初设排水说明

7 排水工程设计7.1 工程内容1、本排水工程的范围为五常北部产业功能区一期路网道路路面雨水排水设计及区块雨、污排水管设计。2、按规划资料进行工程雨、污水管道设计。主要工程量：新建污水管 D300D500 2002m 新建雨水管 D225D1000 4071m排放口 7处。 具体工程量详见各条路“排水管道工程数量表”7.2 排水工程设计原则1、排水体制采用雨、污分流制。2、管道布置考虑尽量减少对交通的影响，排出口尽量减少对区块用地的影响。3、雨水遵循“分散出口，就近入河” ，并尽可能地减少排出口的原则；污水遵循专业规划中的排水分区原则。4、雨、污水管道工程以专业规划图为设计依据。5、结合道路红线宽度和管线综合专业规划内容本次设计道路雨、污水管道均采用单管布置的形式。6、雨水管道采用重力流，按满管流设计；污水管道采用重力流，按非满管流设计。7、管道施工方法：道路部分：采用开槽埋管。倒虹管部分：采用大开挖施工。8、排水工程设计除应符合城市和区域总体规划外，还应与排水专业规划和其它各相关专业规划相协调一致。另外，排水工程的设计应有一定适应性，应具有较长期时效性，为地区发展留有余地。7.3 主要技术数据、计算公式和设计参数7.3.1 雨水量计算公式1、设计重现期：根据规范： P=1年。2、暴雨强度计算公式：雨水量计算采用杭州市暴雨强度公式：式中：i设计暴雨强度（lsha） P设计暴雨重现期（年） P1年； t降雨历时（min）；t = t1+ mt2；式中：t1地面集水时间（min）； 采用t1=1015min；t2管道内流行时间（min）； m管道延缓系数，采用m=2.0，陡坡段 m=11.5。3流量公式Q=Fi（l/s）式中：径流系数。地面道路采用0.90区块采用0.65。F汇水面积（ha）4管道粗糙系数：钢筋混凝土管：0.013UPVC管：n=0.0105水力计算采用曼宁公式：式中：流速（m/s）水力半径（）水力坡度粗糙系数最小设计流速为0.75m/s。7.3.2 污水量计算公式1式中：日平均污水量（m3/d）单位面积用水量，取0.6104(m3/km2d)纳污面积（km2）日变化系数，取1.2 2产销差，取0.9 3产污系数，取0.9 4截污率，取0.9 5地下水渗入系数，取1.12管道粗糙系数：钢筋混凝土管：0.014 UPVC管：0.0103水力计算同样采用曼宁公式 4最小设计流速为0.60m/s。5. 倒虹管计算倒虹管水头损失：沿程水头损失水力坡降倒虹管长（）局部水头损失7.3.3河道设计参数本工程涉及的河道河底标高均为-0.50m，标高均为黄海高程。7.4 管材比选:7.4.1 各种排水管材的简介目前国内用于排水管道工程的管材有许多种，特别是近几年来随着新技术和新材料的发展，又出现了许多新管材，它们各有特点，各善胜场，运用在排水行业，均有不俗的业绩。用于排水管道工程的管材主要有：金属管材（主要指钢管、球墨铸铁管等）、普通的钢筋混凝土管材（主要指一级、二级离心钢筋混凝土管）、加强的钢筋混凝土管材（主要指三级离心钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝管、预应力钢筒混凝土管（简称PCCP管）、玻璃钢夹砂管材（主要指缠绕式玻璃钢夹砂管和离心式玻璃钢夹砂管等）和合成材料管材（主要指UPVC管、HDPE管、FRPP等）等。1金属管材（主要指钢管、球墨铸铁管等）（1）钢管机械强度大，可承受很高的压力，管件制作、加工方便，适用于地形复杂地段或穿越障碍等情况。但突出的问题是管道的腐蚀及其防护。内外防腐的施工质量直接和管道的使用寿命有关，且钢管的综合造价较高。尽管如此，在一些特殊条件下仍是其它管材所不能替代的。（2）球墨铸铁管分可延性和铸态球墨铸铁管，抗拉、抗弯强度大，延伸率大，耐压力大，耐腐蚀优于钢管，但价格偏高，且管配件有时需用钢制配件转换，因而产生防腐问题。2普通的钢筋混凝土管材（主要指一级、二级离心钢筋混凝土管）使用时间最长，适用场合最广泛，价格便宜，性能稳定，目前仍是排水行业的最主要的管材。3加强的钢筋混凝土管材（主要指三级离心钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝管、预应力钢筒混凝土管（简称PCCP管）、（1）预应力钢筋混凝土管预应力钢筋混凝土管：利用先张法、后张法对环向钢筋、纵向钢筋进行张拉，使混凝土内产生预应力，从而提高管材的承截力。具有节约钢材、抗震性好、使用寿命长等特点，据生产工艺分为一阶段管和三阶段管。多用于有压水的输送，管径范围8001400，承受内压能力为0.41.2Mpa，粗糙度系数n=0.0130.014。一阶段和三阶段管较耐腐蚀，价格一般，但工作压力有限，自重大，运输安装不便，管子破损率较高，管承口的不规则圆易导致接口漏水，管配件需用钢制件转换。（2）预应力钢筒混凝土管预应力钢筒混凝土管（PCCP）是由两种不同材料组成的复合体，其结构形式是由薄钢板焊成的筒体外包混凝土，缠绕预应力钢丝和用砂浆作保护层。其具有高抗渗性，能承受很大的内外荷载，接口密封性好。由于它本身能抵抗较大的外荷载，使其不须依赖土壤的侧向支撑，因而对回填土要求较柔性管低。主要用于有压水的输送，管径范围为12002000，承内压的能力分为9级，最大可达2.0Mpa，粗糙度系数较其它混凝土管低，n=0.0100.012，但其价格较贵。预应力钢筒混凝土管（PCCP）分内衬式和嵌置式,钢环状承插口密封性强，兼有钢管和混凝土管的某些优点,但管材自重大,也需一些钢制转换件,运输、安装不便，相应增加了管材的施工制作配套费用，必要时需在保护层外涂沥青防腐。这种管材对于大口径能显示其性价比方面优越性。4玻璃钢夹砂管材（主要指缠绕式玻璃钢夹砂管和离心式玻璃钢夹砂管等）分离心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯夹砂管和玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂复合管,具有重量轻，利于施工安装，耐腐蚀，使用周期长，可达到50年以上，水力性能优，管内壁粗糙度n=0.0080.010，在相同水力条件下，玻璃钢管可代替比它直径大一至二档的混凝土管和钢管、球墨铸铁管。但玻璃钢夹砂管同管径管材价格偏高，且抗击集中外力和不均匀外力的能力较弱。5合成材料管材（主要指UPVC加强筋管、HDPE管、FRPP等）合成材料管材是近几年才兴起的新材料、新技术，它主要指UPVC管、HDPE管、FRPP管等，这些管材的制作必须符合国家和地方有关标准和规定。该类管材的特点主要有：（1）内壁光滑，水头损失小，节省能耗；（2）材质轻，比重小，便于运输与施工安装；（3）管道接口密封性好，可确保管内污水不外漏，并可顺应地基不均匀沉降，不会产生如硬性混凝土管的脱节断裂现象；（4）耐腐蚀，适用寿命长；（5）单根管道长度长；（6）价格较贵，适用于中、小管径。通过以上比较可知各种管材各具特点，各善胜场，适用于不同的场合。故本次排水工程采用的管材为：1、雨、污水管道管径400采用UPVC管；管径400采用钢筋混凝土管。2、倒虹管采用钢管。7.5 雨水排水管道工程设计7.5.1设计原则： 采用道路雨水与区块雨水收集后就近排入河道原则。 雨水管道采用重力流，按满管流设计。 道路雨水进水口连接管采用钢筋砼管：单篦雨水口连接管管径为D225，1；双篦雨水口连接管管径为D300，0.5。7.5.2 管道规格、材料及接口本工程雨水管按市场供应规格为：D225、D300、D400、D500、D600、D800、D1000。管道材料：D225 D400采用UPVC管；D500 D1000采用钢筋混凝土管。管道接口：D225 D1000为承插式，“O”橡胶密封圈接口。7.5.3 管道基础管径D225 D400采用砂或砂砾石基础；管径D500D1000采用钢筋砼基础。如遇地质条件极差的软土地带，管道基础宜按地质条件进行专项设计。7.5.4 管道施工均采用开槽埋管。7.5.5 管道布置本工程设计的雨水管网主要收集五常北部产业功能区一期路网范围内区块及道路的雨水（详见雨水汇水范围图）。雨水经管网收集后最终排入规划河道。雨水主干管设计管径为D300D1000。根据规划区块及周边河道分布情况，本工程共分为八个雨水排放系统：（1）A1路（文一路辅道B1路），该段系统雨水南北向收集后向西排入规划河道，设计雨水管管径为D300 D800，排出口管内底标高为0.477m。（2）A2路（B1路B2路），该段系统雨水由北向南排入规划河道，设计雨水管管径为D400D800，排出口管内底标高为0.455m。 （3）B1路（荆长公路A2路），该段系统雨水由东向西排入雨水预留井，设计雨水管管径为D300D800，接入点管内底标高为1.880m。 （4）B1路（A2路C1路），该段系统雨水东西向收集后向南排入规划河道，设计雨水管管径为D300D600，排出口管内底标高为0.293m。 （5）B2路（荆长公路规划河道），该段系统雨水由西向东排入规划河道，设计雨水管管径为D300D1000，排出口管内底标高为0.131m。 （6）C2路（荆长公路规划河道），该段系统雨水由西向东排入规划河道，设计雨水管管径为D300D800，排出口管内底标高为0.469m。（7）文一路辅道（荆长公路A1路），该段系统雨水东西向收集后向南排入横家桥港，设计雨水管管径为D300D600，排出口管内底标高为0.660m。（8）文一路辅道（A1路设计终点），该段系统雨水东西向收集后向南排入横家桥港，设计雨水管管径为D300D800，排出口管内底标高为0.434m。7.6 污水管道设计7.6.1 管道规格、材料及接口本工程污水管按市场供应规格为：D300、D400、D500。管道材料：D300 D400采用UPVC管；D500采用钢筋混凝土管。管道接口：D300 D500为承插式，“O”橡胶密封圈接口。7.6.2 管道基础管径D300 D400采用砂或砂砾石基础；管径D500采用钢筋砼基础。如遇地质条件极差的软土地带，管道基础宜按地质条件进行专项设计。7.6.3 管道施工道路部分：采用开槽埋管。倒虹管部分：采用大开挖施工。7.6.4 管道布置 本工程设计的污水管网主要收集五常北部产业功能区一期路网范围内区块的污水以及转输相关道路污水（详见污水汇水范围图）。污水经管网收集后排入位于文一路和常二路交叉口西北侧的5号污水提升泵站，最终排至仓前污水处理厂，污水主干管设计管径为D300D500。根据规划区块及周边河道分布情况，本工程共分为三个污水排放系统：（1）B1路（荆长公路C1路），该段系统收集沿线区块的污水，并转输A2路、C1及设计范围外B1路的污水，污水经收集后由东向西排入荆长公路预留污水管，设计污水管管径为D300D500，接入点管内底标高为0.295m。（2）文一路辅道（荆长公路设计终点），该段系统收集沿线区块的污水，并转输A1路污水，污水经收集后由东向西排入荆长公路预留污水管，设计污水管管径为D300D400，接入点管内底标高为0.364m。7.7 构筑物设计1、雨水口采用平篦式雨水口，为方便清通管理雨水口均落底。2、检查井采用砖砌方形或矩形检查井，每隔一定距离设置一座，为方便清通管理雨水检查井部分落底。3、排出口采用一字式石砌排出口。7.8 管线综合设计（1）根据道路规划要求本工程道路下主要安排七类管线，分别为给水、雨水、污水、电信、电力、煤气等管线，根据管线综合布置的一般原则并结合工程实际情况，及道路横断面布置情况，在保证各管线在使用和维修时不致互相影响妨碍的情况下，进行管线综合。（2）尽可能使管线布置于主车道以外，以求维修便利，不影响交通。（3）地下管尽量避免布置于树木和各种地上杆线之下。（4）考虑到既要在设计位置和高程上避免矛盾，又要考虑到施工过程中的相互影响及维修中不相互妨碍，避免造成不必要的浪费，且满足各种管线最小水平净距和地下管线交叉时最小垂直净距的规定。（5）设计中遇到新建管交叉时，为了保证交叉处结构稳定，互不影响使用和维修，道路路面不致因管道交叉处不稳定而沉陷，以及解决由于管道本身埋深、坡度、结构或道路标高造成管道在交叉处高程立面的矛盾，在管道交叉处采取适宜的处理措施。（6）压力管与重力管交叉时一般压力管让重力管；大小管交叉中一般小管让大管；已建管与新建管交叉时一般新建管让已建管，总之应根据实际情况合理确定处理方案。7.9 管道结构7.9.1 管材、管道接口及检查井1重力流排水管De225De400 ：UPVC室外排水管，采用橡胶圈柔性接口。D500D1000：承插式钢筋砼管（离心工艺制作），接口为“”型橡胶圈柔性接口。2砖砌检查井本工程范围内检查井均采用砖砌井，材料为M10水泥砂浆砌筑MU10砖。检查井、管道基础及雨水口均套用上海市政工程设计研究院排水检查井管道通用图，2003.09。7.9.2 管道基础1De225De400UPVC管材采用中粗砂基础，管道下铺设15cm厚3:7砂夹石，再用中粗砂找平。2D500D1000承插式钢筋砼管管道基础采用135钢筋砼基础，混凝土等级为C20，基础下浇筑10cm厚C10素砼垫层。3如遇3层淤泥质粘土层，由于3层淤泥质粘土层地基承载力较低，含水量较高，如施工时管道基础遇到3层淤泥质粘土层时，初步采用基础垫层下超挖30cm，3:7砂夹石回填。7.9.3 管道敷设管道穿越鱼塘、暗浜段（含暗塘已填埋的河浜）时，将河塘淤泥全部挖除，然后用中粗砂或砂夹石分层夯（振）实回填至设计标高。处理范围（沿管线走向）向河床两岸边按1:2放坡，以此作为调整和减缓管道沉降差值措施。另外管道上下交叉应进行加固处理。7.9.4 管道沟槽开挖与回填1.沟槽开挖基坑深度3m时，可选用围柃板支护；基坑深度3米时，宜采用钢板桩加横向支撑支护。应确保边坡稳定，尽量避免对管基下原状土的扰动，机械开挖时不准超挖，要求人工清底。因地下水位埋藏较浅，所以施工时应合理采用明沟排水或井点降水措施，防止积水浸泡沟槽，软化土质和流砂、管涌的出现。2. 沟槽回填a) 承插式