市政道路雨水干管建设工程设计.pdf
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1、工程编号:2021 年 9 月施工图设计工程设计甲级资质 证书编号:A142001757武汉市政工程设计研究院有限责任公司(共一册 第一册)(版次:A版)W-19-05-11排水工程设计说明排水工程设计说明一、工程概况一、工程概况1.本工程为精工东一路(原新兴 30 路)(天工南三路天工南四路)雨水干管项目,本项目设计雨水干管起点接在建新兴 30 路 d2000 雨水管道、在建天工南三路 d1000 雨水管道,设计终点排入现状清水河,同时对天工南四路的雨水进行转输。本次雨水干管项目包括新建 d2000 雨水管道582 米、新建 2.8m1.7m 雨水方沟 133 米及相关检查井等附属构筑物的建
2、设。污水管道:按照四川天府新区成都管委会规划建设国土局2018年第11次规划业务办公会纪要,本次设计的精工东一路(天工南三路-天工南四路)规划有污水管道,考虑到本次先行实施雨水管道以解决片区雨水排放问题,道路及其他配套市政设施此次暂不实施。雨水管道:本次根据片区雨水规划并结合现状已实施的雨水排放系统,精工东一路(天工南三路-天工南四路)雨水管道按照给定的断面进行管位设置,同时因道路不予实施,雨水篦子待后期道路建设时再同步完善,同时结合到现状地貌较高,若同步实施雨水支管,其开挖土方量很大,经济造价偏高,考虑到地块两侧目前并无雨水排放需求,雨水支管可再道路实施期间同步再设施,本次仅实施雨水干管。设
3、计雨水干管起点接在建新兴 30 路 d2000 雨水管道、在建天工南三路 d1000雨水管道,终点接现状清水河,同时对天工南四路的雨水进行转输。2.管线设计桩号与道路中线桩号一致。3.设计依据及参考资料1)测量资料:实测 1:500 地形图;2)本项目已审定的初步设计文件3)直管区 2017 年项目(南部组团南边界道路等 10 个项目)新兴 30 路(天工南三路-天工南四路)雨水管道岩 土 工 程 勘 察 报 告(核工业西南勘察设计院有限公司 2021 年 5 月 16日)4)四川天府新区公园城市建设局意向用地意见函5)(四川天府新区公园城市建设局市政工程规划条件通知书)市政设【2021】第
4、023 号6)城镇内涝防治技术规范(GB51222-2017);7)室外排水设计规范GB50014-2006(2016 年版);8)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002);9)给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002);10)城镇给水排水技术规范(GB50788-2012);11)城市工程管线综合规划规范(GB50289-2016);12)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB50032-2003);13)给水排水管道工程施工及验收规范(GB 50268-2008);14)给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB 50141-2008);15)城市排水工程
5、规划规范GB50318-201716)市政公用工程设计文件编制深度规定(2013 年版);17)四川省建设厅关于禁止在市政和住宅小区建设工程中使用砖砌筑检查井的通知川建科发(2007)416 号18)四川省(区域性)地方标准球墨铸铁可调试防沉降检查井盖 DB510100/T203-201619)四川省高分子复合材料检查井盖、水篦技术规程(DB51/T5057-2016)20)四川省城市排水管理条例21)成都地区基坑工程安全技术规范DB51/T5072-20114.沿线地质简况地层为第四系全新统回填块石层(Q4)、耕土(Q4)、第四系上更新统冰水沉积层(Q3fgl)、下伏白垩系上统灌口组(K2g
6、)。现详述如下:(1)第四系全新统(Q4)-1 回填块石(Q4ml):棕红色;主要由附近道路施工回填产生的块石(硬杂质)和部分粘性土组成,为新近填土,回填时间小于 1 年,欠固结;以松散为主,孔隙率大,稍湿。块石以中等风化的泥岩及泥质砂岩为主,粒径主要为 100mm400mm(最大粒径约为 1200mm),其含量为 50%60%,不宜钻进,漏浆明显,钻进时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。层厚:1.8011.50m。-2 耕土(Q4pd):杂色,结构松散,稍湿,欠固结,可塑,主要成分为粘性土,含植物根系、仅在个别孔有民房拆迁砼块。为防止孔口塌孔影响下伏地层钻进,钻进时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。
7、层厚:0.401.60m。(2)第四系上更新统冰水沉积层(Q3gl)-1 粉质黏土(软塑)(Q3fgl):灰黄色,软塑,湿,含铁、锰质氧化物及其斑痕,仅在部分地段揭示。野外钻探时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。层厚:0.604.40m。-2 粉质黏土(可塑)(Q3fgl):灰黄色,可塑,含铁、锰质氧化物及其斑痕,仅在部分地段揭示。野外钻探时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。层厚:0.704.40m。淤泥质粉质黏土(Q3fgl):灰黑色,软塑为主,局部可塑,湿,干强度较高,略有腥臭味,主要在藕塘处揭露。野外钻探时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。层厚:0.904.80m。黏土(Q3fgl):褐黄色为主,硬
8、塑,稍湿。含少量铁锰质氧化物及钙质结核,填充有灰白色高岭土条带。场地内局部地段均有分布。野外钻进时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。层厚:0.804.20m。卵石(Q3fgl):褐黄色,稍湿,松散。卵石成份以岩浆岩为主,少量为变质岩和沉积岩;以强风化为主,少量全风化。卵石磨圆度较好,呈圆形亚圆形,粒径一般 510cm,最大超过 15cm,卵石含量约 50%55%,被粘性土充填,颗粒交错排列,大部分接触。野外钻进时先进行泥浆护壁,随后跟管钻进。厚度为 0.804.10m。(3)白垩系上统灌口组(K2g)基岩层泥岩:褐红色为主,局部夹灰色条带。泥质结构,块状构造。上部裂隙较发育,部分裂隙中充填黑色氧化
9、物膜层。可见灰白色矿物(石膏)斑点、团块及其条带等。胶结状态普遍以泥质胶结为主。本场地的岩层因差异化风化,强风化泥岩和中等风化泥岩有互层现象。场地附近无明显中风化露头,未能测得基岩产状,根据该地段区域地质资料显示,本区域基岩产状为 30525525。据其风化程度可划分为:-1 强风化泥岩:主要矿物成分为黏土矿物,泥质结构,薄层状构造。风化裂隙发育,结构面不清晰,岩体完整程度为破碎,呈碎块状,手捏易碎。锤击声哑,无回弹,有凹痕,浸水后可掰开,层厚:0.503.40m。属极软岩。RQD 约为 4055。-2 中等风化泥岩:主要矿物成分为黏土矿物,泥质结构,薄层中厚层状构造,节理裂隙一般发育,岩芯较
10、破碎,呈短柱状或长柱状,部分岩石被节理、裂隙分割,呈块状。裂隙中充填少量风化物。局部地段岩芯为破碎,沿水平结构面夹薄层强风化泥岩。锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。层厚:1.107.40m。RQD 约为 5570。泥质砂岩:紫红色,以石英、长石为主,含黏土矿物,部分区域夹薄层砂质泥岩,本区域基岩产状为 3053556。根据其风化程度,划分为三个亚层:-1 全风化泥质砂岩:灰黄色,局部灰白色,全风化,原岩已完全风化,岩芯呈细砂状,局部夹有强风化碎块,层厚:0.602.20m。-2 强风化泥质砂岩:褐黄色或灰白色,主要矿物成份石英、石英及黏土矿物等,薄层状构造,裂隙发育,泥质胶
11、结,呈块柱状,易破碎,场地大部分地段分布,层厚:0.606.40m。RQD 约为5065。(5)-3 中等风化泥质砂岩:褐黄色或灰白色,主要矿物成份石英、石英及黏土矿物等,厚层状构造,局部裂隙发育,泥质胶结,含少量钙质,胶结较密实,呈中柱状,较完整,场地大部分地段分布。RQD 约为 6585。本次未揭穿。(6)场地内回填块石土不能作为拟建管道基础持力层,粉质黏土不能作为拟建管道基础持力层,黏土可作为拟建管道基础持力层,强风化泥岩可作拟建管道基础持力层,中风化泥岩为不可压缩层,是良好地基持力层及下卧层,可作为拟建管道基础持力,拟建场地地貌单元属侵蚀浅丘地貌,地势起伏较大,无断层、滑坡等不良地质作
12、用和地质灾害现象。从区域地质方面评价,本工程场地稳定性良好,适宜该工程建设。同时顶管施工应结合地质勘察报告中提出的软土对顶管施工的影响、回填块石土对顶管施工的影响、黏土对顶管施工的影响、地下水对顶管施工的影响等提出的相关要求进行顶管施工。5.地下水情况根据本次勘察资料、临近场地资料结合现场钻探显示,本场地地下水类型为上层滞水和基岩裂隙水。上层滞水埋藏较浅,主要赋存于上部填土及黏土层中,其水量变化受季节影响,丰水期水量增加,枯水期水量减少。水量一般较小,水位无规律,无统一的自由水面,主要受地表水及大气降水补给,通过地表蒸发或地下径流等方式排泄。本次勘察时,仅在部分钻孔中有揭露,水位埋深0.40.
13、6m,水位变幅可达 3.05.0m。本次勘察时在场地内并未测得基岩裂隙水水位。基岩裂隙水主要赋存于下部岩石中,主要受邻区地下水侧向补给及上部潜水下渗补给,水量主要受裂隙发育程度、连通性及隙面充填特征等因素的控制。根据临近场地基坑及边坡开挖后的观测情况和收集资料,本工程场地内基岩裂隙水位埋深一般介于 15.018.0m,根据周边场区经验,历年变幅约 1.01.5m。整体而言,本工程场地内上层滞水水量较丰富,埋藏深度较浅,对管道施工影响较大。施工过程中应根据沟槽开挖的情况编制排水专项方案,同时顶管施工可采取管井抽排排除基坑积水,顶管之前做好井点降水的措施。6.初步设计审查专家意见执行情况(1)在设
14、计说明中应补充雨水管道排放出路清水河的现状情况介绍,分析雨水排放出路是否具备排放条件,确保雨水排放安全。回复:已在设计说明中增加对现状清水河现状情况得描述,如河道宽度、河道水位等相关水力参数。(2)核实设计说明中顶管接头类型是否满足设计要求。回复:已重新完善顶管接头类型的相关描述和接头做法要求。二、抗震设计二、抗震设计按照建筑抗震设计规范(GB50011-2010 2016 年版)附录 A 中表 A.0.23 知,成都市天府新区设计基本地震加速度值为 0.10g,抗震设防烈度为 7 度,场地设计地震分组为第三组。根据表5.1.4-2 特征周期值知,本场地基本地震动加速度反应谱特征周期 0.45
15、s。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)表 C 内容的划分,拟建场地位于成都市天府新区新兴镇,II 类场地峰值加速度为 0.10g,反应谱特征周期为 0.45s。拟建场地为对建筑抗震一般地段,本工程设防类别为标准设防类。构筑物抗震等级为 2 级。本次设计的柔性接口管道采用的橡胶密封圈应满足 JC/T946-2005 标准要求。埋地圆形钢筋混凝土管道采用预制平口接头管时,应对该段管道做钢筋混凝土满包,纵向钢筋的总配筋率不宜小于。.3%;并应沿线加密设置变形缝(构造同 3 款要求),缝距一般不宜大于10 m,同时本次对软弱土基、液化土进行换填处理。三、设计标准三、设计标准1.雨水管
16、道:按满流设计,采用成都市市最新暴雨强度公式,设计重现期 P=5 年,综合径流系数=0.65,地面集水时间 t110 分钟。2.构筑物安全等级二级,地基基础设计等级丙级,环境类别为二 b 类,设计使用年限 50 年。四、管材、基础及管道接口四、管材、基础及管道接口1.管顶覆土小于 1.0m,采用 II 级钢筋混凝土平口管或企口管,360 度混凝土满包基础。32.管顶覆土 1.0mH7.0m 时,采用钢筋混凝土承插管(GB/T11836-2009)或企口管,设计计算基础支承角 2a=150,180 度砂石基础,作法见国标图集 06MS201-1-11。管顶覆土 1.0mH4.5m时采用 II 级
17、管,管顶覆土 4.5mH47m 时采用级管。3.顶管段采用钢筋混凝土顶管专用管道。4.本次雨水管道地基基础设计等级为乙级。采用钢筋混凝土 II 级承插管(GB/T11836-2009),180砂石基础,作法见国标图集 06MS201-1 第 11 页。采用混凝土基础的管道,每隔 2025m 设现浇混凝土套环柔性接口。360 度混凝土满包基础作法见详图,其柔性接口处混凝土基础分缝,缝内填 2cm 厚沥青木板。180 度混凝土基础作法见国标图集 06MS201-1-3537。5.钢筋混凝土管道采用承插式橡胶圈密封接口,柔性接口管道采用的橡胶密封圈应满足JC/T946-2005 标准要求。顶管段采取
18、钢丝网抹带的方式进行连接,接口在顶进前先用粘得牢胶水将遇水膨胀止水圈粘贴在钢筋混凝土管口上,止水圈应于管厚度中间偏外放置,使顶紧后管里缝有2-3cm 的深度,利用预机顶力将其压实,管里缝再用水泥砂浆勾缝填充密实,纯水泥浆抹内带压光,防止渗水。为防止顶进过程中错口,两侧接口处安装钢内胀圈固定。同时防止顶管导致周围土体松动,在管壁外侧安装设置钻有蜂窝状小坑的压浆管(d50mm 钢管),以便管道顶进完成后对土体与管道之间空隙压浆,使顶进管道与周围土体密实无空隙,防止管顶土层沉降。6.管道基础应置于密实的未扰动的原状土层上,要求地基承载力0.12MPa。管道应采用 180砂石基础。对一般土质,应在管底
19、以下原状土地基或经回填夯实的地基上铺设一层厚度为 100mm 的中粗砂基础层;当地基土质较差时,可采用铺垫厚度不小于 200mm 的沙砾基础层,也可分二层铺设,下层用粒径为 5-32mm 的碎石,厚度 100-150mm,上层中粗砂,厚度不小于 50mm。基础密实度应95%。对软土地基,当地基承载力小于设计要求或由于施工降水等原因,地基原状土被扰动面影响地基承载能力时,必须先对地基进行加固处理,在达到规定的地基承载能力后,再铺设中粗砂基础层。7.沟槽在填方地段或沟槽超挖的,管道基础以下必须分层夯实回填,密实度不小于 95%。填方路段管沟开挖采取反开挖的作业方式进行,开挖高度为先填到管顶 0.5
20、m 后再进行开挖作业。8.当雨水支管与其他主管间垂直净距小于 0.2m 时,对交叉处的排水主管采用 C15 混凝土包封,详见管线交叉加固图。9.同槽施工处理:当管道地基有不足 1/3 宽度位于回填区域时,该部分管基以下 0.6m 厚用砂卵石加强。当雨水管道地基有超过 1/3 宽度位于回填区域时,先将原状土部分超挖 0.6m 深予以扰动,再统一用砂卵石加强。7.管道接方沟处应按照设计要求进行孔口加固,同时按照设计要求进行伸缩缝的设置,防止不均匀沉降。五、沟槽开挖及回填五、沟槽开挖及回填1.沟槽开挖前,应对拟开挖场地地下管线及其他构筑物的情况进行调查,以避免施工对其他市政设施及地下管道的破坏。2.
21、排水管道(渠)沟槽开挖应满足给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)的规定。通常情况下,当采用砂石基础时,基坑宽度按照国标 06MS201-1 执行,沟槽宽度为 D+2t+2a;当采用砼基础时,基坑宽度按 GB50268-2008 执行,沟槽宽度为 D1+2(b1+b2+b3);对条件特殊的管段,沟槽宽度及开挖边坡由施工方案确定。3.管道采用开槽法施工时,当土(石)方用机械开挖时应保留 0.2m 应用人工清槽,不得超挖,如果超挖应进行地基处理。有地下水时应进行施工降水以保证干槽施工。沟槽开挖的宽度、边坡坡度、分层开挖每层深度应根据施工规范并结合实际情况确定。边坡高度大于 5.
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