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文檔簡介
廣東省標(biāo)準(zhǔn)
DBJ/TXX-XXX-2020
備案號JXXXX-2020
球墨鑄鐵排水管道工程技術(shù)規(guī)程
TechnicalSpecificationsforDuctileIronPipelineofDrainage
Engineering
(意見征求稿)
2020-XX-XX發(fā)布2020-XX-XX實(shí)施
廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布
本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利
1總則
1.0.1球墨鑄鐵排水管道宜作為長久可靠的管材在排水工程建設(shè)中推廣使用。為了在室外排水
管道工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收中合理地應(yīng)用球墨鑄鐵管道,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可
靠、經(jīng)濟(jì)合理,特制訂本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于廣東地區(qū)新建、擴(kuò)建及改建的城鎮(zhèn)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)的室外球墨鑄鐵排水
管道工程的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。
1.0.3球墨鑄鐵排水管道公稱直徑范圍為DN150mm~DN3000mm,包括有壓和無壓管道,工
作壓力不大于1.6MPa,敷設(shè)方式可采用埋地或明裝。
1.0.4球墨鑄鐵排水管道輸送介質(zhì)包括污水、雨水、合流污水、工業(yè)廢水和再生水,溫度為0℃
~50℃,其中污水、合流污水和工業(yè)廢水應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》
GB/T31962的有關(guān)規(guī)定。
1.0.5除執(zhí)行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國家、地方及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
1
2術(shù)語符號
2.1術(shù)語
2.1.1球墨鑄鐵排水管DIpipesforsewerageapplication
球化鐵液經(jīng)過高速離心鑄造、退火、水壓試驗(yàn)及內(nèi)外防腐處理等工藝生產(chǎn)的直管,應(yīng)用于
排水工程的管材。
2.1.2球墨鑄鐵排水管件DIfittingforsewerageapplication
采用球墨鑄鐵鑄造的彎頭、異徑管、三通、四通等鑄件,滿足管線偏轉(zhuǎn)、分水、變徑、特
殊連接等功能。
2.1.3接口joint
管和管或管件之間的連接部位,通常采用密封圈或密封墊密封,包含滑入式柔性接口、機(jī)
械式柔性接口、自錨接口、法蘭接口等形式。
2.1.4土弧基礎(chǔ)arcshapedsoilbedding
用砂礫回填或原土開挖而形成的,用于支撐管道結(jié)構(gòu)的弧形基礎(chǔ)。由管底基礎(chǔ)層和管底腋
角兩部分組成。
2.1.5水壓試驗(yàn)waterpressuretest
以水為介質(zhì),對已敷設(shè)的有壓管道采用滿水后加壓的方法,來檢驗(yàn)在規(guī)定的壓力值時,管
道是否發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞以及是否符合規(guī)定的允許壓力降標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)。
2.1.6閉水試驗(yàn)waterobturationtest
以水為介質(zhì)對已敷設(shè)的無壓管道所做的嚴(yán)密性試驗(yàn)。
2.1.7球墨鑄鐵檢查井DIinspectionchamber
采用球墨鑄鐵鑄造,且在工廠內(nèi)完成內(nèi)外防腐層的成品檢查井。
2.1.8允許工作壓力allowableoperatingpressure
管或管件在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)安全承受的最大內(nèi)部壓力,不包括沖擊壓,代號PFA。
2.1.9最大允許工作壓力maximumallowableoperatingpressure
管或管件使用中可安全承受的最大內(nèi)部壓力,包括沖擊壓,代號PMA。
2
2.2符號
2.2.1水力計(jì)算
Q—設(shè)計(jì)流量;
C—流速系數(shù);
ν—流速;
A—水流有效斷面面積;
I—水力坡降;
n—粗糙系數(shù);
R—水力半徑。
2.2.2溝槽開挖
B—管道溝槽底部的開挖寬度;
DE—管道結(jié)構(gòu)的外緣寬度;
b1—管道一側(cè)的工作面寬度;
b2—管道一側(cè)的支撐寬度。
2.2.3閉水試驗(yàn)
Q1—允許滲水量;
D—管道內(nèi)徑;
q—實(shí)測滲水量;
W—補(bǔ)水量;
T—實(shí)測滲水量觀測時間;
L—試驗(yàn)管段的長度。
2.2.4管道上的作用和作用效應(yīng)
R—管道結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值;
S—作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
2.2.5材料性能
—管材彈性模量;
—管材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
γ—管材重度;
3
2.2.6幾何參數(shù)
—管道的計(jì)算直徑;
?—管底以下部分人工土弧砂基礎(chǔ)厚度;
2.2.7計(jì)算系數(shù)
—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。
4
3管材管件、接口及附屬構(gòu)筑物
3.1一般規(guī)定
3.1.1球墨鑄鐵排水管、管件和附件的技術(shù)性能要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《污水用球墨鑄鐵管、
管件和附件》GB/T26081的規(guī)定。
3.1.2球墨鑄鐵排水管道工程所使用的管、管件、檢查井及其配套等產(chǎn)品應(yīng)標(biāo)明生產(chǎn)廠家、產(chǎn)
品標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)、規(guī)格、生產(chǎn)批號等,應(yīng)符合有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,且具有產(chǎn)品合格證等有效證
明文件。
3.1.3球墨鑄鐵排水管道工程所使用的管、管件、檢查井及其配套等產(chǎn)品宜設(shè)置便于查詢的數(shù)
字芯片或電子標(biāo)簽(二維碼)。
3.1.4球墨鑄鐵排水管道工程所使用的管、管件、附件及檢查井的內(nèi)外防腐涂層應(yīng)按照訂貨要
求在工廠內(nèi)制作完成,且應(yīng)符合相應(yīng)的國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.5球墨鑄鐵排水管道工程所使用的管、管件、附件及檢查井的表面不應(yīng)有裂紋、重皮,局
部凹陷、鑄造缺陷,毛刺以及飛邊應(yīng)已清除。
3.1.6球墨鑄鐵排水管道應(yīng)依據(jù)C壓力等級或K壁厚等級進(jìn)行分級,具體計(jì)算方法見附錄A,
壁厚級別見附錄B。管件壁厚等級不應(yīng)低于K12。
3.1.7球墨鑄鐵排水管道工程實(shí)施單位應(yīng)組織填寫訂貨信息表,并按照設(shè)計(jì)文件和訂貨信息表
訂貨,如表3.1.7所示:
表3.1.7訂貨信息表
產(chǎn)品信息
產(chǎn)品廠家產(chǎn)品名稱
供貨日期產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
管徑壓力或壁厚等級
內(nèi)防腐要求外防腐要求
標(biāo)準(zhǔn)長度接口型式
PN值密封圈
工程設(shè)計(jì)信息
排水系統(tǒng)所在道路
5
管段井編號輸送介質(zhì)
設(shè)計(jì)流速設(shè)計(jì)坡度
埋深施工方法
回填要求基坑支護(hù)方式
地基處理斷面形式
工程建設(shè)信息
參建單位信息驗(yàn)收信息
3.2管材
3.2.1標(biāo)準(zhǔn)球墨鑄鐵排水管由承口、直管段和插口三部分組成,內(nèi)外噴涂防腐層,其結(jié)構(gòu)型式
如圖3.2.1所示:
圖3.2.1普通球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)型式示意圖
3.2.2頂管專用球墨鑄鐵排水管應(yīng)由承口、直管段和帶有頂推法蘭的插口三部分組成,內(nèi)外噴
涂防腐層,外部再包裹鋼筋混凝土保護(hù)層。如圖3.2.2所示:
6
(a)不帶注漿孔的頂管用排水球墨鑄鐵管
(b)帶注漿孔的頂管用排水球墨鑄鐵管
圖3.2.2頂管專用球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)示意圖
1—球墨鑄鐵排水管;2—護(hù)套;3—頂推法蘭;4—注漿孔;5—注漿孔絲堵;DE—管道外徑;DJ—頂
管管材外徑;Lu—頂管標(biāo)準(zhǔn)長度
3.2.3球墨鑄鐵排水管的公稱壁厚、最小壁厚或壓力應(yīng)通過附錄A壁厚與壓力計(jì)算方法計(jì)算
得出。標(biāo)準(zhǔn)球墨鑄鐵排水管的公稱壁厚的選擇參見附錄B壁厚選擇,頂管專用球墨鑄鐵排水
管公稱壁厚的選擇參見附錄C頂管專用球墨鑄鐵排水管道結(jié)構(gòu)圖及尺寸參數(shù),管道測量出的
壁厚不得小于最小壁厚。
3.2.4球墨鑄鐵排水管及管件的外徑DE及公差應(yīng)符合附錄D的規(guī)定。
3.2.5DN1000及以下承插管的標(biāo)準(zhǔn)長度宜為6m,DN1000以上承插管的標(biāo)準(zhǔn)長度宜為6m或
8.15m,其長度制造公差為-30mm/+70mm。頂管專用球墨鑄鐵排水管標(biāo)準(zhǔn)長度可為1m、2m、
3m、4m、6m,DN700~DN2000的長度制造公差為±10mm,DN2000以上的長度制造公差為
±15mm。自錨接口管道的標(biāo)準(zhǔn)長度由制造商提供。
7
3.2.6球墨鑄鐵排水管、管件和附件的材料力學(xué)性能應(yīng)符合《污水用球墨鑄鐵管、管件和附件》
GB/T26081的規(guī)定,如表3.2.6所示:
表3.2.6球墨鑄鐵排水管道的材料力學(xué)性能
最小抗拉強(qiáng)
最小屈服強(qiáng)度R最小斷后伸長率
度Rp0.2
m(MPa)(%)
(MPa)
鑄件類型
DN150~1000DN1100~3000
DN150~DN150DN1100
A≥
3000A<12%A≥10%A<10%~1000~3000
12%
離心鑄造管420270300270300107
非離心鑄造管、管
42027030027030055
件、附件
注:公稱直徑DN150~1000離心鑄造管壓力分級時設(shè)計(jì)最小壁厚不小于10mm時或壁厚分級時超過K12
時,最小斷后伸長率應(yīng)為7%。
3.2.7離心球墨鑄鐵排水管、管件和附件的布氏硬度值不得超過230HBW,非離心球鐵管、管
件和附件的布氏硬度值不得超過250HBW。
3.2.8埋地球墨鑄鐵排水管、管件和檢查井外防腐涂層主要包括標(biāo)準(zhǔn)防腐涂層、較強(qiáng)防腐涂層、
強(qiáng)防腐涂層三種類別,涂層具體要求如表3.2.8所示:
表3.2.8球墨鑄鐵排水管、管件和檢查井的外防腐要求
涂層等腐蝕性
涂層做法管的標(biāo)準(zhǔn)要求管件和檢查井的標(biāo)準(zhǔn)要求
級等級
宜采用金屬鋅/涂層質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄鐵管外涂層質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄鐵管外
標(biāo)準(zhǔn)防富鋅涂層與終飾表面鋅涂層第1部分—帶終飾面表鋅涂層第2部分—帶終飾
弱
腐涂層層組成的雙層涂層的金屬鋅涂層》GB/T層的富鋅涂料涂層》GB/T
層17456.1。1756.2.
宜采用標(biāo)準(zhǔn)防腐聚乙烯膜質(zhì)量應(yīng)符合《現(xiàn)場安裝聚乙烯膜質(zhì)量應(yīng)符合《現(xiàn)場安裝
較強(qiáng)防
中涂層,再外包聚聚乙烯套球墨鑄鐵管線》GB/T聚乙烯套球墨鑄鐵管線》GB/T
腐涂層
乙烯膜3617。3617。
聚氨酯涂層質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄聚氨酯涂層質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄
鐵管和管件—聚氨酯涂層》鐵管和管件—聚氨酯涂層》
強(qiáng)防腐宜采用聚氨酯涂GB/T24596;環(huán)氧涂層質(zhì)量應(yīng)符GB/T24596;環(huán)氧涂層質(zhì)量應(yīng)符
強(qiáng)
涂層層或環(huán)氧類涂層合《球墨鑄鐵管、管件及附件—合《球墨鑄鐵管、管件及附件—
環(huán)氧涂層(重防腐)》GB/T環(huán)氧涂層(重防腐)》GB/T
34202。34202。
3.2.9內(nèi)防腐涂層主要包括標(biāo)準(zhǔn)防腐涂層、較強(qiáng)防腐涂層、強(qiáng)防腐涂層三種類別,涂層的具體
要求如表3.2.9所示:
8
表3.2.9球墨鑄鐵排水管、管件和檢查井的內(nèi)防腐要求
涂層等級適用介質(zhì)涂層做法管、管件和檢查井標(biāo)準(zhǔn)要求
標(biāo)準(zhǔn)防腐雨水/再生普通硅酸鹽水泥砂漿質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄鐵管和管件——水泥砂漿內(nèi)襯》
涂層水內(nèi)襯GB/T17457。
污水/合流質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄鐵管和管件——水泥砂漿內(nèi)襯》
較強(qiáng)防腐
污水/雨水/鋁酸鹽水泥砂漿內(nèi)襯GB/T17457和《球墨鑄鐵管和管件水泥砂漿內(nèi)襯密
涂層
再生水封涂層》GB/T32488
聚氨酯涂層的質(zhì)量應(yīng)符合《球墨鑄鐵管和管件——聚
強(qiáng)防腐涂聚氨酯、環(huán)氧或環(huán)氧陶氨酯涂層》GB/T24596。環(huán)氧或環(huán)氧陶瓷涂層的質(zhì)量
工業(yè)廢水
層瓷涂層應(yīng)符合《球墨鑄鐵管、管件及附件——環(huán)氧涂層(重
防腐)》GB/T34202。
注:1符合《污水用球墨鑄鐵管、管件和附件》GB/T26081中耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性要求;
2工業(yè)廢水管道宜根據(jù)輸送介質(zhì)的腐蝕性程度選用聚氨酯、環(huán)氧或環(huán)氧陶瓷等涂層。
3.2.10球墨鑄鐵排水管道插口的橢圓度δ應(yīng)符合下列規(guī)定:
1公稱直徑DN150~DN200,在插口外徑DE公差范圍內(nèi);
2公稱直徑DN250~DN600,不超過1%;
3公稱直徑DN700~DN3000,不超過2%。
3.2.11頂管專用球墨鑄鐵排水管的外覆混凝土保護(hù)層的強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級不應(yīng)低于C30。
3.2.12頂管專用球墨鑄鐵排水管宜設(shè)置注漿孔以便于頂進(jìn)施工注入泥漿和工后注入回填材料。
3.3接口
3.3.1接口性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《污水用球墨鑄鐵管、管件和附件》GB/T26081和《球
墨鑄鐵管線用自錨接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定與型式試驗(yàn)》GB/T36173的有關(guān)規(guī)定。
1接口的類型及適用條件見表3.3.1。
表3.3.1接口的類型
接口類型對應(yīng)圖號
滑入式柔性接口圖3.3.1-1
柔性接口
機(jī)械式柔性接口圖3.3.1-2
外自錨接口圖3.3.1-3
自錨接口
內(nèi)自錨接口圖3.3.1-4/圖3.3.1-5
法蘭接口-
2各種類型接口示意圖如下:
9
1——管道插口;2——密封圈;3——管道承口
圖3.3.1-1滑入式柔性接口示意圖
1——螺栓螺母;2——壓蘭;3——密封圈
圖3.3.1-2機(jī)械式柔性接口示意圖
1——螺栓螺母;2——壓蘭;3——擋環(huán);4——焊環(huán);5——密封圈
圖3.3.1-3外自錨接口示意圖
10
1——管道插口;2——鋼牙;3——密封圈;4——管道承口
圖3.3.1-4(a)內(nèi)自錨接口示意圖
1——擋環(huán);2——支撐體;3——焊環(huán);4——密封圈
圖3.3.1-5(b)內(nèi)自錨接口示意圖
3.3.2球墨鑄鐵排水管及管件密封圈材質(zhì)應(yīng)符合《橡膠密封件給、排水管及污水管道用接口密
封圈材料規(guī)范》GB/T21873的有關(guān)規(guī)定。
3.3.3密封圈的外觀應(yīng)光滑平整,不得有氣孔、裂縫、卷褶、破損、重皮等缺陷。
3.3.4球墨鑄鐵成品管件與球墨鑄鐵排水管可采用T型、K型、法蘭接口連接;
3.3.5成品球墨鑄鐵檢查井接口型式宜采用T型接口或K型接口;球墨鑄鐵檢查井的井室與
井筒連接宜采用T型接口,見圖3.3.5。
11
圖3.3.5成品球墨鑄鐵檢查井接口示意圖
3.4球墨鑄鐵檢查井
3.4.1球墨鑄鐵檢查井由井室、井筒、防墜落裝置、井座、井蓋及其它配件組成,各部位尺寸
應(yīng)滿足GB50014的相關(guān)規(guī)定。
3.4.2球墨鑄鐵檢查井井室型式包括直筒流槽式、收口流槽式、直筒沉泥式、收口沉泥式、管
件沉泥式,規(guī)格尺寸見本規(guī)程附錄E的規(guī)定;內(nèi)、外壁應(yīng)涂敷防腐涂層,涂層做法及要求詳
見3.2.8條和3.2.9條。
3.4.3球墨鑄鐵檢查井根據(jù)安裝位置及使用環(huán)境不同分為埋地安裝檢查井(無壓或有壓)、河
道內(nèi)(水下或部分水下)安裝檢查井以及管廊內(nèi)安裝檢查井。
1、防沉降井圈井蓋2、路面3、墊層4、防墜網(wǎng)5、開口器6、井筒7、井室
12
8、三通件9、擋圈10、普通井圈井蓋
圖3.4.3-1埋地安裝檢查井示意圖(無壓)
圖3.4.3-2埋地安裝檢查井示意圖(有壓)
1、密封井圈井蓋(水下)2、開口器3、井筒4、井室5、三通件6、普通井圈井蓋(部分水下)
圖3.4.3-3河道內(nèi)安裝檢查井示意圖,
1、普通井圈井蓋2、井筒3、井室4、球墨鑄鐵支墩5、球墨鑄鐵排水管6、檢修人孔
圖3.4.3-4管廊內(nèi)安裝檢查井示意圖
13
4設(shè)計(jì)
4.1一般規(guī)定
4.1.1球墨鑄鐵排水管道和附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)、《給
水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50332)、《給水排水工程埋地鑄鐵管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》
(CECS142)等國家及行業(yè)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定要求。
4.1.2排水管道工程設(shè)計(jì)中,在進(jìn)行管材選擇時,應(yīng)執(zhí)行地方主管部門的相關(guān)規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)管
徑≥DN300時,宜優(yōu)先采用球墨鑄鐵排水管道和成品球墨鑄鐵檢查井。
4.1.3球墨鑄鐵排水管道可根據(jù)排水系統(tǒng)布置需要,采用無壓管道或有壓管道設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)合理
使用年限不得低于50年。
4.1.4管道的平面位置和高程,應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、地下水位、道路情況、水系情況、原有的
和規(guī)劃的地下設(shè)施、施工條件以及養(yǎng)護(hù)管理等因素綜合考慮確定。
4.1.5球墨鑄鐵排水管道的壁厚應(yīng)根據(jù)外部荷載、地質(zhì)條件、防腐要求、運(yùn)行壓力等因素經(jīng)結(jié)
構(gòu)計(jì)算后,根據(jù)附錄B選擇壁厚。
4.1.6設(shè)計(jì)文件應(yīng)注明球墨鑄鐵排水管道的規(guī)格、壓力等級、接口型式、防腐涂層等相關(guān)參數(shù)。
4.2工藝設(shè)計(jì)
4.2.1在進(jìn)行球墨鑄鐵排水管道設(shè)計(jì)時,應(yīng)掌握全面的基礎(chǔ)資料,并進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,經(jīng)充分論
證后再開展工程設(shè)計(jì)。
4.2.2球墨鑄鐵排水管道的流量、恒定流條件下的流速可按公式4.2.2-1和4.2.2-2計(jì)算:
=(4.2.2-1)
1
=?(4.2.2-2)
式中:Q——設(shè)計(jì)流量(m3/s);
A——水流有效斷面面積(m2);
v——流速(m/s);
R——水力半徑(m);
i——水力坡降;
14
n——曼寧粗糙系數(shù),按本規(guī)程表4.2.4的規(guī)定取值。
4.2.3壓力管道沿程水頭損失計(jì)算,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1壓力管道宜按海曾-威廉(Hazen-Williams)公式計(jì)算:
.
?10.67
==..(4.2.3-1)
式中:i——水力坡降;
l——管段長度(m);
海曾威廉系數(shù),可按本規(guī)程表取值;
Ch——-4.2.4
Dj——管道計(jì)算內(nèi)徑(m),計(jì)算公式見4.2.3-4。
2水泥砂漿內(nèi)襯的壓力管道可按謝才(Chezy)公式計(jì)算:
?
==(4.2.3-2)
式中:C——謝才系數(shù);
R——水力半徑(m)。
3謝才系數(shù)(C)可采用曼寧(Manning)公式計(jì)算:
1
=(4.2.3-3)
式中:n——曼寧粗糙系數(shù),可按本規(guī)程表4.2.4取值。
4管道計(jì)算內(nèi)徑Dj可按下式計(jì)算:
=0.001[?2(+)](4.2.3-4)
式中:Dj——管道計(jì)算內(nèi)徑(m);
DE——管道外徑(mm);
enom——公稱壁厚(mm);
ec——內(nèi)襯層公稱厚度(mm)。
4.2.4管道阻力系數(shù)應(yīng)按表4.2.4取值。
表4.2.4球墨鑄鐵管摩阻系數(shù)
球管內(nèi)襯種類海曾-威廉系數(shù)Ch曼寧粗糙系數(shù)n
水泥砂漿內(nèi)襯130~1200.011~0.012
涂料內(nèi)襯140~1300.0105~0.0115
4.2.5無壓管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s,污水管道在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s,
15
雨水管道和合流管道在滿流時最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s。有壓管道的設(shè)計(jì)流速宜為
0.7m/s~2.0m/s。
4.2.6球墨鑄鐵排水管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和相關(guān)專業(yè)規(guī)劃的要求,管徑應(yīng)按遠(yuǎn)期規(guī)劃
的最高日最高時設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì),按現(xiàn)狀水量復(fù)核,并考慮城鎮(zhèn)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要,有條件的地區(qū)
宜考慮初期雨水進(jìn)入污水管道的因素;雨水管道設(shè)計(jì)流量按當(dāng)?shù)亟涤曩Y料計(jì)算確定。
4.2.7球墨鑄鐵排水管管頂最小覆土深度,應(yīng)根據(jù)外部荷載、管材性能、抗浮要求、土壤性質(zhì)
及與其他管道交叉情況等因素合理確定。管頂最小覆土厚度宜為:人行道下0.6m,車行道下
0.7m。
4.2.8無壓球墨鑄鐵排水管道接口一般不宜偏轉(zhuǎn),特殊情況下管道接口需要借轉(zhuǎn),管道接口的
最大允許轉(zhuǎn)角及安裝允許轉(zhuǎn)角應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求或表4.2.8-1的規(guī)定。
表4.2.8-1沿曲線安裝接口的最大允許轉(zhuǎn)角和安裝允許轉(zhuǎn)角
滑入式柔性接口自錨接口
DN
安裝允許轉(zhuǎn)角(°)安裝允許轉(zhuǎn)角(°)
150~30031.25
350~60020.75
≥70010.25
4.2.9檢查井應(yīng)設(shè)置在管道起點(diǎn)、交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、跌水處以及直線管段
上每隔一定距離處。檢查井在直線管段的最大間距應(yīng)滿足《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)
的相關(guān)規(guī)定,并宜考慮球墨鑄鐵排水管道的標(biāo)準(zhǔn)長度,以倍數(shù)設(shè)置,盡量不斷管或者少斷管。
4.2.10球墨鑄鐵排水有壓管道的始點(diǎn)、終點(diǎn)、分叉處以及河道、道路段,應(yīng)根據(jù)工程的具體
情況和相關(guān)部門的規(guī)定或根據(jù)檢修需求每隔一定距離設(shè)置檢修閥。
4.2.11球墨鑄鐵排水有壓管道的隆起點(diǎn)上及每隔一定距離處應(yīng)設(shè)排氣設(shè)施;管道的低洼處,
閥門間管段低處及每隔一定距離處,應(yīng)設(shè)泄水閥井。
4.2.12有壓管道接入無壓管道系統(tǒng)時,應(yīng)設(shè)消能措施。
4.2.13球墨鑄鐵排水管道接口型式應(yīng)按下列條件選用:
表4.2.13接口選用
接口類型適用條件
普通地質(zhì)條件下管道敷設(shè)時,接口宜采用滑入式柔性接口;
頂管專用球墨鑄鐵排水管宜采用滑入式柔性接口;
柔性接口
接口承受軸向荷載作用,埋地管道設(shè)計(jì)坡度大于或等于25%或明裝管道設(shè)計(jì)坡
度大于或等于20%等條件下,采用柔性接口時應(yīng)采取抗滑措施;
16
敷設(shè)于膨脹土、地基承載力特征值(fak)小于80kPa的軟土等地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域采
用柔性接口時應(yīng)采取地基處理措施。
接口承受軸向荷載作用時,埋地管道設(shè)計(jì)坡度大于或等于25%或明裝管道設(shè)計(jì)
坡度大于或等于20%時,敷設(shè)于膨脹土、地基承載力特征值(fak)小于80kPa
自錨接口
的軟土等地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域時,宜采用自錨接口;
敷設(shè)于江、河、湖、海水體下方時,應(yīng)采用自錨接口。
法蘭接口與閥門、伸縮節(jié)連接或與其他管材連接等。
4.2.14球墨鑄鐵排水管道與檢查井連接,應(yīng)滿足下列規(guī)定:
1與球墨鑄鐵排水檢查井連接宜采用柔性連接方式。
2與現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土檢查井連接宜采用預(yù)埋T型連接件,也可采用預(yù)埋K型連接
件,連接件分為非穿越式和可穿越式兩種型號,見圖4.2.14-1和圖4.2.14-2。
1—T型連接件;2—T型接口
(a)預(yù)埋T型非穿越式連接件(b)預(yù)埋T型可穿越式連接件
圖4.2.14-1鋼筋混凝土檢查井預(yù)埋T型連接件與管道連接
17
1—K型連接件;2—K型接口
(a)預(yù)埋K型非穿越式連接件(b)預(yù)埋K型可穿越式連接件
圖4.2.14-2鋼筋混凝土檢查井預(yù)埋K型連接件與管道連接
3與砌體結(jié)構(gòu)檢查井連接時,結(jié)合部位應(yīng)采用混凝土井壁,連接方式應(yīng)符合本條第2款
的規(guī)定。
4與非球墨鑄鐵檢查井連接時,也可采用柔性防水套管。
4.2.15球墨鑄鐵排水管、管件及附屬構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境和輸送介質(zhì)性質(zhì),選擇合適的內(nèi)、
外防腐涂層,并在設(shè)計(jì)文件中明確標(biāo)注使用位置,涂層類別見表3.2.8和3.2.9。
4.2.16埋地管道輸送污水、合流污水、工業(yè)廢水時,密封圈應(yīng)采用丁腈橡膠(NBR);埋地管
道輸送雨水時,宜采用丁腈橡膠(NBR),也可采用丁苯橡膠(SBR)或三元乙丙橡膠(EPDM)。
明裝管道密封圈應(yīng)采用丁腈橡膠(NBR),且宜采用黑色熱收縮膜包裹。
4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.1管道結(jié)構(gòu)的安全等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153
的規(guī)定。
4.3.2管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)包括管體、管道基礎(chǔ)或支承結(jié)構(gòu)及連接構(gòu)造;對埋地管道尚應(yīng)包括管
周各部位土體的密實(shí)度設(shè)計(jì)要求。
4.3.3非頂管專用球墨鑄鐵排水管應(yīng)考慮管節(jié)、基礎(chǔ)及地基的共同作用,按照柔性管道進(jìn)行結(jié)
構(gòu)分析計(jì)算,不考慮非彈性變形引起的內(nèi)力重分布。
4.3.4埋地球墨鑄鐵排水管在一般地基土質(zhì)條件下可不進(jìn)行縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算,只有在頂進(jìn)施工時,
18
應(yīng)對管口頂壓斷面進(jìn)行局部承壓核算。承壓核算不滿足時,可采用加大壁厚等措施。
4.3.5球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按下列兩種極限狀態(tài)進(jìn)行:
1承載能力極限狀態(tài):管道結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力,管體或接口因材料強(qiáng)度被超過而破壞;管
道結(jié)構(gòu)作為剛體失去平衡(橫向滑移、上浮等)。
2正常使用極限狀態(tài):管道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超過使用期耐久性要求的裂縫寬度限制;管道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)影
響正常使用的變形量限值。
4.3.6球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時,應(yīng)滿足下式要求。埋地球墨鑄鐵排水管S及R
的表達(dá)式見附錄F中的公式(F.0.1),明裝球墨鑄鐵排水管S及R的表達(dá)式見附錄F中的公式
(G.0.7-1)。
≤(4.3.6)
式中:——管道結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。污水管道、合流污水管道、工業(yè)廢水、再生水管道取1.0,
雨水管道取0.9;
S——作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
R——球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值。
4.3.7球墨鑄鐵排水管結(jié)構(gòu)上的作用,可分為永久作用和可變作用兩類:
1永久作用應(yīng)包括管道結(jié)構(gòu)自重、豎向土壓力、側(cè)向土壓力、管道內(nèi)水重和地基的不均勻
沉降。
2可變作用應(yīng)包括管道內(nèi)的地面堆積荷載、地面車輛荷載、地下水浮力和設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力。
4.3.8球墨鑄鐵排水管的計(jì)算指標(biāo)應(yīng)按表4.3.8進(jìn)行取值。
表4.3.8球墨鑄鐵排水管的計(jì)算指標(biāo)
性能指標(biāo)符號設(shè)計(jì)值
5
彈性模量EP1.7×10MPa
重度γi70.5kN/m3
抗拉強(qiáng)度ftd230MPa
4.3.9埋地有壓管道采用承插連接時,在轉(zhuǎn)彎處、分叉處、管道端部堵頭處,以及管徑截面變
化處應(yīng)設(shè)置支墩、止推墩等抗滑措施,支墩規(guī)格應(yīng)通過計(jì)算確定,并滿足抗滑穩(wěn)定性要求,抗
力系數(shù)不小于1.5。
4.3.10對埋設(shè)在地下水位以下的球墨鑄鐵排水管,應(yīng)根據(jù)最高地下水位和管頂覆土條件驗(yàn)算
抗浮穩(wěn)定性。驗(yàn)算時,各種作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,并滿足抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不低于1.1的要求。
19
抗滑及抗浮穩(wěn)定的驗(yàn)算應(yīng)按《給水排水工程埋地鑄鐵管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS142)的規(guī)
定執(zhí)行。
4.3.11球墨鑄鐵排水管在準(zhǔn)永久組合作用下的豎向變形應(yīng)滿足下列要求:
(4.3.11)
,≤?
式中:,——管道在組合作用下的最大豎向變形(mm);
?——管的最大允許徑向變形率(mm)。
,及?的表達(dá)式詳見附錄H及附錄I。
4.4基礎(chǔ)與地基處理
4.4.1開槽施工的球墨鑄鐵排水管的基礎(chǔ)宜采用土弧基礎(chǔ)。土弧基礎(chǔ)詳本規(guī)程圖4.5.5。
1土弧基礎(chǔ)必須保證土弧與管節(jié)的緊密貼合,土弧中心角應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位、排
水管徑、管道埋深等條件確定。
2土弧基礎(chǔ)的材料可選用中砂、粗砂、石屑、級配砂石、卵石或礫石,其最大粒徑不應(yīng)大
于25mm。
4.4.2土弧中心角度應(yīng)按下列規(guī)定確定:
1施工采用的土弧基礎(chǔ)中心角應(yīng)在結(jié)構(gòu)計(jì)算的土弧中心角的基礎(chǔ)上增加30°;
2對不開槽(頂管等)施工工法,土弧基礎(chǔ)中心角2α按120°計(jì)算。
4.4.3管底以下部分土弧基礎(chǔ)的厚度可按下式確定,但不宜大于0.3m。
h≥0.1(1+)(4.4.3)
式中:h——管底以下部分土弧基礎(chǔ)厚度(m)。
4.4.4管道基礎(chǔ)在接口部位的凹槽,宜在鋪設(shè)管道時隨鋪隨挖,凹槽長度L按管徑大小采用,
宜為0.4~0.6m,凹槽深度h宜為0.05~0.10m,凹槽寬度W宜為管道直徑的1.1倍,如圖4.4.4
所示。接口完成后,凹槽隨即用砂回填密實(shí)。
圖4.4.4管道基礎(chǔ)在接口部位的凹槽
20
4.4.5管底基礎(chǔ)層必須鋪設(shè)在符合承載能力要求的地基土層上。當(dāng)遇有軟土、回填土等不良地
基時,應(yīng)按現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地基處理設(shè)計(jì)。
4.4.6常用的管道地基處理方法有換填墊層法、壓填毛石法、加筋墊層法、水泥土攪拌樁復(fù)合
地基、高壓旋噴樁復(fù)合地基、預(yù)制方樁復(fù)合地基等。
4.4.7地基處理方法應(yīng)根據(jù)荷載大小、使用要求和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級,結(jié)合加固原理、土質(zhì)條
件、地下水特征、耗用材料、施工條件、工期要求和對環(huán)境的影響等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,
選擇最佳的地基處理方法。
4.4.8當(dāng)管基下有軟弱下臥層時,尚應(yīng)驗(yàn)算下臥層的地基承載力;對復(fù)合地基尚應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)
度驗(yàn)算。
4.4.11敷設(shè)在道路下的管道,其處理后的地基應(yīng)同時滿足道路和管道對地基的承載力及變形
要求。
4.4.12管道附屬構(gòu)筑物與球墨鑄鐵排水管道的地基處理應(yīng)同步進(jìn)行。
4.5溝槽開挖與回填
4.5.1溝槽開挖應(yīng)按支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,并保證溝側(cè)邊坡穩(wěn)定。
4.5.2溝槽支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算各構(gòu)件的內(nèi)力、側(cè)壁的位移,并驗(yàn)算支護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定、抗滑移、
抗隆起、抗傾覆以及抗管涌等?;娱_挖、監(jiān)測和檢測要求及地下水控制應(yīng)符合JGJ120《建
筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。
4.5.3設(shè)計(jì)應(yīng)提出對周邊環(huán)境進(jìn)行保護(hù)的要求和監(jiān)測的內(nèi)容,并就開挖過程可能造成對周邊環(huán)
境的影響提出保護(hù)措施。
4.5.4管道設(shè)計(jì)中溝槽底部的開挖寬度,宜按下式進(jìn)行計(jì)算,并可根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)調(diào)整:
(4.5.4)
=+2(+)
式中:——管道溝槽底部的開挖寬度(mm);
——管道結(jié)構(gòu)的外緣寬度(mm);
——管道一側(cè)的工作面寬度(mm),可按表4.5.4采用;
——管道一側(cè)的支撐厚度,可取150~200mm。
表4.5.4管道一側(cè)的工作面寬度(mm)
管道結(jié)構(gòu)的外緣寬度D1管道一側(cè)的工作面寬度
21
承插口附近1m寬度常規(guī)段
D1≤500300200
500<D1≤1000400250
1000<D1≤1500500300
1500<D1≤3000700400
圖4.5.4溝槽開挖寬度
4.5.5回填土的密實(shí)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時,應(yīng)按表4.5.5的規(guī)定執(zhí)行。
表4.5.5溝槽回填土的密實(shí)度要求
槽內(nèi)部位最佳密實(shí)度(%)回填土質(zhì)
超挖部分≥95砂石料或最大粒徑小于40mm級配碎石
中砂、粗砂、石屑,軟土地基處理按本規(guī)程
管底基礎(chǔ)層≥90
第4.4.6條規(guī)定執(zhí)行
管道基礎(chǔ)
土弧基礎(chǔ)中心角2
≥95中砂、粗砂、石屑
α加30°
符合本規(guī)程5.3.8條要求的原土,且滿足路基
管道兩側(cè)及管頂以上≥85
回填材料及壓實(shí)度相關(guān)要求
22
圖4.5.5溝槽回填部位與壓實(shí)度示意圖
4.6頂管設(shè)計(jì)
4.6.1頂管場地的選擇
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