市政排水及管线综合设计

市政道路管线设计（排水与管线综合）目录管线综合工程小结排水工程概述1.前期准备2.方案设计3.注意事项5.排水工程图纸绘制4.概述1.排水工程概述排水工程是指排放、接纳、输送、处理、利用污水和雨水的工程。城市排水的对象，按来源及水质分类，可分为生活污水、工业废水和降水。合流制分流制雨污水排放方式排水体制直排式截流式完全分流制不完全分流制半完全分流制（老城区）（新建区域）排水系统组成——污水1.室内污水管道系统及设备——支管竖管出户管等2.室外污水管道系统——小区、街道管道及附属构筑物3.污水泵站与压力管道4.污水厂5.出水口及事故排出口排水系统组成——雨水1.建筑物的雨水管道系统及设备——屋面雨水2.小区或工厂雨水管渠系统3.街道雨水管渠系统4.排洪沟5.出水口排水工程前期准备2.准备阶段自然因素管线综合规划管线相对位置排水走向功能定位核对高程初步优化方案复核地形图了解当地特色掌握周边排水熟悉周边建筑优化设计方案专项排水规划现状管线情况基础资料收集分析研究现场实地踏勘地形图气象资料水文资料地质资料排水工程方案设计3.方案设计a）平面设计c）纵段设计b）水力计算1）设计依据2）设计原则3）确定设计参数4）确定设计方案1）设计依据方案设计室外排水设计规范（GB50014-2006)09版城市工程管线综合规划规范（GB50289-98)给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）各专业有关国家、行业地方技术规程、规范等常用规范、标准及图集1)设计依据方案设计2）设计原则符合总体规划要求；近远期结合，考虑远期发展需求；符合环境保护要求——雨污分流；充分结合现状地形——高水自排、低水泵排；保证周边排水接入；就近快速原则；尽量布置在人行道或慢车道下；尽量减少过路横穿。2）设计原则方案设计3）确定设计参数3）设计参数确定（雨水）q——设计暴雨强度；t——降雨历时；T——设计重现期，年；A1、C、n、b——参数主要参数：暴雨强度、地面径流系数及汇水范围。雨水设计重现期一般取1年，济南建议采用2年，立交排水采用3-5年。暴雨强度公式：nb)(tClgT)(1167Aq1式中：根据汇水范围内的用地性质确定径流系数(径流系数=径流量/降水量)Q=qψF雨水设计流量计算公式：其中：q——暴雨强度(L/(s·ha))；Ψ——径流系数；F——汇水面积（ha）。地面种类Ψ值各种屋面、混凝土和沥青路面0.9大块石铺砌路面和沥青表面处理的沥青路面0.6级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石地面0.4非铺砌土地面0.3公园和绿地0.153）设计参数确定（污水）污水流量包括居住区生活污水、工业企业生活污水和工业废水设计流量。a）居住区生活污水流量根据《室外排水设计规范》（GBJ14-87）采用的居住区生活污水量总变n——居住区生活污水量标准（L/（人·d）N——设计人口数KZ——生活污水量总变化系数注：生活污水量标准确定方法——《室外排水设计规范》规定的居住区生活污设计期限终期的规划人口数。设计人口=人口密度×面积水定额或是生活用水定额按一定比例取用。化系数表选用或按照综合分析得出的总变化系数与平均流量间的关系式求得。360024KNnQZ1式中：b）工业企业生活污水流量A1——一般车间最大班职工数（人）；A2——热车间最大班职工数（人）；B1——一般车间职工生活污水量标准（L/（人·班））；B2——热车间职工生活污水量标准（L/（人·班））；K1——一般车间生活污水时变化系数；K2——热车间生活污水时变化系数；C1——一般车间最大班使用淋浴的职工人数（人）；C2——热车间最大班使用淋浴的职工人数（人）；D1——一般车间淋浴污水量标准（L/（人·班））；D2——热车间淋浴污水量标准（L/（人·班））；T——每班工作时数（h）；36003600AQ22112221112DCDCKBAKB式中：c）工业废水设计流量m——生产过程中每单位产品的废水量标准（L/单位产品）；M——产品的平均日产量；T——每日生产时数（h）；KZ——总变化系数。式中：T3600KMQZ3m⑴上式计算的结果是假定排出的污水都在同一时间内出现最大流量的，用于污水管道设计。⑵该计算方法得到的流量用于污水泵站和污水厂设计不经济。应利用一日污水量逐时变化曲线，求出最大时流量作为总设计流量较为合理。但缺乏资料时，仍采用上式计算。⑶实际工程设计中，地下水位较高时要加上10%～20%的地下水渗入量。321QQQQ污水设计总流量工程中简化计算——污水面积比流量主要参数：生活居住区密度、人均综合用水量、产污率、收集率、生活比流量。Q－管段设计流量K总－总变化系数F－排水流域面积q－面积比流量qFKQ总式中：方案设计4）确定设计方案4）设计方案内容a）平面设计——定线（确定管线的平面位置和水流方向）确定排水区域，划分排水界限；选择出水口位置；拟定排水管道的线路；确定排水管道平面位置——横断面。确定单侧or双侧布管；b）水力计算——定量（确定管线的管径、管长及坡度）流量公式：Q=A·v流速公式：v=C·(R·I)1/2曼宁公式：C=R1/6/n式中：Q——流量；A——过水断面面积；v——流速；R——水力半径（过水断面积与湿周的比值）；i——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；n——管壁粗糙系数。均匀流21321viRn21321iRAnQ设计充满度——设计流量下，水深与管道直径的比值（污水非满流；雨水满流）a为未预见水量增长留有余地；b污泥分解释放一些有害气体，防止其爆炸；c便于管道疏通与管理维护。设计流速——与设计流量、设计充满度相对应的水流平均流速，有最小流速（不淤积流速）和最大流速（不冲刷流速）。规范规定最小设计流速污水为0.6m/s，雨水为0.75m/s。最大设计流速金属管道10m/s，非金属管道5m/s。最小管径——污水：规范要求≥D300，但是济南市政道路一般最小D500，其他项目具体分析。雨水：设计过程中考虑上游流量，适当放大管径。最小设计坡度——相应于管道内流速最小时的管道坡度，一般设计中≥D1000最小坡度为0.0006、D800最小坡度为0.0008、D300最小坡度为0.003、雨水口连接管D300最小坡度为0.01。埋设深度——管道内壁底至地面的距离。规范要求最大允许埋深干燥土壤≤7~8m，多水、流砂、石灰岩地层≤5m。覆土厚度——管顶覆土，管道外壁顶至地面的距离。防止管道被冻裂或受荷载作用而被破坏。最小覆土一般车行道下0.7m，人行道或绿化带0.6m。冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。结合道路纵段高程、现状接入管道高程、现状相交管线高程，雨水还需要结合河道沟渠设计水位。对之前计算的管径、坡度、高程进行复核。c）纵段设计——复核排水工程图纸绘制4.图纸绘制1）平面布置图管道布置；计算管道的检查井编号；设计管道的长度、管径及坡度；设计管段的起止点管底标高；排水管道与其他管线、构筑物的交叉点位置及高程。2）纵断面布置图支管接入处的位置、管径、高程；与其他管线或构筑物交叉点的位置及高程；预埋管、排出口高程；相交河道、沟渠的规划河底、沟底高程及设计水位。3）横断面布置图管线距道路中心线距离；与现状其他管线之间的净距或管中心距离。注意事项5.排水工程工程设计需要注意事项:雨水口布置在道路的相对最低点。对接过路的留预埋管线的位置要准确。起始端管道的埋深要确保周围一定距离范围内的管道能够顺利接入管道。注意高填方路段的预埋管的布置，能否收集两侧的雨污水。排水管道检查井盖尽量避让车轮碾压、人行道盲道砖及路缘石（包括立沿石和平沿石）。同一工程项目排水设计时，雨污水管线高程复核。设计参数选取尽量避让极限值。设计原则1.设计内容2.设计步骤3.其他4.管线综合设计原则1.管线综合1.设计原则重视近期建设规划，并应考虑远景发展的需要；与城市道路交通、城市居住区、城市环境、给水工程、排水工程、热力工程、电力工程、燃气工程、电信工程、防洪工程、地下铁道、结合城市总体发展规划，充分利用城市地上、地下空间；地下通道、人防工程等专业规划相协调；应充分利用现状工程管线。当现状工程管线不能满足需要，经综合技术、经济比较后，可废弃或抽换。1）宏观原则：压力管线让重力自流管线；分支管线让主干管线；可弯曲管线让不易弯曲管线；2）微观原则：备注：压力管线主要有给水管、燃气管、热力管、再生水管；重力管线主要有雨水管、污水管；小管径管线让大管径管线；市政配套管道主要有给水管、污水管、雨水管、燃气管、热力管道、电力电缆、电信电缆、路灯及设施等8种，个别道路还有再生水管。设计内容2.管线综合2.设计内容确定城市工程管线在地下敷设时的排列顺序和工程管线间的最小水平确定城市工程管线在地下敷设时的最小覆土深度；净距、最小垂直净距；（构）筑物、道路、相邻工程管线间的最小水平净距和最小垂直净。确定城市工程管线在架空敷设时管线及杆线的平面位置及周围建设计步骤3.管线综合3.设计步骤横断面布置平面设计a)横断面布置竖向设计b)平面设计1.为避免汽车碾压，方便施工及维护，原则上市政管线在道路下的规划位置，应布置在2.工程管线在道路下面的规划位置宜相对固定，便于日后维护查找。人行道或非机动车道下面。但是往往空间有限，电信电缆、给水、燃气、污雨水排水从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序，应根据工程管线的性质、埋设深度等确定。分支线少、埋设深、检修周期短和可燃、易燃和损坏时对建筑物基础安全有影响的工程管线应远离建筑物。等工程管线可布置在非机动车道或机动车道下面。3.城市道路规划的工程管线应与道路中心线平行，布置在支管较多的一侧。雨水管布置具体项目具体分析，若布置在道路中心线上，可充分利用地下空间避免从卫生角度考虑，污水管与给水管分放在道路两侧。汽车对井盖碾压。但雨水连接支管横穿较多，后期易形成道路病害；若布置在非机动给水管与燃气管放在同一侧，充分利用“规范”净距可为0.5m的规定。燃气管与电力管宜放在道路两侧，避免因燃气泄漏与汽车产生的火花接触引起灾害。电信电缆与电力电缆应布置道路对侧，可避免电磁波的相互干扰。车道下由于管径较大相对占用地下空间也较大。电信电缆、电力电缆宜布置靠近建筑物一侧，充分利用“规范”可与建筑物为0.5m净距的规定。热力管线不宜布置在绿化带及机动车道下。路灯及交通设施线的敷设要考虑后期行道树种植时树穴的影响。c)竖向设计1.当工程管线交叉敷设时，自地表面向下的排列顺序宜为：电力管线、热力管线、2.依照交叉原则并结合管线覆土，确定相交叉管线的竖向高程。燃气管线、给水管线、雨水排水管线、污水排水管线。3.市政道路的路口位置，由于交叉管线较多管位复杂，一般需做路口竖向大样图其他4.管线综合4.其他1.管线桥2.下穿河底管线跨越河流在一至五级航道下面敷设，应在航道底设计高程2m以下；在其他河道下面敷设，应在河底设计高程以下，满足覆土及冲刷要求；当在灌溉渠道下面敷设，应在渠底设计高程0.5m以下。可燃、易燃工程管线不宜利用交通桥梁跨越河流；工程管线利用桥梁跨越河流时，其规划设计应与桥梁设计相结合；架空管线与建（构）筑物等的最小水平净距应符合规范要求。综合管沟内直敷设电信电缆管线、低压配电电缆管线、给水管线、热力管线、排水管线综合管沟内相互免干扰的工程管线可设置在管沟的同一个小室；综合管沟相互有干扰的工程管线应分别设在管沟的不同小室；电信电缆管线与高压输电电缆管线必须分开设置；给水管线与排水管线可在综合管沟一侧布置，排水管线应布置在综合管沟的底部。小结⑴注意上下游专业以及平行专业之间的沟通交流⑵跨专业之间规范的学习⑶施工现场学习，理论与实践相结合。