重庆东路方案设计说明.docx
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重庆东路方案设计说明
第一章给排水工程
一.1工程规模
本次设计为金昌经济技术开发区重庆东路道路工程建设项目，路线呈东西走向，西起河雅路，东至东区环路，道路坐标长度为1720m，道路规划红线宽度40m，本次设计包括此段道路的给水管网工程和污水管网工程。
一.1.1编制依据
1、《城镇给水排水技术规范》（GB50788-2012）；
2、《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；
4、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016年版）；
5、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）；
6、《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）；
7、《市政公用工程设计文件编制深度规定》建质[2004]16号文
8、《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002）；
9、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
10、《给水排水工程管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
11、《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）；
12、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）；
13、《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》（CJJ101—2004）；
14、《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）；
15、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；
16、《建筑设计防火规范》（GB50013-2014）；
17、《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）。
18、道路专业提供的设计条件
一.1.2地震效应评价
根据《中国地震动参数规划图》（GB18306--2015）中附录A所列，金昌市抗震设防烈度为七度，设计分组第三组，设计基本地震加速度值为0.15g；地震动反应谱特征周期为0.45s，场地平坦开阔，地震时不会发生滑坡、崩塌等不良地质作用，属对工程建设一般场地；场地圆砾层呈中密-密实状，岩土地震稳定性好，场内无液化土存在，适宜工程建设。
一.2给排水工程现状
一.2.1给水现状
金昌中心城区用水来自35公里外的金川峡水库，水经明渠流至距水库10公里处的迎山坡净水厂，经净化处理后送入金昌中心城区。
金昌市净水厂位于河西堡镇迎山坡，占地51亩，设计日供水能力10万吨。
市政配水站1座，设在雅永公路十八公里处的金川河西岸。
已建输水管线40余公里，配水管线6.2公里，输水管线将水厂净化后的达标水送入配水站，再由配水管线送至新华大道、永窖路上的中心城区供水管网。
目前市政供水范围14个区，9777户，其中机关单位442户，商业网点560户，居民8775户，金川公司9个小区。
现状年供水总量1781万m3，日均供水量约4.88万m3，用水高峰期日供水量6.8万m3。
金川公司现有2座净化处理站，分别为迎山坡生产水净化站和白家嘴净化站，工业水处理规模为24万吨/日，生活水处理规模为5.1万吨/日。
金昌市中心城区供水水源取自金川峡水库，部分工业及道路、广场、绿化、景观等其他低质用水采用城市再生水。
2020年金昌市中心城区总供水规模可达到53万吨/日。
重庆路（长春路至嘉峪关路）敷设DN500的给水管线，重庆路（嘉峪关路至河雅路）敷设DN400给水管线。
一.2.2排水现状
金昌中心城区现有一座污水处理厂，位于中心城区东北部，占地12.5公顷，设计规模8万吨/日，目前运行规模4万吨/日，处理工艺为CASS工艺，出水水质达到国家二级标准。
中心城区污水收集干管约38公里，分别由污水处、市政处、个别小区及企业等管辖。
金川公司现有污水处理站1座，规模为5万吨/日，占地5.5公顷，处理二厂区内的普通生产生活废水，处理后回用于生产用水。
二厂区内的酸碱废水排放至污水大坑，含重金属离子水排放至重金属离子水处理站，回收有价金属后排入污水大坑。
一厂区部分污水和家属区污水排入市政管网。
根据金昌市多年经验及地理、气候条件，规划中心城区排水系统不独立设置雨水管网，雨水沿路面自然排放，就近排入绿地或水系。
局部低洼路段无法自然排放的，可设置雨水口，将雨水就进排入污水管道。
污水采用管网收集，集中处理。
一.3给排水规划
一.3.1给水规划
规划建议将金川公司供水系统与市政供水系统逐步整合，实行统一管理、统一建设、统一运行，实现分质供水。
由金昌市迎山坡净水厂承担中心城区生活用水的供应，现状供水规模为10万吨/日，规划扩建至15万吨/日。
迎山坡净水厂出水经输水管道输送至市政配水站，再由市政配水站配水至中心城区。
将金川公司迎山坡生产水净化站扩建改造为工业水厂，供水规模为30万吨/日，承担中心城区80%以上的工业用水供应，其余工业用水由再生水供应。
将金川公司白家嘴净化站改造为工业配水站，工业用水由水厂输送至配水站，再由配水站分配到工业用户。
原金川公司负责的居住区供水管道应逐步移交市政部门进行管理、运行和维护。
根据中心城区用地布局及功能分区，合理规划供水管网，对现状管线进行优化改造，保证城市供水安全可靠，鼓励采用新技术、新材料，降低管网漏失率和供水能耗。
一.3.2排水规划
规划至2020年，保留并完善现状市污水处理厂，主要接纳处理金川河以西城区（不含金川公司二厂区）的生活生产污水，按8万吨/日的设计规模运行。
金川公司老厂区现状有一座污水处理厂，处理普通生产生活废水，规模为5万吨/日。
由于金川公司生产废水种类较多，各工艺用水水质有较大不同，建议金川公司根据工艺特点、用水规模和水质以及企业发展规划等，制定详细的水循环利用规划，完善污水处理设施，对内部各类污水进行妥善处理，提高水重复利用率，最大限度地实行水资源综合利用。
根据《金昌市新材料工业园区总体规划》，新建新材料工业园区污水处理厂1座，接纳园区内新华大道以北企业生产污水和生活污水。
新华大道以南进驻园区企业的生产污水和生活污水由企业自建污水处理厂处理。
对现状污水管道进行梳理整合，改造、完善老城区管网，逐步解决历史遗留问题。
新建管道应严格按照城市用地布局、路网规划进行设计及铺设，充分考虑城市近远期发展，贯彻“基础设施先行”原则，统筹安排、因地制宜、合理布局，满足经济快速发展的同时，提高城市污水集中处理率，并为污水再生利用提供保障。
（1）县域城镇雨水以“高水高排、低水低排”为原则，就近自流或提升排入水体，污水按区域系统经处理达标后排放或利用。
食品加工等工业污、废水由企业自行处理达到国家规定的排放标准后，排入城市排水系统，城区所有医院污水应经过消毒处理达标后，排入城镇排水管道。
（2）提倡雨、污水综合利用，区域基础设施布局优化共享及污水资源化，工业污水应尽可能循环和重复利用。
（3）近期建设要充分考虑到远期规划的实施，为远期城镇良性发展打好基础；近期建设投入要量力而行，根据实际情况决定建设内容的原则。
（4）所有排入本工程设计范围的工业废水水质均应符合《污水综合排放标准》（GB8978-96）和《污水排入城市下水道水质标准》（CJJ343-2010）。
（5）工程设计执行《室外排水设计规范》（GB50014－2006）（2014年版）、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）及其它相关规范和标准。
一.4存在问题
一.4.1给水工程存在问题
（1）供水运行机制落后、管理分散，对统一调度、管网改造维修带来不便；
（2）节水意识不强，部分管网老化，跑、冒、滴、漏严重，且存在水质二次污染隐患；
（3）部分管径偏小，管线布置不合理，导致高峰时不能满足用水要求；
（4）随着城市建设的发展，供水范围扩大，用水量不断增加，供水主干线超负荷运行；
（5）管网密度相对较低，除主干管连成环网外，其他绝大部分为支状布置，造成供水不均匀、供水安全性降低。
一.4.2排水工程存在问题
（1）污水管网管理分散，呈多部门自行管理的格局，难以对水质水量准确掌握，维护管理不便，不利于提高污水收集率；
（2）排水配套工程不完善，局部地区污水排放问题尚未解决；
（3）企业污水处理工艺简单低效，对地下水和地表水造成一定污染；
（4）部分城乡结合部污水管网存在堵塞和破坏问题。
一.5本工程地层岩性和地质构造
根据本工程路勘察可知，在场地内的勘探孔中未见到地下水，据区域资料场地地下水为第四系松散岩类孔隙水，水位埋深约为100米，地下水年变幅1.0-2.0米。
由于地下水埋深较深，对拟建工程建设及施工无影响。
金昌市地质条件较为简单，南部龙首山区为一套老的变质岩系。
北部戈壁平原为新生界第三系砂质泥岩及含砾砂岩，上部沉积了巨厚的第四系砂砾石及亚砂土。
拟建工程场地为冲洪积扇平原区，岩性主要有第四系上更新统卵（砾）石组成，厚度较大，地下水埋深较大，地势平坦开阔。
场地地层稳定，为适宜建设的工程场地。
勘察结果表明：
拟建场地为戈壁荒滩，地貌单一，地质结构简单，属均匀性地基土，场地稳定，不存在滑坡、泥石流等不良地质发育，适宜工程建设，该地区冻土深度为0.98米。
一.6给水工程设计
一.6.1设计原则
给水管网的布置应该满足以下要求：
1、按照城镇规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；
2、给水管道敷设在道路的北侧非机动车道、人行道和绿化带下，应符合城市管线综合设计要求；
3、管道的布置应结合规划给水管网，尽量形成环状，保证供水安全性，管道敷设应与道路一起进行。
4、力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。
一.6.2用水量预测
金川公司老厂区现状工业新水用量约15万吨/日，随着金川公司不断完善中水供应设施和配套管网建设，目前已有明显下降。
综合考虑企业发展新增用水量与节水措施的并行推进，预计规划期内金川公司老厂区工业新水用量将维持现状水平或有所降低。
预测2020年金川公司老厂区工业新水用量约15万吨/日。
根据《金昌市新材料工业园区总体规划》，2015年金昌市新材料工业园区工业新水用量约10.9万吨/日。
2015年至2020年金昌市新材料工业园区将进入稳定发展期，并随着国家节能减排政策的大力推进，园区新水用量增长率按6%计，预计2020年新材料工业园区工业新水用量约15万吨/日。
高新技术产业组团用水量采用单位用地用水量指标法进行预测。
根据《城市给水工程规划规范》，组团一类工业单位用地用水量指标取120吨/公顷·日，预测至2020年，组团工业用水量约为5.4万吨/日。
中心城区综合生活用水量采用人均综合生活用水量指标法进行预测。
根据《城市给水工程规划规范》和《金昌市节水型社会建设试点实施方案》，中心城区人均综合生活用水量指标取200L/人·d。
预测至2020年，中心城区综合生活用水量约为7万吨/日。
道路广场、绿地、仓储等其他用地单位用水量指标取20吨/公顷·日，预测至2020年，道路广场、绿地、仓储等其他用水量约为1.6万吨/日。
综合以上预测，预计2020年金昌市中心城区总用水量约为44万吨/日。
（1）本次设计给水管径确定
中心城区综合生活用水量采用人均综合生活用水量指标法进行预测。
根据《城市给水工程规划规范》和《金昌市节水型社会建设试点实施方案》，中心城区人均综合生活用水量指标取200L/人·d。
根据《金昌市城乡总体规划》（2009-2020）、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）、《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974－2014）以及重庆东路给水量并结合现场实际情况，拟定本次工程给水管道采用聚乙烯PE100，给水干管管径采用dn315。
重庆路接河雅路段给水管径为DN400球墨铸铁管，河雅路既有给水管道为DN400的球墨铸铁管，本项目重庆东路接河雅路既有给水管道。
（2）给水管网平差计算说明
管网平差按照鸿业市政管线软件进行平差计算，反复调整各项设计参数，直至达到预期要求：
①最大时流量供水压力28米左右，个别点除外，流速控制在2.0m/s以下。
②消防+最大时流量供水压力为管网最不利点的服务水头不小于10米。
③事故状态时供水压力为最大时供水量的70%，管网服务水头28m左右。
本次设计平川经济开发区世纪大道北路给水管管径为DN315（PE100给水管）,管道总长度为1664米。
一.6.3市政消防工程设计
根据国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014），道路两侧供水区域一次性灭火用水量为15L/S，同时火灾次数为1次，火灾延续时间为2小时。
根据规范消火栓和间距不大于120m，消防水管管径不小于DN150。
市政消火栓系统采用低压消防供水系统。
一.6.4给水管道管材的比选
在给水工程中,占投资额比例最大的是管材，可占工程投资的50﹪～70﹪。
合理地选用管材是节省工程投资，确保供水水量、水质、水压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：
管材能承受设计要求的内压和外部荷载，输水卫生条件好，施工方便，便于维修，使用性能可靠，使用年限长，内壁光滑，输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、行业发展对管材选择的要求
考虑上述综合因素及我国城市供水行业2000年技术进步发展规划，从我国国情出发，一般考虑如下：
≤DN200管道，只要使用柔性接口，目前连续浇铸铸铁管仍能使用，但基本趋势是塑料管，其价格低防腐性能好，使用较可靠。
国外新敷管道多数采用塑料管，国内也正处于推广阶段。
介于DN300～DN1000之间的管道，球墨管和聚乙烯管（PE100）是理想的管材，但价格高。
质量可靠的预应力钢筋混凝土管价格便宜，也是符合国情的可选管材。
3、各种管材性能比较
随着新材料、新技术、新工艺的不断出现，给水管道材质也得以快速发展，由原来的几种发展到现在的十多种，目前我国应用于输配水管道系统中的管道种类具有代表性的有灰口铸铁管、球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管（RPMP）、聚乙烯管（PE100）以及聚氯乙烯管（PVC-U）等。
而其它管材基本被逐渐淘汰。
从我国城市给水管网现状看，大部分城市因受诸多因素限制，以前使用较多的管材是灰口铸铁管。
从使用效果看，灰口铸铁管材料为灰口铸铁，其强度和韧性较低，承受不了较高的外荷载，加之管道接口为刚性接口，因此在供水管网中爆管、泄漏事故屡屡发生。
90年代中期我国许多城市开始逐渐更换、淘汰灰口铸铁管，以其它管材取而代之，并有加速趋势。
国外工业发达国家从60年代开始就已经开始淘汰灰口铸铁管，普遍采用了球墨铸铁管。
（1）球墨铸铁管
主要优点是：
①强度和刚度均高，适用于压力较高的场合，安全性高；②重量比混凝土管轻；③防腐性能比钢管好，适用寿命长。
主要缺点是：
①管材价格较高；②自重大。
（2）聚氯乙烯管（PVC-U）
主要优点是：
①内壁光滑，水头损失小；②抗腐蚀性能好；③重量轻，安装和运输工作量节约50％以上；④采用橡胶圈接口，密封性能好；⑤维修方便，使用安全，寿命长；⑥供水水质好，无二次污染。
主要缺点是：
①外载刚度较低，须严格按设计要求回填；②管材价格高于玻璃钢夹砂管（RPMP）；③适用于较低压力的场合，大口径管道按使用经验一般PN≤1.0MPa。
（3）聚乙烯管（PE100）
主要优点是：
①内壁光滑，水头损失小；②抗腐蚀性能好；③重量轻，安装和运输工作量节约50％以上；④采用电熔连接，密封性能好；⑤维修方便，使用安全，寿命长；⑥供水水质好，无二次污染。
主要缺点是：
①外载刚度较低，须严格按设计要求回填；②管材价格高于聚氯乙烯管（PVC-U）；③适用于较低压力的场合，大口径管道按使用经验一般PN≤1.0MPa。
上述管材在具体使用条件下各有优劣，应结合经济比较，权衡利弊，进行优化选择。
通过上述管材的技术经济比较，综合考虑各方面原因，本工程选用球墨铸铁管为（给水干管）、聚乙烯管（PE100）为（给水支管）。
管材主要性能及技术比较表
管材性能
球墨铸铁管（DI）
聚氯乙烯（PVC-U）
聚乙烯管（PE100）
用压力（MPa）
≤1.6MPa
≤1.0MPa
≤1.0MPa
环向拉伸强度
较高（150MPa）
低（23MPa）
低（20MPa）
轴向拉伸强度
较高（135MPa）
低（23MPa）
低（32MPa）
环向外载刚度
按设计要求，
一般＞20kPa
按设计要求，
一般5～10kPa
按设计要求，
一般5～10kPa
抗腐蚀性能
抗腐蚀较钢管较好，一般须普通防腐。
抗腐蚀性能高，适用于盐渍土、沼泽等地区，外壁不须防腐。
抗腐蚀性能高，适用于盐渍土、沼泽等地区，外壁不须防腐。
抗震能力
柔性接口，
抗震能力较好
柔性管道和接口，抗震能力强
柔性管道和接口，
抗震能力强
管粗糙度n值
0.013
0.008
0.008
接口形式
单胶圈柔性接口,单密封,用特制工具可进行接口打压,管节短，接口数量多
单胶圈柔性接口，单密封
热熔连接
使用寿命
≥50年
≥50年
≥50年
能否采用顶管
能
不能
不能
管材制作
成品
成品
成品
施工难易
运输及起重量较大，人工及机械台班多，接口多，管件配合较困难。
人工及机械台班减少一半以上，回填要求较高，接口保证率高。
人工及机械台班减少一半以上，回填要求较高，接口保证率高。
上述管材在具体使用条件下各有优劣，应结合经济比较，权衡利弊，进行优化选择。
下面仅就球墨铸铁管、聚氯乙烯管（PVC-U）和聚乙烯管（PE100）的性能比较和管材经济比较。
给水管材经济比较表
序号
管径
球墨铸铁管
聚氯乙烯管
聚乙烯管
1
dn110
n1110
n110
295
310
324
2
dn225
505
515
520
3
dn3
结合地质条件及镇区已建排水管道材质及业主要求，本次给水管材推荐使用聚乙烯管（PE100）压力等级为1.0MPa。
一.6.5给水管道设计
1、管道布置
根据道路设计条件，本次工程给水管道敷设采用单侧敷设，水源接入点在起点处接河雅路给水检查井，在终点段接东区环路给水检查井，位置在道路北侧人行道下，距离道路中线18.5米处。
详见给水管道平面图。
2、给水管材
本次给水管材推荐使用聚乙烯管（PE100）压力等级为1.0MPa。
3、管道埋深
综合考虑当地冻土深度和地面荷载，为便于支管的衔接和阀门井的设置，给水管道的覆土深度定为2.0m。
4、管道基础
由于管道沿途地质条件较好，基础不做特殊处理。
管沟开挖后对原土进行夯实后敷设管道，土壤夯实密度应不小于0.95，基础采用150mm砂垫层。
5、管道接口：
采用热熔连接。
在阀门井内设置柔性伸缩接头，既可抵抗不均匀沉降，又可方便维修安装。
一.6.6管道附属构筑物
1、消火栓井
根据项目所处地的气温和冻土深度，消火栓安装应选用深型地下式消火栓，两个消火栓井的最小间距按小于120m布置，并在各平面交叉口两侧均设置消火栓。
消防用水接入城市供水系统。
2、阀门井、进排气井、泄水井
管网应按照供水调度、检修和用户接管等的要求，设置一定数量的阀门井、进排气井和泄水井。
（1）阀门井
管道的阀门配置是按照各区节点数和连接管段数量并结合管道长度进行设置的。
按每条道路设置2～3个阀门、每个管段设置1个阀门，管段长度超过1km的配置2个阀门。
（2）进排气阀井
为随时排除管道内的积气，保证管道水流畅通，并方便检修，在管道的竖向突起点处设置排气阀井。
另外，在管道的平直段每隔800m左右也设置排气阀一处。
排气阀井可兼做检修人孔用。
（3）泄水井
配水管道在穿越低洼处时，在管道的最低处需设置放空井，以便检修时泄水放空用。
另外，根据经验市区管网每2km左右设置1个泄水阀。
3、管道支墩
在管道沿线安装有弯头、三通、异径管、阀门等的部位，应设置管道支墩和拖拉墩。
一.6.7绿化给水管道设计
1、绿地与广场用地水量预算：
用地面积为7.5公顷，用水量指标为0.1万m2,水量预测为：
0.075*0.1=0.0075万m2/d。
2、水源：
绿化给水接自市政给水管道，经阀门控制，并安装水表。
3、敷设方式：
在人行道的行道树内，敷设De63的PE80级滴灌给水管，埋深1.0m，每个树穴内预留
15的螺纹旁通和
15的PE软管；在道路隔离带内，敷设De63的PE80级给水管，埋深1.0m，每隔120米左右，预留取水阀。
4、管材：
采用PE80级De63的盘管，De75采用直管，公程压力1.0MPa。
5、接口形式：
电热熔连接，
15软管采用打孔连接。
6、埋深：
主管（De75）及过路管（De63）埋深1.5m，横穿主路时预留DN80的的钢套管。
一.6.8给水工程主要工程量统计表
重庆东路给水工程数量统计表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
聚乙烯管（PE100）
dn315
米
1664
给水干管
2
聚乙烯管（PE100）
dn225
米
630
预留给水干管
3
聚乙烯管（PE80）
dn63
米
1150
绿化给水管
4
阀门井
Φ1400
座
44
砖砌（含预留井）
5
消火栓井
Φ1200
座
15
砖砌
6
排气井
Φ1400
座
3
砖砌
7
泄水井
Φ1400
座
1
砖砌
一.7排水工程设计
一.7.1设计原则
1、所有排入城镇排水管道的工业废水水质均应符合《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）。
2、工程设计执行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016年版）、《城镇污水处理工程项目建设标准》（修订）及其他相关规范和标准。
一.7.2排水管材
排水管网是基础设施工程的重要组成部分，在投资比重上占有工程总额的很大比例，而管材又是构成管网的主要内容，选择管材的基本原则是：
必须具有足够的强度，满足外部荷载和内部水压的要求，施工方便，使用年限长，管道内壁光滑，使水流阻力减小，输水能力基本保持不变，造价低。
排水管道应具有抵抗污水中杂质冲刷和耐磨能力，管道必须不透水，以防止污水渗透或地下水渗入。
常用的排水管道有混凝土管、钢筋混凝土管、玻璃钢夹砂管、高密度聚乙烯双壁波纹管等。
（1）混凝土管、钢筋混凝土管
众所周知，作为排水管管材，小口径一般为砼管，大口径一般为钢筋砼管，是我国最为普遍采用的管材，也是一种比较经济的管材，但其在生产和使用中，一定要选择质量合格产品，在施工安装中一定要严格按照规范与条形素砼管座基础协同工作。
所以，本次排水工程将对重力流排水管材，合理地选择管材，对降低排水系统的造价影响很大，但应考虑技术、经济、维护及市场供应因素。
混凝土管和钢筋混凝土管这两种管道，制作方便，造价低，在排水管道中应用极广。
混凝土管内径不大于600mm，长度不大于1m，适用于管径较小的无压管，其缺点是不可深埋受外压，易损坏漏水，不防腐、不耐久，从发展趋势上看用于支管尚可；钢筋混凝土管口径一般200～2400mm以上，长度在1m～3m，可深埋，多用在埋深大或地质条件不良地段，不防腐、较耐久，可用于支管、干管，从发展趋势上看大型管逐渐被淘汰。
（2）玻璃钢夹砂管
随着生产技术的进步，玻璃钢夹砂管的使用日趋广泛，玻璃钢夹砂管重量轻，接口少，耐腐蚀，内壁光滑，水力条件好。
但玻璃钢夹砂管价格较高。
（3）高密度聚乙烯双壁波纹管
高密度聚乙烯双壁波纹管作为新兴管材在工程上已得到日趋广泛的应用。
双壁波纹管有着增强的结构和较轻的重量，施工中比水泥管和钢管更加方便快捷。
它有着内壁
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