市政工程排水管道設(shè)計(jì)及施工

第一部分 排水管渠設(shè)計(jì)常識(shí),第一章 緒論,第一節(jié) 概述,將城市污水和降水，有組織地收集起來， 輸送到污水處理廠進(jìn)行無害化處理并對(duì)其利用的整個(gè)系統(tǒng)，稱排水工程系統(tǒng)。 城市排水的對(duì)象，按來源及水質(zhì)分類，可分為生活污水、生產(chǎn)廢水和降水三大類。,第一節(jié) 概述,生活污水是指在人們的生活活動(dòng)過程中所產(chǎn)生的污水，主要來自廚房、廁所、洗衣房等，其水質(zhì)含有大量的有機(jī)物，從化學(xué)成分來看，以碳、氫、氧、硫、磷、鐵、鈣、鎂、鉀等組成的脂肪、蛋白、糖類及其衍生物，同時(shí)含有大量的細(xì)菌及寄生卵，是傳染病的主要傳染介質(zhì)，因此對(duì)生活污水，必須進(jìn)行無害化處理。,第一節(jié) 概述,生產(chǎn)廢水是人們?cè)谏a(chǎn)過程中產(chǎn)生的，由于各種產(chǎn)品的工藝過程不同，用水量的不同，所以生產(chǎn)廢水的水質(zhì)情況和水量也不同。有的生產(chǎn)廢水污染極其嚴(yán)重，稱為工業(yè)污水。這些被嚴(yán)重污染的工業(yè)污水，會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境，必須進(jìn)行無害化處理。也有些工業(yè)廢水沒有嚴(yán)重污染，如冷卻用水等知識(shí)溫度升高，經(jīng)冷卻后尚可重復(fù)使用或循環(huán)使用。,第一節(jié) 概述,降水逕流是指雨、雪、雹等降到地面上的水，其中以雨水為代表，其水質(zhì)隨大氣被污染程度和性質(zhì)的不同而不同。值得注意的是雨水量的變化較大，其主要特點(diǎn)是季節(jié)性及集中性。在雨季以及雨季中可能有幾天的降雨量很大，從而形成單位時(shí)間內(nèi)的雨水逕流量很大，甚至?xí)斐伤疄?zāi)，因而對(duì)雨水的及時(shí)排放，就稱為排水工作者的重要任務(wù)之一。,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,由于對(duì)城市污水及雨水的排除方式不同，所采用的管渠系統(tǒng)也不同，各種不同的排水方式形成了各種不同的排水體制。,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,一、合流制 如果城市污水和雨水在同一排水管渠系統(tǒng)中輸送排放，則稱為合流制。合流制排水系統(tǒng)又可分為直泄式、全處理式和截流式等幾種?，F(xiàn)在常用的是截流式的合流系統(tǒng)。 截流式是一種改造舊有合流管渠系統(tǒng)的一種較好的方式。其措施是在合流管道將要接入天然水體時(shí)，在河岸邊修建一條污水截留管，將合流管中的污水截流輸送到污水處理廠進(jìn)行處理，而大部分雨水可直接排入河道。其截流設(shè)備俗稱截流井。,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,溢流堰式溢流井,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,跳越堰式溢流井,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,截流槽式溢流井,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,二、分流制 雨、污水各用專用管渠系統(tǒng)排放，稱為分流制，按我國現(xiàn)行室外排水管渠設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ14-87）規(guī)定，新建排水管渠都應(yīng)按分流制建設(shè)，以保護(hù)水體。,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,二、分流制各種不同性質(zhì)的污水，分別由各自的專用管渠排放，稱為完全分流制。只建有城市污水管渠，雨水暫靠地面逕流排放，待將來城市發(fā)展，資金充足時(shí)在修建雨水管渠形成完全分流制系統(tǒng)。這種形式適用于新開發(fā)的城鎮(zhèn)。若修建成完全分流制的兩套排水管渠，再把雨水系統(tǒng)中的初期雨水，通過截流設(shè)備截流到污水管渠中，而將暴雨逕流排放到河流中，能夠更有效的保護(hù)水體，稱為半分流制。,第二節(jié) 排水系統(tǒng)的體制,這里主要提醒注意的是半分流制同截流式合流制，雖然都是通過截流設(shè)備達(dá)到截流目的，但半分流制是將雨水管渠中的初期雨水截流到污水處理廠，而截流式合流制是將合流管渠中的污水截流到處理廠。,第三節(jié) 排水系統(tǒng)的組成,排水工程系統(tǒng)中包括接受、排除、處理、利用等幾部分。其基本組成是：室內(nèi)排水設(shè)施、室外排水管網(wǎng)及其附屬構(gòu)筑物、泵站與壓力管道、污水處理構(gòu)筑物以及尾閭工程等五部分。,第三節(jié) 排水系統(tǒng)的組成,進(jìn)行管道布置時(shí)，要考慮下列原則：充分利用地形，主要干線要布置在地形高程較低的低谷區(qū)，以便最大限度地接入支干管渠。同時(shí)要考慮盡量沿城市街道布置在人行道下或慢車道下，以減小動(dòng)荷載和便于檢修。當(dāng)街道寬度較大時(shí)，應(yīng)考慮在街道兩側(cè)各設(shè)一條，以減少過街管；還要盡量避免地上地下交叉。避免小流量長距離的管道。在布置雨水管時(shí)，要充分利用地形，就近排入水體。,第一節(jié) 管道的布置及埋深,一、管道布置 污水管道的定線，一般按先確定主干管、再定干管、最后確定支管的順序進(jìn)行?？傮w規(guī)劃中，只決定污水主干管、干管的走向與平面布置。在詳細(xì)規(guī)劃中，除以上內(nèi)容外，還要決定污水支管的走向及位置。 管道系統(tǒng)布置和定線的原則盡可能在管線短、管道埋設(shè)深度淺的情況下，使最大區(qū)域的污水或雨水能自流排除。 地形：在定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢(shì)，順坡排水。在排水區(qū)域較低處，敷設(shè)主干管或干管，這樣干管或支管的污水能自流接入。 地質(zhì)條件也影響管道系統(tǒng)布置。 地下建筑和障礙物對(duì)管道系統(tǒng)布置也有影響。,第一節(jié) 管道的布置及埋深,一、管道布置 管道定線時(shí)注意事項(xiàng),主干管布置在堅(jiān)硬密實(shí)土壤中,盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地,避免與地下構(gòu)筑物交叉,不宜敷設(shè)在繁忙、狹窄的街道下（通常設(shè)在污水量較大一側(cè)或地下管線較少一側(cè)的人行道、綠化帶或慢車道下，當(dāng)?shù)缆穼挾瘸^40米時(shí)，可考慮在道路兩側(cè)各設(shè)一條污水管）,集中流量盡量排入上游,第一節(jié) 管道的布置及埋深,一、管道布置 管道縱坡盡可能與街道縱坡取得一致。 水管的最小縱坡不得太小，一般不小于0.3%。為防止或減少沉淀，雨水管設(shè)計(jì)流速常采用自清流速，一般為0.75米秒。 為了滿足管中雨水流速不超過管壁受力安全的要求，對(duì)雨水管的最大縱坡也要加以控制，通常道路縱坡大于4%時(shí)，需分段設(shè)置跌水井。,第一節(jié) 管道的布置及埋深,二、管道埋深 最大允許埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超過78m, 地下水位較高，可能產(chǎn)生流沙的地區(qū)不超過45m。 最小埋深：等于管直徑與管道上面的最小覆土深度之和。 在車行道下，管頂最小覆土深度一般不小于0.7m。 冰凍地區(qū)，則要依靠防凍要求來確定覆土深度。,第二節(jié) 污水量及變化系數(shù)的概念,由于各地、各階層居民生活方式不一，各種居住條件及衛(wèi)生設(shè)備條件不一，生活污水排除量就不一樣，各地各種條件居住區(qū)的排水定額如下表。,第二節(jié) 污水量及變化系數(shù)的概念,一、變化系數(shù)一年內(nèi)最高日 污水量與平均日污水量之比，其比值稱日變化系數(shù)，同樣，一天內(nèi)24小時(shí)各小時(shí)的污水量也不一致，最高日內(nèi)最高時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量之比，稱時(shí)變化系數(shù)。定義日變化系數(shù)與時(shí)變化系數(shù)之乘積為總變化系數(shù)。式中：K總總變化系數(shù)Q平均平均日平均時(shí)秒流量（l/s）,第二節(jié) 污水量及變化系數(shù)的概念,二、污水量計(jì)算北京現(xiàn)在設(shè)計(jì)污水管時(shí)，是按北京市的實(shí)際情況制定的適用于北京地區(qū)使用的面積比流量定額。北京市規(guī)定：城區(qū)、近郊區(qū)已建成區(qū)的排水區(qū)定額是則設(shè)計(jì)污水量可按下式計(jì)算：（l/s） 式中： Q設(shè)設(shè)計(jì)污水量（l/s）K總總變化系數(shù) F流域面積（ha）q面積比流量,第三節(jié) 管渠水力計(jì)算簡介,一、水力計(jì)算公式 現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，水力計(jì)算按謝才曼寧公式計(jì)算：式中：Q流量，m3/s；A過水?dāng)嗝婷娣e，m2；v流速，m/sR水力半徑（過水?dāng)嗝娣e與濕周的比值），m；i水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；n管壁粗糙系數(shù)，雨水n=0.013污水n=0.014,第三節(jié) 管渠水力計(jì)算簡介,二、污水管道水力計(jì)算的數(shù)據(jù)控制污水管道水力計(jì)算的任務(wù)就在計(jì)算通過一定流量所必須的過水?dāng)嗝?，從而合理地確定管徑。污水管較常用的是圓形管，其水力特性是流速與流量的最大值不發(fā)生在滿流狀態(tài)。各種不同充滿度時(shí)的流速、流量同滿流時(shí)的流速、流量關(guān)系，如下表。,第三節(jié) 管渠水力計(jì)算簡介,充滿度的意義是：管道以水深與管徑的比值來表示，渠道是以水深與設(shè)計(jì)最大水深的比值來表示。,第三節(jié) 管渠水力計(jì)算簡介,二、污水管道水力計(jì)算的數(shù)據(jù)控制,設(shè)計(jì)充滿度（h/D）,設(shè)計(jì)流速（v）,最小管徑（D）,最小設(shè)計(jì)坡度（i）,污水管道的埋設(shè)深度,第四節(jié) 設(shè)計(jì)管段與管段設(shè)計(jì)流量,一、設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)管段的意義是兩個(gè)檢查井之間的一個(gè)管段，如果設(shè)計(jì)流量、坡度都不變，則可取同一管徑，稱為一個(gè)設(shè)計(jì)管段。二、管段設(shè)計(jì)流量管段設(shè)計(jì)流量包括本段的污水設(shè)計(jì)流量，集中流量和轉(zhuǎn)輸前一管段的流量三個(gè)流量之和，可按下式計(jì)算：,第四節(jié) 設(shè)計(jì)管段與管段設(shè)計(jì)流量,式中：Q管段設(shè)計(jì)流量K總總變化系數(shù)F排水流域面積q面積比流量qj集中流量,第五節(jié) 污水管設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),（1）確定管道的管徑和坡度應(yīng)與確定管道的起點(diǎn)終點(diǎn)埋深交錯(cuò)進(jìn)行。 （2）必須仔細(xì)研究管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。控制點(diǎn)常位于區(qū)域的最遠(yuǎn)或最低處。各條管道的起點(diǎn)、低洼地區(qū)的個(gè)別街坊、污水出水口較深的工業(yè)企業(yè)或公共建筑都是研究的對(duì)象。 （3） 水力計(jì)算從上游依次向下游進(jìn)行一般情況下，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增加或不變。但是，當(dāng)管道坡度突然變小時(shí)，設(shè)計(jì)流速才允許減小。另外，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)管徑也應(yīng)相應(yīng)增加或不變。但是，當(dāng)管道坡度突然增大時(shí)，管徑也可以減小，減小的范圍不得超過50100mm。,第五節(jié) 污水管設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),（4）跌水井的設(shè)置在地面坡度太大時(shí)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁被沖刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段的覆土厚度無法滿足最小限值的要求，甚至超出地面，因此在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)可設(shè)置跌水井在旁側(cè)管與干管的連接處。要考慮干管的埋深是否允許旁側(cè)管接入，根據(jù)情況設(shè)置跌水井。 （5）泵站的設(shè)置在干燥土壤中，管道的埋深一般不超過78 m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中，一般不超過5 m。如果超過，則要設(shè)置泵站,第一部分 排水管渠設(shè)計(jì)常識(shí),第三章 雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)常識(shí),第一節(jié) 概述,雨水逕流的水質(zhì)，與其所流經(jīng)的地面情況有關(guān)，一般說初期雨水較臟，而經(jīng)過一段時(shí)間后，逕流水就比較清潔了。因此就應(yīng)該盡量就近排入水體。在設(shè)計(jì)管徑時(shí)按滿流計(jì)算，并允許按地區(qū)重要程度有一定時(shí)間的溢流。,第二節(jié) 雨水管渠系統(tǒng)及共布置,雨水管渠系統(tǒng)大體上由以下幾個(gè)部分組成：房屋及庭院雨水排除系統(tǒng)、雨水口、雨水管渠、檢查井、出口。必要時(shí)可以設(shè)置雨水泵站和雨水調(diào)節(jié)湖等。雨水系統(tǒng)布置的主要原則是根據(jù)流域內(nèi)的重要性，將雨水逕流及時(shí)地就近排放到水體中去，盡量減小由于積水所造成的損失和居民的不便。因此，雨水管渠的布置就要充分利用地形條件，就近排入水體，要結(jié)合道路規(guī)則。雨水口的布置以路口處雨水不漫路面為原則。,第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計(jì)流量的確定,一、逕流量公式 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式：Q=qA 式中： Q設(shè)計(jì)逕流量 I/S逕流系數(shù)q降雨強(qiáng)度（l/S.ha）F匯水面積（萬m2或ha）,第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計(jì)流量的確定,二、逕流系數(shù) 降落到地面上的雨水，流入雨水管渠內(nèi)的部分稱為逕流量。逕流量與降雨量之間的比，稱為逕流系數(shù)。逕流系數(shù)與地面情況有關(guān)。各種地面的逕流系數(shù)值，可參見下表。,第三節(jié) 雨水管渠系統(tǒng)及共布置,在排水流域面積內(nèi)，不可能為單一種類的地面，因此在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需要按加權(quán)平均法求得綜合的逕流系數(shù)。式中： 設(shè)計(jì)時(shí)所采用的逕流系數(shù)。各種不同各類地面的相應(yīng)逕流系數(shù)。F1各種不同各類地面的流域面積。,第三節(jié) 雨水管渠系統(tǒng)及共布置,三、降雨強(qiáng)度 現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式為式中 q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/s/104m2；t降雨歷時(shí)，min；T設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，年；A1、C、n、b參數(shù),第三節(jié) 雨水管渠系統(tǒng)及共布置,四、降雨歷時(shí)設(shè)計(jì)降雨所取的某一連續(xù)時(shí)段稱為設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，單位以分min計(jì)。雨水管渠的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，應(yīng)采用管渠中形成最大徑流量所需的時(shí)間。 設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)包括：地面匯流時(shí)間和管渠內(nèi)流行時(shí)間 t = t1 + mt2 式中 m降雨歷時(shí)折減系數(shù)或稱延緩系數(shù) 設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：暗管折減系數(shù)m=2，明渠折減系數(shù)m=1.2,第三節(jié) 雨水管渠系統(tǒng)及共布置,五、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期設(shè)計(jì)重現(xiàn)期是指在一個(gè)較長的統(tǒng)計(jì)期限內(nèi)，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的降雨重新出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔，單位為年。,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T,第四節(jié) 雨水管渠的水力計(jì)算,一、雨水管渠設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 1、圓管及方溝均按滿流計(jì)算，如流量很大應(yīng)采用方溝排 水時(shí)，要核算滿流與非滿流兩種情況，取其經(jīng)濟(jì)者。 如設(shè)計(jì)成明渠，則必須有不小于20cm的保護(hù)超高。 2、雨水管渠最小設(shè)計(jì)流速，在不滿流時(shí)應(yīng)不小于0.75m/s，明渠為0.4m/s。 3、除雨水口管渠最小管徑采用200mm，坡度最小值為 0.01外，市政雨水管最小管徑采用300mm，最小坡設(shè)為0.003。 4、因雨水逕流含砂較多，故不宜設(shè)倒虹管。,第四節(jié) 雨水管渠的水力計(jì)算,二、雨水管渠水力計(jì)算公式 雨水管渠水力計(jì)算公式采用謝才曼寧公式：,取,式中 v設(shè)計(jì)流速（m/s）n粗糙系數(shù) 水泥沙漿抹面或混凝土管，介質(zhì)為清水時(shí)，取n=0.013 R水力半徑（m）i設(shè)計(jì)坡度,第二部分 排水管渠工程施工,第一章 土方工程,第一節(jié) 開槽,一、溝槽橫斷面,直 槽,應(yīng)從土質(zhì)、地下水情況、施工場地大小、 溝槽深度和挖土方法、工期長短等方面來 考慮槽形選擇。,溝槽斷 面形式,一般用于埋設(shè)在街道下的管 道，特點(diǎn)是占地面積小，但 土壁常需要支撐。,梯形槽,常用于在廣場或郊野埋設(shè)而 管徑和深度又較大的管道， 免用支撐。,第一節(jié) 開槽,直 槽,第一節(jié) 開槽,直槽寬度,溝槽的開挖寬度對(duì)槽形選擇也起影響,溝槽斷 面形式,取決于埋設(shè)管道的管徑以 及槽壁支撐方法。支撐方 法一般采用鋼板樁或列板 式。,梯形槽寬度,取決于管道埋深和邊坡傾 斜度。邊坡決定于土質(zhì)， 不易坍塌的土壤邊坡可以 陡些，邊坡可以做成臺(tái)階 式。,第一節(jié) 開槽,梯形槽形式,第一節(jié) 開槽,梯形槽邊坡坡度,第一節(jié) 開槽,土質(zhì)對(duì)溝槽斷面的影響 土質(zhì)主要指土的粘著力和自然傾斜角。它們影響土坡的穩(wěn)定。 土坡和水平面之間的夾角叫傾斜角，土坡傾斜角逐漸減小，土坡到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的傾斜角叫自然傾斜角。土坡超過自然傾斜角時(shí)，坡面不穩(wěn)定，要坍塌。 粘土的粘著力較大，自然傾斜角也較大；砂土粘著力較小，自然傾斜角也較小。 粘土開挖直槽的可能性比砂土大，溝槽深度不大時(shí)，粘土地區(qū)采用直槽；砂土在無支撐條件下只能開挖梯形槽，砂土地區(qū)，而現(xiàn)場狹窄，則只能考慮直槽加支撐。,第一節(jié) 開槽,地下水對(duì)溝槽斷面的影響 地下水的多少影響到土壤的含水率，土壤含水率的大小會(huì)影響 土的穩(wěn)定性。 當(dāng)土飽含水分時(shí)，土的穩(wěn)定性就大大降低，極易造成土方坍塌 地下水位高時(shí)，直槽要支撐，或開梯形槽。,第一節(jié) 開槽,施工方法對(duì)溝槽斷面的影響 梯形槽土方量大，工期長，并要求起重設(shè)備的起重桿有足夠長度，但工序較為簡單。 直槽可避免上述缺點(diǎn)，但對(duì)于較深的槽則常需支撐工序，設(shè)備也較復(fù)雜。,第一節(jié) 開槽,二、溝槽斷面設(shè)計(jì)及土方量計(jì)算 溝槽橫斷面面積按梯形計(jì)算：F=(B+mh)h (m2) 式中：F溝槽橫斷面面積（m2）B溝槽設(shè)計(jì)底寬，取管道外緣尺寸再加 兩倍的工作寬度（m） m邊坡系數(shù)h溝槽深度（m） 在計(jì)算土方量時(shí)，取相鄰兩橫斷面面積的平均值乘以兩橫斷面的樁距即可。,第一節(jié) 開槽,三、溝槽土方開挖 溝槽開挖有人工開挖及機(jī)械開挖兩種。開挖方法視土質(zhì)、現(xiàn)場條件、技術(shù)條件和工期要求等具體情況而定。開挖土方應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照測量放線和溝槽斷面尺寸要求進(jìn)行。 當(dāng)挖土到接近設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)在槽內(nèi)打高程控制樁，以控制挖土深度。在開挖過程中，要隨時(shí)檢查挖深情況，勿使超過需要深度，以保護(hù)原土。如果發(fā)現(xiàn)有超挖，則要用好土、礦石或卵石分層夯實(shí)，填至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 使用機(jī)械挖土?xí)r，用機(jī)械挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20cm時(shí)，應(yīng)停止機(jī)械挖土，用人工整修槽底。 適合回填的土應(yīng)堆放在溝槽兩側(cè)。對(duì)每段溝槽只能在一側(cè)堆土，另一側(cè)作下管和運(yùn)輸材料用。堆土一般不高于1.5m，離槽邊一般不小于1.2m。,第二節(jié) 支撐,一、支撐的作用、種類及適用條件 當(dāng)槽底低于地下水位時(shí)，直槽必須加撐。 支撐有橫撐、豎撐和鋼板樁三種。撐板有疏、密撐。土質(zhì)優(yōu)良時(shí)可用疏撐。 橫撐邊挖邊撐，每挖一相當(dāng)深度的土即做支撐，然后繼續(xù)挖深再撐。橫撐每次挖土不宜很深。橫撐也有采用上疏下密的撐法。 豎撐和疏撐僅適用于土質(zhì)較好不易塌方的情況。,第二節(jié) 支撐,直槽支撐形式,第二節(jié) 支撐,二、支撐計(jì)算 驗(yàn)算分為撐板、方木、撐樁三部分。為簡化計(jì)算，在工地上都按簡支梁受均勻分布荷載的條件進(jìn)行計(jì)算。 撐板和方木的最大彎曲應(yīng)力：式中，最大彎矩截面抗彎系數(shù),第二節(jié) 支撐,二、支撐計(jì)算 主動(dòng)土壓力或前者適用砂性土質(zhì)，后者適用于粘土。b撐板寬度（m）d撐板厚度（m）l計(jì)算跨度，取兩方木之中心間距（m）C、 可查表。,第三節(jié) 土方回填,在管道工程主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格后，將槽內(nèi)積水排凈后并將雜物清理干凈，管座混凝土強(qiáng)度達(dá)到50號(hào)以上，即應(yīng)回填。 管道溝槽回填土，要注意以下幾個(gè) 方面： 管道兩側(cè)（俗稱胸腔）要同步進(jìn)行，平行起高，兩側(cè)高差不得大于30cm，分層夯填，其密實(shí)度要符合施工技術(shù)規(guī)程規(guī)定。 管頂以上50cm范圍內(nèi)，可用較干的松土回填，用腳踩或木夯即可。 胸腔以上還土，兩回填搭接處，宜留臺(tái)階而不能留直茬或斜坡，臺(tái)階的長度應(yīng)在其高度的兩倍以上。 管頂復(fù)土達(dá)到1.5m時(shí)，才可以用機(jī)械碾壓，以保證管道結(jié)構(gòu)的安全。,第四節(jié) 地基處理,地基時(shí)承受包括基礎(chǔ)在內(nèi)的整個(gè)建筑物或構(gòu)筑物的自重以及附加在建筑物或構(gòu)筑物上的荷載的與基礎(chǔ)相接觸的那部分土層。 常用的地基處理方法有： 換土法適用于較淺的地基處理地段，一般用于地基持力層擾動(dòng)深度小于0.8米的情況下。如有地下水，可采用滿槽擠入片石的方法。如沒有地下水，可根據(jù)插深度確定換土深度。 其他地基加固的方法還有地基夯實(shí)、深層加固（強(qiáng)夯法、擠密樁法等）、排水加固法、壓漿加固法以及土的臨時(shí)加固等。,第二部分 排水管渠工程施工,第二章 施工排水,第一節(jié) 概述,為排除地表水和地下水對(duì)施工的干擾而采取的技術(shù)措施稱施工排水。 施工排水分為表面排水和深層排水兩類。表面排水又稱明排水或排水井中排水，深層排水又稱暗排水。深層排水是用人工方法降低地下水位，保持工程在干燥的土壤上進(jìn)行。,第二節(jié) 人工降低地下水位,常用的人工降低地下水位的方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、深井泵井點(diǎn)和電滲井點(diǎn)等幾種。 一、輕型井點(diǎn)（又稱小井點(diǎn)） 輕型井點(diǎn)的布置分為單排線狀、雙排線狀和環(huán)狀三種。 井點(diǎn)布置原則： 井點(diǎn)管距離溝槽壁一般應(yīng)大于1m。 井點(diǎn)管的間距一般選用0.8m、1.2m、1.6m三種。 一臺(tái)干式真空泵可接總管長度為6080m，井點(diǎn)管約50根左右。 一臺(tái)射流泵可接總管長度為3040m，井點(diǎn)管約30根左右。,第二節(jié) 人工降低地下水位,井點(diǎn)管埋設(shè)深度滿足下式要求： h h1+h2+IL+0.2 h1井點(diǎn)管地面至溝槽底的距離，m； h2降低后的地下水位至槽底的最小距離，一般應(yīng) 50cm L井點(diǎn)管至需要降低地下水位的水平距離，m；當(dāng)環(huán)狀或雙排井點(diǎn)時(shí)，為井點(diǎn)管至溝槽中心底的距離，單排井點(diǎn)時(shí)為井點(diǎn)管至溝槽對(duì)側(cè)底的距離； I地下水降落坡度，環(huán)狀井點(diǎn)為1/10，線狀井點(diǎn)為1/31/4,第二節(jié) 人工降低地下水位,二、噴射井點(diǎn)系統(tǒng) 當(dāng)基坑開挖所需降水深度超過6m時(shí)，一級(jí)的輕型井點(diǎn)就難以收到預(yù)期的降水效果，這時(shí)如果場地許可，可以采用二級(jí)甚至多級(jí)輕型井點(diǎn)以增加降水深度，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但是這樣一來會(huì)增加基坑土方施工工程量、增加降水設(shè)備用量并延長工期，二來也擴(kuò)大了井點(diǎn)降水的影響范圍而對(duì)環(huán)境不利。為此，可考慮采用噴射井點(diǎn)。 根據(jù)工作流體的不同，以壓力水作為工作流體的為噴水井點(diǎn)；以壓縮空氣作為工作流體的是噴氣井點(diǎn)，兩者的工作原理是相同的。 噴射井點(diǎn)系統(tǒng)主要是由噴射井點(diǎn)、高壓水泵（或空氣壓縮機(jī)）和管路系統(tǒng)組成。如圖所示。噴射井管由內(nèi)管和外管組成，在內(nèi)管的下端裝有噴射揚(yáng)水器與濾管相連。當(dāng)噴射,第二節(jié) 人工降低地下水位,二、噴射井點(diǎn)系統(tǒng)井點(diǎn)工作時(shí)，由地面高壓離心水泵供應(yīng)的高壓工作水經(jīng)過內(nèi)外管之間的環(huán)行空間直達(dá)底端，在此處工作流體由特制內(nèi)管的兩側(cè)進(jìn)水孔至噴嘴噴出，在噴嘴處由于斷面突然收縮變小， 使工作流體具有極高的流速，（3060m/s）在噴口附近造成負(fù)壓（形成真空），將地下水經(jīng)過濾 管吸入，吸入的地下水在混合室與工作水混合，然后進(jìn)入擴(kuò)散室，水流在強(qiáng)大壓力的作用下把地下水同工作水一同揚(yáng)升出地面，經(jīng)排水管道系統(tǒng)排至集水池或水箱，一部分用低壓泵排走，另一部分供高壓水泵壓入井管外管內(nèi)作為工作水流。如此循環(huán)作業(yè)，將地下水不斷從井點(diǎn)管中抽走，使地下水漸漸下降，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的降水深度。,第二節(jié) 人工降低地下水位,二、噴射井點(diǎn)系統(tǒng)噴射井點(diǎn)用作深層降水，應(yīng)用在粉土、極細(xì)砂和粉砂中較為適用。在較粗的砂粒中，由于出水量較大，循環(huán)水流就顯得不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)宜采用深井泵。一般一級(jí)噴射井點(diǎn)可降低地下位820m，甚至20m以上。,第二節(jié) 人工降低地下水位,二、噴射井點(diǎn)系統(tǒng),第二節(jié) 人工降低地下水位,二、電滲排水 在粘土和粉質(zhì)粘土中進(jìn)行基坑開挖施工，由于土體的滲透系數(shù)較小，為加速土中水分向井點(diǎn)管中流入，提高降水施工的效果，除了應(yīng)用真空產(chǎn)生抽吸作用以外，還可加用電滲。 所謂電滲井點(diǎn)，一般與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合使用，是利用輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)管本身作為陰極，一金屬棒（鋼筋、鋼管、鋁棒等）作為陽極。通入直流電（采用直流發(fā)電機(jī)或直流電焊機(jī)）后，帶有負(fù)電荷的土粒即向陽極移動(dòng)（即電泳作用），而帶有正電荷的水則向陰極方向集中，產(chǎn)生電滲現(xiàn)象。在電滲與井點(diǎn)管內(nèi)的真空雙重用下，強(qiáng)制粘土中的水由井點(diǎn)管快速排出，井點(diǎn)管連續(xù)抽水，從而地下水位漸漸降低。 因此，對(duì)于滲透系數(shù)較小（小于0.1m/d）的飽和粘土，特別是淤泥荷淤泥質(zhì)粘土，單純利用井點(diǎn)系統(tǒng)的真空產(chǎn)生的抽吸作用可能較難降水從土體中抽出排走，利用粘土的電滲現(xiàn)象和電泳作用特性，一方面加速土體固結(jié)，增加土體強(qiáng)度，另一方面也可以達(dá)到較好的降水效果。,第二節(jié) 人工降低地下水位,二、電滲排水,第二部分 排水管渠工程施工,第三章 管道鋪設(shè)及附屬構(gòu)筑物,第一節(jié) 下管前的準(zhǔn)備工作,下管前要檢查溝邊堆土位置是否符合規(guī)程規(guī)定，槽底和基礎(chǔ)是否符合設(shè)計(jì)要求。如在平基上穩(wěn)管，要待管道基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%或5MPa以上時(shí)，方可下管。對(duì)管材要進(jìn)行檢查，如果有管口破裂不嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)予以修補(bǔ)，橢圓誤差較大的管子不能用。,第二節(jié) 下管,下管就是把管子從地面上放入槽內(nèi)指定地點(diǎn)，按下管方法不同，可分為人工下管、機(jī)械下管和吊鏈下管。 一、機(jī)械下管 根據(jù)管節(jié)的重量、溝槽的尺寸來選擇吊車的起重量。下管前，對(duì)起重設(shè)備及附近進(jìn)行一次較全面的檢查，以保證安全。起重吊鉤與混凝土管端相接觸處，應(yīng)墊上麻袋，以保護(hù)管口不受破壞。 下管時(shí)要注意吊車與溝槽邊的距離，吊車不可停放在破壞楞體上以免塌方，吊車距溝邊至少要保持1m以上的距離。管子起吊后，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)控制，以免擺動(dòng)。下管時(shí)要按有關(guān)機(jī)械安全操作規(guī)程執(zhí)行。,第二節(jié) 下管,二、人工下管對(duì)于管徑小于400mm的小管，可采用繩鉤下管杉木溜下法下管，但如管徑較大的混凝土管或鑄鐵管，一般采用壓繩法下關(guān)。在距溝邊一定距離處，直立埋設(shè)一節(jié)或兩節(jié)管子，利用繩子和立管管壁之間的摩擦力控制下管速度。主管的管徑和下管用的大繩直徑?？刹殚営嘘P(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定。,第二節(jié) 下管,三、吊鏈下管在下管處橫跨溝槽放兩根方木，其截面尺寸根據(jù)槽寬和管節(jié)重確定。將管子推放到方木后用木楔卡緊，再把吊鏈架設(shè)在管子上方，吊起管子，撤去方木，管子徐徐落入溝底。,第三節(jié) 穩(wěn)管,穩(wěn)管是將管子按設(shè)計(jì)的平面位置和高程，穩(wěn)定在基礎(chǔ)上。穩(wěn)管工序是決定管道施工質(zhì)量的關(guān)鍵，必須給以嚴(yán)格的注意。 有混凝土通基的排水管道安裝鋪設(shè)，一般有三種施工方法。一種是平基法，第二種是墊塊法，第三種方法稱“四合一”法。 一、平基穩(wěn)管 這種方法對(duì)地基土承載能力較低或有地下水以及在雨季施工較大管徑時(shí)，可以采用。只要控制好中心軸線位置，其高程就能在允許誤差范圍內(nèi)，不需要特別量測高程。這里要注意在打平基時(shí)要保證其高程正確。由于其便于控制高程，故常被采用。,第三節(jié) 穩(wěn)管,二、墊塊穩(wěn)管把事先預(yù)制好的與平基同厚的砼塊，置于槽內(nèi)，把管子放在墊塊上，每節(jié)管放置兩塊墊塊即可，不要把管頭放在墊塊上。再從管子的一側(cè)澆筑砼，則砼就會(huì)從管子空隙流到管子另一側(cè)，從而使砼滿包管子下部，就不會(huì)出現(xiàn)三角區(qū)缺砼的毛病。待管子兩側(cè)砼都達(dá)到中心包角120°（最小也要在90°以上）時(shí)，方可兩側(cè)澆筑。只要條件允許，應(yīng)盡量采用這種方法。,第三節(jié) 穩(wěn)管,三、四合一法由于管徑小于600mm時(shí)，管節(jié)自重較小時(shí)，操作時(shí)，可將平基、穩(wěn)管、管座和接口等四個(gè)工序合在一起，一次完成。 四合一完成后，要注意不能碰撞管子并注意養(yǎng)生。 由于這種方法安裝速度較快且可一次成活，被廣泛采用在小口徑管子的安裝鋪設(shè)。,第三節(jié) 穩(wěn)管,四、穩(wěn)管的中心線控制常用的中心線控制方法有中線法和邊線法兩種。采用邊線法時(shí)要使邊線與管中等高，邊線距管外皮以10mm為宜。 中線法對(duì)于大管徑施工效果較好。 中線和邊線，均可用基線彈設(shè)在平基上。 管徑大于等于700mm時(shí),穩(wěn)管時(shí)應(yīng)留有寬度約10mm的接口縫，便于鉆入管內(nèi)勾縫；而在小管徑穩(wěn)管時(shí)，則可不留縫隙，而利用事先置于管內(nèi)的麻袋球拖拉以消除“舌頭灰”。,第四節(jié) 管道基礎(chǔ)與接口,管道接口，就是用接口材料封填管節(jié)間空隙，使?jié)B漏處于允許范圍之內(nèi)，并能耐受震動(dòng)和管道的不均勻沉降。 管道接口有柔性接口和剛性接口兩種。剛性接口強(qiáng)度大，但不能承受形變和震動(dòng)；柔性接口則不僅有一定強(qiáng)度，還能承受一定的形變和震動(dòng)。 混凝土承插式管節(jié)，在粘性土質(zhì)中的雨水管道采用1：2水泥砂漿剛性接口；污水管道以及粉性土質(zhì)和砂性土質(zhì)中的雨水管道采用柔性接口，設(shè)遇水膨脹橡膠密封圈。 采用剛性接口施工時(shí)，管節(jié)端部必須清洗干凈，必要時(shí)要鑿毛，涂抹砂漿必須達(dá)到外光內(nèi)實(shí)，與管節(jié)粘結(jié)良好。,第五節(jié) 排水管渠的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收,管道工程的質(zhì)量檢查工作應(yīng)分段進(jìn)行。其內(nèi)容包括外觀檢查、斷面檢查和接口嚴(yán)密性檢查等幾個(gè)方面。外觀檢查是對(duì)基礎(chǔ)、接口、檢查井及管道外觀進(jìn)行感官檢查。斷口檢查主要是施工高程是否符合設(shè)計(jì)高程。接口嚴(yán)密性檢查是通過閉水實(shí)驗(yàn)手段來檢查管道總漏水量是否達(dá)標(biāo)。 管道閉水實(shí)驗(yàn)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。一般情況下，凡是污水管道、合流管道、倒虹管以及在地下水位高于管底高程的或位于水源區(qū)的雨水管，均應(yīng)進(jìn)行閉水實(shí)驗(yàn)。閉水試驗(yàn)應(yīng)在管道還土前進(jìn)行，以便觀察漏水情況。一般做法是先在管中充水浸泡48小時(shí)后，把水位升到閉水試驗(yàn)要求的水頭高度。規(guī)程規(guī)定閉水試驗(yàn)水頭應(yīng)在試驗(yàn)段上游管內(nèi)頂2m處。一般試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不得小于30分鐘。,第五節(jié) 排水管渠的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收,試驗(yàn)滲水量計(jì)算滲水量試驗(yàn)時(shí)間30分鐘時(shí)，每km管道每晝夜?jié)B水量為 Q=（48q）（1000/L） 式中Q-每km管道每d的滲水量 q-閉水管道30分鐘的滲水量 L-閉水管段長度 當(dāng)Q允許滲水量時(shí)，試驗(yàn)即為合格。,第六節(jié) 附屬構(gòu)筑物,排水管渠上的附屬構(gòu)筑物，主要有檢查井雨水口、倒虹管和排水泵站等。 一、檢查井 檢查井的作用是疏通檢查管道用，因而相鄰兩座檢查井之間應(yīng)為一直線段，故檢查井應(yīng)設(shè)置在管道的管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化的地方以及管線交匯處，在直線段的一定距離處也應(yīng)設(shè)檢查井。 雨水管和污水管的檢查井不相同。 1、雨水檢查井 雨水檢查井有圓形、矩形和扇形等多種。管徑小于300mm者，一般均屬建筑工程的室外管道。 雨水檢查井的施工要點(diǎn)是：井室內(nèi)墻面由下游管底至管頂,第六節(jié) 附屬構(gòu)筑物,以上300mm，均采用1:2.5的水泥砂漿抹面厚20mm，其余用1:2水泥砂漿勾縫。如位于地下水位以下，則外墻用1:2.5的水泥砂漿抹面厚20mm，至地下水位以上不小于500mm，槽底鋪卵石厚100mm，支座接入管底超挖處，用繼配砂石、混凝土或碎磚填嚴(yán)，管頂以上要發(fā)碹，碹高視管徑大小，管徑小于1000mm者，碹高位125mm，管徑大于1000mm時(shí)，碹高位250mm。流槽底高差，按規(guī)定取值。井內(nèi)設(shè)置踏步，保持向心，水平內(nèi)凈距150mm，垂直距離375mm，在砌筑井筒時(shí)預(yù)埋其中。蓋板下120mm處設(shè)一踏步后，向上向下取間距375mm設(shè)置其余踏步。井口以下第一個(gè)踏步距井蓋外面為220360mm。雨水井流槽內(nèi)不設(shè)踏步而設(shè)腳窩。,第六節(jié) 附屬構(gòu)筑物,2、污水檢查井 污水井的規(guī)格與選用條件同雨水井，一般技術(shù)要求應(yīng)滿足排水管渠設(shè)計(jì)常識(shí)的有關(guān)敘述。 雨、污水井有以下幾點(diǎn)不同： 、污水水井有流槽，雨水井是滿管流不用流槽，因地面匯集的雨水中含有泥砂樹葉等雜物，需要在井底設(shè)置30cm深的沉砂室，用于沉集泥砂等雜物，定期清理； 、落底就是：井底低于雨水井內(nèi)管內(nèi)底標(biāo)高，一般落底高差為30cm。 、雨水井的井蓋用方型，上標(biāo)“雨水”；污水井的井蓋用圓形，上標(biāo)“污水”。,第六節(jié) 附屬構(gòu)筑物,一、雨水口 雨水口是收集地面雨水逕流進(jìn)入附近雨水管的一種附屬構(gòu)筑物，因而其設(shè)置位置要能夠有效的收集地面雨水逕流，如設(shè)在馬路的低點(diǎn)，路口的上游處，路口轉(zhuǎn)彎的切點(diǎn)處，人行橫道或供氣站的上游處等。 雨水口根據(jù)收集雨水量的需要，可設(shè)平蓖式、雙蓖式或多蓖式等；按雨水口結(jié)構(gòu)分，可分為砼井圈、鑄鐵井圈等；按篦子材質(zhì)分，可分為帶活動(dòng)軸的鑄鐵篦子、鋼纖維篦子等多種。 雨水口施工要注意到雨水口井圈表面高程應(yīng)低于附近路面且順接，其高程誤差不要超過10mm，砌體砂漿要飽滿，不得有通縫；內(nèi)墻勾縫要均勻平整；接入檢查井時(shí)，管口應(yīng)與井內(nèi)墻平；雨水口管坡度應(yīng)大于1%。,第二部分 排水管渠工程施工,第四章 不開槽法施工,第一節(jié) 概述,當(dāng)不便采用普通開槽法施工時(shí)，往往采用不開槽法施工。 不開槽法的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省大量開挖和回填土方；不拆除地面障礙物，免去拆遷困難；對(duì)地面交通影響較??；基本不受施工季節(jié)的影響等。 不開槽法施工方法很多，如常用的頂管法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法以及錨噴法等。在城市排水管道施工中最常用的是頂管法。,第二節(jié) 普通頂管法,隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。在施工時(shí)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。頂管按挖土方式的不同分為機(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。,第二節(jié) 普通頂管法,頂管施工特點(diǎn) 1、適用于軟土或富水軟土層； 2、無需明挖土方，對(duì)地面影響小； 3、設(shè)備少、工序簡單、工期短、造價(jià)低、速度快； 4、適用于中型管道（1.52m）管道施工； 5、大直徑、超長頂進(jìn)、糾偏困難?？纱┰焦?、鐵路、河流、地面建筑物進(jìn)行地下管道施工。 6、可以在很深的地下鋪設(shè)管道。,第二節(jié) 普通頂管法,頂管施工設(shè)備構(gòu)成構(gòu)成頂進(jìn)設(shè)備、掘進(jìn)機(jī)（工具管）、中繼環(huán)、工程管、排土設(shè)備等五部分組成。,第三節(jié) 盾構(gòu)法簡介,盾構(gòu)法施工的優(yōu)點(diǎn) 1、安全開挖和襯砌，掘進(jìn)速度快； 2、盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低。 3、不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施； 4、穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動(dòng)； 5、在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。,第三節(jié) 盾構(gòu)法簡介,一、盾構(gòu)的組成盾構(gòu)是用于地下水開槽法施工時(shí)進(jìn)行地層開挖及襯砌拼裝時(shí)起支護(hù)作用的施工設(shè)備?；緲?gòu)造由開挖系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)和襯砌系統(tǒng)三部分組成。,第三節(jié) 盾構(gòu)法簡介,二、盾構(gòu)法施工的基本條件 在松軟含水地層，或地下線路等設(shè)施埋深達(dá)到10m或更深時(shí)，可以采用盾構(gòu)法，即 1、線位上允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)料的工作井； 2、隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m； 3、相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件； 4、如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m； 5、從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的施工長度不小于300m。,第三節(jié) 盾構(gòu)法簡介,二、盾構(gòu)法施工步驟 盾構(gòu)施工方法由以下幾個(gè)步驟組成： 第一，在置放盾構(gòu)機(jī)的地方打一個(gè)垂直井，再用混泥土墻進(jìn)行加固； 第二，將盾構(gòu)機(jī)安裝到井底，并裝配相應(yīng)的千斤頂； 第三，用千斤頂之力驅(qū)動(dòng)井底部的盾構(gòu)機(jī)往水平方向前進(jìn)，形成隧道； 第四，將開挖好的隧道邊墻用事先制作好的混泥土襯砌加固，地壓較高時(shí)可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固來代替混泥土襯砌。 盾構(gòu)法施工中，其隧道一般采用以預(yù)制管片拼裝的圓形襯砌，也可采用擠壓混凝土圓形襯砌，必要時(shí)可再澆筑一層內(nèi)襯砌，形成防水功能好的圓形雙層襯砌。,感謝聆聽！,