DB13(J)∕T 8340-2020 地下管网球墨铸铁排水管道设计标准

1、ICS 23.040D B河北省工程建设地方标准PDB13(J)/T 8340-2020备案号：J15096-2020地下管网球墨铸铁排水管道设计标准Design code of ductile iron pipelines for wastewater underground（高质量发展系列标准-1）2020-03-07发布2020-06-01实施河北省住房和城乡建设厅发布河北省工程建设地方标准地下管网球墨铸铁排水管道设计标准Design code of ductile iron pipelines for wastewater underground（高质量发展系列标准-1）DB13(J)

2、/T 8340-2020主编单位： 中土大地国际建筑设计有限公司河 北 工 业 大 学新 兴 铸 管 股 份 有 限 公 司批准部门： 河 北 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅施 行 日 期 ： 2 0 2 0 年 6 月 1 日2020北京河北省工程建设地方标准地下管网球墨铸铁排水管道设计标准Design code of ductile iron pipelines for wastewater underground DB13(J)/T 8340-2020 出版（北京市海淀区三里河路 1 号） 石家庄市书渊印刷有限公司印刷开本：850mm1168mm 1/32 印张：3 字数：60 千字

3、2020 年 6 月第一版2020 年 6 月第一次印刷印数：15000 册定价：30.00 元统一书号：155160 2030版权所有 翻印必究河北省住房和城乡建设厅公告2020 年第 15 号河北省住房和城乡建设厅关于发布地下管网球墨铸铁排水管道设计标准和直埋球墨铸铁热力管道设计标准的公告地下管网球墨铸铁排水管道设计标准（编号为 DB13(J)/T 8340-2020）和直埋球墨铸铁热力管道设计标准（编号为DB13(J)/T 8341-2020）已经本机关审查并批准为河北省工程建设地方标准，现予发布，自 2020 年 6 月 1 日起实施。河北省住房和城乡建设厅2020 年 3 月 7 日

4、前言根据河北省住房和城乡建设厅2019 年度省工程建设标准和标准设计第二批制（修）订计划（冀建节科函201927 号） 的要求，中土大地国际建筑设计有限公司、河北工业大学、新兴铸管股份有限公司会同有关单位编制本标准。本标准共分为 7 章 6 个附录，主要技术内容包括：1. 总则；2. 术语和符号；3. 基本规定；4. 管材；5. 管道设计；6. 管道结构设计；7. 功能性试验。本标准由中土大地国际建筑设计有限公司、河北工业大学、新兴铸管股份有限公司负责具体技术内容的解释，由河北省建设工程标准编制研究中心负责管理。执行过程中如有意见或建议，请将意见或有关资料寄送至中土大地国际建筑设计有限公司（地

5、址：石家庄市裕华区青园街 255 号， 邮编： 050000 ， 电话：， 电子邮箱： ztdd2019），以便修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单： 主编单位： 中土大地国际建筑设计有限公司河北工业大学新兴铸管股份有限公司参编单位： 北京市市政工程设计研究总院有限公司天津市市政工程设计研究总院河北省城乡规划设计研究院石家庄市政设计研究院有限责任公司邯郸市规划设计院河北建工集团有限责任公司中建路桥集团有限公司中建路桥装配式建筑有限公司主要起草人：王玉龙戎贤李一兵石晓娜王丽娟周奕刘勤杨现栋李丽轩武照远刘平杨燕刘建勇岳圆圆任朋冲姚玉健赵志诚赵

6、淑玲马志中线登洲高丽君赵光辉杨洪尉王理达张晓巍张非非吴晓博李春涛霍千勇薛肖周文智付同帅张凌峰张振强赵嵩亭王凯周世鑫賀书云孟伟琳董啸李金鹏韩玉峰审查人员： 赵明发顾彬谢超倪龙陈湧城屈卫泉那威王世雄目次1 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号33 基本规定84 管材94.1 一般规定94.2 壁厚和允许压力104.3 密封试验134.4 外防腐与内防腐144.5 尺寸154.6 材料性能165 管道设计185.1 一般规定185.2 水力计算196 管线结构设计216.1 一般设计规定216.2 管道结构上的作用226.3 管道的强度计算246.4 管道的稳定验算266.5 管道变形验

7、算276.6 明装管道结构设计286.7 基本构造规定327 功能性试验347.1 一般规定347.2 压力管道的水压试验357.3 无压管道的水压试验38附录 A 球墨铸铁一体式检查井40附录B球墨铸铁管道在各种荷载作用下的最大弯矩系数和竖向变形系数47附录 C管侧土的综合变形模量48附录 D地面车辆荷载对管道作用标准值的计算方法50附录 E注水法试验53附录 F闭水法试验55本标准用词说明57引用标准名录58附：条文说明61Contents1 General Provisions12 Terms and Symbols22.1 Terms22.2 Symbols33 Basic Requi

8、rements84 Pipe94.1 General Requirements94.2 Wall Thickness and Permissible Pressure104.3 Seal Test134.4 External Coating and Lining144.5 Size154.6 Material Properties165 Pipeline Layout185.1 General Requirements185.2 Hydraulic Calculation196 Pipeline Structure Design216.1 General Requirements216.2 S

9、tructural Role of Pipelines226.3 Calculation of Pipeline Strength246.4 Stable Checking of Pipelines266.5 Pipeline Deformation Check276.6 Structural Design of Fixed-in Pipeline286.7 Basic Construction Provisions327 Functional Testing347.1 General Requirements347.2 Hydraulic Tests of Pressure Pipes357

10、.3 Hydrostatic Test of Unpressurized Pipes38Appendix A Ductile Iron Integrated Inspection Well40Appendix BMaximum Moment Coefficient and Vertical Deformation Coefficient of Ductile Cast Iron Pipeline Under Various Loads47Appendix CComprehensive Deformation Modulus of Tubular Soil48Appendix DMethod f

11、or Calculation of Standard Value of Ground Vehicle Load on Pipeline50Appendix EWater Injection Test53Appendix FWater Closure Test55Explanation of Wording in this Standard57Lists of Quoted Standards58Addition：Explanation of Provisions611总则1.0.1 为提高城镇排水管道使用年限，提高排水管网工程质量水平，做到技术先进、经济合理，制定本标准。1.0.2 本标准适用

12、于城镇新建、扩建及改建的排水管道工程中球墨铸铁排水管道的设计。1.0.3 球墨铸铁排水管道设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。572 术语和符号2.1 术语2.1.1 重力流球墨铸铁排水管道Non-pressure Gravity Flow Pipeline管道内流体依靠排水管道坡度在重力作用下非满流自流的 管道和靠重力作用满流自流的承压小于 0.10MPa 的管道。2.1.2 压力流球墨铸铁排水管道Pressure Flow Pipeline以压力方式输送管道内流体的管道和靠重力作用满流自流 的承压大于或等于 0.10MPa 的管道。2.1.3 地下非露天环境Unde

13、rground Non-open Air Environment地铁、地下管沟、综合管廊、隧道等设置在地下的有一定空间的场所。2.1.4 管道附属设施Pipeline Auxiliaries检查井、阀门井、闸门井、排气井、排泥井、管道支墩等构筑物的统称。2.1.5 允许工作压力（PFA）Allowable Operating Pressure部件可长时间安全承受的最大内部压力，不包括冲击压。2.1.6 现场允许试验压力（PEA）Allowable Site Test Pressure用以检测管线完整和密封性，新近安装在地面上或掩埋在地下的部件在相对短的时间内可承受的最大内部压力。2.1.7 最

14、大允许工作压力（PMA）Maximum AllowableOperating Pressure部件在使用中可安全承受的最大内部压力，包括冲击压。2.1.8 水锤Surge or Water Hammer压力流球墨铸铁排水管道中由于流速剧烈变化而引起的一 系列压力急剧交替升降的水力冲击现象，又称水击。2.1.9 明装管道Pipeline Uncovered指架空、固定安装于混凝土支座（或金属支架）上的球墨铸铁管道、管件、附件及检查井。是一种架空管道敷设方式。本标准中的明装管道指在地下非露天环境安装的架空管道。2.1.10 变形滞后效应系数Deformation Hysteresis Coeffi

15、cient管两侧回填土随时间延长产生的蠕变作用，使其弹性抗力降低的系数。2.1.11 素土平基Flat Subgrade指圆管敷设在平的原状土层或铺粒料层的槽底上是管道结 构的一种支承形式。2.1.12 土弧基础Shapped Subgrade指圆管敷设在挖成弧形或用粒料铺填成弧形的槽底上，其基础中心角一般不小于 60，是管道结构的一种支承形式。2.2 符号2.2.1 水力计算参数Q 流量；A 过水断面面积；v 流速；n 管壁粗糙系数；R 水力半径；I 水力坡度；hz 管道总水头损失；hy 管道沿程水头损失；hj 管道局部水头损失流速；l 沿程阻力系数；dj 管段计算内径；v 管段断面水流平均

16、流速；g 重力加速度；C 流速系数；z 管道局部水头损失系数。2.2.2 管道上的作用和作用效应Eak 主动土压力合力标准值；Epk 被动土压力合力标准值；fa 经过深度修正的地基土承载力标准值；Ffw,k 浮托力标准值；SFGk 各种抗浮作用标准值之和；Ffk 支墩底部滑动平面上的摩擦力标准值；Fpw,k 在设计内水压力标准值作用下，管道承受的推力标准值；Fsv,k 管道单位长度上管顶竖向土压力标准值；Fwd,k 管道的设计内水压力标准值；Fwk 管道内工作压力标准值； G1k 管道结构自重标准值； Gwk 管道内水重标准值；qvk 地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值；qmk

17、地面堆积荷载产生的竖向压力标准值；Qvi.k 地面车辆的 i 个车轮承担的单个轮压标准值；p 支墩作用在地基土上的平均圧力；wd,max 管道在准永久组合作用下的最大竖向变形；s 管壁截面的环向拉应力；sx 管壁截面的纵向应力；t 管壁截面的剪应力。2.2.3 材料性能Ep 管材弹性模量；Ee 管侧回填土的变形模量；En 基槽两侧原状土的变形模量；Ed 管侧土的综合变形模量；ftd 管材的抗拉强度设计值。2.2.4 几何参数a 车轮着地的长度； b 车轮着地的宽度； b0 管道计算宽度；Br 管中心处基槽宽度；D0 管道的计算直径； DE 管道公称外壁直径； DN 管道公称直径；enom 管道

18、公称壁厚；emin 管道最小壁厚；Hs 管顶至设计地面的覆土高度；r 管道内半径； r0 管道计算半径； r1 管的外壁半径； t0 管壁计算厚度；emin 管壁设计厚度；2a 管道土弧基础中心角。2.2.5 计算系数Bt 管顶上部土层压力传递至管顶处的影响宽度；Cj 非开挖施工土压力系数；Dl 变形滞后效应系数；kgm、kwm、kvm 管道自重、管内水重、竖向土压力作用下管壁截面的最大弯矩系数；ka 管顶以上原状土的主动土压力系数； kb 竖向压力作用下管道的竖向变形系数； Ks 抗滑稳定性抗力系数；Kf 抗浮稳定性抗力系数；g0 结构重要性系数；gG1 、gG,sv 、gGw 管道结构自重

19、、竖向土压力、管内水重的分项 系数；gi 管材重度；gL 考虑结构使用年限的荷载调整系数；gQ 设计内水压力、地面车辆荷载、堆积荷载的分项系数；gs 回填土重度；gw 管道内水的重度；md 车辆荷载的动力系数；f 管侧土的内摩擦角；F 变形百分率；j 管道弯矩折减系数；yc 可变作用组合系数；yq 可变作用准永久值系数。3 基本规定3.0.1 球墨铸铁排水管道适用于城镇排水的重力流管道输送和 压力流管道输送。排入球墨铸铁排水管道的城镇污水水质必须符合现行国家标准污水排入城镇下水道水质标准GB/T 31962 的规定。3.0.2 球墨铸铁排水管道可用于埋地敷设、也可用于地下非露天环境安装。3.0

20、.3 球墨铸铁排水管道用于地下非露天环境安装时，管道设计应以主体工程的总体设计为依据，管道支吊架、管道支墩宜与主 体工程同步设计。3.0.4 球墨铸铁排水管道系统中主管道以及附属混凝土构筑物 的设计使用年限不应小于 70 年。3.0.5 球墨铸铁排水管道、管件、配件和管道附属设施应根据环境条件和输送介质的性能设置对应的内、外防腐层。3.0.6 室外球墨铸铁排水管道及管道附属设施的抗震设计应符合现行国家标准室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB 50032 的有关规定。3.0.7 对埋设在地表水位或地下水位以下的球墨铸铁排水管道， 应根据设计条件验算管道的抗浮稳定性。4 管材4.1 一般规定

21、4.1.1 球墨铸铁排水管、管件及附件的性能要求应符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定。4.1.2 球墨铸铁排水管和管件的规格按照公称直径的大小可分 为四个类别，四个类别所包含的公称直径的范围见表 4.1.2。表 4.1.2 管和管件公称直径（mm）类别公称直径 DN小口径80、100、125、150、200、250、300中口径350、400、450、500、600、700、800、900、1000大口径1100、1200、1400、1500、1600、1800、2000超大口径2200、2400、26004.1.3 球墨铸铁排水管、管件可采用的接口形式包

22、括滑入式柔性接口、机械式柔性接口、自锚式接口（约束接口）和法兰接口。接口应按照现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定进行型式试验。4.1.4 球墨铸铁排水管、管件接口宜采用丁腈胶圈（NBR）,也可使用其它耐油性、耐腐蚀性良好的胶圈进行密封。胶圈性能应符合现行国家标准橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范GB/T 21873 的规定。4.1.5 球墨铸铁排水管道中的检查井宜用混凝土检查井，也可用球墨铸铁一体式检查井。球墨铸铁一体式检查井的尺寸、性能要求见附录 A，并应符合相关现行国家标准的规定。4.2 壁厚和允许压力4.2.1 球墨铸铁排水管、管件壁厚应

23、符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定。其中球墨铸铁管的壁厚等级见表 4.2.1，如果需要加强壁厚，依据结构计算结果选择对应等级的壁厚。表 4.2.1 球墨铸铁排水管公称壁厚（mm）公称直径DN外径 DE公称壁厚enom压力流球墨铸铁排水管道重力流球墨铸铁排水管道80984.43.81001184.43.81251444.53.81501704.53.92002224.73.92502745.54.73003266.25.43503786.36.04004296.54504806.95005327.56006358.77007388.88008429.6续表

24、4.2.1公称直径DN外径 DE公称壁厚enom压力流球墨铸铁排水管道重力流球墨铸铁排水管道90094510.61000104811.61100115212.61200125513.61400146215.71500156516.71600166817.71800187519.72000208221.82200228823.82400249625.82600270227.94.2.2 球墨铸铁排水管、管件允许压力应符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定：1 承插直管允许压力，见表 4.2.2-1；表 4.2.2-1 承插直管允许压力DN/mmPFA/MPaPM

25、A/MPaPEA/MPa804.04.85.31004.04.85.31254.04.85.31504.04.85.3续表 4.2.2-1DN/mmPFA/MPaPMA/MPaPEA/MPa2004.04.85.32504.04.85.33004.04.85.33503.03.64.14003.03.64.14503.03.64.15003.03.64.16003.03.64.17002.53.03.58002.53.03.59002.53.03.510002.53.03.512002.53.03.514002.53.03.516002.53.03.518002.53.03.520002.53

26、.03.522002.53.03.524002.53.03.526002.53.03.52 法兰接口管、管件允许压力，见表 4.2.2-2；表 4.2.2-2 法兰管允许压力压力等级PNPFA/MPaPMA/MPaPEA/MPa101.01.21.7161.62.02.5252.53.03.5404.04.85.33 承口管件的允许压力，应不小于同规格承插直管允许压 力。4.3 密封试验4.3.1 球墨铸铁排水管、管件应在工厂内进行密封试验，试验应符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定。4.3.2 离心铸造球墨铸铁管的试验压力应按照本标准 4.2.2 条规定的

27、 PFA 执行。4.3.3 非离心铸造球墨铸铁管和管件的工厂试验压力不应小于 表 4.3.3 的规定。表 4.3.3 非离心铸铁管与管件的试验压力DN/mm非离心铸铁管与管件/MPa803002.5*3506001.670026001.0注：*对于 PN10 法兰的管和管件，试验压力可小于 2.5MPa，但不应低于 1.6MPa。进行气压试验时，内部压力至少为 0.1MPa，目测时间不小于 10s，可在铸件外面均匀涂抹泡沫，或浸入水中进行检查。4.4 外防腐与内防腐4.4.1 球墨铸铁排水管道外防腐应根据输水管线沿线土壤和地下水对管道的腐蚀性程度确定，对微、弱腐蚀环境宜采用常规防腐，中等腐蚀环

28、境宜采用加强防腐，强腐蚀环境宜采用重防腐。1 外部常规防腐应包括管道外壁喷涂锌层（130g/m2）和终饰层，锌层和终饰层应符合现行国家标准球墨铸铁管外表面锌涂层第 1 部分：带终饰层的金属锌涂层GB/T 17456.1 的规定；2 外部加强防腐宜包括管道外壁喷涂锌层（130g/m2）和终饰层，并在现场包覆聚乙烯套，锌层和终饰层应符合现行国家标准球墨铸铁管外表面锌涂层第 1 部分：带终饰层的金属锌涂层GB/T 17456.1 的规定，聚乙烯套应符合现行国家标准现场安装聚乙烯套球墨铸铁管线GB 36172 的规定；3 外部重防腐宜选择聚氨酯涂层，涂层性能符合现行国家标准球墨铸铁管和管件聚氨酯涂层G

29、B/T 24596 的规定；也可选择环氧涂层，涂层性能应符合现行国家标准球墨铸铁管、管件及附件环氧涂层（重防腐）GB/T 34202 的规定。4 管件可选用符合现行国家标准球墨铸铁管外表面锌涂层第 2 部分：带终饰层的富锌涂料涂层GB/T 17456.2 规定的富锌涂层（150g/m2）和终饰层，也可选用符合现行国家标准球墨铸铁管、管件及附件环氧涂层（重防腐）GB/T 34202 规定的环氧涂层；5 根据需要也可选用其他防腐类型。4.4.2 球墨铸铁排水管内防腐应根据管道输送介质的腐蚀性等 要求选择以下防腐措施，对弱腐蚀环境宜采用常规防腐，强腐蚀环境宜采用重防腐。1 内部常规防腐应使用铝酸盐水

30、泥砂浆内衬，内衬的一般要求应符合现行国家标准球墨铸铁管和管件水泥砂浆内衬GB/T 17457 的规定；2 内部重防腐宜选择聚氨酯涂层或者环氧涂层，其中聚氨酯涂层性能符合现行国家标准球墨铸铁管和管件聚氨酯涂层GB/T 24596 的规定，环氧涂层应符合现行国家标准 球墨铸铁管、管件及附件环氧涂层（重防腐）GB/T 34202 的规定；3 管件可选用同管道相同的防腐。4 内衬性能应符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定；5 水泥砂浆内衬厚度应符合表 4.4.2 的规定。表 4.4.2 水泥砂浆内衬厚度（mm）DN厚度公称值局部最小值8030032.03506005

31、3.0700120063.51400200096.022002600127.04.5 尺寸4.5.1 管、管件的尺寸应符合现行国家标准污水用球墨铸铁管、管件和附件GB/T 26081 的规定。4.5.2 承插管的长度应符合下列规定：1 承插管的标准长度应符合表 4.5.2 的规定，根据供需双方商定，也可选用其他长度；表 4.5.2 承插管长度DN/mm标准长度 Lu /m8010006110026006或8.152 标准长度为 8.15m 时，允许设计偏差为 150mm；标准长度为 6m 时，允许设计偏差为100 mm；3 实际制造长度与设计长度的长度公差为-30 mm/+70 mm；4 在提

32、供的承插管总数中，每种直径的短尺管比例不超过10%，用作试验目的所切的短尺管不包括在 10%的限定之内。4.6 材料性能4.6.1 球墨铸铁的力学性能应符合表 4.6.1 的规定。表 4.6.1 力学性能铸件类型最小抗拉强度 Rm MPa最小屈服强度 Rp0.2MPa最小断后伸长率 A%DN802600DN801000DN11002600DN801000DN11002600A12A12A10A10离心铸造管420270300270300107续表 4.6.1铸件类型最小抗拉强度 Rm MPa最小屈服强度 Rp0.2MPa最小断后伸长率 A%DN802600DN801000DN11002600D

33、N801000DN11002600A12A12A10A10非离 心球 铁管、管件、附件42027030027030055注：根据供需双方的协议，可检验屈服强度（Rp0.2）的值。其中， 当 DN401000，A12时，允许 Rp0.2270 MPa；当 DNDN1000，A10时，允许 Rp0.2270 MPa。其它情况下 Rp0.2300 MPa。当 DN80DN1000 离心球铁管的设计最小壁厚不小于 10mm 时，断后伸长率不得小于7%。4.6.2 离心球墨铸铁管的布氏硬度不应超过 230HBW，非离心球墨铸铁管、管件的布氏硬度不应超过 250HBW。5 管道设计5.1 一般规定5.1.

34、1 球墨铸铁排水管道系统布置应符合城市工程管线综合规划规范GB50289、室外排水设计规范GB50014 等相关现行国家规范、标准的规定，还应与城市总体规划、各相关专业规划等协调一致。5.1.2 球墨铸铁排水管道在管廊内使用时，管道布置应符合现行国家标准城市综合管廊工程技术标准GB50838 的规定。5.1.3 球墨铸铁排水管道接口应根据地质条件确定，污水及合流管道应选用柔性接口。当管道穿过粉砂、细砂层并在最高地下水位以下，或在地震设防烈度 7 度及以上设防区时，必须采用柔性接口。5.1.4 球墨铸铁排水管道应敷设在原状土地基或经开槽后处理回填密实的地基上。基础应根据管道接口形式、地质条件确定

35、， 宜采用砂石垫层基础，砂石垫层厚度不宜小于 150mm。对地基松软或不均匀沉降地段，管道基础应采取加固措施。5.1.5 重力流球墨铸铁排水管道系统可设排气和排空装置，在倒虹吸、长距离直线输送后变化段宜设置排气装置。5.1.6 压力流球墨铸铁排水管道在设计时应考虑水锤的影响并 应设置水锤防护措施。在管道的高点以及每隔一定距离处应设排气装置。在管道的低点以及每隔一定距离处，应设排空装置。5.1.7 球墨铸铁排水管道与排水检查井连接时，应设置防水套 管。5.1.8 球墨铸铁排水管道采用压力流时，压力管道的设计流速宜采用 0.7m/s -2.0m/s。5.2 水力计算5.2.1 球墨铸铁排水管道的流

36、量可按下列公式计算：Q=Av（5.2.1）式中： Q 流量（m3/s）；A 过水断面面积（m2）；v 流速（m/s）。5.2.2 恒定流条件下球墨铸铁排水管道的流速，应按下式计算：v = 1 R2/3 I1/ 2n（5.2.2）式中： n 管壁粗糙系数（应根据球墨铸铁管内衬防腐层种； 类确定）；R 水力半径；I 水力坡度。5.2.3 压力流球墨铸铁排水管道总水头损失，可按下列公式计 算：hz=hy+hj（5.2.3）式中： hz 管道总水头损失（m）； hy 管道沿程水头损失（m）；hj 管道局部水头损失流速（m）。5.2.4 采用环氧树脂涂层或聚氨酯涂层内衬的压力流球墨铸铁 排水管道沿程水头

37、损失，可按下列公式计算：lv2hy = l（5.2.4）d j 2g式中： l 沿程阻力系数；l 管段长度（m）；dj 管段计算内径（m）。v 管段断面水流平均流速；g 重力加速度（m/s2）。5.2.5 采用水泥砂浆内衬的压力流球墨铸铁排水管道沿程水头 损失，可按下列公式计算：hyv2i =（5.2.5-1）lC 2R式中： i 管道单位长度水头损失（水力坡降）；C 流速系数；R 水力半径（m）。其中：C 1 Ryn（5.2.5-2）式中： n 管道粗糙系数；nny 可按下式计算：y = 2.5- 0.13 - 0.75 R (- 0.10)（5.2.5-3）适用于 0.1R3.0；0.01

38、1n0.040。管道计算时，y 也可取 1/6。v5.2.6 压力流球墨铸铁排水管道局部水头损失，可按下列公式计算：2hj = z2g式中： z 管道局部水头损失系数。（5.2.6）6 管道结构设计6.1 一般规定6.1.1 管道结构的设计基准期为70年。考虑结构设计使用年限的荷载调整系数gL =1.05 。管道结构的安全等级不低于二级。6.1.2 本标准结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，除对管道稳定性验算和支墩计算外，均采用含分项系数的设计表达式进行设计。6.1.3 管道结构设计应计算下列两种极限状态：1 承载能力极限状态：对应于管道结构达到最大

39、承载能力， 管体或连接因材料强度超过而破坏；管道结构作为刚体失去平衡（如横向滑移、上浮等）。2 正常使用极限状态：管道的挠曲竖向变形超过正常使用的变形量限值。6.1.4 管道的结构设计应包括管体、管道基础或支承结构；对埋地管道尚应包括管周各部位土体的密实度设计要求。6.1.5 在确定结构分析模型时，球墨铸铁管管道按柔性管道计 算，管道结构内力分析应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。6.1.6 土弧基础设计和施工采用的土弧中心角度，应按下列规定确定：1 应在结构计算采用的土弧中心角的基础上增加 30以上；2 对素土平基敷设的管道，可按土弧中心角为 20计算。3 对不开槽（

40、顶管等）施工工法，土弧基础中心角 2按 120计算。6.2 管道结构上的作用6.2.1 管道结构上的作用可分为永久作用、可变作用两类：1 永久作用应包括管道结构自重、竖向土压力、管道内水重。2 可变作用应包括地面堆积载荷、地面车辆载荷、管道内水压力和地下水浮力。对于明装管道还应包括施工安装荷载或检修荷载。6.2.2 作用代表值、作用分项系数、作用组合系数和按结构安全等级确定的重要性系数，除本标准特殊规定外，均应按现行国家标准给水排水工程管道结构设计规范GB 50332 的规定采用。6.2.3 球墨铸铁管管道设计内水压力的标准值 Fwd ,k 应按下列规定计算：1 当 Fwk0.5MPa 时，F

41、wd,k = 2Fwk2 当 Fwk0.5MPa 时，Fwd,k = Fwk + 0.5（6.2.3-1）（6.2.3-2）6.2.4 球墨铸铁管管道结构自重标准值应按下式计算：G1k = 0.001gipD0t（6.2.4）式中：G1k 球墨铸铁管管道结构自重标准值（kN/m）；gi 球墨铸铁管管材重度，按 70.5kN/m3 采用；D0 球墨铸铁管管道的计算直径，取 D0 = DN + t（m）；t 管壁设计厚度（mm），取t = enom ， enom 为管道公称壁厚。6.2.5 作用在埋地管道管顶的竖向土压力标准值应按下式计算：Fsv,k = gs Hs DE（6.2.5）式中：Fsv

42、,k 管道单位长度上管顶竖向土压力标准值（kN/m）；gs 回填土重度重度（kN/m3）；Hs 管顶至设计地面的覆土高度（m）；DE 管道公称外壁直径（m）。6.2.6 对非开挖施工的球墨铸铁管道，管顶竖向土压力标准值可按下式计算：Fsv,k = Cjgs Bt DE（6.2.6-1）B = + tg 45 - f（6.2.6-2）t12 1 - exp -2K mHs B jC = t 2Km（6.2.6-3）式中： Cj 非开挖施工土压力系数；Bt 管顶上部土层压力传递至管顶处影响宽度（m）；Km 管顶以上原状土的主动土压力系数和内摩擦系数的乘积，对一般土质系数可取 Kam= 0.19 计

43、算；f 管侧土的内摩擦角，如无试验数据时可取f=30 计算。6.2.7 球墨铸铁管管道内水重标准值可按下式计算：Gwk= 0.785g ( DE - 0.002t )2（6.2.7）w式中：Gwk 球墨铸铁管管道内水重标准值（kN/m）；gw 球墨铸铁管道内水的重度，可取 10.5kN/m3，明装管道取 11.0kN/m3。6.2.8 地面车辆荷载传递到埋地管道顶部的竖向压力标准值，计算方法见附录 D。6.2.9 地面堆积荷载标准值可取 10kN/m2 计算。6.2.10 埋地球墨铸铁管管道浮托力标准值应按最高地下水位计算，地下水的重度标准值可取 10kN/m3。6.2.11 作用在明装球墨铸

44、铁管道上的施工安装荷载及检修荷载标准值，可按表 6.2.11 采用，其永久值系数可取 0.2。表 6.2.11 施工安装荷载及检修荷载标准值DN（mm）500作用标准值（kN/m）0.71.02.06.3 管道的强度计算6.3.1 球墨铸铁管管道的强度计算，应符合下式的要求：g N + 6M ftd（6.3.1）0 b tb t2 0 00 0 式中： g0 管道结构的重要性系数，按给水排水管道结构设计规范GB 50332 的规定采用；N 在管道内水压力作用下，管壁截面上的拉力设计值（N）；M 在荷载组合作用下管壁截面上的最大弯矩设计值（Nmm）；ftd 球墨铸铁管材抗拉强度设计值，应按 23

45、0N/mm2采用。6.3.2 在管道内水压力作用下，管壁截面上的拉应力设计值应按下列公式计算：N = gQ Fwd,k r0b0（6.3.2）式中：gQ 内水压力作用的分项系数；Fwd,k 管道设计内水压力的标准值（MPa）；r0 管道计算半径（mm）， r0 = DN / 2 + emin ；b0 管道计算宽度（mm）。6.3.3 在荷载组合作用下管壁截面上的最大弯矩可按下式计算：=j(gG1kgmG1k + gG,sv kvm Fsv,k + gGw kwmGwk + gLgQyc kvm qik D0 )r0b0ME r 31 + 0.732 d 0 Ep t0 （6.3.3）式中： j

46、 管道弯矩折减系数，无压管道取j=1.0，有压管道可取j=0.8；Ed 管侧土的综合变形模量（N/mm2），当为单线敷设时可按附录 C 采用；当为双线敷设或与其他管线合槽施工时，其取值应根据实际情况具体确定；Ep 管材弹性模量（N/mm2），按 1.6105N/mm2 采用；gG1 管道结构自重的分项系数；gG,sv 竖向土压力的分项系数；gGw 管内水重的分项系数；gQ 地面车辆荷载、堆积荷载的分项系数；gL 考虑结构使用年限的荷载调整系数；kgm 管道自重下管壁截面上的最大弯矩系数，可按附录 B 确定；kwm 竖向土压力下管壁截面上的最大弯矩系数，可按附录 B 确定；kvm 管内水重作用下

47、管壁截面上的最大弯矩系数，可按附录 B 确定；t0 计算壁厚，取t0 = emin ；qvk 地面车辆荷载 qvk ，可按附录 D 计算；或地面堆积荷载 qmk 。6.4 管道的稳定验算6.4.1 球墨铸铁管管道的抗浮验算，应满足下式的要求： FGk Kf Ffw,k（6.4.1） 式中：FGk 各种抗浮作用标准值之和；Ffw,k 浮托力标准值；Kf 抗浮稳定性抗力系数，取值不低于 1.1。6.4.2 有压管道在转弯、三通、变径、管堵、阀门等水力推力作用处，应做管道抗滑稳定分析计算并采用相应的抗滑措施。抗滑措施包括镇墩、止推墩、自锚接口及其组合等。6.4.3 管道敷设方向改变处的抗推力稳定验算

48、，应满足下列公式要求：1 当采用重力式支墩抗推力时，应满足下式要求：Epk - Eak + Ffk Ks Fpw,k（6.4.3-1）pfa（6.4.3-2）pmin0（6.4.3-3）pmaxfa（6.4.3-4） 式中：Epk 支墩抗推力一侧，作用在支墩上的被动土压力合力标准值（N），可按朗金土压力公式计算；Eak 支墩沿推力一侧，作用在支墩上的主动土压力合力标准值（N），可按朗金土压力公式计算；线合槽施工时，其取值应根据实际情况具体确定；Efk 支墩底部滑动平面上的摩擦力标准值（N）； Epw,k 在设计内水压力标准值作用下，该处管道承受的推力标准值（kN）；Ks 抗滑稳定性抗力系数，不应小于 1.5；p 支墩作用在地基土上上的平均圧力（Pa）； pmin 支墩作用在地基土上的最小压力（Pa）； pmax 支墩作用在地基土上的最大压力（Pa）；fa 经过深度修正的地基土承载力标准值（Pa），按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 的规定确定。2 当采用桩基抗推力时，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 的规定确定。6.5 管道变形验算6.5.1 球墨铸铁管管道在准永久组合作用下的最大竖向变形验 算，应满足下式要求：wd,max FD0（6.5.1）式中： F 变形百分率，当内防腐为水泥砂浆时，取 0.03 D0 ； 当内防腐为延性良好的涂