某某某县某某某经开区水质净化中心PPP项目---初步设计1.docx
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1、1概述11设计依据11.2 采用的主要技术规范及标准21.3 设计范围51.4 目前期工作情况51.5 设计原则61.6 结论及主要经济指标62城市概况及规划概要82.1 某某某县概况82.2 某某某新区概况92.3 自然条件102.4 城市总体规划概要112.5 城市给水排水规划142.6 城市排水现状152.7 存在问题163项目建设的必要性173.1 国家政策要求、建设两型社会的需要173.2 保护湘江的需要183.3 生态文明建设和保护环境的需要193.4 提高生活质量，坚持走可持续发展道路的需要204建设规模214.1 工程服务范围214.2 设计年限214.3 污水量预测214.4
2、 用水量预测224.5 污水量预测244.6 建设规模的确定245厂址及建设条件26重新办理选址意见书(某某某县住房和城乡规划建设局，选字第2016041801号)o1.5 设计原则(1 )资源节约、环境友好原则：在设计中融入“资源节约、环境友好”理念，高 起点规划、高标准建设，既节约土地资源，保护好现有生态环境，又按照“清洁生产” 的要求，妥善处理处置建设和运营过程中产生的二次污染，如污水处理过程中产生的臭 气、栅渣、沉砂和污泥等。(2 )前瞻性原则：为使项目建设具有前瞻性，适应新形势和技术革新的变化，对 建设场地进行合理规划布局。在城市总体规划指导下，采取一次规划，分期实施的原则， 对本项
3、目一、二期工程进行合理规划设计，部分建构筑物土建工程、污水进水总管和尾 水排放管道按总规模建设，厂区管线预留二期工程接口(3)达标与风险控制和减量化原则：根据进出水水质及厂址现状条件、可研文本 及已批复的环评要求，在批复的污水处理主体工艺基础上，结合园区产业定位、排水特 征，全面考虑污水的达标排放的基本要求，对污水处理工艺进行优化，使其更好地适应 园区排水的实际。加强风险控制意识，从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高应 对突发事件的能力，二期工程安排中水回用设施建设计划。(4 )技术进步原则：贯彻技术进步政策，在采用先进适用、成熟可靠的工艺技术 方案的同时，积极采用新技术、新材料和新设备，
4、节能降耗，降低运行费用。在污水处 理厂设置必要的监控仪表，提高自动化操作管理水平，实现控制和管理的现代化。(5 )三同时原则：执行环保、劳动安全、职业卫生“三同时”的原则，防止二次 污染，改善劳动条件，提高劳动卫生水平，保障安全生产。(6 )总平面布置合理分区、物流路线顺畅。结合污水处理和污泥处理特征，总平 面布局实行污净分区的原则：即遵循污水处理厂水的流动规律是从“污”到“净”的变 化，进行总平面布局，使厂区总平面布置功能分区明确，物流短捷、顺畅。严格控制污 水处理厂对周边环境的不利影响。1.6 结论及主要经济指标建设规模某某某县某某某新区污水处理厂设计规模为：一期工程(2020年)2.0义
5、104m3/d , 二期工程(2025年)4.0义104m3/d ,厂区分期建设，本次设计为一期工程。黄褐色，稍湿，可塑，无摇振反应，稍具光泽，干强度及韧性中等。该层整 个场地均有分布,厚度4.60-10.5 m ,平均厚7.41 m。该层天然地基承载力特征值为 200 Kpao2 ）圆砾（Qal ）层位编号黄褐色，稍湿，中密，2 mm的颗粒质量超过50% ,主要成分为石英砂岩、 脉石英，砾石磨圆度较好，多呈次圆状，砾径一般为5-20mm ,级配较好，其余 为砂泥质充填。该层整个场地均有分布，厚度1.30-9.0 m ,平均厚4.04 m。该层 天然地基承载力特征值为280Kpa。3 ）强风化
6、泥质粉砂岩（K ）层位编号紫红，泥质粉砂质结构，中厚层构造，节理裂隙发育，岩芯较破碎，呈块状， 岩体基本质量等级为V级 该层整个场地均有分布 厚度1.166 m，平均厚4.04m。 该层天然地基承载力特征值为400Kpa。4 ）中风化泥质粉砂岩（K ）层位编号紫红，泥质粉砂质结构，中厚层构造，节理裂隙较发育，岩芯较完整，呈柱 状，岩体基本质量等级为W级，该层整个场地均有分布，厚度大，本次勘察未钻 穿，最大揭露厚度为5.80 m。该层天然地基承载力特征值为2000Kpa。（3 ）场地稳定性根据区域地质资料及地质调查、钻探成果，拟建场地未见崩塌、滑坡、泥石 流、岩溶、采空塌陷、地面裂缝与沉降等不良
7、地质作用及地质灾害情况，场地未 见活动断裂带及其它严重影响建筑物的不良地质作用；岩土层结构较简单，岩性 变化较小，成因较单一；地形地貌较简单，地质环境未受破坏；场地稳定性较好， 适宜拟建建筑物的建设。（4 ）水文地质条件拟建场地内无地表水体；场地内地下水类型主要有三种：孔隙水和基岩裂隙 水。其中孔隙水主要赋存在圆砾中；中风化泥质粉砂岩含微弱裂隙水，粉质 黏土为相对隔水层。地下水来源主要为大气降水。本次勘察期间初见水位埋深为6.8-10.2 ,对应高程25.23-34.39 ,钻孔混合稳定 水位埋深3.995 m ,对应高程。（5）场地土层和地下水腐蚀性场地土层和地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中
8、的钢筋具微腐蚀性。(6 )地震效应据场地区域地质资料，场地土的类型主要为中软土和中硬土。根据场地覆盖 层厚度综合判定，场地类别为II类。根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010 ) 划分，建筑场地属对建筑抗震有利地段。根据中国地震动参数区划图 (GB18306-2015 )划分，拟建场地抗震设防烈度为6度，抗震设计地震动峰值 加速度为0.05 g ,设计地震动反应谱特征周期为0.35 So采用的设计荷载(1 )风荷载：0.35 kN/m2(2 )雪荷载：0.45 kN/m2(3 )楼面、屋面均布活荷载: 值班室：2.0 kN/m2 ;档案室：2.5 kN/m2 ;会议室：2.0kN/m
9、2;中央控制室：5.0kN/m2 ;餐厅：2.5 kN/m2 ;污泥处理间夹层：5.0 kN/m2 ;阳台：2.5kN/n?;不上人屋面：0.5 kN/n?;地面粗糙度：B类资料室：2.5 kN/m2 ；办公室：2.0 kN/m2 ;化验室：2.0 kN/m2 ;阅档室：2.0kN/m2;休息室：2.0 kN/m2 ;走廊：2.5 kN/m2 ;楼梯：3.5 kN/m2 ；上人屋面：2.0 kN/m2 ;构筑物顶板(平台)：4.0 kN/m2 ;构筑物地面超载：lO.OkN/n?;吊车荷载按实取值。(4)裂缝控制：构筑物和地下泵房裂缝控制等级为三级，结构构件最大裂 缝宽度的限值为0.2 mm
10、；建筑物裂缝控制等级为三级，碎环境类别为二a类的 结构构件最大裂缝宽度的限值为0.2 mm ,硅环境类别为一类的结构构件最大裂 缝宽度的限值为0.3 mm。建、构筑物设计说明7.5.3.1 基本要求本项目结构设计遵循国家基本有关方针、政策，在国家现行规范、规定及标 准的指导上，在满足工艺、建筑、电气、给排水等专业要求的情况下，本着“技 术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的原则进行设计。1）建、构筑物结构安全等级为二级，结构重要性系数为1。，结构设计使用 年限为50年；2 ）构筑物的设计稳定性抗力系数（抗浮安全系数）Ks1.05 ；3）地基基础设计等级为丙级；4）本工程的耐火等级为二级；5）
11、构筑物碎环境类别为二b类；建筑物地面以下碎环境类别为二a类，地 面以上碎环境类别为一类。7.5.3.2 抗震设计根据建筑工程抗震设防分类标榻（GB 50223-2008 中国地震动参数区 划翻（GB 18306-2015 ）和建筑抗震设计规范（GB 50011-2010 ）附录A及相 关规定，拟建场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05 g，地震 反应谱特征周期为0.35 So设计地震分组为第一组。建、构筑物抗震设防类别为 标准设防类别（乙类），框架抗震等级三级。7.5.3.3 建、构筑物结构选型本工程各单体建、构筑物根据房屋层数及使用功能不同，分别采用不同的结 构形式：1）污泥
12、处理间、鼓风机房及变配电间、加药间、机修间及仓库、综合楼、 门卫采用钢筋混凝土框架结构，楼面板厚100 mm ,屋面板厚120 mm。2）细格栅及旋流沉砂池、A2/。生物池、二沉池、污泥浓缩池采用现浇钢筋 碎结构。3 ）粗格栅及提升泵房、污泥泵房、高效沉淀池、深床滤池、紫外线消毒渠 及尾水泵站下部采用现浇钢筋碎结构，上部采用框架结构。基础型式本工程根据各建、构筑物不同的结构形式及所处场地位置，采用不同的基础 型式：1）加药间、机修间及仓库、综合楼基础采用预应力碎管桩PHC-AB400 （ 95 ）, 以圆砾层为桩端持力层，桩端进入该土层内不少于2 m ,单桩承载力特征值 800kN ；2）污泥
13、处理间、鼓风机房及变配电间、门卫采用柱下独立基础，以粉质黏 土层为持力层，持力层特征值220 kPa ；3 ）粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、污泥泵房、高效沉淀池、深 床滤池、紫外线消毒渠及尾水泵站、污泥浓缩池采用筏板基础，以粉质黏土层 为持力层，持力层特征值220 kPa ；4 ） A2/O生物池、二沉池基础采用预应力碎管桩PHC-AB400 （ 95 ）,以圆 砾层为桩端持力层，桩端进入该土层内不少于1 m，单桩承载力特征值700 kN。 7.535基坑支护基坑支护的方案较多，如放坡、护壁桩、内支撑等等。各种方案都有其优点 和局限性，因此，选择合理的方案是保证基坑支护工程质量的关键。
14、在深入掌握 和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上，参照成功的设计 及施工经验，根据各单体的埋深采用不同的支护方案：1 ）粗格栅及提升泵房埋深约10.0 m ,高效沉淀池埋深约5.5 m ,深床滤池埋 深约5 m,紫外线消毒渠及尾水泵站埋深约7 m,根据地勘报告，场地平整后， 基坑侧壁出露地层主要为耕土、粉质黏土，抗雨水冲刷能力弱，不利于基坑侧壁 的稳定。应采取安全有效的基坑支护型式，并进行专项设计，同时在基坑顶部、底 部及土层底部设置明沟、明井降水排水。2）其余建、构筑物基坑均采用放坡开挖，坡率为1:0.752.0 ,坡面素碎喷浆， 基坑顶部和底部设置明沟、明井降水排水。抗浮
15、设计地下水浮力一直是地下构筑物设计的重点和难点，对结构的安全性和经济性 有重大影响。根据地勘报告，本工程抗浮水位建议值为地坪面以下1.5 mo根据构 筑物埋深以及自重的不同，本工程各构筑物均采用以下抗浮措施：1 ）粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、二沉池、污泥泵房、高效沉 淀池、深床滤池、紫外线消毒渠及尾水泵站、污泥浓缩池采用自重抗浮。2 ） A2/O生物池采用抗拔桩抗浮。构筑物施工期间，由于大气降水和地表水迳流补给的作用，给水池抗浮产生 不利影响，因此要求施工期间采取排水措施。753.7变形缝的设置本工程A2/O生物池、二沉池平面尺寸较大，考虑到大体积现浇钢筋混凝土 施工时水化热，使用时
16、构筑物的壁面温差、季节闭合温差及湿差等产生的温度应 力问题，为保证混凝土的施工阶段、使用阶段的抗裂、抗渗性能，需在结构上设 伸缩缝。大型水池的缝处理一直是一个技术难点问题，以往多数采用20 m左右 设一道伸缩缝，但由于施工质量等原因，一些伸缩缝成为“漏水缝”。本工程结 合单体具体情况，采用（超长设计）伸缩缝、后浇带与加强带相结合处理方法，并 在构造上采取防裂措施。伸缩缝处采用氯丁橡胶止水带，宽度300 mm，填缝材 料采用闭孔型聚乙烯泡沫塑料板，嵌缝材料采用双组份聚硫密封膏。对荷载差值 根大、基础埋深差异很大的建、构筑物设置沉降缝，沉降缝设置间距同时满足建、 构筑物抗震缝设置要求。变形缝布置详
17、见各单体图纸。施工缝一般在构筑物底板和池壁离底板上表面500 mm （避开孔口）处应设水平施工 缝，当壁板较高振实困难或有现浇盖板时，可以增设一道，有盖水池可设在盖板 下约500处，缝中心放置通长钢止水带一道（浇筑碎前不得浸水），施工时不得 设置竖向施工缝。7.539增强结构混凝土材料的耐久性和抗裂性措施为增强结构混凝土材料的耐久性和抗裂性，采取以下几种措施：1 ）采用普通硅酸盐水泥，在混凝土加入适量纤维，减少混凝土开裂；2）结构设计时，按细而密的原则配置钢筋，结构刚度突变处增设构造筋， 结构开口和突出部位增设附加筋，同时设置变形缝、后浇带等措施，以防止结构 裂缝的出现；3）根据结构混凝土所处
18、环境类别严格控制混凝土的最大水灰比、最大氯离 子含量、最大碱含量；4）在混凝土中掺入矿物细掺料，以降低混凝土的碳化，减轻腐蚀性化学物 质的侵蚀，同时可减少水泥的用量，缓解由水泥自身物理化学性质造成的混凝土裂缝；5)在混凝土中掺入微膨胀剂，以补偿混凝土的早期收缩，防止混凝土的早 期收缩裂缝；6)在构筑物结构体系发生明显改变处设置变形缝，同时对于超长的构筑物 设置变形缝、后浇带及膨胀加强带等措施，改善大体积混凝土浇筑和温度应力引 起的混凝土开裂。7.5.3.10 结构特殊处理措施本工程所有构筑物地面以下池体外壁均粉刷防水砂浆20厚，地面以上池体 外壁及顶部均贴面砖；构筑物内壁(临水面)均采用防腐涂
19、料(环保型材料)进 行防腐处理。7.5.3.11 走道板 栏杆和楼梯1 )构筑物走道板采用现浇悬挑结构，每隔12 m设一道宽30 mm伸缩缝， 缝内满灌双组份聚硫密封膏，同时在走道板端部下侧设滴水，以防雨水倒流，污 染池壁外立面。2)室外栏杆和楼梯为提高耐久性，构筑物栏杆选用不锈钢栏杆，室外楼梯多采用现浇混凝土结 构，并在主体结构上挑出来，以避免沉降不均匀造成池壁开裂。主要结构构件材料选用(1 )混凝土强度等级：建、构筑物的主体结构为C30 ,建、构筑物垫层为 C15 ,建筑物条形基础为C30 ,构筑物内填料为C15o(2 )构筑物的混凝土，采用普通硅酸盐水泥，混凝土抗渗标号S6o(3 )普通
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