排水管道设计基本原则

3.1 本图集管道结构设计内容包括承载能力极限状态强度计算、正常使用极限状态裂缝验算和地震作用状况管道变位验算。

3.2 本图集管道上的作用包含管自重、管内满水重、竖向均布荷载(竖向土压力+地面活载）、管上腔范围内土重、侧向主动土压力共5类荷载。地下水静水压力对管道结构不起控制作用，本图集不考虑该荷载的影响。

3.3 开槽施工管顶覆土厚度不宜小于0.7m。

3.4 顶管施工管顶覆土厚度宜大于管道外径的1.5倍且应大于1.5m(穿越河、湖、塘底时，管顶覆土厚度不宜小于河床最大冲刷深度）。

3.5 管道宜埋设在冰冻深度以下，否则应进行专门处理。

4 设计标准

4.1 管道结构设计工作年限：50年。

4.2 管道结构安全等级：二级；管道地基基础设计等级：丙级。

4.3 管道结构抗震设防烈度：不大于8度（0.2g、0.3g）。

5 设计参数

5.1 永久作用：预制混凝土圆管重力密度取24kN/m3；预制钢筋混凝土圆管重力密度取25kN/m3；土的重力密度取18kN/m3；管内水的重力密度取10kN/m3。

5.2 可变作用：地面活载取《城市桥梁设计规范》（2019年版）CJJ11-2011中城-A级汽车荷载与地面堆积荷载10kN/m2二者荷载效应较大值。

5.3 管道结构重要性系数取1.0。

5.4 荷载分项系数：永久作用取1.3，永久作用对结构有利时取1.0；可变作用取1.5。

5.5 准永久值系数：地面堆积荷载准永久值系数取0.5；车辆荷载准永久值系数取0.6。

5.6 管道开槽施工的竖向土压力系数Ca取1.2；管道顶管施工的管侧土综合内摩擦角按30°计算；管侧土主动土压力系数取1/3。

5.7 管道开槽施工的砂垫层计算基础支承角取图示基础支承角2a减30°；顶管施工的土弧计算基础支承角取图示基础支承角2a减15°，即按120°计算；管自重项计算基础支承角2a均按20°计算。

回填压实度要求

5.8 设计用钢筋、混凝土材料的物理力学性能指标按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（2015年版）GB50010、《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95的规定采用。

6 图集选用

6.1 本图集涉及的预制混凝土管和钢筋混凝土管是市售产品，该产品的设计应满足本说明第9节的要求。

6.2 本图集内给出的计算覆土高度H是根据图集规定的设计参数和预制管产品要求按现行设计标准计算确定的管顶标高至设计地面标高的覆土厚度值。

开槽施工管道最小计算覆土高度为0.7m，最大计算覆土高度为8.5m；

顶管施工管道的最小计算覆土高度为1.5m，最大计算覆土高度为8m。

6.3 选用本图集时，应根据该工程的管径尺寸、覆土厚度、施工方法、管基类型确定管材等级及基础支承角度；根据选定的页面说明，在适用的管口形式中选定管材，并确定与管口形式对应的管道接口做法。

6.4 使用本图集时，需按有关标准要求进行地质勘察。

6.5 开槽施工管道地基承载力特征值fak不应低于80kPa，当地基承载力不能满足要求时，设计人员应进行地基承载力及变形验算或进行地基处理。

6.6 顶管施工管道地基土承载力特征值fak不应低于30kPa，岩石单轴抗压强度frk不宜大于15MPa。土层中砾石含量不宜大于30%或粒径大于200mm砾石含量不宜大于5%，长距离顶管不宜在土层软硬差异较大的界面上顶进。

6.7 当管顶覆土厚度小于0.7m时，管道可能存在抗浮稳定不满足、进入路面结构层等问题，需要单独设计，本图集给出雨水口管进入路面结构层条件下的参考设计方式；

路面结构层范围管道沟槽回填

6.8 当管道在道路下方，管顶覆土厚度小于1.0m但大于0.7m时，管道宜采用180°混凝土基础，并实施包封混凝土加固（详见第20页），以避免施工机械对管道造成损坏。

管道混凝土包封

6.9 当管道埋设地基为碎石等粗颗粒土或有地下水流动区段可能发生细颗粒土流失时，应对砂石基础采取保护措施(详见第21页）或采用混凝土基础。

6.10 管线局部管段的管内常水位高于管内顶标高的处理方法。

6.10.1 本图集重力流管道管内常水位最高至管内顶，当管线局部因特殊原因存在管内常水位高于管内顶时，在管道设计时应考虑超顶水头对管道的作用。

6.10.2 当管内常水位高于管内顶不大于6.0m时，可采用本图集提供的计算覆土高度表（详见第22页），对允许管顶覆土厚度进行修正，选用本图集进行设计。

6.11 当工程条件与本图集适用范围、设计标准、设计参数及预制管产品要求不符时，应自行复核图集适用性或另行设计。

7 管道基础及接口7.1砂石基础：可选用中砂、粗砂、级配砂石、卵石或砾石，其最大粒径不应大于25mm。

7.2 混凝土基础：强度等级C20、C30（仅限于计算覆土高度A大于6m且管内径D大于2400mm时）。

7.3 管道基础及接口选用参见第6页附表1。

7.4 管道接口宜优先选用柔性接口，7度、8度抗震设防在Ⅲ、IⅣ类场地时应采用柔性接口管材。

7.5 刚性接口管道及其混凝土基础宜在不大于20.0m处设置一道变形缝，缝宽不宜小于30mm。

7.6 当刚性接口管道遇有覆土深度突变处，地基土质变化处，与建、构筑物连接处及穿越建、构筑物时，应连续设置数个柔性接口(变形缝），数量由设计人确定。

8 施工要求

8.1 开槽施工的管道沟槽宽度及边坡坡度应满足管道施工及边坡稳定要求，并应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的相关规定。

8.2 开槽达到设计高程后，应及时会同有关人员验槽。基坑不得超挖，应保留0.2m厚土层采用人工清挖，避免槽底扰动，验槽合格后应及时进行管道结构施工。基坑周边堆载不宜大于10kPa。

8.3 当遇地下水时，应采取降水排水措施，将地下水降至槽底以下0.5m，并应防止地表水进入沟槽，造成管道上浮。

8.4 管道两侧的沟槽回填应同时进行，回填土压实面高差不应超过0.3m。

8.6 开槽施工的管道沟槽及其支护结构应进行变形监测和周边环境变形监测。基坑工程变形监测内容及要求按《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-2019执行。

8.7 采用顶进法施工时，施工前应估算总顶力，当估算总顶力大于管节允许顶力时应设置中继间。顶力较大时，宜采取管外注触变泥浆、外涂石蜡等减阻措施。

8.8 顶管结束后，应采用管外注水泥砂浆加固减阻泥浆或填充管道周边孔隙。

8.9 顶管过程中应严格控制纠偏量及出泥量，不可采用大角度纠偏，不可超量出泥。

8.10 顶管施工应在严格的监测条件下实施，出现异常应及时调整。当地面沉降量达到沉降限值的70%时，应及时报警并启动应急事故处理预案。顶管施工监测内容、要求按《给水排水工程顶管技术规程》CECS246：2008执行。

8.11 顶管施工通风应符合相关标准要求。

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