市政排水及管线综合设计课件

市政道路管线设计市政道路管线设计（排水与管线综合）（排水与管线综合）1市政道路管线设计（排水与管线综合）1目录管管 线线 综综 合合 工工 程程小小 结结排排 水水 工工 程程2目 管 线 综 合 工 程小 结排 水 工 程2概概 述述1.前前 期期 准准 备备2.方方 案案 设设 计计3.注注 意意 事事 项项5.排水工程图图 纸纸 绘绘 制制4.3概 述1.前 期 准 备2.方 案 设 计3.注 意 事 项 概概 述述1.排水工程4 概 述1.排水工程4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）5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6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77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8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99排水工程 前前 期期 准准 备备2.10排水工程 前 期 准 备2.10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11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排水工程 方方 案案 设设 计计3.12排水工程 方 案 设 计3.12方案设计a）平面设计）平面设计c）纵段设计）纵段设计b）水力计算）水力计算1）设计依据）设计依据2）设计原则）设计原则3）确定设计参数）确定设计参数4）确定设计方案）确定设计方案13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）1）设计依据设计依据方案设计141）设计依据方案设计14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15室外排水设计规范（GB50014-2006)09版常用规范、方案设计2）设计原则设计原则16方案设计2）设计原则16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172）设计原则17方案设计3）确定设计参数确定设计参数18方案设计3）确定设计参数183）设计参数确定（雨水）q设计暴雨强度；设计暴雨强度；t降雨历时；降雨历时；T设计重现期，年；设计重现期，年；A1、C、n、b参数参数主要参数：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雨水设计重现期一般取1年，济南建议采用年，济南建议采用2年，立交排水采用年，立交排水采用3-5年。年。暴雨强度公式：暴雨强度公式：式中：式中：193）设计参数确定（雨水）q设计暴雨强度；主要参数：暴雨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=qF 雨水设计流量计算公式：其中：q暴雨强度(L/(sha)；径流系数；F汇水面积（ha）。地面种类地面种类值值各种屋面、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0.1520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3）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）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：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。式中：式中：213）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b）工业企业生活污水流量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）；式中：22b）工业企业生活污水流量式中：22c）工业废水设计流量工业废水设计流量 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：23c）工业废水设计流量 式中：23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。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。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。污水设计总流量污水设计总流量24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工程中简化计算工程中简化计算污水面积比流量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、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。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面积比流量式中：式中：25工程中简化计算污水面积比流量Q管段设计流量式中：25方案设计4）确定设计方案确定设计方案26方案设计4）确定设计方案264）设计方案内容a）平面设计定线定线（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；274）设计方案内容a）平面设计定线（确定管线的平面位置和水b）水力计算定量定量（确定管线的管径、管长及坡度）流量公式：Q=Av流速公式：v=C(RI)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28b）水力计算定量（确定管线的管径、管长及坡度）流量公式：设计充满度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0.6 m/s，雨水为0.75m/s。最大设计流速金属管道10 m/s，非金属管道5 m/s。最小管径最小管径污水：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。29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；埋设深度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78m，多水、流砂、石灰岩地层5m。覆土厚度覆土厚度管顶覆土，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。30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）纵段设计复核复核31结合道路纵段高程、现状接入管道高程、现状相交管线高程，雨水还排水工程 图图 纸纸 绘绘 制制4.32排水工程 图 纸 绘 制4.32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。33图纸绘制1）平面布置图管道布置；2）纵断面布置图支管接入处的 注注 意意 事事 项项5.排水工程34 注 意 事 项5.排水工程34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。35工程设计需要注意事项:雨水口布置在道路的相对最低点。35设设 计计 原原 则则1.设设 计计 内内 容容2.设设 计计 步步 骤骤3.其其 他他4.管 线 综 合36设 计 原 则1.设 计 内 容2.设 计 步 骤3.其 他 设设 计计 原原 则则1.管 线 综 合37 设 计 原 则1.管 线 综 合371.设计原则 重视近期重视近期建设规划，并应建设规划，并应考虑远景考虑远景发展的需要；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、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、热力工程、电力工程、燃气工程、电信工程、防洪工程、地下铁道、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；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、地下通道、人防工程等人防工程等专业规划相协调专业规划相协调；应应充分利用现状工程管线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、。当现状工程管线不能满足需要，经综合技术、经济比较后，可废弃或抽换经济比较后，可废弃或抽换。1）宏观原则：）宏观原则：381.设计原则 重视近期建设规划，并应考虑远景发展的需要；压力压力管线让管线让重力重力自流管线；自流管线；分支分支管线让管线让主干主干管线；管线；可弯曲可弯曲管线让管线让不易弯曲不易弯曲管线；管线；2）微观原则：）微观原则：备注：备注：压力管线压力管线主要有给水管、燃气管、热力管、再生水管；主要有给水管、燃气管、热力管、再生水管；重力管线重力管线主要有雨水管、污水管；主要有雨水管、污水管；小管径小管径管线让管线让大管径大管径管线；管线；市政配套管道主要有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、路灯及设施力电缆、电信电缆、路灯及设施等等8种，个别道路还有再生水管。种，个别道路还有再生水管。39 压力管线让重力自流管线；分支管线让主干管线；可弯曲 设设 计计 内内 容容2.管 线 综 合40 设 计 内 容2.管 线 综 合402.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；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。（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412.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 设设 计计 步步 骤骤3.管 线 综 合42 设 计 步 骤3.管 线 综 合423.设计步骤横断面布置 平面设计 a)横断面布置横断面布置 竖向设计433.设计步骤横断面布置 平面设计 a)横断面布置 竖向设计4b)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工程管线在道路下面的规划位置宜相对固定位置宜相对固定，便于日后维护查找。，便于日后维护查找。人行道或非机动车道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。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。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城市道路规划的工程管线应与道路中心线平行与道路中心线平行，布置在支管较多的一侧。，布置在支管较多的一侧。44b)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 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。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，充分利用给水管与燃气管放在同一侧，充分利用“规范规范”净距可为净距可为0.5m的规定。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。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。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。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，充分利用电信电缆、电力电缆宜布置靠近建筑物一侧，充分利用“规范规范”可与建筑物为可与建筑物为0.5m净距的规定。净距的规定。热力管线不宜布置在绿化带及机动车道下。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。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。45 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、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。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。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46c)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 其其 他他4.管 线 综 合47 其 他4.管 线 综 合474.其他1.管线桥管线桥2.下穿河底下穿河底管线跨越河流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在一至五级航道下面敷设，应在航道底设计高程2m以下；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；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，应在渠底设计高程当在灌溉渠道下面敷设，应在渠底设计高程0.5m以下。以下。可燃、易燃工程管线不宜利用交通桥梁跨越河流；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；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。架空管线与建（构）筑物等的最小水平净距应符合规范要求。484.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；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；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。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。49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、热小结注意上下游专业以及平行专业之间的沟通交流注意上下游专业以及平行专业之间的沟通交流跨专业之间规范的学习跨专业之间规范的学习施工现场学习，理论与实践相结合。施工现场学习，理论与实践相结合。50小结注意上下游专业以及平行专业之间的沟通交流5051谢谢！51