DB23_T 2334—2019装配式混凝土渠道应用技术规范.docx
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1、ICS 91.100.30Q 14黑龙江省地方标准DB23DB23/T 23342019装配式混凝土矩形渠道应用技术规范2019 - 03 - 19 发布2019 - 04 - 18 实施黑龙江省市场监督管理局发 布目次前言II1 范围32 规范性引用文件33 术语和定义44 规划45 技术要求56 工程设计57 生态设计88制造109安装1610验收18附录 A(资料性附录)整体式混凝土矩形渠典型断面图19附录 B(资料性附录)拼接式混凝土矩形渠典型断面图22附录 C(规范性附录)装配式混凝土矩形渠道质量检验要求25附录 D(规范性附录)构件弯曲强力试验方法26附录 E(规范性附录)装配式混
2、凝土矩形渠结构计算方法28附录 F(资料性附录)装配式混凝土渠道的分配水构件33附录 G(资料性附录)管渠连接分配水结构38附录 H(资料性附录)自密实混凝土生产工艺4011运行维护与管理18前言本标准依据GB/T 1.1-2009的编写规则起草。本标准由黑龙江省水利厅提出并归口。本标准起草单位:黑龙江省水利科学研究院、黑龙江省祥晟水利科技开发有限公司。本标准主要起草人:孙景路、张守杰、耿贺松、徐昭巍、张滨、刘丽佳、陶琦、钟华、常俊德、张恒。装配式混凝土矩形渠道应用技术规范1 范围本标准规定了装配式混凝土矩形渠道的术语、规划、设计、制造、施工与安装、验收、运行维护与管理的要求。本标准适用于5级
3、新建、扩建或改建的农田灌溉排水等工程。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 175通用硅酸盐水泥GB/T1499.1钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB/T1499.3钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网GB 8076混凝土外加剂GB 13788冷轧带肋钢筋GB/T 14683硅酮和改性硅酮建筑密封胶GB/T 18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB 18173.3高分子防水材料 第3部分
4、:遇水膨胀橡胶GB/T 21303灌溉渠道系统量水规范GB/T 27690砂浆和混凝土用硅灰GB/T 33011建筑用绝热制品 抗冻融性能的测定GB/T 35608绿色产品评价 绝热材料GB/T 35609绿色产品评价 防水与密封材料GB 50007-2011建筑地基基础设计规范GB 50119混凝土外加剂应用技术规范GB 50288-2018灌溉与排水工程设计规范GB/T 50600渠道防渗工程技术规范GB/T 50662水工建筑物抗冰冻设计规范GB 50666混凝土结构工程施工规范JC/T 485建筑窗用弹性密封胶JC/T 949混凝土制品用脱模剂GB/T 1596用于水泥和混凝土中的粉煤
5、灰GB/T8810硬质泡沫塑料吸水率的测定GB/T8813硬质泡沫塑料 压缩性能的测定GB/T9142混凝土搅拌机GB/T10294绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法JC/T 2255混凝土接缝密封嵌缝板JGJ 18钢筋焊接及验收规程JGJ 55普通混凝土配合比设计规程JGJ 63混凝土用水标准JGJ 107钢筋机械连接技术规程JGJ/T 283自密实混凝土应用技术规程JTG D30公路路基设计规范SL 176水利水电工程施工质量检验与评定规程SL 191水工混凝土结构设计规范SL 599衬砌与防渗渠道工程技术管理规程SL 703-2015灌溉与排水工程施工质量评定规程3 术语和定义
6、3.1装配式混凝土矩形渠道在工厂或预先生产制作的用于农田灌溉排水工程过水断面为矩形混凝土渠道。分为整体式矩形渠和拼接式矩形渠两类。3.2整体式混凝土矩形渠3.3拼接式混凝土矩形渠两个预制L形构件中间通过浇筑混凝土连接底板,过水断面呈矩形的混凝土渠。3.4构件弯曲强力整体式混凝土矩形渠底板或拼接式混凝土矩形渠L形构件侧板在压力作用下破坏时的极限荷载,单位以kN计。3.5分配水构件用于连接装配式混凝土矩形渠道的具有分水、配水功能的装配式混凝土构件。3.6一体化闸门构件与装配式混凝土矩形渠道连接的闸门底板、侧墙一次浇筑成形的装配式混凝土构件。4规划4.1 资料收集4.1.1 应收集水源、水文地质与工
7、程地质、气象、地形、土壤、作物,以及水利、农业、交通、电力、社会经济和生态环境等方面的基本资料。4.1.2 应与当地土地利用规划、城乡建设规划、水利综合规划、农业规划、农田水利建设规划、灌区节水灌溉规划、生态建设规划、景观规划相协调。过水断面为矩形的预制混凝土渠。4.1.3应充分利用已有水利工程设施,将水源、渠道输水系统(管道输水系统)和田间灌排工程统一规划,并进行多方案技术经济比较。4.2 主要技术参数4.2.1 灌溉设计保证率应按 GB 50288-2018 中 3.2.2 规定的执行。4.2.2 渠道水利用系数设计值应不低于 0.95,灌溉水利用系数应按 GB 50288 的方法计算。4
8、.2.3 整体式混凝土矩形渠设计流量宜小于 1.0m3/s;拼接式混凝土矩形渠设计流量不宜大于 5m3/s。设计流量大于 5m3/s 的渠道应通过经济技术比较。4.2.4 装配式混凝土矩形渠道的合理使用年限应不低于 30 年。4.2.5 装配式混凝土矩形渠道的渗漏量应不大于 0.10m3/ m2/d。4.3 环境气候分区及化学侵蚀环境等级应符合GB/T 50600 的规定。5 技术要求5.1 混凝土性能a) 混凝土 28d 抗压强度应不低于 C50,且出厂时应不低于 C40。侵蚀环境下混凝土强度等级应符合 GB/T 50600 的规定。b) 混凝土抗冻性能应不低于 F300。5.2 构件弯曲强
9、力整体式混凝土矩形渠的弯曲强力和拼接式混凝土矩形渠的弯曲强力应满足设计要求。可根据表 A.4和表 B.4 确定。5.3 外观质量与尺寸偏差a) 外观质量应符合表 C.1 的规定。b) 尺寸偏差应符合表 C.2 的规定。5.4 钢筋保护层厚度应不小于15mm。6工程设计6.1 一般要求装配式混凝土矩形渠道结构设计包括水力验算、结构验算、地基承载力复核和防冻胀设计。6.2 水力验算6.2.1 过流能力应通过水力计算验算,满足渠道正常输水要求及水面线衔接的要求。混凝土糙率系数取 0.0130.015。断面尺寸可参见附录 A 选择整体式混凝土矩形渠和附录B 选择拼接式混凝土矩形渠L 型构件。6.2.2
10、 水面线推算流量 Q、水位 H 应按 GB 50288 的方法计算。6.2.3 渠深选择应依据水面线推算要求的流量 Q、水位 H 及相应的超高确定。6.2.4 渠道超高应不小于 0.1m。6.3 结构验算6.3.1 结构计算采用极限状态设计法,应将渠道上可能同时作用的各种荷载进行组合,组合方式应符合附录 E.1 的规定,并按最不利条件确定设计荷载组合。在规定的材料强度和荷载取值条件下,采用以安全系数表达的方式进行设计。6.3.2 应按 SL 191 的规定,根据装配式混凝土结构的结构和受力特点,仅验算承载能力极限状态。配筋可参见附录 A 选择整体式混凝土矩形渠和附录 B 选择拼接式混凝土矩形渠
11、 L 型构件。6.3.3 L 型渠道底板与现浇底板的连接应满足 SL 191 的规定。6.4 地基承载力复核6.4.1 结构底面的压力,应符合式(1)要求:pk fa(1)式中: pk 结构底面处的平均压力值(kPa);fa 修正后的地基承载力特征值(kPa)。6.4.2 结构底面的压力,可按式(2)计算:式中:Wk 结构内水重(kN);Gk 结构自重(kN);A 结构底面面积(m2)。p = Wk + Gk kA. (2)6.4.3 结合国内实践经验等方法综合确定,初步判断或不具备试验条件的可按式(3)计算:fa = Mbgb + Mdgmd + Mcck.(3)式中: Mb 、 Mfa 由
12、土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值(kPa);d 、 Mc 承载力系数,按GB 50007-2011中表5.2.5的规定取值;b 基础底面宽度(m),大于6m时按照6m取值,对于砂土小于3m时按3m取值;ck 基底下一倍短边宽度的深度范围内土的黏聚力标准值(kPa)。6.4.4 当基础宽度大于 3m 或埋置深度大于 0.5m 时,从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚应按式(4)修正:fa =fak +hbg(b - 3)+hdgm (d - 0.5) (4)式中:fa 修正后的地基承载力特征值(kPa);fak 地基承载力特征值(kPa);h0 、hd 基础宽度
13、和埋置深度的地基承载力修正系数,按GB 50007中表5.2.4规定取值;g结构底面以下的土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度;b 结构底面宽度(m),当底面宽度小于3m时按3m取值,大于6m时按6m取值;gm 结构底面以下土的加权重度(kN/m3),位于地下水位以下的土层取有效重度;d 结构埋置深度(m)。6.4.5 当地基承载力或变形不能满足设计要求时,地基处理可选用机械压实、加筋地基、堆载预压、真空预压、换填垫层或复合地基等方法。处理后的地基承载力应通过试验确定。6.5 防冻胀设计6.5.1 渠基土换填措施a) 采用非冻胀性土置换冻胀土渠基时,置换层应设置反滤和排水。置换深度可按
14、式(5)计算:Zn = eZd -s (5)式中: Zn 置换深度(m);e渠床置换比,可按表1取值;Zd 设计冻深(m);s渠底板厚度(m)。表1渠基置换比地下水位埋深Zw (m)土质置换比e(%)ZwZd2.0黏土、粉土7080ZwZd1.5含砾细粒土、含砂细粒土ZwZd1.0细粒土质砂、细粒土质砾4050Zw小于上述值黏土、粉土、含砾细粒土、含砂细粒土80100细粒土质砂、细粒土质砾5080b) 换填材料可采用砂土、砾石、碎石、矿渣等非冻胀性土,亦可采用上述材料的混合料。其中粒径0.075mm 的细颗粒含量应满足下列要求:1) 当地下水位距换填料底部的距离0.5m 时,细颗粒含量10%;
15、2) 当地下水位距换填粒底部的距离0.5m 时,细颗粒含量5%。c) 缺少换填材料时,可采用改良土换填,改良材料可采用气泡轻质土、EPS 颗粒轻质土或废橡胶颗粒轻质土,改良土的性能应通过试验确定。6.5.2 保温板防冻胀措施采用保温板防冻胀措施的设计与材料选择应符合 GB/T 50600 规定。6.6 分水、配水设计6.6.1 分水配水装置应采用装配式混凝土分水、配水构件或其他装置,可参见附录 F 的规格采用。管渠结合的分水、配水方式可参见附录 G 的规格选用。6.6.2 分水配水装置的流量应符合 GB 50288 规定。6.6.3 各级渠道的进口应设置闸门等控制装置,一体化闸门设计可参见附录
16、 F 的规格选用,有条件地区宜采用自动化控制。6.7 量水设计6.7.1 装配式混凝土矩形渠应安装量水装置,量水装置应符合 GB/T 21303 规定。6.7.2 固定量水装置应采取防冻保护措施。6.8 接缝止水设计6.8.1 接缝止水材料应采用生态环保的遇水膨胀橡胶、硅酮类混凝土接缝密封胶等材料。6.8.2 遇水膨胀橡胶表面不应有开裂、缺胶等影响使用的缺陷,每 1m 膨胀橡胶表面不应有超过 4 处深度大于 2mm、面积大于 16mm2 的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷。性能指标应符合 GB 18173.3 的规定。6.8.3 混凝土接缝密封嵌缝板应采用低密度高压聚乙烯交联模压发泡材料制成的半硬
17、质闭孔泡沫塑料嵌缝板。产品颜色与泡孔应均匀一致,表面应平整,无明显收缩变形和切割刀痕。混凝土接缝密封嵌缝板的性能指标应符合 JC/T 2255 的规定。300 次冻融循环后,体积吸水率不大于 2%,应变 50%的抗压强度大于冻融循环前抗压强度的 90%。6.8.4 混凝土接缝密封胶应采用以聚硅氧烷为主要成分、室温固化的单组分密封胶。外观应细腻、均匀膏状物,不应有气泡、结皮和凝胶。性能指标应符合 GB/T 14683 的规定。6.8.5 接缝止水材料应选择绿色环保产品,材料的环境属性指标应符合 GB/T 35609 的要求。6.9 安全设施设计6.9.1 渠道深度大于 100cm 时,宜按下列要
18、求设计安全设施:a) 在人群易到达区域,应降低渠后填土高度 0.20.5m;b) 穿越城镇、乡村等人口密集区渠顶应设置防护栏杆,栏杆应采用坚固、耐久材料制作,栏杆高度不应低于 1.05m;c) 跨渠桥及每隔 300m 在农道旁宜设计踏步、滨水平台或坡道、踏步等设施并与主体结构同步配套,设计标准除应与主体衬砌结构相同外,尚应符合国家相关标准规定。6.9.2 流量大于 1m3/s 的渠道,渠槽顶宜预留埋件并连接救生设施。6.9.3 流量大于 1m3/s 的渠道,宜设置清理树枝等漂浮物的设施。6.9.4 渠道与道路等交叉时,应设计警示标识。7生态设计7.1 设计原则7.1.1 在保证供排水安全的前提
19、下,宜兼顾渠道、农田周边山水林田湖路草的协调。7.1.2 应采用当地易于取得的天然建筑材料。7.1.3 渠宽大于 50cm 或渠深大于 50cm 的渠道,宜适当设置两栖类生物通道等。7.1.4 渠宽大于 100cm 且渠深大于 50cm 的渠道,宜适当设置过桥等动物通道。7.1.5 生物通道、动物通道的型式、数量与类型应根据环境调查结果确定。7.2 环境调查7.2.1 自然环境调查a) 气象:气温、降水量、降雪量;b) 地理环境:地形、地质条件;c) 水环境:水资源状况,河流、渠道、湖泡等分布状况;d) 植物:植物群落的种类分布、贵重植物的品种与分布;e) 动物:野生动物、珍惜动物的生存状况;
20、f) 景观:人居环境、代表性的景观。7.2.2 社会调查a) 所属行政区域:位置、地势、人口、产业结构、农业现状与未来发展;b) 观光:主要观光资源与设施的现状等;c) 土地利用现状与相关规划、环境规划等;d) 历史文物、遗址等。7.3 生态结构类型a) 水田鱼道:隔板型、隔壁型和波纹管型;b) 渠道鱼道:楼梯型、隔板型、隔壁型和斜坡型;c) 生态池/带;鱼巢、底栖生物鱼巢和生态孔洞;d) 两栖类生物通道:阶梯型、斜坡型和斜坡阶梯结合型;e) 动物通道:盖板型和渡桥型。7.4 隔板型水田鱼道的设计a) 隔板型水田鱼道应在水田和渠道之间顺水流方向设置,宽度(B)应不大于 60cm;a) 鱼道的坡
21、度()应不大于 30,隔壁的角度()应不大于 15;b) 隔壁堰板的间隔(L)应大于对象鱼的身长的 1.5 倍,且不小于 0.5m;c) 鱼道内的水深(H)应大于对象鱼的体高的 1.5 倍;d) 鱼道出口底面高程应低于水田土面高程 5cm;e) 水田鱼道有效间隔应按照设计要求确定,或在 200300m 之间;f) 混凝土或塑料制成,结构见图 1。B 宽度;L 隔壁堰板的间隔;隔壁的角度;鱼道的坡度。图1隔板型水田鱼道结构图7.5 隔壁型水田鱼道的设计a) 隔壁型水田鱼道应在水田和渠道之间顺水流方向设置,宽度(B)不应大于 60cm;b) 鱼道的坡度应不大于 10%,间隔应大于 0.5m;c)
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