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排水、排涝、排洪管网设计要点

发布于:2024-02-01 09:42:01 来自:给排水工程/市政给排水 [复制转发]
参考标准名录
(1)《室外排水设计规范》GB50014
(2)《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268
(3)《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141
(4)《污水排放城镇下水道水质标准》GB/T31962
(5)《城市工程管线综合规划规范》GB50289
(6)《合流制系统污水截流井设计规程》CECS 91
(7)《污水用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T 26081
(8)《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS 164
(9)《建筑地基处理技术规范》JGJ 79
(10)《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202
(11)《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》CJJ/T 210
(12)《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ/1
(13)《城镇排水管道维护安全技术规程》CJJ/6
(14)《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》CJJ/68
(15)《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ/181

1 排水体制
(1)排水系统应优先按照雨污分流制设计,新建区域必须严格采 用分流制,设计示意图如图1.1(左)。现有已执行合流制的老旧建成区,如较难实施雨污分流改造,在新建污水管网时必须设置污水截流设施,截流倍数n0 可采用2~5,设计示意图如图1.1(右)。
图1.1 排水系统设计示意图——分流制(左)、截流式合流制(右)
2)实施截污工程时,截污管可置于河道岸边,也可设在河道上,须经技术经济比较后确定,但应尽量减少管道埋深;截污井的位置应根据污水截流干管、合流管渠的位置、溢流管下游水位高程以及周围环境等因素确定。截污示意图如图2.2~2.3 所示。
图1.2 截污管设计示意图
图1.3 截污井设置示意图
(3)实施建成区和旧村雨污分流工程时,应从排水户到市政排水 接驳井进行分流改造(如图1.4),达到源头污水减量增浓的治理效果。旧村阳台雨落管应接入污水检查井。
图1.4 旧村雨污分流改造与市政排水管网接驳示意图
(4)实施管道错混接改造时,可采用封堵、敷设新管等方式,以 改变原有管道的接驳方式,使雨水进入雨水系统、污水进入污水系统。
可参考的改造方式有:
①对于小区或市政污水管道接入市政雨水管道的,应封堵所接入 的污水管道,并将污水管改接入污水管网系统,所封堵的污水管道应填实处理;
②对于小区或市政雨水管道接入市政污水管道的,应封堵所接入 的雨水管道,并将雨水管改接入雨水排水系统,所封堵的雨水管道应填实处理;
③对于小区、市政合流管道接入市政雨水管道的,应在计算的基 础上,加设截流系统,或者实施雨污分流改造,分别接入市政雨水和污水管道。 管道封堵示意图如图1.5。
图1.5 管道封堵示意图
2 管材与防腐
(1)排水管材包括金属类(钢管、球墨铸铁管等)、非金属类〔混 凝土管、钢筋混凝土管、钢套筒钢筋混凝土管(PCCP)等〕、化学建材管〔硬聚氯乙烯(PVC-U)管、聚乙烯(PE)管、钢塑复合管(钢带增强聚乙烯(PE)管、增强聚丙烯管(FRPP)等〕。
(2)排水管材选取应根据工程地质条件、埋深、基础、地面荷载 等情况综合考虑,一般可按下述内容确定:
①管径D≥600mm,宜选用承插混凝土类管、球墨铸铁管。
②管径D<600mm,宜选用承插钢筋混凝土管、球墨铸铁管、钢 管。其中,管径D<400mm、埋深H<4m,优先考虑球墨铸铁管, 管材性能应符合现行《污水用球墨铸铁管、管件和附件》(GB/T26081)要求;当选用化学建材管时,管材环刚度和性能应符合相应规范要求,并严格控制施工工序。
(3)排水压力管道宜选用钢管、球墨铸铁管、给水PE 管、钢套 筒钢筋混凝土(PCCP)管和钢纤维钢筋混凝土管。
(4)铺设在河涌中或过河涌管道的,优先选用钢管。
(5)金属管道、钢筋混凝土类管道应做好内外防腐,铺设在腐蚀 性土壤中的钢制管材和钢套筒钢筋混凝土(PCCP)管,应根据现场情况采用阴极保护电化学防腐,防腐性能应符合相应规范要求。
3 管道基础与接口
(1)常用的排水管道基础形式有砂石(土弧)基础、混凝土基础, 管道采用承插式连接时,应采用不连续基础(如图1.6) 。基础断面形状可根据地质条件及管顶覆土厚度分为90°、120°、150°、180°等断面形式(如图1.7)。
图1.6 承插式接口时不连续基础示意图
A.管道基础——90°(左)、120°(右)
B.管道基础——150°(左)、180°(右)
图1.7 基础断面图
(2)当采用 明挖开槽施工时,宜优先采用砂石(土弧)基础,地 基承载力特征值应满足fak≥100kPa
(3)排水管道接口分为刚性接口(包含焊接、水泥砂浆抹带接口、 钢丝网水泥砂浆抹带接口)、柔性接口(石棉沥青卷材接口、橡胶圈接口)和半柔半刚性(预制套环石棉水泥、或沥青砂浆)接口。
(4)排水管道接口应根据管道材质和地质条件确定,其中 污水管 道和合流管应采取承插式柔性接口 。当 管道穿过粉砂、细粉层且在最高水位以下,或在地震设防烈度为7 度以上设防区时,必须采用承插式柔性接口
(5)排水管道 采用砂石基础时,必须采用柔性接口 ;排水管道 用混凝土基础时,可采用刚性接口。
(6)钢筋混凝土类管道应优先选择橡胶圈连接(如图1.8~1.10)。
聚乙烯管道的接口优先考虑承插式橡胶圈连接(如图1.11)。当采用 承插式电熔连接时,焊接的温度、时间等参数必须严格按接头的技术指标和设备的操作程序进行。
图1.8 钢筋混凝土承插口管橡胶圈接口(左)、企口管橡胶圈接口(右)
图1.9 钢筋混凝土钢承口管橡胶圈接口
图1.10 钢筋混凝土双插口管橡胶圈接口
图1.11 聚乙烯管道承插式橡胶圈接口
(7)在 软基上铺设的各类排水管道,凡使用胶圈接口密封的,均 应采用双胶圈。
(8)为避免聚乙烯管道与检查井之间的不均匀沉降,管道与检查 井的连接宜采用短管过渡(如图1.12),若管道与检查井连接采用中介层作法,中介层作法详见《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》中相关条款。
图1.12 聚乙烯管道与检查井连接示意图
4 管径、坡度与覆土
(1)排水管管径应根据排水量、流速和设计充满度计算确定,下 游管道排水流量不应低于上游,管径不应小于上游管道,且 市政道路重力流污水管管径不得小于300mm,市政道路上雨水主管管径不应小于600mm,农村、小区污水管径不应小于150mm。
(2)排水管道坡度应根据排水量、流速、地形等综合确定,但不 得小于表1.1 数值。
表1.1 最小管径与相应最小设计坡度
(3) 排水管道位于车行道下时,管顶覆土厚度不宜小于0.7m; 位于人行道下时,管顶覆土厚度不宜小于0.6m;位于机动车不能到达的地方时,管顶覆土厚度不宜小于0.6m;位于农田下时,管顶覆土厚度不宜小于0.8m。对于不能满足覆土要求的管道应采取保护措施。
5 检查井
(1) 排水检查井宜采用装配式钢筋混凝土预制检查井、现浇钢筋 混凝土检查井或其他装配式检查井,应优先采用装配式预制钢筋混凝土检查井 。若采用塑料检查井,应根据交通等级、地质、井深等因素综合考虑,满足承载需求。
(2) 农村明渠接入检查井,井内应设置格栅装置,并易于清掏、 取样。
(3) 排水检查井必须安装防坠落装置,防坠落装置可采用防坠格 板、格网、防坠落井箅等。
图1.13 防坠落装置示意图
(4) 雨水口及排水检查井管口宜安装垃圾拦截器,常用的拦截器
有截污挂篮、球型垃圾拦截器(如图1.14~1.15)。
图1.14 截污挂篮(左)、球型垃圾拦截器(右)
图1.15 截污挂篮(左)、球型垃圾拦截器(右)安装示意图
(5)检查井井盖及井座应根据使用位置选用。排水检查井井盖均
需增设标识铭牌,区分雨(Y)、污(W)水检查井(含合流井)。
图1.16 排水检查井盖标识示意图
6 开槽设计
(1)沟槽明挖方式包括放坡开挖和支护开挖, 排水管沟开挖应优 先考虑放坡开挖 ,开挖示意图见图1.17,管道回填示意图见图2.18。
图1.17 沟槽放坡开挖示意图
图1.18管道回填及压实示意图
(2)施工地面空间不具备放坡条件的,应采用支护开挖, 支护方 式可采用板式支撑、槽钢支撑、钢板桩支护等 ,支护设施应安全可靠。
7 不开 槽设计
排水管道无法开挖施工或管道埋深超过6m 时,可采用不开槽设 计方案 ,常用的不开槽设计方案包括顶管/微型顶管、定向钻方案,采用顶管/微型顶管、定向钻方案时应严格控制管道坡度和标高。
7.1顶管/微型顶管
(1)采用顶管法时,应 优先选用机械顶管,在粘性土层中宜采用 土压平衡顶管法;在粉砂土层中宜采用土压平衡或泥水平衡顶管法;
在顶进长度较短、管径小的金属管时, 宜采用一次顶进的挤密土层顶 管法。
(2)用于顶管法的 管材应优先考虑混凝土顶管专用管材,接头应 优先采用钢承口接头。
(3)常规 顶管施工管道管径应≥800mm ,当管道位于人口密集区 且管径较小(小于600mm)时,宜考虑采用微型顶管。
(4)顶管设计中,互相平行的管道水平净间距和空间较小的管道 井间距均应符合相应规范要求。
(5)长距离顶进施工中,检查井应采用“暗井”的结构形式来设置。
(6)管顶覆土厚度应满足顶管施工管顶覆土要求, 穿越河底时的 管顶以上覆土厚度不宜小于2.0m ,当覆土厚度不足时,应考虑临时加载或采用开槽施工。
7.2定向钻
(1) 定向钻(也称“拖拉法”)包括水平定向钻拖拉法和二程式拖 拉法。 当被拖拉管段 两端有足够的造斜段距离时,宜采用水平定向钻拖拉法 ;对沉降、标高要求高的场所,应优先采用二程式拖拉法。
(2)用于定向钻法的管材性能应满足铺设过程中的荷载(摩擦力、 弯曲应力、浮力、水动力、张应力等)作用的总应力以及回拉力的要求,宜采用给水PE 管。
(3)拖拉管铺设的管线与既有地下管线水平铺设时,管道净距应 满足定向钻施工相应要求,宜为最大扩孔径的2 倍以上。从既有地下管线上部交叉铺设时,垂直净距不应小于0.6m。从既有地下管线下部交叉铺设时,垂直净距应符合:粘性土地层不应小于扩孔直径的1 倍;粉土地层不应小于扩孔直径的1.5 倍;砂土地层不应小于扩孔直径的2倍。
8 老旧管网修复
现状排水管网如存在因结构性、功能性缺陷造成的污水冒溢、道 路积水、水体污染、地面沉陷、外水入渗等问题,应按照相关规范要求进行排查与修复。管网修复工程设计应满足如下要求:
(1)对于管道功能性缺陷(主要针对淤泥沉积等)的修复整治, 可采用疏通清理等方式,清除排水管道及检查井中的沉积物。
(2)对于管道结构性缺陷的修复方式,按照施工方式分为开挖修 复和非开挖修复,按照范围分为整体修复和局部修复。修复方式的选择应结合管道CCTV 检测结果、地质水文、交通情况、管内运行水位、修复投资等因素综合确定。
(3)管道整体修复后的管道设计使用年限不应小于30 年。
(4)分流制地区,修复后的排水管道应杜绝雨污混接,严禁污水 管道直排水体。
(5)经过结构性缺陷修复的污水管道和合流制管道,地下水入渗 比例不应大于20%,或地下水渗入量不大于70m3/km·d。
(6)排水管道及检查井修复技术示例(部分示意见图2.19~2.21)。
①局部非开挖修复技术:包括不锈钢套筒法、点状原位固化法、 不锈钢双胀环修复法、管道化学灌浆法等。
②整体非开挖修复技术:包括热水原位固化法、紫外光原位固化 法、螺旋缠绕法、管片内衬法、短管内衬修复技术、聚合物涂层法、胀管法等。
③检查井修复技术:包括检查井原位固化法、检查井光固化贴片 法、检查井离心喷涂法等。
④开挖修复技术。
图1.19 点状原位固化法示意图
图1.20 管道化学灌浆法示意图
图1.21 垫衬法示意图
9 钢筋混凝土排水管设计解疑
01、依据《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T11836-2023)!钢筋混凝土管是指管壁内配置有单层或多层钢筋骨架的混凝土圆管。
02、制管用混凝土强度等级不得低于C40(管径大于1m,管径≤1m,砼强度不低于C35),用于制作顶管的混凝土强度等级不得低于C45。
03、实际采购过程中,最大能买到的承插管最大规格1500mm附近,平口和企口管2200mm附近,钢承口管快到3000mm。有效长度不小于2m,大部分2m,也有2.5m的。
04、管顶最小覆土深度宜为:人行道下0.6m,车行道下0.7m。在管道设计中,覆土低于0.7m 的为浅覆土,管道设计需单独考虑,国标管不适用浅覆土。
05、开槽法施工时,砂石基础(土弧基础)施工回填的管底腋角应等于2α加30°;顶进法施工时2α应按120°计算,另宜额外增加15°。2α为设计基础支撑角,根据所需可能会需要额外加设一定余量角度,相当于安全角度。

06、对平口管、企口管可采用钢丝网水泥砂浆抹带、现浇混凝土套环等刚性接口,对企口管、承插口管可采用水泥砂浆、膨胀水泥砂浆等刚性接口,但每20- 25m管段长度应设置一个柔性接口,柔性接口部位的现浇混凝土基础应用变形缝;混凝土管道基础应按设计要求留变形缝,变形缝的位置应与柔性接口相一致。

来源:管道修复 

  • 加倍努力
    加倍努力 沙发

    学习了排水、排涝、排洪管网设计要点,多谢了。

    2024-02-08 16:09:08

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    赞同0
  • yj蓝天
    yj蓝天 板凳

    资料不错,对于工程设计有很好的参考作用,学习啦,谢谢楼主分享

    2024-02-03 09:47:03

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