《给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程》

CECS145:20xx

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中国工程建设标准化协会标准

给水排水工程

埋地矩形管管道结构设计规程

（征求意见稿）

2019.12.xx

1

目次

1总则...................................................................................................0

2术语和符号..........................................................................................0

2.1术语...................................................................................................0

2.2符号...................................................................................................0

3材料...................................................................................................0

3.1砌体...................................................................................................0

3.2混凝土...............................................................................................0

4管道结构上的作用............................................................................0

4.1作用分类和作用代表值...................................................................0

4.2永久作用标准值...............................................................................0

4.3可变作用标准值、准永久值系数...................................................0

5基本设计规定.....................................................................................0

5.1一般规定...........................................................................................0

5.2承载能力极限状态计算...................................................................0

5.3正常使用极限状态验算...................................................................0

6静力计算..............................................................................................0

6.1砌体混合结构矩形管道....................................................................0

6.2钢筋混凝土结构矩形管道................................................................0

6.3检查（窨）井小室............................................................................0

7构造要求..............................................................................................0

7.1混合结构矩形管道............................................................................0

7.2钢筋混凝土结构矩形管道................................................................0

7.3矩形管道检查井及防腐....................................................................0

附录A管顶竖向土压力标准值的确定.........................................0

附录B地面车辆荷载对矩形管道的作用标准值......................0

附录C钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受拉（压）

状态时的最大裂缝宽度计算.............................................0

2

附录D矩形管道侧墙内力计算.......................................................0

附录E弹性地基上矩形管道底板的定端弯矩和抗挠劲度计

算.................................................................................................0

附录F混凝土模块常用规格及尺寸..............................................0

本规程用词说明.......................................................................................0

3

１总则

1.0.1为了在给水排水工程中，对埋地矩形管道的结构设计

贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术进步、经济合理、

安全适用、确保质量，特制订本规程。

1.0.2本规程适用于城、镇公用设施和工业企业的一般给水

排水工程的砌体混合结构、预制装配钢筋混凝土结构和运行

内压不超过0.2MPa的钢筋混凝土矩形管道设计，不适用于工

业企业中具有特殊要求的给水排水管道结构设计。

1.0.3本规程根据现行国家标准《给水排水工程管道结构设

计规范》GB50332规定的原则进行制定。

1.0.4按本规程设计时，有关构件截面计算和地基基础设计

等，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《砌

体结构设计规范》GB50003、《建筑地基基础设计规范》GB50007

及《排水工程混凝土模块砌体结构技术规程》CJJ/T230的规

定执行。

1.0.5对于兴建在地震区，湿陷性黄土或膨胀土等特殊地区

给水排水工程矩形管道的结构设计，除应执行本规程要求外，

尚应符合国家现行有关标准的规定。

6

２术语和符号

2.1术语

2.1.1砌体混合结构矩形管道Masonrymixed

structurerectangularpipe

由现浇混凝土底板、砌筑墙体及现浇或预制钢筋混凝土

顶板构成的矩形（或准矩形）结构。

2.1.2现浇钢筋混凝土矩形管道Rectangularpipe

withcast-in-placereinforcedconcretestructure

底板、侧墙和顶板均由现场支模浇筑完成的钢筋混凝土

闭合框架(排架)结构。

2.1.3预制装配钢筋混凝土矩形管道Prefabricated

reinforcedconcretestructurerectangularpipe

由一种或几种预制混凝土构件，通过现场施工的定位安

装及适当连接构造，形成完整的结构单元，并通过两端接缝

构造实现各结构单元的纵向连接，以满足相应功能的排（输）

水矩形（或准矩形）管道。

2.1.4烧结普通砖firedcommonbrick

由煤矸石、页岩、粉煤灰或黏土为主要原料，经焙烧而

成的实心砖。分烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、烧结粉煤灰砖、

烧结粘土砖等。

7

2.1.5混凝土模块concretesmallhollowblock

以水泥为主要胶结材料、以砂、石为主要集料和根据需

要加入的掺和料、外加剂等组分，按一定比例搅拌成混凝土，

并由专用设备加工制作而成，具有上下契合、左右嵌锁、纵

横孔道相互贯通的特征，可用于地下（上）市政基础设施中

砌体构筑物的混凝土预制单块砌筑材料。其主要规格尺寸为

400X400X170、400X300X170、400X250X170等。

2.1.6混凝土模块砌体结构concretesmallhollowblock

masonrystructure

由混凝土模块和砂浆砌筑并经混凝土灌孔形成的墙体作

为构筑物主要受力构件的结构，简称模块砌体结构。

2.1.7混凝土普通砖solidconcretebrick

以水泥为胶结材料,以砂、石等为主要集料，加水搅拌、

成型，养护制成的一种实心砖。实心砖的主规格尺寸为240

×115×53mm、240×115×90mm等。

2.1.8混凝土模块砌筑砂浆mortarforconcretesmall

hollowblock

由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等

组分，按一定比例，采用机械拌和制成，专门用于砌筑混凝

土模块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂浆。

8

2.1.9混凝土模块灌孔混凝土groutforconcretesmall

hollowblock

由水泥、集料、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂

等组分，按一定比例，采用机械搅拌后，用于灌筑混凝土模

块砌体芯柱或砌体内其它需要填实部位（孔洞）的混凝土。

简称灌孔混凝土。

2.1.10连通孔

设置在双孔或多孔矩形管道隔墙上，用于平衡相邻管

道的水压、调整流态并兼有管理维护功能的圆形或矩形洞

口。

2.1.11施工缝construcionjoint

按设计要求或施工需要分段浇筑，先浇筑的混凝土达

到一定强度，与后浇筑的混凝土之间形成的接缝。

2.1.12后浇带post-pouringbelt

在超长现浇混凝土结构中，为防止因外部环境温度变

化及混凝土自身硬化收缩引起的混凝土开裂，在混凝土结

构中预留具有一定宽度且经过一定时间后二次浇筑的混凝

土带。

2.1.13伸缩缝expansionandcontractionjoint

9

为有效减少因环境温度变化及混凝土自身收缩引起结构

内部的应力集中，在结构上设置的完全断开的缝。属结构缝

的一种。

2.1.14沉降缝settlementjoint

为防止由于结构、荷载和地基等差异可能引起结构不必

要的应力集中，在结构上设置的完全断开的缝。属结构缝的

一种。

2.1.15引发缝Inducedjoint

为减小因环境温度变化引起结构内过大的应力集中，通

过局部削弱结构断面或其他构造方式，在结构上形成的非完

全断开的缝。

2.1.16检查(窨）井Inspectionwell

在一个排水管网系统中，同一管道每隔一定距离或支、

干线连接节点处，根据不同需要设置的地下小室构筑物。小

室一般设有不同形式的排水流槽、连接地面的井筒通道、铸

铁踏步和防护井盖等。

2.2符号

2.2.1管道上的作用和作用效应

Fep,k—管侧主动土压力标准值；

Fsv,k—管道单位长度上管顶竖向土压力标准值；

10

Fvk—管道内真空压力标准值；

Fwd,k—管道的设计内水压力标准值；

Fwk—管道的工作压力标准值；

pfk—地基的均布反力标准值；

Qvi,k—地面车辆的单个轮压标准值；

qgw,k—地下水压力标准值；

qve,k—考虑结构整体作用时，车辆轮压产生的

管道上竖向压力标准值；

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；

max—钢筋混凝土结构计算截面的最大裂缝宽

度。

2.2.2材料性能

Ec—混凝土弹性模量；

Em—砌体弹性模量；

E0—地基土变形模量。

2.2.3几何参数

A0—钢筋混凝土结构计算截面的换算截面面积；

a—单个车轮着地的长度；

a0—混凝土梁（板）有效支承长度；

11

as—顶板在侧墙上的搁置长度；

B—管道的净宽；

Bc—管道的外缘宽度；

b—单个车轮着地的宽度；

bw—侧墙厚度；

H—砌体侧墙净高；

Hc—钢筋混凝土管道侧墙的计算高度；

Hs—管顶至设计地面的覆土高度；

Ic—钢筋混凝土管道顶板的截面惯性矩；

Ifc—底板的截面惯性矩；

Iwc—钢筋混凝土管道侧墙的截面惯性矩；

Iwm—混合结构管道砌体侧墙的截面惯性矩；

Lc—钢筋混凝土管道顶板的计算跨度；

Lp—轮压传递至管顶处沿管道纵向的影响长度；

W0—钢筋混凝土结构换算截面受拉边缘的弹性

抵抗矩。

2.2.4计算系数：

Cc—填埋式土压力系数；

Cd—开槽施工土压力系数；

Cj—不开槽施工土压力系数；

12

CG—永久作用效应系数；

CQ—可变作用效应系数；

0—混合结构矩形管道底板跨中的弯矩系数；

q—底板在均布荷载作用下的定端弯矩系数；

p—底板在对称集中荷载作用下的定端变矩系数；

s—弹性地基上有限长度平面变形截条的抗挠

劲度系数；

—弹性地基上平面变形截条的柔性参数；

—混凝土截面抵抗矩塑性影响系数；

0—管道的重要性系数；

G—永久作用分项系数；

Q—可变作用分项系数；

—管道顶板与砌体墙顶间的计算摩擦系数；

d—动力系数；

—与受拉钢筋表面形状有关的参数；

—裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数；

c—可变作用组合系数；

q—可变作用准永久值系数。

３材料

13

3.1砌体

3.1.1烧结普通砖的强度等级不应低于MU10；混凝土普通

砖的强度等级不应低于MU15。

3.1.2混凝土模块的强度等级不应低于MU10。

3.1.3石材的强度等级不应低于MU20。

3.1.4砌筑砂浆应采用水泥砂浆。烧结普通砖砌体、混凝

土普通砖砌体、石材砌体的砂浆强度等级不应低于M7.5;混

凝土模块砌体的砂浆强度等级不应低于M10.

3.1.4烧结普通砖砌体、混凝土普通砖砌体和石材砌体的

物理力学性能指标，应按现行国家标准《砌体结构设计规范》

GB50003的规定执行。混凝土模块砌体的物理力学性能指标，

应按现行标准《排水工程混凝土模块砌体结构技术规程》

CJJ/T230的规定执行。

3.2混凝土

3.2.1用于现场浇筑混凝土的强度等级不应低于C25。用于

预制构件的混凝土,其强度等级不得低于C30。

3.2.2混凝土管道用的混凝土，密实性应满足抗渗要求。不

同运行条件下，管道结构混凝土的抗渗等级要求应按表3.2.2

采用。

表3.2.2混凝土抗渗等级(푃푖)的确定

14

最大作用水头与混凝土壁、板厚度比值抗渗等级

（푃i）

（iw）

<10P4

10～30P6

>30P8

注：抗渗等级푃푖的定义系指龄期为28d的混凝土试体，施加i×0.1MPa水压后满

足不渗水指标。

混凝土的抗渗等级，应根据试验确定。相应混凝土的骨

料应选择良好级配。

3.2.3管道结构的混凝土材料，其最大水胶比、最大氯离子

含量、最大碱含量限值应符合现行国家标准《混凝土结构设

计规范》GB50010的规定。

3.2.4在混凝土配制中采用外加剂，应符合现行国家标准

《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定，并应通过试

验鉴定，确定其适用性及相应的掺含量。

3.2.5混凝土中的水、水泥、砂、石、粉煤灰等原材料性能

指标均应符合国家现行有关标准的规定。

3.2.6设计使用的混凝土物理力学性能指标，应按现行国家

标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。

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４管道结构上的作用

4.1作用分类和作用代表值

4.1.1管道结构上的作用，应分为永久作用和可变作用两类：

1.永久作用应包括结构自重、土压力(竖向和侧向)、

重力流管道内的水重、预加应力、地基的不均匀沉降；

2.可变作用应包括地面人群荷载、地面堆积荷载、车

辆荷载、压力管道内的静水压力(运行工作压力或设计内水

压力)及真空压力、地下水压力。

4.1.2结构设计时，对不同性质的作用应采用不同的代表

值，作用标准值应为作用的基本代表值。

对永久作用，应采用标准值作为代表值；对可变作用，

应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。

可变作用组合值，应为可变作用标准值乘以作用组合系

数；可变作用准永久值，应为可变作用标准值乘以作用的准

永久值系数。

4.1.3当管道结构承受两种或两种以上可变作用时，按承

载能力极限状态的作用效应基本组合进行设计或按正常使

用极限状态的作用效应标准组合进行设计时，可变作用应采

用标准值和组合值作为代表值。

4.1.4当按正常使用极限状态的作用效应准永久组合进行

设计时，可变作用应采用准永久值作为代表值。

16

4.2永久作用标准值

4.2.1结构自重，可按结构构件的设计尺寸与相应的材料

单位体积的自重计算确定。矩形管道的常用结构材料自重标

准值，可按表4.2.1采用。

表4.2.1常用材料结构自重标准值(KN/m3)

烧结普混凝土混凝土钢筋混浆砌水泥

材料通砖普通砖模块毛石

砌体砌体砌体凝土砌体砂浆

自重标准值192324252420

4.2.2作用在地下管道上的竖向土压力，其标准值应根据

管道埋设方式及条件按附录A确定。

4.2.3作用在地下管道上的侧向土压力，应按主动土压力

计算。其标准值应按下列公式确定：

１．对埋设在地下水位以上的管道

Fep,kKasZ(4.2.3-1)

２．对埋设在地下水位以下的管道

'

Fep,kKasZwsZZw(4.2.3-2)

2

式中Fep,k—管侧土压力标准值（kN/m）；

Ka—主动土压力系数，应根据土的抗剪强度确定；当

缺乏试验数据时，对砂类土或粉土可取1；对

3

17

粘性土可取1～1；

34

33

s—回填土的重力密度（kN/m），一般可取18kN/m；

Z—自地面至计算截面处的深度(m)；

'3

s—地下水位以下回填土的有效重度(kN/m)，可按

10kN/m3采用；

Zw—自地面至地下水位的距离（m）。

4.2.4管道中的水重标准值，可按水的重力密度为10kN/m3

计算。

4.2.5预应力混凝土管道结构上的预加应力标准值，应为预

应力钢筋的张拉控制应力值扣除相应张拉工艺的各项应力

损失。张拉控制应力值应按现行国家标准《混凝土结构

设计规范》GB50010的有关规定确定。

当对管道结构作承载能力极限状态计算，预加应力为不

利作用的工况时，确定预加应力标准值不应扣除由钢筋松弛

和混凝土收缩、徐变引起的应力损失。

4.2.6当管道沿线地基土有显著变化时，需计算地基不均匀

沉降对管道结构的影响。不均匀沉降标准值的确定，应按现

行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规

定计算。

4.3可变作用标准值、准永久值系数

4.3.1埋地管道的地面可变作用，其标准值及相应的准永久

18

值系数应按表4.3.1的规定采用。

表4.3.1地面可变作用标准值及准永久值系数

2

作用类别标准值(kN/m)准永久值系数q

堆积荷载10.00.5

车辆荷载按附录B计算确定0.5

4.3.2压力管道的静水压力标准值，应按设计内水压力标准

值确定。设计内水压力可按下式计算：

(4.3.2)

Fwd,k1.4Fwk

式中Fwd,k—压力管道的设计内水压力标准值(MPa)；

Fwk—压力管道的运行工作压力标准值(MPa)。

相应的准永久值系数可取q＝0.7，但不得小于运行工

作内水压力标准值。

4.3.3埋设在地下水位以下的管道应计算作用在管道上的

地下水压力(含浮托力)。地下水压力应按静水压力计算，相

应的设计水位应根据勘察部门提供的数据采用。其标准值及

准永久值系数的确定应符合下列规定：

１．地下水位应综合考虑近期内变化的统计数据及对设

计基准期内发展趋势的变化分析判断，确定其可能出现的最

高及最低地下水位。据此，按对管道结构的作用效应，选用

最高或最低地下水位。

2．相应的地下水压力准永久值系数（q），当采用最

高地下水位时，可取平均水位与最高水位的比值；当采用最

低水位时，应取1.0计算。

19

4.3.4压力管道在运行过程中可能产生的真空压力(Fvk)，其

标准值可取0.05MPa计算；相应的准永久值系数可取q=0。

５基本设计规定

5.1一般规定

5.1.1管道工程的结构设计基准期为50年。

5.1.2本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，

20

以可靠指标度量结构构件的可靠度，除对管道整体稳定验算

外，均采用分项系数设计表达式进行设计。

5.1.3矩形管道结构设计应核算下列两种极限状态：

1.承载能力极限状态：管道结构达到最大承载能力，

管体构件因材料强度被超过而破坏；管道结构作为刚体失去

平衡(横向滑移、上浮)。

2.正常使用极限状态：管道结构出现超过使用期耐久

性要求的裂缝宽度限值。

5.1.4管道结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由

非弹性变形所产生的内力重分布。

5.1.5下列运行条件的矩形管道，不宜采用砌体混合结构：

1.非重力流的压力管道；

2.排放污水包括雨、污水合流的管道。

5.1.6最冷月平均气温低于-3℃的地区，矩形管道与明渠

或河道连接段，不得采用烧结普通砖砌体结构，其连接段长

度不应小于10m。

5.2承载能力极限状态计算

5.2.1管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时，结构

上的各项作用均应采用作用设计值。

作用设计值应为作用分项系数与作用代表值的乘积。

5.2.2对管道结构进行强度计算时，应满足下式要求：

21

0SR(5.2.2)

式中0—管道的重要性系数，应根据现行国家标准《给

水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规

定采用，对给水输水管道取1.1或1.0(当双线敷

设时)，对污水或合流管道取1.0，雨水管道取

1.0；

S—作用效应组合的设计值；

R—结构构件抗力的设计值，应按现行国家标准《混

凝土结构设计规范》GB50010和《砌体结构

设计规范》GB50003的规定确定。

5.2.3对管道结构进行强度计算时，作用效应的基本组合设

计值，应按下式确定：

S=훾퐺1퐶퐺1퐺1퐾+훾퐺푖(퐶퐺푤퐺푤푘+퐶퐺sv퐹sv,k+퐶퐺ep퐹ep,k)

Q1CQ1qgw,kcQi(CQwdFwd,kCQmqmk

CQvFvkCQrqvkCQhqhk)(5.2.3)

式中G1k、CG1—结构构件自重标准值及其作用效应系数；

qgw,k、CQ1—管道外侧地下水压力标准值及其作用效

应系数；

Gwk、CGw—管内水重标准值及其作用效应系数；

퐹sv,k、CGsv—管道单位长度上管顶的竖向土压力标

准值及其作用效应系数；

Fep,k、퐶퐺푒푝—管侧主动土压力标准值及其作用效应系数；

22

Fwd,k、CQwd—压力管道的设计内水压力标准值及其作

用效应系数；

qmk、CQm—地面堆积荷载标准值及其作用效应系数；

Fvk、CQv—压力管道内真空压力标准值及其作用效应

系数；

qvk、퐶푄푟—车辆轮压传递到管顶处的竖向压力标准值

及其作用效应系数；

qhk、CQh—车辆轮压传递到管侧的侧向压力标准值及

其作用效应系数；

G1—结构构件自重的分项系数，当作用效应对结构

不利时应取1.2；当作用效应对结构有利时应

取1.0；

훾퐺푖—除结构构件自重外，各项永久作用的分项系数，

当作用效应对结构不利时应取1.27；当作用

效应对结构有利时应取1.0；

Q1—地下水压力的作用分项系数，应取1.27；

Qi—除地下水压力外，各项可变作用分项系

数，应取1.4；

c—可变作用的组合系数，应取0.9。

注：作用效应系数为结构在相应作用下产生的效应(内力、应力等)与该作

用的比值，可按结构力学方法确定。

5.2.4强度计算时的作用组合工况，应按表5.2.4的规定

采用。

23

表5.2.4强度计算的作用组合表

结计永久作用可变作用

构算结构管内土压力预加不均匀设计内地下水压力车堆真空

类工自重水重竖向侧向应力沉降水压力辆载压力

qgw

别况GFqqF

G1wFsvFeppeswd最高最低vmv

混

1√—√√△△—√—√—

合2√√√√△△——√√—

结3√——√△△—————

构

4√—√√—△——√√—

钢

筋1√√——△△√————

混

2√—√√△△—√—√—

凝

土

3√—√√△△—√√√

结

构

4√√√√——√—√√—

注：①表中打“√”的作用为相应工况应予计算的项目；打“△”的作用应按具

体设计条件确定采用；

②地面车辆、堆载作用不应同时计算，应根据不利设计条件计入其中一项；

③砌体混合结构的工况⑵和钢筋混凝土结构的工况⑷，均为计算地基强度用；

④钢筋混凝土结构的工况⑴为计算闭水试验的工况；

⑤砌体混合结构的工况⑶为核算施工过程中回填土至墙顶的受力状态；

⑥对永久作用的分项系数，应按对结构不利或有利分别采用。

⑦当管道地基土质变化显著或管顶覆土变化较大，应计算地基不均匀沉降∆s对管

道结构的纵向影响。

5.2.5对埋设在地下水位以下的矩形混凝土管道，应根据最

高地下水位和管顶覆土条件验算抗浮稳定。

抗浮验算时，各项作用均应取标准值，并应满足抗浮稳

定抗力系数不低于1.10。

5.3正常使用极限状态验算

24

5.3.1管道结构的钢筋混凝土构件按正常极限状态验算时，

作用效应均应采用作用代表值计算。

5.3.2钢筋混凝土结构构件在组合作用下，计算截面的受力

状态处于受弯、大偏心受压或受拉时，截面允许出现的最大

裂缝宽度不应大于0.2mm。

5.3.3钢筋混凝土结构构件在组合作用下，计算截面的受力

状态处于轴心受拉或小偏心受拉时，截面设计应按不允许裂

缝出现控制。

5.3.4当构件的截面设计按不允许裂缝出现控制时，应取作

用效应标准组合计算。作用效应的组合设计值应按第5.2.3条

的规定确定，但均不应计入作用分项系数。

5.3.5当验算构件截面的裂缝展开宽度时，应按作用效应准

永久组合计算。作用效应的组合设计值应按下式确定：

푆푑=퐶퐺1퐺1푘+(퐶퐺푤퐺푤푘+퐶퐺푠푣퐹푠푣,푘+퐶퐺푒푝퐹푒푝,푘)+(휓푞푔푤퐶푄1푞푔푤,푘

qmCQmqmkqvCQrqvkqhCQhqhk)(5.3.5)

式中qi—相应i项可变作用的准永久值系数，应按本规

程4.3的有关规定采用。

5.3.6正常使用极限状态验算时，作用组合工况应按表5.2.4

所列工况中控制构件截面设计的组合工况采用。

5.3.7钢筋混凝土结构构件，在组合作用下，验算截面的控

制裂缝出现，应按下列规定进行：

25

１．当验算截面处于轴心受拉状态时，应满足下式要求：

푁푘

≤훼푐푡푓푡푘(5.3.7-1)

퐴0

式中푁푘—在作用效应标准组合下验算截面上的纵向力(N)；

2

A0—验算截面的换算截面积(mm)；

2

ftk—管材混凝土的抗拉强度标准值(N/mm)；

ct—混凝土拉应力限制系数，可取0.87。

２．当验算截面处于小偏心受拉状态时，应满足下式要

求：

푒01

푁푘(+)≤훼푐푡푓푡푘(5.3.7-2)

훾푊0퐴0

式中e0—纵向力对截面重心的偏心距(mm)；

3

W0—换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩(mm)；

—受拉区混凝土的塑性影响系数，对矩形截面可

取1.75。

5.3.8预应力混凝土结构构件，在作用效应标准组合下，验

算截面的控制裂缝出现，应满足下式要求：

훼푐푝휎푠푘−휎푝푐≤0(5.3.8)

式中휎푠푘—在作用效应标准组合下，验算截面上的法向应

力(N/mm2)；

휎푝푐—扣除全部预应力损失后，计算截面混凝土的预

压应力(N/mm2)；

26

훼푐푝—预压效应系数，不应小于1.15。

5.3.9钢筋混凝土结构构件在作用效应准永久组合下，验算

截面处于受弯、大偏心受压或大偏心受拉状态时，最大裂缝

宽度可按附录C计算，并应符合5.3.2的要求。

27

6静力计算

6.1砌体混合结构矩形管道

6.1.1砌体混合结构矩形管道一般可由三种构件组成：钢筋

混凝土顶板、砌体侧墙、混凝土或钢筋混凝土底板。顶板可

为整体现浇或分块预制装配；底板为现浇整体板。

对雨水管道，当位于地下水位以上且地基土质较好时，

管道底板可采用分离式结构：侧墙下为条形基础，中间为构

造底板。

6.1.2混合结构矩形管道的结构计算简图，可按下列规定确定：

⒈顶板与侧墙的连接可视为铰支承；

⒉侧墙与底板的连接，当管道的净宽不大于4.0m时，

侧墙可按固定支承于底板或条形基础计算；当管道的净宽大

于4.0m时，侧墙与底板两者宜视为连续支承，按节点变形协

调进行计算。

⒊当管道净宽不大于4.0m时，底板的地基反力可视

作均匀分布，条形基础下的地基反力可视作直线分布；当管

道的净宽大于4.0m时，底板宜按弹性地基上的平面变形截条

进行计算。并可根据地基的土质特征，选用适合的弹性地基

模型。

6.1.3混合结构矩形管道的静力计算，当管道净宽不大于

4.0m时，可按下列规定进行：

28

⒈应按5.2.4的规定，确定相应工况的组合作用；对结

构截面进行强度计算时，有利的作用的分项系数应取1.0；

⒉顶板可按两端铰支计算；顶板的计算跨度宜为净跨

的1.05倍；

3.顶板在侧墙顶截面的有效支承长度可按式（6.1.3）计

算，顶板支反力作用点至支承截面内边缘距离，可取有效支

承长度的0.4倍计算（图6.1.3）：

h

a14（6.1.3）

0f

a0混凝土梁（板）有效支承长度（mm）；

h顶板厚度（mm）；

f侧墙砌体的抗压强度设计值（MPa）。

图6.1.3

4.侧墙的内力，可按附录D.0.1计算。

6.1.4对混合结构矩形管道的侧墙，尚应验算当回填土至墙

29

顶时侧墙顶端和底端的抗剪强度，并应按下列规规定计算：

⒈侧墙顶端应符合下式要求：

1

VG（6.1.4-1）

B21d,k

⒉侧墙底端应符合下式要求：

1

VAG1d,kG1w,kfvbw（6.1.4-2）

2

式中VA在侧土压力作用下，侧墙底端承受的剪力设计

值（kN/m）；

VB在侧土压力作用下，侧墙底端承受的剪力设计

值（kN/m）；

G1d,k顶板自重标准值（kN/m）；

G1w,k墙体自重标准值（kN/m）；

bw墙体厚度（m）；

顶板与砌体墙顶间的计算摩擦系数，可取砌

体的摩擦系数的0.70倍，砌体沿砌体或混凝

土滑动的摩擦系数可按现行国家标准《砌体

结构设计规范》GB500003的规定采用；

2

fv侧墙砌体的抗剪强度设计值（kN/m）。

6.1.5对于管道净宽大于4.0m的结构静力计算，可按下列规

定进行：

⒈根据6.1.2的规定，结构计算简图可取图6.1.5所示。

30

图6.1.5B>4m时计算简图

2.底板在侧墙底部截面内力及其他组合作用下的内力，

应按弹性地基上的平面变形截条进行计算。

6.1.6对双孔混合结构矩形管道，其结构静力分析可按单孔

的计算原则进行；对中隔墙尚应验算在组合作用下墙顶端的

承压强度。

6.2钢筋混凝土结构矩形管道

6.2.1钢筋混凝土结构矩形管道，其构造可为多种形式：

(a)顶板、侧墙及底板整体浇筑；

(b)顶板为预制构件装配，侧墙与底板采用现浇钢筋混凝

土结构；

(c)顶板及侧墙采用预制混凝土构件现场装配，底板采用

现浇钢筋混凝土结构；

(d)顶板、侧墙及底板均采用预制混凝土构件现场装配。

6.2.2钢筋混凝土结构矩形管道的结构计算简图，可按下列

规定确定：

31

1.当管道结构为整体浇筑时，应按闭合框架计算，顶

板与侧墙、侧墙与底板的连接均应视为连续支承。

2.当顶板为预制装配结构时，顶板与侧墙的连接可视

为铰支承；侧墙与底板的连接应视为连续支承，按节点变形

协调计算。

⒊管道净宽不大于4.0m时，地基反力可按均匀分布

计算；当净宽大于4.0m时，管道结构应视为弹性地基上的闭

合框架（图6.2.2-（a））或排架（图6.2.2-（b））计算。

（a）（b）

图6.2.2钢筋混凝土矩形管道计算简图

6.2.3对净宽大于4.0m的管道，在组合作用下的内力，应按

下列规定计算：

⒈矩形管道上部框架或排架与底板连接处的节点弯矩，

可按附录D.0.2计算。

⒉当上下结构分开计算时,应按节点变形协调计算调

整上部框架或排架内力。

⒊对底板应按弹性地基上的平面形截条计算，并应考

32

虑侧墙底部截面荷载作用及其他组合作用下的内力。

6.2.4对双孔或多孔钢筋混凝土矩形管道，其结构静力计算

可按单孔矩形管道的原则进行结构内力计算，但具体采用何

种结构分析方法可视具体条件确定。

6.2.5对整体预制装配式(包括6.2.1（c）、（d）的两种形式)

钢筋混凝土矩形管道,其结构静力计算仍可按单孔的计算原则

进行，计算单元应与预制矩形管道结构构造单元一致，但结

构分析模型应视结构具体连接构造方式确定。

6.3检查（窨）井小室

6.3.1矩形管道检查（窨）井小室应满足排、输水功能及管

道正常检修维护的要求，需要人员及设备进入的通道（井筒），

其直径（或等效孔径）不应小于600mm；供检修人员上下的

爬梯踏步的垂直距离不应大于400mm，且不宜小于300mm。

6.3.2矩形管道检查（窨）井小室结构应符合下列规定：

1．与检查（窨）井小室连接的支线管道，可在小室侧墙

以外500mm~1000mm处设置变形缝与小室结构分开；当接入

支线管为圆形管道时，可由一节相同规格的柔口短管过渡，

短管长度宜为标准管长之半；

2．检查（窨）井小室的荷载作用及工况组合，应符合本

规程6.1节、6.2节有关管道主体结构的相应规定；

33

3．当检查（窨）井小室为不对称平面布置时，可根据实

际情况考虑侧向偏置荷载作用对结构的不利影响。

6.3.3矩形管道检查（窨）井小室可采用混合结构或钢筋混

凝土结构类型；对平面复杂或尺度较大的检查（窨）井小室，

宜采用现浇钢筋混凝土结构，并应符合本规程6.1节、6.2节

有关管道主体结构的相应规定。

6.3.4矩形管道检查（窨）井小室宜采用整体建模分析方法

进行结构内力计算；当不具备条件时，亦可将小室结构分解

为若干简单结构（或构件）进行内力计算，且应考虑各部分

结构构件之间因变形产生的相互影响，同时应强化节点连接

和构造措施。

34

7构造要求

7.1砌体混合结构矩形管道

7.1.1顶板和底板混凝土保护层厚度，应符合下列规定：

⒈顶板上层筋不应小于30mm，下层筋对雨水管道不

应小于30mm，对污水或合流管道不应小于40mm；

⒉底板下应设置垫层；下层筋不应小于40mm，上层

筋对雨水管道不应小于30mm，对污水或合流管道不应小于

40mm。

3.当地下水有侵蚀性时，顶板上层筋的保护层厚度尚应

按侵蚀性等级予以加厚。

4.对于整体装配式钢筋混凝土矩形管道，各预制构

（组）件的混凝土保护层厚度，允许在现浇混凝土结构的基

础上减5mm。但在任何情况下，混凝土保护层厚度均不应小

于30mm。

7.1.2预制顶板安装时，应采取下列构造措施：

⒈墙顶应采用M10干硬性水泥砂浆座浆，其厚度不宜

小于20mm；

⒉预制顶板间应采用强度等级不低于M7.5的水泥砂

浆填缝并抹带，水泥砂浆抹带宽度不宜少于50mm，高度不宜

低于30mm（图7.1.2）；

35

图7.1.2预制顶板板缝节点做法

3.预制顶板两侧板面，须设置可靠的防止填缝砂浆及抹

带脱落的卡槽、揳面或其他构造。

4.顶板两端与侧墙顶平面间应采用强度等级不低于M7.5

的水泥砂浆抹贴角灰，贴角灰的高度不宜小于板厚的1/2且不

宜大于150mm，贴角灰的宽度不宜小于100mm且不宜大于

150mm（图7.1.2）。

5．当顶板覆土较小或无覆土时，预制顶板与侧墙顶面

应有可靠的限位连接构造措施。

7.1.3顶板上开设直径不大于1.0m的人孔时，孔口两侧沿受

力钢筋方向应配置加强钢筋，孔口每侧加强钢筋面积不应小

于开孔切断钢筋总面积的75％；在孔口处尚应配置直径不小

于12mm的环筋，且环筋的搭接长度不小于40d。

7.1.4顶板在砌体墙顶的搁置长度，应按表7.1.4的规定采用。

表7.1.4顶板在砌体墙顶的搁置长度

管道净宽B（m）W≤1.51.5<W≤3.0W>3.0

搁置长度（mm）≥100≥150≥200

36

1.当双孔或多孔矩形管道的中隔墙顶端不能满足预制顶

板的搁置长度时，应在墙顶加设钢筋混凝土垫梁，垫梁外挑

长度与其高度之比不宜大于0.5（图7.1.4-（a））。

2.当顶板在隔墙顶部有可靠定位连接构造时，顶板在砌

体墙顶的搁置长度可按表7.1.4降低一档采用，但最小搁置长

度不得小于100mm。

3.当采用石砌墙体需在墙顶设置混凝土垫梁，垫梁截面

的高度不应小于120mm，宽度不宜小于2/3墙顶截面宽度和

250mm中的较大值（图7.1.4-b），垫梁截面的宽厚比不宜大

于3.0。其混凝土强度等级不应低于C20。

图7.1.4带有垫梁预制板板端节点做法

7.1.5烧结普通砖砌体、混凝土普通砖砌体、毛石砌体及混

凝土模块砌体墙体的构造，应符合下列规定：

⒈烧结普通砖砌体、混凝土普通砖砌体墙厚不应小于

37

240mm；混凝土模块砌体墙厚不应小于250mm；毛石砌体

墙厚不应小于500mm（采用粗加工的毛料石除外）。

⒉内墙面应采用M10水泥砂浆抹面，厚度对烧结普通

砖砌体和混凝土普通砖砌体不应小于15mm，对毛石砌体不

应小于25mm；

⒊外墙面应采用M7.5水泥砂浆勾缝。

7.1.6墙体开洞处的构造应符合下列要求：

⒈对烧结普通砖砌体和混凝土普通砖砌体，当支线为

圆形管道接入时，管顶应发券加强；圆形管道的管径小于1.0

m时，券高可采用120mm；管径大于1.0m时，券高宜采用

240mm。

⒉当支线为矩形管道接入时，侧墙洞口上下均应设置

钢筋混凝土梁予以加强。

3.对毛石砌体墙的开洞处，可采用局部浇筑混凝土加

强，混凝土的强度等级应与毛石砌体相适应，但不宜低于C25。

4.对混凝土模块砌体可采用体内配筋的构造方式进

行加强，具体做法可参见现行标准《排水工程混凝土模块砌

体结构技术规程》CJJ/T230。

7.1.7钢筋混凝土底板应分段浇筑，每段长度不宜超过30m；

或可设置后浇带，宽度可为1.0m，后浇带混凝土内应掺加适

量微膨胀外加剂。后浇带闭合时间应按现行国家标准。

38

7.1.8砌体混合结构矩形管道侧墙砌体单元长度应符合下列

要求：

1．对烧结普通砖砌筑墙体，每段长度不宜超过40m；

2.对混凝土普通砖砌筑墙体，每段长度不宜超过15m；

3.对混凝土模块砌筑墙体，每段长度不应超过20m，当

混凝土模块砌体内配置纵向构造钢筋，且墙体配筋率不小

于0.1%时，其单元长度不宜超过30m；

4.对毛石砌筑墙体，每段长度不应超过10m。

5.侧墙每段砌筑长度与底板分段浇筑长度应相互协调。

7.1.9当采用混凝土模块砌体管道结构时应注意以下要求：

1.管道侧墙底层混凝土模块需嵌固底板混凝土30mm~50

mm；

2.其灌孔混凝土的强度等级不应低于混凝土模块强度等

级的2倍，且不低于C25；

3.若采用预制混凝土顶板，板端尺寸需与混凝土模块的几

何尺寸形状相匹配。

4.混凝土模块砌体结构及构造要求，应按现行标准《排水

工程混凝土模块砌体结构技术规程》CJJ/T230相关条款

执行。

7.2钢筋混凝土结构矩形管道

7.2.1现场浇筑钢筋混凝土矩形管道结构构件的厚度，不应

小于200mm，预制装配矩形管道结构构件的厚度，不宜小于

39

140mm。

7.2.2对压力管道、位于软土地基或地基土质不均匀地段的

管道，应采用整体浇筑的钢筋混凝土闭合框架结构，并应在

顶、底板与墙连接处设置腋角。腋角的边宽不宜小于150mm，

内配置八字斜筋的直径宜与侧墙的受力筋相同，间距可为侧

墙受力筋间距的两倍（即间隔配置）。

7.2.3预制顶板与侧墙或中隔墙的连接，应符合下列规定：

⒈预制顶板在墙上的搁置长度，应符合本规范7.1.4的规定。

当中隔墙顶端不能满足要求时，可将墙顶局部支承面积扩大，

即为单侧或双侧挑口，挑口构造尺寸可参照本规程图7.1.4-(a)

确定；

2.当墙顶端截面抗侧力强度不足时，应设置必要的抗剪构件，

作为侧墙顶部的横向支承。

7.2.4钢筋混凝土结构矩形管道应沿长度方向设置伸缩缝；

伸缩缝距不宜超过25m；缝宽宜采用30mm；缝内应设置止

水构造（止水带、填缝材料及嵌缝材料），具体构造按现行

标准《给水排水工程混凝土构筑物变形缝技术规范》

T/CECS177的规定执行。

7.2.5当管道沿线地基土质有较显著变化时，该处应设置变

形缝，变形缝构造同伸缩缝；当差异沉降较大时，可连续设

置2～3道变形缝，变形缝间距不宜大于10m。

7.2.6矩形管道上开孔处，应按下列规定进行加强：

40

⒈顶板上开设直径不大于1.0m的人孔时，顶板内的

加强钢筋构造，可同混合结构管道的规定；

⒉在支线接入侧墙处，墙体洞口应配置加强钢筋，钢

筋截面积不应小于切断钢筋截面积的1.5倍，加强钢筋应配置

在洞口两侧200mm~300mm范围内；当开洞的直径或长度大

于墙高的1/2时，宜在洞口设置加肋梁，梁内配筋应按计算确

定；

⒊当双孔或多孔管道的隔墙设置连通洞孔时，应根据受力

需要设置洞口边缘构件，边缘构件截面宽度可与隔墙厚度相

同(但不宜小于250mm)，截面高度可取1.5~2.0倍隔墙厚度，

边缘构件全截面配筋率不应低于0.55%，单边不宜低于0.2%，

其箍筋直径不宜小于6mm，间距不宜大于200mm；

4．当洞口宽度大于管道单孔净宽时，洞口处的底板应设置

反梁，其高度不宜小于底板厚度的1.5倍，梁内配筋应按计算

确定，并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》

GB50010的相关规定。

5.当双孔或多孔管道为现浇闭合框架，且隔墙上开设较大连

通孔时，需考虑开孔后对结构纵向刚度的影响，并根据静力

计算结果考虑局部管道结构的纵向配筋及构造。

7.2.7管道的纵向配筋，对每一构件的每一侧均应配置不少

于0.15％配筋率的钢筋量。对敷设于软弱地基上的管道，顶

41

板及底板的纵向配筋率应适当提高。

7.2.8预制装配式钢筋混凝土管道应符合下列要求：

1.构件拼装节点的构造方式，应与矩形管道结构单元设计假

定相一致；

2.构件之间应有可靠的连接构造和有效的止水构造；

3.管道结构单元纵向连接应具有与管道纵向变形需求相适应

的止水构造措施。

7.2.9钢筋的混凝土保护层厚度，对顶、底板应符合本规程

7.1.1条的规定；侧墙内侧，对输水或雨水管道不应小于30mm，

对污水或合流管道不应小于40mm；侧墙外侧，对给水或雨水

管