排水管渠设计常识2.pptx

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1、第一部分 排水管渠设计(shj)常识第一章第一章 绪论绪论(xln)(xln)第一页，共94页。第一节 概述(i sh)将城市污水和降水，有组织地收集起来，输送到污水处理厂进行无害化处理并对其利用的整个系统，称排水工程系统。城市排水的对象，按来源及水质分类(fn li)，可分为生活污水、生产废水和降水三大类。第二页，共94页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)生活污水是指在人们的生活活动过程中所产生的污水，主要来自厨房、厕所、洗衣房等，其水质含有大量的有机物，从化学成分来看，以碳、氢、氧、硫、磷、铁、钙、镁、钾等组成的脂肪、蛋白、糖类及其衍生物，同时含有大量的细

2、菌及寄生(jshng)卵，是传染病的主要传染介质，因此对生活污水，必须进行无害化处理。第三页，共94页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)生产废水是人们(rn men)在生产过程中产生的，由于各种产品的工艺过程不同，用水量的不同，所以生产废水的水质情况和水量也不同。有的生产废水污染极其严重，称为工业污水。这些被严重污染的工业污水，会严重的污染环境，必须进行无害化处理。也有些工业废水没有严重污染，如冷却用水等知识温度升高，经冷却后尚可重复使用或循环使用。第四页，共94页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)降水迳流是指雨、雪、雹等降到

3、地面上的水，其中以雨水为代表，其水质随大气被污染程度和性质的不同而不同。值得注意的是雨水量的变化较大，其主要特点是季节性及集中性。在雨季以及雨季中可能有几天的降雨量很大，从而形成单位时间内的雨水迳流量很大，甚至会造成水灾，因而对雨水的及时(jsh)排放，就称为排水工作者的重要任务之一。第五页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)由于对城市污水及雨水(y shu)的排除方式不同，所采用的管渠系统也不同，各种不同的排水方式形成了各种不同的排水体制。第六页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水

4、系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)一、合流制如果城市污水和雨水在同一排水管渠系统中输送排放，则称为合流制。合流制排水系统又可分为直泄式、全处理式和截流式等几种。现在常用的是截流式的合流系统。截流式是一种改造旧有合流管渠系统的一种较好的方式。其措施是在合流管道将要接入天然水体时，在河岸边修建一条污水截留管，将合流管中的污水截流输送到污水处理厂进行(jnxng)处理，而大部分雨水可直接排入河道。其截流设备俗称截流井。第七页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)溢流(y li)堰式溢流(y li)井第八页，共94页

5、。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)跳越(tio yu)堰式溢流井第九页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)截流(ji li)槽式溢流井第十页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)二、分流制雨、污水各用专用(zhunyng)管渠系统排放，称为分流制，按我国现行室外排水管渠设计规范（GBJ14-87）规定，新建排水管渠都应按分流制建设，以保护水体。第十一页，共94页。第二节第二

6、节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh)二、分流制 各种不同性质的污水，分别由各自的专用管渠排放，称为完全分流制。只建有城市(chngsh)污水管渠，雨水暂靠地面迳流排放，待将来城市(chngsh)发展，资金充足时在修建雨水管渠形成完全分流制系统。这种形式适用于新开发的城镇。若修建成完全分流制的两套排水管渠，再把雨水系统中的初期雨水，通过截流设备截流到污水管渠中，而将暴雨迳流排放到河流中，能够更有效的保护水体，称为半分流制。第十二页，共94页。第二节第二节第二节第二节 排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制排水系统的体制(tzh)(tzh

7、)这里主要提醒注意的是半分流制同截流式合流制，虽然都是通过截流设备达到截流目的，但半分流制是将雨水管渠中的初期(chq)雨水截流到污水处理厂，而截流式合流制是将合流管渠中的污水截流到处理厂。第十三页，共94页。第三节第三节第三节第三节 排水系统的组成排水系统的组成排水系统的组成排水系统的组成(z(z chn)chn)排水工程系统中包括接受、排除、处理、利用等几部分。其基本组成是：室内排水设施、室外排水管网及其附属构筑物、泵站与压力管道、污水处理构筑物以及尾闾(wi l)工程等五部分。第十四页，共94页。第三节第三节第三节第三节 排水系统的组成排水系统的组成排水系统的组成排水系统的组成(z(z

8、chn)chn)进行管道布置时，要考虑下列原则：充分利用地形，主要(zhyo)干线要布置在地形高程较低的低谷区，以便最大限度地接入支干管渠。同时要考虑尽量沿城市街道布置在人行道下或慢车道下，以减小动荷载和便于检修。当街道宽度较大时，应考虑在街道两侧各设一条，以减少过街管；还要尽量避免地上地下交叉。避免小流量长距离的管道。在布置雨水管时，要充分利用地形，就近排入水体。第十五页，共94页。第一节第一节第一节第一节 管道管道管道管道(gundo)(gundo)的布的布的布的布置及埋深置及埋深置及埋深置及埋深一、管道布置污水管道的定线，一般按先确定主干管、再定干管、最后确定支管的顺序进行。总体规划中，

9、只决定污水主干管、干管的走向与平面布置。在详细规划中，除以上内容外，还要决定污水支管的走向及位置。管道系统布置和定线的原则尽可能在管线短、管道埋设深度浅的情况下，使最大区域的污水或雨水能自流(zli)排除。地形：在定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，顺坡排水。在排水区域较低处，敷设主干管或干管，这样干管或支管的污水能自流(zli)接入。地质条件也影响管道系统布置。地下建筑和障碍物对管道系统布置也有影响。第十六页，共94页。第一节第一节第一节第一节 管道管道管道管道(gundo)(gundo)的布的布的布的布置及埋深置及埋深置及埋深置及埋深一、管道(gundo)布置管道(gundo)

10、定线时注意事项 主干主干(zhgn)管布置在坚硬密实土壤管布置在坚硬密实土壤中中尽量少穿河流、铁路、山谷和高地尽量少穿河流、铁路、山谷和高地避免与地下构筑物交叉避免与地下构筑物交叉不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下 （通常设在污水量较大一侧或地下管线较少一侧的人行道、绿化（通常设在污水量较大一侧或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下，当道路宽度超过带或慢车道下，当道路宽度超过40米时，可考虑在道路两侧各设米时，可考虑在道路两侧各设一条污水管）一条污水管）集中流量尽量排入上游集中流量尽量排入上游第十七页，共94页。第一节第一节第一节第一节 管道管道管道管道(gundo

11、)(gundo)的布的布的布的布置及埋深置及埋深置及埋深置及埋深一、管道布置管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米秒。为了满足管中雨水流速不超过管壁(un b)受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。第十八页，共94页。第一节第一节第一节第一节 管道管道管道管道(gundo)(gundo)的布的布的布的布置及埋深置及埋深置及埋深置及埋深二、管道埋深最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过(chogu)78m,地下水位较高，可能产生流

12、沙的地区不超过(chogu)45m。最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m。冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。第十九页，共94页。第二节第二节第二节第二节 污水污水污水污水(w shu)(w shu)量及变化系数的概量及变化系数的概量及变化系数的概量及变化系数的概念念念念 由于各地、各阶层居民生活方式不一，各种居住(jzh)条件及卫生设备条件不一，生活污水排除量就不一样，各地各种条件居住(jzh)区的排水定额如下表。第二十页，共94页。第二节第二节第二节第二节 污水污水污水污水(w shu)(w shu)量及变化系数的概量及变化

13、系数的概量及变化系数的概量及变化系数的概念念念念 一、变化系数 一年内最高日 污水量与平均日污水量之比，其比值称日变化系数，同样，一天内24小时(xiosh)各小时(xiosh)的污水量也不一致，最高日内最高时污水量与该日平均时污水量之比，称时变化系数。定义日变化系数与时变化系数之乘积为总变化系数。式中：K总总变化系数 Q平均平均日平均时秒流量（l/s）第二十一页，共94页。第二节第二节第二节第二节 污水污水污水污水(w shu)(w shu)量及变化系数的概量及变化系数的概量及变化系数的概量及变化系数的概念念念念二、污水量计算 北京现在设计污水管时，是按北京市的实际情况制定的适用于北京地区使

14、用(shyng)的面积比流量定额。北京市规定：城区、近郊区已建成区的排水区定额是 则设计污水量可按下式计算：（l/s）式中：Q设设计污水量（l/s）K总总变化系数 F流域面积（ha）q面积比流量第二十二页，共94页。第三节第三节第三节第三节 管渠水力管渠水力管渠水力管渠水力(shul)(shul)计算简介计算简介计算简介计算简介一、水力计算公式现行(xinxng)设计规范规定，水力计算按谢才曼宁公式计算：式中：Q流量，m3/s；A过水断面面积，m2；v流速，m/s R水力半径（过水断面积与湿周的比值），m；i水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；n管壁粗糙系数，雨水n=0.013 污水n=0.

15、014 第二十三页，共94页。第三节第三节第三节第三节 管渠水力计算管渠水力计算管渠水力计算管渠水力计算(j(j sun)sun)简介简介简介简介二、污水管道水力计算的数据控制 污水管道水力计算的任务就在计算通过一定流量所必须的过水断面，从而(cng r)合理地确定管径。污水管较常用的是圆形管，其水力特性是流速与流量的最大值不发生在满流状态。各种不同充满度时的流速、流量同满流时的流速、流量关系，如下表。第二十四页，共94页。第三节第三节第三节第三节 管渠水力管渠水力管渠水力管渠水力(shul)(shul)计算简介计算简介计算简介计算简介 充满度的意义是：管道(gundo)以水深与管径的比值来表

16、示，渠道是以水深与设计最大水深的比值来表示。第二十五页，共94页。第三节第三节第三节第三节 管渠水力管渠水力管渠水力管渠水力(shul)(shul)计算简介计算简介计算简介计算简介二、污水(w shu)管道水力计算的数据控制 设计设计(shj)充满度充满度（h/D）设计流速（设计流速（v）最小管径（最小管径（D）最小设计坡度（最小设计坡度（i）污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度第二十六页，共94页。第四节第四节第四节第四节 设计管段设计管段设计管段设计管段(un dun)(un dun)与与与与管段管段管段管段(un dun)(un dun)设计流量设计流量设计流量设计流量一、设计管段 设计

17、管段的意义是两个检查井之间的一个管段，如果设计流量、坡度都不变，则可取同一管径，称为一个设计管段。二、管段设计流量 管段设计流量包括(boku)本段的污水设计流量，集中流量和转输前一管段的流量三个流量之和，可按下式计算：第二十七页，共94页。第四节第四节第四节第四节 设计管段设计管段设计管段设计管段(un dun)(un dun)与与与与管段管段管段管段(un dun)(un dun)设计流量设计流量设计流量设计流量 式中：Q管段设计流量 K总总变化系数(xsh)F排水流域面积 q面积比流量 qj集中流量第二十八页，共94页。第五节第五节第五节第五节 污水污水污水污水(w shu)(w shu

18、)管设计管设计管设计管设计注意事项注意事项注意事项注意事项（1）确定）确定(qudng)管道的管径和坡度管道的管径和坡度应与确定与确定(qudng)管道的起点管道的起点终点埋深交点埋深交错进行。行。（2）必）必须仔仔细研究管网系研究管网系统的控制点。的控制点。控制点常位于区域的最控制点常位于区域的最远或最低或最低处。各条管道的起点、低洼地区的个。各条管道的起点、低洼地区的个别街坊、街坊、污水出水口水出水口较深的工深的工业企企业或公共建筑都是研究的或公共建筑都是研究的对象。象。（3）水力水力计算从上游依次向下游算从上游依次向下游进行行 一般情况下，随着一般情况下，随着设计流量逐段增加，流量逐段增

19、加，设计流速也流速也应相相应增加或不增加或不变。但是，当管道坡度突然但是，当管道坡度突然变小小时，设计流速才允流速才允许减小。另外，随着减小。另外，随着设计流流量逐段增加，量逐段增加，设计管径也管径也应相相应增加或不增加或不变。但是，当管道坡度突然增大。但是，当管道坡度突然增大时，管径也可以减小，减小的范，管径也可以减小，减小的范围不得超不得超过50100mm。第二十九页，共94页。第五节第五节第五节第五节 污水污水污水污水(w shu)(w shu)管设计管设计管设计管设计注意事项注意事项注意事项注意事项（4）跌水井的）跌水井的设置置 在地面坡度太大在地面坡度太大时，为了减小管内水流速度，防

20、止管壁被冲刷，了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚就有可能使下游管段的覆土厚度无法度无法满足最小限足最小限值的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可设置跌水井置跌水井 在旁在旁侧管与干管的管与干管的连接接处。要考。要考虑干管的埋深是否允干管的埋深是否允许旁旁侧管管接入，根据情况接入，根据情况设置跌水井。置跌水井。（5）泵站的站的设置置 在干燥土壤中，管道的埋深一般在干燥土壤中，管道的埋深一般(ybn)不超不超过78 m；在多水、；在多水、流砂、石灰岩地流砂、石灰岩地层中，

21、一般中，一般(ybn)不超不超过5 m。如果超。如果超过，则要要设置置泵站站第三十页，共94页。第一部分第一部分第一部分第一部分(b fen)(b fen)排水管渠设计常识排水管渠设计常识排水管渠设计常识排水管渠设计常识第三章第三章 雨水管渠系雨水管渠系统统(xtng)(xtng)设计设计常常识识第三十一页，共94页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)雨水迳流的水质，与其所流经的地面情况有关，一般说初期雨水较脏，而经过一段时间后，迳流水就比较(bjio)清洁了。因此就应该尽量就近排入水体。在设计管径时按满流计算，并允许按地区重要程度有一定时间的溢流。第三十二页，

22、共94页。第二节第二节第二节第二节 雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统(xtng)(xtng)及共布置及共布置及共布置及共布置 雨水管渠系统大体上由以下几个部分组成：房屋及庭院雨水排除系统、雨水口、雨水管渠、检查井、出口。必要时可以设置雨水泵站和雨水调节湖等。雨水系统布置的主要原则是根据流域内的重要性，将雨水迳流及时地就近排放到水体中去，尽量减小由于积水所造成的损失和居民的不便。因此，雨水管渠的布置就要充分利用地形条件，就近排入水体，要结合道路(dol)规则。雨水口的布置以路口处雨水不漫路面为原则。第三十三页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量雨

23、水管渠设计流量雨水管渠设计流量(liling)(liling)的确定的确定的确定的确定 一、迳流量公式(gngsh)雨水管渠设计流量计算公式(gngsh)：Q=qA式中：Q设计迳流量 I/S 迳流系数 q降雨强度（l/S.ha）F汇水面积（万m2或ha）第三十四页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量(liling)(liling)的确定的确定的确定的确定 二、迳流系数降落到地面上的雨水，流入雨水管渠内的部分称为迳流量。迳流量与降雨量之间的比，称为迳流系数。迳流系数与地面情况(qngkung)有关。各种地面的迳流系数值，可参见下表

24、。第三十五页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统(xtng)(xtng)及共布置及共布置及共布置及共布置 在排水流域面积内，不可能为单一种类的地面，因此在设计(shj)计算时需要按加权平均法求得综合的迳流系数。式中：设计(shj)时所采用的迳流系数。各种不同各类地面的相应迳流系数。F1各种不同各类地面的流域面积。第三十六页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统(xtng)(xtng)及共布置及共布置及共布置及共布置三、降雨强度现行设计规范规定设计暴雨强度计算公式为式中 q设计暴雨强度，L/s/10

25、4m2；t降雨历时(l sh)，min；T设计重现期，年；A1、C、n、b参数 第三十七页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统(xtng)(xtng)及及及及共布置共布置共布置共布置四、降雨历时 设计降雨所取的某一连续时段称为(chn wi)设计降雨历时，单位以分min计。雨水管渠的设计降雨历时，应采用管渠中形成最大径流量所需的时间。设计降雨历时包括：地面汇流时间和管渠内流行时间t=t1+mt2式中 m降雨历时折减系数或称延缓系数设计规范中规定：暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2 第三十八页，共94页。第三节第三节第三节第三节 雨水管渠

26、系统雨水管渠系统雨水管渠系统雨水管渠系统(xtng)(xtng)及及及及共布置共布置共布置共布置五、设计重现期 设计重现期是指在一个较长的统计(tngj)期限内，设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔，单位为年。设计重现期设计重现期T第三十九页，共94页。第四节第四节第四节第四节 雨水管渠的水力雨水管渠的水力雨水管渠的水力雨水管渠的水力(shul)(shul)计算计算计算计算一、雨水(y shu)管渠设计的一般规定1、圆管及方沟均按满流计算，如流量很大应采用方沟排 水时，要核算满流与非满流两种情况，取其经济者。如设计成明渠，则必须有不小于20cm的保护超高。2、雨水(y shu)管渠最小

27、设计流速，在不满流时应不小于0.75m/s，明渠为0.4m/s。3、除雨水(y shu)口管渠最小管径采用200mm，坡度最小值为 0.01外，市政雨水(y shu)管最小管径采用300mm，最小坡设为0.003。4、因雨水(y shu)迳流含砂较多，故不宜设倒虹管。第四十页，共94页。第四节第四节第四节第四节 雨水管渠的水力雨水管渠的水力雨水管渠的水力雨水管渠的水力(shul)(shul)计算计算计算计算二、雨水管渠水力(shul)计算公式雨水管渠水力(shul)计算公式采用谢才曼宁公式：取式中 v设计流速（m/s）n粗糙系数 水泥沙浆抹面或混凝土管，介 质为清水时，取n=0.013 R水力

28、(shul)半径（m）i设计坡度第四十一页，共94页。第二第二第二第二(d r)(d r)部分部分部分部分 排水管渠工程施工排水管渠工程施工排水管渠工程施工排水管渠工程施工第一章第一章 土方工程土方工程(t fn(t fn n chn)n chn)第四十二页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽一、沟槽(u co)横断面 直直 槽槽应从土质、地下水情况、施工场地大小、应从土质、地下水情况、施工场地大小、沟槽深度和挖土方法、工期长短沟槽深度和挖土方法、工期长短(chngdun)等方面来等方面来考虑槽形选择。考虑槽形选择。沟槽沟槽(u co)断断面形式面形式一般用于埋设在街道下的管

29、一般用于埋设在街道下的管道，特点是占地面积小，但道，特点是占地面积小，但土壁常需要支撑。土壁常需要支撑。梯形槽梯形槽常用于在广场或郊野埋设而常用于在广场或郊野埋设而管径和深度又较大的管道，管径和深度又较大的管道，免用支撑。免用支撑。第四十三页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽直 槽第四十四页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽直槽宽度直槽宽度(kund)(kund)沟槽沟槽(u co)的开挖宽度对槽形选择也起影响的开挖宽度对槽形选择也起影响沟槽沟槽(u co)断断面形式面形式取决于埋设管道的管径以取决于埋设管道的管径以及槽壁支撑方法。支撑方及槽壁支撑方法。

30、支撑方法一般采用钢板桩或列板法一般采用钢板桩或列板式。式。梯形槽宽度梯形槽宽度取决于管道埋深和边坡倾取决于管道埋深和边坡倾斜度。边坡决定于土质，斜度。边坡决定于土质，不易坍塌的土壤边坡可以不易坍塌的土壤边坡可以陡些，边坡可以做成台阶陡些，边坡可以做成台阶式。式。第四十五页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽梯形(txng)槽形式第四十六页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽梯形(txng)槽边坡坡度第四十七页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽土土质对沟槽断面的影响沟槽断面的影响土土质主要指土的粘着力和自然主要指土的粘着力和自然倾斜角。它斜

31、角。它们影响土坡的影响土坡的稳定。定。土坡和水平面之土坡和水平面之间的的夹角叫角叫倾斜角，土坡斜角，土坡倾斜角逐斜角逐渐减减小，土坡到达小，土坡到达稳定状定状态时的的倾斜角叫自然斜角叫自然倾斜角。土坡斜角。土坡超超过自然自然倾斜角斜角时，坡面不，坡面不稳定，要坍塌定，要坍塌(tnt)。粘土的粘着力粘土的粘着力较大，自然大，自然倾斜角也斜角也较大；砂土粘着力大；砂土粘着力较小，自然小，自然倾斜角也斜角也较小。小。粘土开挖直槽的可能性比砂土大，沟槽深度不大粘土开挖直槽的可能性比砂土大，沟槽深度不大时，粘，粘土地区采用直槽；砂土在无支撑条件下只能开挖梯形槽，土地区采用直槽；砂土在无支撑条件下只能开挖

32、梯形槽，砂土地区，而砂土地区，而现场狭窄，狭窄，则只能考只能考虑直槽加支撑。直槽加支撑。第四十八页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽地下水地下水对沟槽断面的影响沟槽断面的影响地下水的多少影响到土壤的含水率，土壤含地下水的多少影响到土壤的含水率，土壤含水率的大小会影响水率的大小会影响土的土的稳定性。定性。当土当土饱含水分含水分时，土的，土的稳定性就大大降低，定性就大大降低，极易造成极易造成(zo chn)土方坍塌土方坍塌地下水位高地下水位高时，直槽要支撑，或开梯形槽。，直槽要支撑，或开梯形槽。第四十九页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽施工方法施工方法对沟

33、槽断面的影响沟槽断面的影响梯形槽土方量大，工期梯形槽土方量大，工期长，并要求起重，并要求起重设备的的起重杆有足起重杆有足够(zgu)长度，但工序度，但工序较为简单。直槽可避免上述缺点，但直槽可避免上述缺点，但对于于较深的槽深的槽则常需常需支撑工序，支撑工序，设备也也较复复杂。第五十页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽二、沟槽断面设计及土方(tfng)量计算沟槽横断面面积按梯形计算：F=(B+mh)h (m2)式中：F沟槽横断面面积（m2）B沟槽设计底宽，取管道外缘尺寸再加 两倍的工作宽度（m）m边坡系数 h沟槽深度（m）在计算土方(tfng)量时，取相邻两横断面面积的平均值

34、乘以两横断面的桩距即可。第五十一页，共94页。第一节第一节第一节第一节 开槽开槽开槽开槽三、沟槽土方开挖三、沟槽土方开挖沟槽开挖有人工开挖及机械沟槽开挖有人工开挖及机械(jxi)开挖两种。开挖方法开挖两种。开挖方法视土土质、现场条件、技条件、技术条件和工期要求等具体情况而条件和工期要求等具体情况而定。开挖土方定。开挖土方应当当严格按照格按照测量放量放线和沟槽断面尺寸要和沟槽断面尺寸要求求进行。行。当挖土到接近当挖土到接近设计高程高程时，应在槽内打高程控制在槽内打高程控制桩，以，以控制挖土深度。在开挖控制挖土深度。在开挖过程中，要随程中，要随时检查挖深情况，挖深情况，勿使超勿使超过需要深度，以保

35、需要深度，以保护原土。如果原土。如果发现有超挖，有超挖，则要用好土、要用好土、矿石或卵石分石或卵石分层夯夯实，填至，填至设计标高。高。使用机械使用机械(jxi)挖土挖土时，用机械，用机械(jxi)挖至挖至设计标高以高以上上20cm时，应停止机械停止机械(jxi)挖土，用人工整修槽底。挖土，用人工整修槽底。适合回填的土适合回填的土应堆放在沟槽两堆放在沟槽两侧。对每段沟槽只能在一每段沟槽只能在一侧堆土，另一堆土，另一侧作下管和运作下管和运输材料用。堆土一般不高于材料用。堆土一般不高于1.5m，离槽，离槽边一般不小于一般不小于1.2m。第五十二页，共94页。第二节第二节第二节第二节 支撑支撑支撑支撑

36、(zh chng)(zh chng)一、支撑的作用、种类一、支撑的作用、种类(zhngli)及适用条件及适用条件当槽底低于地下水位时，直槽必须加撑。当槽底低于地下水位时，直槽必须加撑。支撑有横撑、竖撑和钢板桩三种。撑板有疏、密撑。土支撑有横撑、竖撑和钢板桩三种。撑板有疏、密撑。土质优良时可用疏撑。质优良时可用疏撑。横撑边挖边撑，每挖一相当深度的土即做支撑，然后继横撑边挖边撑，每挖一相当深度的土即做支撑，然后继续挖深再撑。横撑每次挖土不宜很深。横撑也有采用上续挖深再撑。横撑每次挖土不宜很深。横撑也有采用上疏下密的撑法。疏下密的撑法。竖撑和疏撑仅适用于土质较好不易塌方的情况。竖撑和疏撑仅适用于土质

37、较好不易塌方的情况。第五十三页，共94页。第二节第二节第二节第二节 支撑支撑支撑支撑(zh chng)(zh chng)直槽支撑(zh chng)形式第五十四页，共94页。第二节第二节第二节第二节 支撑支撑支撑支撑(zh chng)(zh chng)二、支撑计算二、支撑计算验算分为撑板、方木、撑桩三部分。为简化计算，在验算分为撑板、方木、撑桩三部分。为简化计算，在工地上都按简支梁受均匀分布荷载的条件工地上都按简支梁受均匀分布荷载的条件(tiojin)进行计算。进行计算。撑板和方木的最大弯曲应力：撑板和方木的最大弯曲应力：式中，最大弯矩式中，最大弯矩截面抗弯系数截面抗弯系数第五十五页，共94页。

38、第二节第二节第二节第二节 支撑支撑支撑支撑(zh chng)(zh chng)二、支撑计算二、支撑计算主动土压力主动土压力或或前者适用砂性土质，后者适用于粘土前者适用砂性土质，后者适用于粘土(zhn t)。b撑板宽度（撑板宽度（m）d撑板厚度（撑板厚度（m）l计算跨度，取两方木之中心间距（计算跨度，取两方木之中心间距（m）C、可查表。可查表。第五十六页，共94页。第三节第三节第三节第三节 土方土方土方土方(tfng)(tfng)回填回填回填回填在管道工程主体结构验收合格后，将槽内积水(j shu)排净后并将杂物清理干净，管座混凝土强度达到50号以上，即应回填。管道沟槽回填土，要注意以下几个 方

39、面：管道两侧（俗称胸腔）要同步进行，平行起高，两侧高差不得大于30cm，分层夯填，其密实度要符合施工技术规程规定。管顶以上50cm范围内，可用较干的松土回填，用脚踩或木夯即可。胸腔以上还土，两回填搭接处，宜留台阶而不能留直茬或斜坡，台阶的长度应在其高度的两倍以上。管顶复土达到1.5m时，才可以用机械碾压，以保证管道结构的安全。第五十七页，共94页。第四节第四节第四节第四节 地基地基地基地基(dj)(dj)处理处理处理处理地基时承受包括基础在内的整个建筑物或构筑物的自重以及附加在建筑物或构筑物上的荷载的与基础相接触的那部分土层。常用的地基处理方法有：换土法适用于较浅的地基处理地段，一般用于地基持

40、力层扰动深度小于0.8米的情况(qngkung)下。如有地下水，可采用满槽挤入片石的方法。如没有地下水，可根据插深度确定换土深度。其他地基加固的方法还有地基夯实、深层加固（强夯法、挤密桩法等）、排水加固法、压浆加固法以及土的临时加固等。第五十八页，共94页。第二第二第二第二(d r)(d r)部分部分部分部分 排水管渠工程施工排水管渠工程施工排水管渠工程施工排水管渠工程施工第二章第二章 施工施工(sh gng)(sh gng)排排水水 第五十九页，共94页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)为排除地表水和地下水对施工的干扰而采取的技术措施(cush)称施工排水。

41、施工排水分为表面排水和深层排水两类。表面排水又称明排水或排水井中排水，深层排水又称暗排水。深层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进行。第六十页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位常用的人工降低地下水位的方法有轻型井点、喷射(pnsh)井点、深井泵井点和电渗井点等几种。一、轻型井点（又称小井点）轻型井点的布置分为单排线状、双排线状和环状三种。井点布置原则：井点管距离沟槽壁一般应大于1m。井点管的间距一般选用0.8m、1.2m、1.6m三种。一台干式真空泵可接总管长度为6080m，井点管

42、约50根左右。一台射流泵可接总管长度为3040m，井点管约30根左右。第六十一页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降低降低降低降低地下水位地下水位地下水位地下水位井点管埋设深度满足下式要求：h h1+h2+IL+0.2h1井点管地面至沟槽底的距离，m；h2降低(jingd)后的地下水位至槽底的最小距离，一般应 50cmL井点管至需要降低(jingd)地下水位的水平距离，m；当环状或双排井点时，为井点管至沟槽中心底的距离，单排井点时为井点管至沟槽对侧底的距离；I地下水降落坡度，环状井点为1/10，线状井点为1/31/4第六十二页，共94页。第二节第

43、二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位二、二、喷射井点系射井点系统当基坑开挖所需降水深度超当基坑开挖所需降水深度超过6m时，一，一级的的轻型井点型井点就就难以收到以收到预期的降水效果，期的降水效果，这时如果如果场地地许可，可以可，可以采用二采用二级甚至多甚至多级轻型井点以增加降水深度，达到型井点以增加降水深度，达到(d do)设计要求。但是要求。但是这样一来会增加基坑土方施工工一来会增加基坑土方施工工程量、增加降水程量、增加降水设备用量并延用量并延长工期，二来也工期，二来也扩大了井大了井点降水的影响范点降水的影响范围而而对

44、环境不利。境不利。为此，可考此，可考虑采用采用喷射井点。射井点。根据工作流体的不同，以根据工作流体的不同，以压力水作力水作为工作流体的工作流体的为喷水水井点；以井点；以压缩空气作空气作为工作流体的是工作流体的是喷气井点，两者的气井点，两者的工作原理是相同的。工作原理是相同的。喷射井点系射井点系统主要是由主要是由喷射井点、高射井点、高压水水泵（或空气（或空气压缩机）和管路系机）和管路系统组成。如成。如图所示。所示。喷射井管由内管和射井管由内管和外管外管组成，在内管的下端装有成，在内管的下端装有喷射射扬水器与水器与滤管相管相连。当当喷射射 第六十三页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人

45、工人工(rngng)(rngng)降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位二、二、喷射井点系射井点系统 井点工作井点工作时，由地面高，由地面高压离心水离心水泵供供应的高的高压工工作水作水经过内外管之内外管之间的的环行空行空间直达底端，在此直达底端，在此处工作流体由特制内管的两工作流体由特制内管的两侧(lin c)进水孔至水孔至喷嘴嘴喷出，在出，在喷嘴嘴处由于断面突然收由于断面突然收缩变小，小，使工作流体具有极高的流速，（使工作流体具有极高的流速，（3060m/s）在）在喷口附近造成口附近造成负压（形成真空），将地下水（形成真空），将地下水经过滤 管吸入，吸入的地下水在混合室与工作水混合

46、，管吸入，吸入的地下水在混合室与工作水混合，然后然后进入入扩散室，水流在散室，水流在强大大压力的作用下把地力的作用下把地下水同工作水一同下水同工作水一同扬升出地面，升出地面，经排水管道系排水管道系统排至集水池或水箱，一部分用低排至集水池或水箱，一部分用低压泵排走，另一排走，另一部分供高部分供高压水水泵压入井管外管内作入井管外管内作为工作水流。工作水流。如此循如此循环作作业，将地下水不断从井点管中抽走，将地下水不断从井点管中抽走，使地下水使地下水渐渐下降，达到下降，达到设计要求的降水深度。要求的降水深度。第六十四页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)

47、降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位二、二、喷射井点系射井点系统 喷射井点用作深射井点用作深层降水，降水，应用在粉土、极用在粉土、极细砂和粉砂和粉砂中砂中较为适用。在适用。在较粗的砂粒中，由于出水量粗的砂粒中，由于出水量较大，大，循循环水流就水流就显得不得不经济，这时宜采用深井宜采用深井泵。一般一。一般一级喷射井点可降低射井点可降低(jingd)地下位地下位820m，甚至，甚至20m以上。以上。第六十五页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位二、二、喷射射(pnsh)井点系井点系统 第六十六

48、页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降低地降低地降低地降低地下水位下水位下水位下水位二、二、电渗排水渗排水在粘土和粉在粘土和粉质粘土中粘土中进行基坑开挖施工，由于土体行基坑开挖施工，由于土体的渗透系数的渗透系数较小，小，为加速土中水分向井点管中流入，加速土中水分向井点管中流入，提高降水施工的效果，除了提高降水施工的效果，除了应用真空用真空产生抽吸作用生抽吸作用以外，以外，还可加用可加用电渗。渗。所所谓电渗井点，一般与渗井点，一般与轻型井点或型井点或喷射井点射井点结合使合使用，是利用用，是利用轻型井点或型井点或喷射井点管本身作射井点管本身作为阴极，

49、阴极，一金属棒（一金属棒（钢筋、筋、钢管、管、铝棒等）作棒等）作为阳极。通入阳极。通入直流直流电（采用直流（采用直流发电机或直流机或直流电焊机）后，机）后，带有有负电荷的土粒即向阳极移荷的土粒即向阳极移动（即（即电泳作用），而泳作用），而带有正有正电荷的水荷的水则向阴极方向集中，向阴极方向集中，产生生电渗渗现象。象。在在电渗与井点管内的真空双重用下，渗与井点管内的真空双重用下，强制粘土中的制粘土中的水由井点管快速水由井点管快速(kui s)排出，井点管排出，井点管连续抽水，抽水，从而地下水位从而地下水位渐渐降低。降低。因此，因此，对于渗透系数于渗透系数较小（小于小（小于0.1m/d）的）的饱和

50、粘和粘土，特土，特别是淤泥荷淤泥是淤泥荷淤泥质粘土，粘土，单纯利用井点系利用井点系统的真空的真空产生的抽吸作用可能生的抽吸作用可能较难降水从土体中抽出降水从土体中抽出排走，利用粘土的排走，利用粘土的电渗渗现象和象和电泳作用特性，一方泳作用特性，一方面加速土体固面加速土体固结，增加土体，增加土体强度，另一方面也可以度，另一方面也可以达到达到较好的降水效果。好的降水效果。第六十七页，共94页。第二节第二节第二节第二节 人工人工人工人工(rngng)(rngng)降降降降低地下水位低地下水位低地下水位低地下水位二、二、电渗排水渗排水 第六十八页，共94页。第二第二第二第二(d r)(d r)部分部分