设计说明书
第一篇 设计说明书
1.1 污水管道
4.8.1设计依据 4.8.2设计内容
道路全长3.24公里,为城市次干道,设计车速为40Km/h,道路规划路幅宽度46m,道路两侧各10米绿化带。
污水管道沿两侧绿化带下直埋敷设,管径DN400--DN1500。
污水管道管材:DN≤500为HDPE双壁波纹排水管,电热熔连接;DN>500为钢筋混凝土排水管,承插连接,橡胶圈柔性接口。
污水管道基础:HDPE双壁波纹排水管基础为砂垫层基础,详见04S531-1-16;钢筋混凝土排水管基础为180度混凝土条形基础,详见04S531-1-14。
污水管道检查井为钢筋混凝土结构,详见材料表。 污水管道平均覆土厚度3.5米。 4.8.3污水管道设计参数
(1)污水管道设计流量 Q=FqKz
Q─污水管道设计流量,L/s; q─污水面积比流量值,L/s.ha; F─设计管段街坊服务面积,ha; Kz─生活污水量总变化系数; (2)最大充满度
污水管道按重力非满流计算,管道最大设计充满度见表1-2
表1-2 序 号 管径〔mm〕 最大设计充满度 1 DN200~300 0.55 2 DN350~450 0.65 3 DN500~DN900 0.70 4 ≥DN1000 0.75 (3) 设计管径和最小坡度
设计管径和最小坡度见表1-3
表1-3 管 别 管 径(mm〕 最小设计坡度 DN300 0.003 DN400 0.002 污水管 DN500 0.0012 DN600 0.001 DN800 0.0008 (4)排水检查井
按照规范,在直线管道一定距离内、管道变径、变坡、跌水及有污水接管点处设置排水检查井,设计检查井间距和井径按下列原则考虑。
检查井最大间距 表1-4 管 径(mm) 检查井最大间距〔m〕 井 径〔mm〕 200~400 40 φ1250 500~700 60 φ1250 800~1000 80 φ1500 4.8.4 管材比选
在排水工程中,管材占工程投资比例较大,合理选择管道材料是节省工程投资、确保管道安全使用的重要环节。选择管材的基本原则是:能够满足要求的内压和外荷载,使用性能可靠,施工方便,使用年限长,维护工作量少,造价低 。
近年来随着工程技术和新型材料的发展,为排水管道材料的选择提供了更多的余地。其中,污水管道对管材的要求是必须具有足够的强度,满足外部荷载和内部水压的要求,排水管道应具有抵抗污水中杂质冲刷和磨损能力,管道必须不透水,以防止污水渗透和地下水渗入;管道内壁应整齐光滑,尽量减小水流阻力。
目前常用的排水管材有混凝土管、钢筋混凝土管、大口径UPVC缠绕管,玻璃钢夹砂管等。其性能方面各具优缺点,价格差异也很大。
混凝土管材
众所周知,作为排水管管材,小口径一般为砼管、陶瓷管和排水铸铁管,大口径一般为钢筋砼管,是我国最为普遍采用的管材,也是一种比较经济的管材,但其在生产和使用中,一定要选择质量合格产品,在施工安装中一定要严格按照规范与条形素砼管座基础协同工作。所以,
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本次排水工程将对重力流排水管材,合理地选择管材,对降低排水系统的造价影响很大,但应考虑技术、经济、维护及市场供应因素。
混凝土管和钢筋混凝土管这两种管道,制作方便,造价低,在排水管道中应用极广。混凝土管内径不大于600mm,长度不大于lm,适用于管径较小的无压管,其缺点是不可深埋受外压,易损坏漏水,不防腐、不耐久,从发展趋势上看用于支管尚可;钢筋混凝土管口径一般200~2400mm以上,长度在lm~3m,可深埋,多用在埋深大或地质条件不良地段。
HDPE双壁波纹管
近年来应已经在排水工程中得到了广泛的应用。HDPE双壁波纹管管材较轻,搬运、装卸、施工便利,可以节省施工费用:具有耐酸、耐碱、耐腐蚀性能,管壁光滑,水力条件较好。
玻璃钢夹砂管材(RPMP)
主要优点是:①内壁光滑,水头损失小;②抗腐蚀性能好,二次污染小;③重量轻,安装和运输工作量节约50%以上;④接口密封性能好,漏损率低;⑤建厂周期短,投资省,大型工程可在当地建厂;⑥维修方便,使用安全,预期寿命长(可达50年)。
主要缺点是:①外载刚度较低,须严格按设计要求回填;②管材价格比钢筒混凝土管略高;③适用于较低压力的场合,一般建议PN≤1.0Mpa。
管道安装投资(含主材)比较表(元/米) 表1-5 序号 管 径 钢筋砼管 双壁波纹管 玻璃钢夹砂管管 1 DN300 202.11 311.19 315.63 2 DN400 298.66 381.99 398.32 3 DN500 394.38 538.36 549.51 4 DN600 588.69 719.66 729.03 各种管材性能比较表 表1-6 管 材 性 能 钢筋混凝土管 HDPE双壁波纹管 玻璃钢夹砂管 1 适应水量及 水量不限口径(mm) (32-600) 中小水量(63-710) 大水量不限 (300-1400) 2 埋深及 可深埋及 可深埋及受外压较承受外压 承受外压 差 耐压较差 3 主要用于干管或支管 干管、支管 干管、支管 干管、支管 4 主要用于给水或排水工程 排水 排水 给水、排水 5 水头损失 和n值 0.014 0.008 0.008-0.009 6 接口形式及 承插口、 承插口、橡胶圈,套管,橡胶止水带,施工难易 橡胶圈 施工方便 施工方便 7 防腐及耐久性 50年 50年 >50年 8 现场制作及 管材运输 成品 成品 成品 9 日常维修及 接管方式 标准配件 标准配件, 标准配件, 接管易 接管易 10 发展趋势 在埋深大及不良应用范围广,主要用地段应用广泛 应用范围广 于给水工程 根据以上各种管材的技术、经济比较,并结合本工程的实际,本次设计:DN≤500为HDPE双壁波纹排水管(SN8级);DN>500为钢筋混凝土排水管(II级)。
4.8.5 排水管道结构设计
根据岩土工程勘查报告,勘察场地均具自重湿陷性。根据湿陷性黄土地区规范及相关图集做法,排水管道基础持力层处理方法:基础下做300mm厚3:7灰土垫层,其下再做300mm厚压实土垫层,分层压实系数均不小于0.95。
1.1.6污水管道主要工程量表
名 称 规 格 数 量 备 注 HDPE双壁波纹管 DN400 11.49km 钢筋混凝土排水管 d1200 0.9km 钢筋混凝土排水管 d1350 3.61km 钢筋混凝土排水管 d1500 0.46km 污水检查井 1000*1000 288座 钢筋混凝土 污水检查井 2400*2400 48座 钢筋混凝土 污水检查井 3000*3000 5座 钢筋混凝土 铸铁井盖及盖座 ¢700 341套 防盗型 设计说明书
1.2 中水管道
4.9.1 设计依据
1 xx中水专项规划(2011-2030)
2 《室外给水设计规范》(GB50013-2006) 3 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
4 《湿陷性黄土地区室外给水排水管道工程构筑物》(S531-1--5) 5 《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003) 6 《市政公用工程设计文件编制深度规定》建质[2013]57号 7 道路专业提供的道路平、横断面图 4.9.2设计内容
(1)中水管道沿两侧绿化带下直埋敷设,管径DN200。 (2)中水管道管材为PE100级给水管,热熔连接。 (3)中水管道基础为砂垫层基础,详见04S531-1-12。 (4) 中水管道阀门井为钢筋混凝土结构,详见材料表。 (5)中水管道平均覆土厚度1.5米。 4.9.3 管材选择
(1)据有关资料介绍,目前用于中水(或给水)工程的管材主要有球墨铸铁管,焊接钢管(无缝管),硬聚氯乙烯管(PVC—U管),高密度聚乙烯管(HDPE管)等。
综合上述各类管渠,并从适应水量及口径,工作压力,埋深及承受压力,主要用于输送干管或支管,主要用于供水工程或排水工程,对水质的影响,水头损失及n值,接口形式及施工难易,防腐及耐久性,能否用顶管施工,漏水及爆管情况,现场制作及管材运输,日常维修及接管方式,管材重量,管道造价及发展趋势十六个方面进行统计和分析比较,其各自特点性能与适用范围如下所示。
(2)管材的选用和发展趋势 球墨铸铁管
球墨铸铁管(DIP)是以镁或烯土镁合金球化剂在浇注前加入铁水中,使管材具有较高的强度和延伸率。
球墨铸铁管适用于压力较高的场合,安全性高;抗压强度接近焊接钢管,但其抗腐蚀性比钢管高3~4倍,采用橡胶圈接口,施工方便。使用寿命长。安装施工方便,能适用于各种场合。
按国内生产的球墨铸铁管价格,比钢管要低,宜用作输配水管道。 缺点是管材价格较高,不能在当地建厂,须长途运输至工地。 钢管
钢管是目前大口径埋地管道中使用较为广泛的管材,物理力学性能最好,有较高的机械强度,可承受较高的外压和内压,安全性好,重量较轻,单管长度大,接口方便。但埋地钢管极易腐蚀。钢管需做内外防腐及电化学保护,防腐造价高。使用寿命较其他管材短。因此,除特殊情况外,尽可能减少钢管的使用,以延长整个管网系统的耐久性。
高密度聚乙烯管(HDPE)
高密度聚乙烯管适用于输送温度不高于60℃的介质,目前在给水行业使用广泛,低温抗冲击性能好,特别适用于寒冷冰冻地区室外埋地使用。其连接方法为熔接、机械式胶圈压紧接头,一般埋地使用较多。管材与管件采用热熔承插、热熔对接、电熔连接,强度高,牢固可靠,不渗漏。韧性好,施工时在允许情况下,可随弯就弯,减少管件数量,降低造价。室外大口径管采用热熔对接,长距离管线无接口,密封性能好,施工安装极为方便。应该注意的是管道施工安装完毕回填土时,除按正常规程施工外,严禁将尖锐物回填在管道周围,以免管道破损。
硬聚氯乙烯管(PVC—U)
硬聚氯乙烯管是PVC树脂在一定温度下添加铅、锡、汞等金属化合物作为稳定剂熔融,经捏合、塑化、切粒、挤出成型的热塑性塑料管。PVC—U管的给水温度不大于45℃,给水的工作压力不大于0.6MPa。优点是抗腐蚀力强,易于粘合,价廉,质地坚硬。PVC—U管价格便宜,安装施工方便。管道连接方式小口径为承插式粘接,大口径为承插胶圈连结。
(3)管材选择
根据现场实际情况及各种管材性能比较,中水管道及管配件采用高密度聚乙烯(PE100)管,管道公称压力值PN=1.0MPa,管道接口采用热熔或电熔连接,所选PE管道,管件应符合现行国家标准《给水聚乙烯管材》(GB/T13663-2000)和《给水用聚乙烯(PE)管道系统及管件》(GB/T 13663.2-2005)的相关规定. 4.9.4 中水管道结构设计
根据岩土工程勘查报告,勘察场地均具自重湿陷性。根据湿陷性黄土地区规范及相关图集做法,中水管道基础持力层处理方法:基础下做300mm厚3:7灰土垫层,其下再做300mm厚压实土垫层,分层压实系数均不小于0.95。 4.9.5中水管道主要工程数量表