水库管网设计说明

xx水库截污管网施工图设计说明
1、设计依据及规范
1.1设计依据
（1）我公司与业主签定的设计合同；
（2）工程范围内的1：500地形图；
（3）《重庆市xx区鸡冠石镇xx水库水环境综合整治方案》。

1.2设计规范及规程
（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）(2011版)
（2）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
（3）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
（4）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
（5）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
（7）各相关专业国家现行规范
2、项目背景
2.1 xx水库基本情况
xx水库位于重庆市xx区鸡冠石镇和平村，属独立湖库，未划定水域功能类别，不属于饮用水源，来水主要为雨水，管理单位为鸡冠石镇政府。

该水库于1958年2月动工兴建，1958年5月竣工。

后经多次整修，形成现在规模。

坝顶高程233.55m，坝顶宽度2.5m，最大坝高8.26m，最大底宽45m，坝轴线长105m，上游坝坡从下而上为1:4.88、1:2.86、1:2.04，下游坝坡1:2.5。

水库现以景观为主要功能，溢洪道位于右岸，为开敞式正槽溢洪道，堰宽0.95米，堰顶高程为233.453米，由于xx水库库尾修建化粪池，溢洪道已被建筑弃碴填筑，至今已无溢洪道。

目前水库整体面积为20250m2，平均水深2.5m，水库周长263.76m,以大地水准面为基准面，该水库的水面标高为227.25m，日常蓄水量为5万m3，换水周期为2.3年，放水设备为涵卧管，最大放水流量为0.0231m3/s，结构较完整。

“xx水库”流域属亚热带湿润季风气候区，多年平均降水量为1142mm，多年平均气温为18.4℃，多年平均蒸发量为1011.1mm，多年平均相对湿度为80%；多年平均风速为1.0m/s，多年平均10分钟最大风速为15m/s，平均无霜期为350d；平均雾日69.3d，多年平均日照时数为1225h。

3、设计范围
该管网系统主要截留水库周边的的生活污水以及雨水。

4、设计参数
4.1设计依据
1）业主提供的技术资料
业主提供的xx水库1:500地形图及项目整治方案
2）执行的技术规范或使用图集
（1）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
（2）《排水检查井》（02S515）
（3）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）
（4）《埋地塑料排水管道工程技术规程》CJJ 143-2010；
（5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）
（6）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
（7）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
（8）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）
（9）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
（10）《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)
（11）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）
（12）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）；
（13）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）。

4.2管网布置原则
（1）应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况，让区域的污水自流排出，经济合理，使用安全。

（2）排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要，同时注意远期发展与分期实施相结合的原则。

排水管道均按远期设计，并能适应片区建设需要，考虑分期实施的可能性。

（3）新建排水管网充分考虑区域排水现状及地块建设的情况，结合地块建设规划，在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。

（4）排水管网设计注意技术性与经济性相结合。

尊重事实，在满足设计标准的前提下，尽量考虑利用现有管网体系和排水设施，并将其整合以发挥功能。

（5）设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上，既考虑技术发展的趋势，积极推动新技术、新工艺、新材料的应用，同时又兼顾经济投入的合理性。

不得使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。

（6）排水管道的平面、高程布置充分考虑各种城市管线的敷设走廊，在考虑经济性的同时预留足够的空间，为管线综合提供条件。

4.3设计范围
本工程设计范围为xx水库周边管道截流的设计。

污水管网按现有服务范围敷设，远期新规划范围只考虑概念设计，不计入本次设计的管网工程量中，但在本次设计管网中预留接入点并确保高程上能接入本设计管网。

4.4排水体制确定
根据xx水库的排水现状，本项目污水收集方案：为雨污合流制，故本方案排水体制建设为：修建溢流井截流的雨污合流制。

4.5管渠的断面形式确定
排水管渠的断面形式必须满足力学、水力学以及经济上和养护管理上的要求。

在静力学方面，管道必须有较大的稳定性。

在承受各种荷载时是稳定和坚固的；在水力学方面，管道断面应具有最大的排水能力，并在最小设计流量下不产生沉淀物；在经济方面，管道造价应该是最低的；在养护方面，管道断面应便于冲洗和清通淤积。

根据现场的实际情况，xx区污水收集利用的管道原有断面形式不作改变，只是疏通、调整、防渗等处理后利用，而其它污水收集确定采用圆形断面作为污水主干管的设计断面形式。

圆形断面具有较好的水力学性能，在一定的坡度下，指定的断面面积具有较大的水力半径，因此流速大，流量也大。

此外，圆形管便于预制，使用材料经济。

对外压力的抵抗力较强，若挖土的形式与管道相对称时，能获得较高的稳定性，在运输和施工养护方面也较方便，因此是最常用的一种断面形式。

4.6管材选择
在排水工程中，合理地选用管道材料是节省工程投资，确保排水工况和安全运行的重要环节。

（1）管材选择原则
选择管材基本原则是：排水管渠必须具有足够的强度，以能承受外部的荷载和内部的水压；排水管渠应具有能抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的能力；也应具有抗腐蚀的性能，以免在污水或地下水的侵蚀作用（酸、碱或其他）下很快损坏；排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入；排水管渠的内壁应光滑，使水流阻力尽量减小。

排水管渠应就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，以便尽量节省管渠造价及运输和施工的费用。

排水水力条件要好，维修工作量少，使用性能可靠，使用年限长，内壁光滑，排水能力基本保持不变，工程造价低，能适应当地工程地质条件。

(2)管材比选
近年来随着工程技术、新型材料的发展，加上大量引进国外先进技术设备，为排水管道管材的选择提供了更多的余地。

目前，国内常用的污水管道主要有钢筋混凝土管、UPVC管、双壁波纹管等。

几种管材的性能比较汇总如表6.1所示。

表6.1 几种常用管材性能比较表
管材
性能
钢筋混凝土管双壁波纹管UPVC管使用寿命较长长长
抗渗性能较差强较强
防腐性能较强强强
承受外压
可深埋
能承受较大外压强度高，抗压性
好
受外压能力较差
抗沉降性差好较好
接口形式
承插式橡胶圈止
水热熔焊
套管
橡胶止水
粗糙度（n值）水头损失0.013～0.014
水头损失较大
0.011
水头损失较小
0.009
水头损失较小
重量管材运输
重量大
运输较麻烦
重量较小
运输方便
重量较小
运输方便
管材价格（相对）便宜较贵稍贵对基础要求较高较低较低
考虑上述综合因素，从我国国情出发，一般考虑玻璃钢管、钢筋混凝土管及塑料管。

①钢筋混凝土管
钢筋混凝土管是传统的污水管道管材，也是目前国内应用最广泛的排水管材。

与新型管材相比，其优势是价格低廉，生产企业众多，可就近购买或在施工现场预制，避免长途运输；同时大部分施工单位对混凝土管的施工技术非常了解，施工经验丰富，但施工时需要做混凝土管道基础。

②塑料管
UPVC管和双壁波纹管是新型的排水管材，与传统的钢筋混凝土排水管比较，具有以下特点：强度和刚度较好，属于柔性管，抗压耐冲击，满足埋地敷设抗外负载要求；具有优异的水力特性，内壁光滑、阻力小，同流量使用口径比混凝土管小；管内不结垢，耐腐蚀；管道接口方法简单易行，施工质量易保证，抗沉降、密封性能好，不泄漏，对环境无污染；质量轻，搬运安装方便；通常采用砂石基础；管道使用寿命长，大于50年。

从上表可看出，新型塑料管在技术性能和施工、管理上具有较大优势，而钢筋混凝土管在管材价格上具有优势。

根据工程经验，综合运输、装卸、安装、维护等费用后，小口径（DN<600mm）塑料管与钢筋混凝土管的综合造价相差不大，但大口径塑料管的综合造价则显著高于钢筋混凝土管。

从国内排水管道管材的使用情况看，目前新建排水工程中小口径排水管普遍采用塑料管。

（3）管道材质的确定
排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压，外部荷载包括土壤的重量——静荷载，以及由于车辆运行所造成的动荷载。

同时排水管渠还应具有抵抗水中杂质的冲刷和磨损及抗腐蚀等性能；排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入；排水管渠的内壁应光滑，使水流阻力尽量减小；排水管渠应就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，以便尽量降低管渠的造价及运输和施工费用。

由于管道建设所占投资的比重较大，且因管材选用不当造成事故或出现资金浪费的实例也较多，因此合理经济确定管材的选用对节省投资、方便施工、安全运行意义很大。

根据本工程的设计规模，通过综合的技术经济比较，同时结合重庆市有关部门的规定，本工程的污水主管道采用双壁波纹管以及铁铸管。

4.7管道设计要求
（1）设计坡度
排水管的坡度一般应尽量与道路或自然地面坡度相同，为确保管道内污水流速过大或过小，管径为500的管道设计坡度不小于0.0012，管径为700的管道设计坡度不小于0.0010。

（2）设计流速
尽量保证不淤不冲。

（3）管道管径
通过计算并结合《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002），本设计主管道管径选择DN500的铸铁管、DN700、DN500的双壁波纹管和宽为500的沟渠。

（4）设计埋深
管道的埋深满足冰冻和冻土、地面荷载、各户连接管衔接等三个因素的要求。

（5）检查井
在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变等处以及相隔一定距离的直线管渠段上应设检查井，检查井井底材料采用低标号混凝土，井底设弧形流槽。

本项目设计7座检查井，1座溢流井。

具体布置见截污管道工程平面布置图，具体结构见标准图集06MS201-3。

（6）尾水厌氧处理装置
本项目管道接出大坝处设置一个尾水处理一体化装置，具体布置见截污管道工程平面布置图。

（7）基础及接口
UPVC管与检查井连接时，井壁内预埋管件或短管，承口向外，便于承口连接；HDPE 双壁波纹管采用橡胶密封承插粘接。

新建污水支管接入污水主干管或支干管，应根据地面标高情况采用跌水或管顶平接的形式。

4.8 双壁波纹管安装要求
（1）设计适用条件
覆土容重≤20KN/m2，管顶最小要求覆土厚度为一倍管直径且不小于0.7米，管顶最大允许覆土厚度为6.0米，双壁波纹管环刚度不小于SN8，地面堆载10Kpa。

（2）沟槽开挖
沟槽槽底净宽度，可按各地区的具体情况并根据管径大小、埋设深度、施工工艺等确定。

当管径不大于450mm时，管道每边净宽不宜小于300mm；当管径大于450mm时，管道每边净宽不宜小于500mm。

沟槽形式应根据施工现场环境、槽深、地下水位、土质情况、施工设备及季节影响等因素制定。

开挖沟槽应严格控制基底高程，不得扰动基底原状土层。

基底设计标高以0.2～0.3m的原状土，应在铺管前用人工清理至设计标高。

如遇超挖或发生扰动，可换填10-15mm天然级配砂石料或最大粒小于40mm的碎石，并整平夯实，其密度应达到基础层密实度要求，严禁用杂土回填。

槽底如有尖硬物体必须清除，用砂石回填处理。

槽底不得受水浸泡，若采用人工降水，应待地下水位稳定降至沟槽底以下时方可开挖。

（3）管道基础
管道应采用土弧基础。

对一般土质，应在管底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的砂砾基础层，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。

基础密度应符合表5.6.4-1的规定。

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，地基原状土被扰动而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。

管道基础中在承插式接口、套筒连接等部位的凹槽，宜在铺设管道时随铺随挖。

凹槽的长度、宽度和深度可按管道接头尺寸确定。

在接头完成后，应立即用中粗砂回填密度。

对由于管道荷载、地层土质变化等因素可能产生管道纵向不均匀沉降的地段，应在管道敷设前对地基进行加固处理。

（4）管道与检查井连接
管道与混凝土或砖砌检查井连接时，宜采用刚性连接。

当管道已敷设到位，在砌筑砖砌检查井井壁时，宜采用现浇混凝土包封插入井壁的管端。

混凝土包封的厚度不宜小于100mm，强度等级不得低于C20。

当管道未敷设，在砌筑检查井时，应在井壁上按管道轴线标高和管径开预留洞口。

预留洞口内径不宜小于管材外径加100mm。

连接时用水
泥砂浆填实插入管端与洞口之间缝隙。

水泥砂浆的配合比不得低于1:2，且砂浆内宜掺
入微膨胀剂。

砖砌井壁上的预留洞口应沿圆周砌筑砖拱圈。

管道与检查井连接完毕后，必须在管端连接部位的内外井壁做防水层，并符合检查井整体抗渗漏的要求。

当管道敷设在软土地基或不均匀地层上时，检查井与管道连接可采用过渡段。

过渡段由不少于2节短管柔性连接而成，每节短管长600-800mm。

过渡段总长度根据地质条件确定，可取1500-2000mm。

柔性接头可采用承插式、套筒式(平口管)等橡胶密封圈接头。

过渡段与检查井宜采用刚性连接。

（5）回填
管道敷设后应立即进行沟槽回填。

在密闭性检验前，除接头部位可外露外，管道两侧和管顶以上的回填高度不宜小于0.5米；密闭性检验合格后，应及时回填其他部位。

沟槽回填从管道、检查井等构筑物两侧同时对称进行，并确保管道和构筑物不产生位移。

必要时应采取临时限位措施，防止上浮。

管底基础部位开始到管顶以上0.7m范围内，必须用人工回填，严禁用机械推土机回填。

管顶0.7m以上部位的回填，可用机械从管道轴线两侧同时回填，夯实或碾压。

回填前排出沟槽积水。

不得回填淤泥、有机质土及冻土。

回填土中不应含有石块、砖及其他杂硬带有棱角的大块物体。

回填时应分层对称进行，每层回填高度就不大于0.2m，以确保管道与检查井不产生位移。

从管底到管顶以上0.5m范围内的沟槽回填材料，可用碎石屑、粒径小于40mm的砂砾、中粗黄砂、粉煤或开挖出来的易于夯实的良质土。

详见表6.1-2。

设计管基支承角2α范围内必须中粗砂填充密实。

管道位于车行道下，铺设后即修筑路面或管道位于软土地层以及低洼、沼泽、地下水位高的地区时，沟槽回填应先用中粗砂将管底腋角部位填充密实后，再用中精砂或石屑分层回填至管顶以上0.4m，再往上可回填良质土。

管顶0.4m以上若修建道路则按道路规范要求执行。

表6.2 沟槽回填土的密实度要求
槽内部位最佳密实度回填土质
超挖部位95%
砂石料或最大粒径小于40mm级
碎石
管道
基础
管低基础层85～90%
中砂、粗砂、软土地基按规程规
定执行
土弧基础中心角95% 中砂、粗砂
管道两侧95% 中砂、粗砂，碎石屑、最大粒径
小于40mm级配砂砾或符合要求
的原土。

管顶以上
0.5米范围
管道两侧90%
管道上部85%
管顶0.5米以上
按地面或道
路要求，但不
小于80%
原土
理、质监及相关部门共同参与进行。

5、其他
（1）由于本工程管道沿线地形、现状管网复杂。

施工前,施工方应按设计图放线，沿线踏勘，如遇障碍或现状地形变化较大等情况，对管道线型有影响时，应及时通知设计，待调整设计后方能施工。

（2）由于本工程管道沿线地形地质十分复杂，局部施工放线还会受拆迁和规划建设情况的影响，因此施工中不可预见因素较多，应认真阅读设计文件及相关建设资料，做好施工组织和临时支护，开挖过程中加强临近边坡的观察，采取合理的施工手段，避免出现安全事故。

（3）在回填前排水管道应根据《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50242-2008）规范按无压管道进行严密性试验。

（4）管内底标高是确定排水管道高程的主要依据，地面标高（或埋深）若与实际出入较大时，应及时通知设计人员研究解决。

施工过程中若遇到各种现状管线，应采取适当的
保护措施。

（5）沟槽开挖后必须及时做好基础，安装管道，以免地基被水浸泡降低承载能力。

若有地下水渗出或有淤泥、土质松散等情况时应对地基进行处理。

埋地段管道若遇不良地质情况，施工方需及时汇报，由监理、设计、业主共同研究解决。

（6）在施工过程中应严格按图施工，若有任何不详或变更，应及时通知设计单位和业主。

施工单位须严格按设计图及《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）等有关国家现行的施工规范和技术要求进行施工。

（7）混凝土及钢筋混凝土构筑物必须浇筑密实，不得出现蜂窝、麻面。

（8）凡接入本工程的污水应在进行了预处理并达到城市污水综合排放标准后方可接入。

（9）其余未尽事宜按国家现行规范和标准执行。

6、工程量表
由于各施工单位根据现场情况对管道基础开挖工艺及施工方式有所不同，导致管道土石方有所区别，故本次设计主要工程量表中未包含管道土石方开挖量。

表6.3 凤凰社区污水处理管网工程量清单
序号工程内容规格数量单位备注
1 检查井Φ1250 7 座02S515-24
2 1-2截污管道DN500 47.18 m 铸铁管
3 3-7截污管道DN700 201.26 m 双壁波纹管
4 8-10截污管道DN500 24.76 m 双壁波纹管
5 溢流井Φ1250 1 座
6 尾水处理一体35.34m3 1 座
化装置
注：本表工程量仅供施工预算参考，具体工程量应以施工现场实际发生计。

7.施工注意事项
7.1污水管线长度均为理论平面长度，施工时以实测为准。

7.2沟槽开挖边坡开挖深度大于3.0m时应增加支撑措施。

边坡坡度及支撑方式应符合上述GB50268-2008规范的规定，由于管底标高接近水面，在开挖过程中应注意安全。

7.3若无特别注明，管道基础承载力应不小于150kN/m2，填方段管道基础密实度应大于96%。

根据管道处地质情况的不同，对管道的地基分别进行如下处理：（1）管道基础持力层为岩层时，岩层可以作为基础持力层；（2）管道基础持力层为粘土层时，地基容许承载力虽然满足设计要求，但是为了减少管道基础的变化和控制不均匀沉降，因此要求对地基进行换填，换填厚度定为0.5m。

（3）对于管道沿线范围内下覆土层变化位置，应对地基进行换填，换填厚度不小于0.5m，换填长度从土层变换交接处沿管线两侧各不小于1.0m。

（4）管道凸出地面线以上时，应采用满包混凝土基础，详见图纸。

（5）管道埋入水下时，无特别设计，施工时不能进行有效的抽排水，则应采用满包混凝土基础，且每隔1000设一道抱筋，详见图纸。

（6）换填材料一律采用级配砂砾，横向换填范围顶宽为管道基础最外侧结构轮廓线外延0.5m，两侧向外按照45°进行扩散，换填深度不小于0.5m。

且要求换填层下地基必须进行特别夯实，压实系数不得小于0.96，换填层的压实系数不得低于0.96；位于道路路基的，压实系数及埋置深度按道路要求施工。

在施工时，应加强地质检测和地质验槽，若地基要求不能满足设计要求或地质情况与设计采用的不符，应及时反馈给设计单位，以便能根据现场实际地质情况进行动态设计，根据现场的实际地质情况对地基采用相应的技术处理。

7.4管道基坑开挖时应首先开挖至基底标高，检查开挖质量和基底承载力，确保地基承载力以及压实度达到设计要求，若相关指标达不到设计要求，应根据现场具体情况进行相应的地基处理。

本工程采用明挖方法施工。

施工前应熟悉边坡地质环境资料，了解影响边坡稳定的主要地质特征和边坡破坏模式，精心作好施工组织设计；熟悉边坡周边建（构）筑物的分布和特点，并采取可靠的施工保护措施。

管道周围回填土不得使用泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等。

应选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径应小于150mm，且在最佳含水量时压实。

填方若为土石混和料，且石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚2 ／3,当石料强度小于15Mpa,石料最大粒径不得超过压实层厚。

周围的回填土应在对称的两侧均匀分层回填压(夯)实，填土材料宜采用砂砾等透水性材料或素土。

基坑土方回填应在管道验收合格后及时进行，对基坑应尽快回填以保护管道的正确位置，防止基坑坍塌，并恢复地面减少对生产生活的影响，回填土应分层夯实，避免产生不均匀沉降。

7.5混凝土及钢筋混凝土构筑物必须浇筑密实，不得出现蜂窝、麻面。

7.6施工前应校测已建各种管道及断面高程、位置与设计是否吻合，如有矛盾及时联系设计人员共同研究解决。

7.7 UPVC管道应根据GB50268-2008规范按无压管道进行严密性试验，双壁波纹管应根据规程CECS122：2001按无压管道进行密闭性检验。

7.8排入市政排水管道的水质应符合现行行业标准《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）的有关规定。

7.9其余未尽事宜按国家现行规范和标准执行。