基满足设计要求并施工垫层后，可搭架现浇闭合框；做好开挖边坡临时支护，若遇不良地质，开挖方案需报设计确认，箱涵工程实施后，箱涵上方地基不得采用强夯压实措施,涵洞两侧紧靠涵台部分的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实。(2)应严格保证混凝土的质量和强度，在浇筑新混凝土前应将旧混凝土的接缝面凿毛洁净，以保证新旧混凝土的整体性，并注意混凝土的养护。(3)各段应严格控制断面尺寸，施工误差应限制在施工规范允许的偏差之内。(4)须待混凝土强度达到设计强度90％以上时方可回填侧墙填土及顶板覆土，在横向上应对称回填，不得采用大型机械推土超厚压实。(5)施工时应采取措施确保施工安全、施工人员的人身安全；基坑设计为人工与机械相结合的方式开挖，施工时应采取抽排水等措施确保施工安全。(6)施工前应认真研究落实施工组织计划，预埋件要及时安置。(7)应高度重视箱涵的施工监理、施工观测和施工控制，按照有关要求做好各施工阶段的控制分析和调整。(8)最后整体施工路面结构，在形成路面结构过程中，应注意施工方式，以免对箱涵主结构产生损伤。(9)箱涵的内模必须是聚氨脂木模板、胶合竹模板或表面贴硬塑料板的木模板，这些模板必须是大块模板；模板要求尺寸准确，表面平整；同时采取必要措施，防止湿砼爆模，确保浇出的混凝土尺寸准确。模板应涂刷正规的脱膜剂，表面光洁美观、无锈斑和异色痕迹。(10)箱涵采用就地现浇浇筑工艺。全箱可采用两次浇筑，第一次浇至底板内壁以上30cm，第二次浇筑剩余部分。两次浇筑的接缝处应按施工缝处理。(12)箱涵施工如设计文件未作特别说明，均按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）。(13)施工过程中必须做好防排水措施，雨季施工时要考虑基槽的排水问题，并应做好基槽围堰，基坑开挖过程中的泥浆水先集中在泥浆池沉淀，符合要求后排放到工地的排水系