6.2 城乡给水排水和燃气热力工程

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建筑与市政工程抗震通用规范 GB55002-2021

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6.2.1 城乡给水排水和燃气热力工程应符合下列规定：

1 地下或半地下砌体结构，砖砌体强度等级不应低于MU10，块石砌体强度等级不应低于MU20；砌筑砂浆应采用水泥砂浆，强度等级不应低于M7.5。

2 盛水构筑物和地下管道的混凝土强度等级不应低于C25；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件的混凝土强度等级不应低于C25。

3 用于燃气工程储气结构的钢材，应保证冷弯检验合格；燃气、热力工程中的结构用钢，不得采用Q235A级钢材。

4 各类构筑物的非结构构件和附属设备，其自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。

6.2.2 盛水构筑物的防震缝宽度不得小于30mm。当缝两侧结构在多遇地震最大变形值超过10mm时，应适当加宽，同时应明确止水带相应的技术要求。彼此贴建，且各自独立工作的双墙水池，其防震缝宽度不应小于单侧挡水墙多遇地震最大位移的2倍，且不得小于50mm。

6.2.3 城乡给水排水和燃气热力工程中单层现浇混凝土结构的抗震等级不得低于表6.2.3的规定。

6.2.4 城乡给水排水和燃气热力工程中各类结构的抗震验算应符合下列规定：

1 各类建筑物、构筑物的结构构件应按本规范第4章的相关规定进行截面抗震强度验算。

2 承插式连接埋地管道或预制拼装结构应进行抗震变位验算，并应符合下式规定：

式中：△_plk——剪切波行进中引起半个视波长范围内管道沿管轴向的位移量标准值；
γ_Eh——水平向地震作用分项系数，应取1.40；

[u_a]_i——管道i种接头方式的单个接头设计允许位移量；
λ_c——半个视波长范围内管道接头协同工作系数，应取0.64；
n——半个视波长范围内，管道的接总数。
3 7度及7度以上的整体连接埋地管道应进行截面应变量验算，并应符合下列公式规定：

式中：S_G——重力荷载的作用标准值效应；
S_EK——地震作用标准值效应；

[ε_ak]——不同材质管道的容许应变量标准值；

γ_G——重力荷载分项系数，一般情况应采用1.3，当重分荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0；
γ_Eh——水平向地震作用分项系数，应取1.40；
γ_PRE——埋地管道抗震调整系数，应取0.90；
△_tk——温度作用标准值；
C_t——温度作用效应系数；

γ_t——温度作用分项系数，取1.5；
ψ_t——温度作用组合系数，取0.65。

4 对污泥消化池、挡墙式结构等，尚应进行罕遇地震下的抗倾覆、抗滑移等整体稳定性验算。

6.2.5 燃气工程中的储气柜应符合下列规定：

1 7度及7度以上地区，储气柜的高径比不应超过表6.2.5规定。

2 与储气柜相连的进出口燃气管，应设置弯管补偿器或采取其他柔性连接措施。

6.2.6 城乡给水排水和燃气热力工程中，管道及其连接的材料尚应符合下列规定：

1 输送水、气或热力的有压管道，其管材的材质应具有较好的延性。

2 地下直埋热力管道与其外护层、外保温应具有良好的整体性。

3 热力管道应采用钢制附件。

6.2.7 采用砖砌体混合结构的矩形管道应符合下列规定：

1 钢筋混凝土盖板与侧墙应有可靠连接。7度、8度Ⅲ、Ⅳ类场地时，预制装配顶盖不应采用梁板结构（不含钢筋混凝土槽形板结构）。

2 基础应采用整体底板。8度Ⅲ、Ⅳ类场地或9度时，底板应为钢筋混凝土结构。

6.2.8 城镇给水排水和燃气热力工程中，直埋承插式圆形管道和矩形管道，在下列部位应设置柔性连接接头或变形缝：

1 穿越铁路及其他重要的交通干线两端。

2 承插式管道的三通、四通、大于45°的弯头等附件与直线管段连接处，且附件支墩按柔性连接的受力条件进行设计。

6.2.9 城镇给水排水和燃气热力工程中，管道穿过建（构）筑物的墙体或基础时，应符合下列规定：

1 在穿管的墙体或基础上应设置套管，穿管与套管之间的间隙应用柔性防腐、防水材料密封。

2 当穿越的管道与墙体或基础嵌固时，应在穿越的管道上就近设置柔性连接装置。

6.2.10 城镇给水排水和燃气热力工程中，输水、输气等埋地管道穿越活动断裂带时，应采取下列措施：

1 管道应敷设在套管内，管道与套管之间的间隙应用柔性防腐、防水材料密封；套管周围应填充干砂。

2 管道及套筒应采用钢管。

3 断裂带两侧的管道上，应在适当位置设置紧急关断阀门。

6.2.11 燃气厂及储配站的出口处，均应设置紧急关断阀门。

6.2.12 管网上的阀门均应设置阀门井。

6.2.13 架空管道的滑动支架应设置侧向挡板，挡板应与管道支架协同设计，地震作用不应小于管道支座横向水平地震作用标准值的75%。

条文说明

6.2.1 本条重点强调城乡给水排水和燃气热力工程中关键建（构）筑物的材料性能指标要求和非结构构件的抗震设防要求。结构材料是影响工程抗震质量的重要因素，为保证工程具备必要的抗震防灾能力，必须对材料的最低性能要求作出强制性规定。另外，各类构筑物的非结构构件，如给水排水厂站中污水处理池、净水厂中清水池的导流墙、泵房内的布水墙、设备支承墙、托架、吊架等，此类构件虽不参与构筑物的结构抗震，但其地震破坏的后果非常严重，直接关系到相关系统的使用功能能否继续，因此，对此类构件根据其具体功能提出抗震设计的强制性要求。

6.2.2 实际工程设计中盛水构筑物变形缝宽度一般为30mm。经过几次大的地震实际检验，可以认为目前的变形缝构造对常规的地下或半地下盛水构筑物能够满足性能要求。但对一些超常规的地上式盛水构筑物，尤其池深较大或变形缝两侧结构抗侧刚度存在较大差异的，当其遭遇大震情况时，有个别案例出现防震缝两侧混凝土有局部挤压的情况，这说明防震缝宽度可能偏小。盛水构筑物变形缝宽度的改变是一个系统问题，涉及材料、止水带产品以及工程设计与施工等多个方面，不可能只靠工程标准解决问题。故规定防震缝的宽度，并对超常规盛水构筑物的防震缝设计增加变形分析，以此作为附加措施。对于两池或多池并行贴建情况，即所谓双挡水墙结构形式，本条是针对双墙等高的情况，当两侧池墙不同高时，可取较低一侧池墙顶部的计算位移值。因水池结构抗震只考虑第一振型影响，故双墙在地震时并不产生相向位移，此规定旨在双墙结构处于各种工况条件下均不发生触碰；若采用双墙有条件共构设计即协同受力时，其变形缝构造不在此规定的范围内。

6.2.3 给水排水、燃气热力场站工程中的附属单层建筑，如输配水泵房、设备机房、配电室、备品备件仓库等，常采用单层单跨的框架结构、框排架结构、排架结构。在以往的工程设计中，设计人员基本是套用多层对应结构的抗震构造及措施。由于给水排水、燃气热力场站工程中的单层框架绝大部分框架柱的轴压比都很低，几乎没有超过0.15的情况（从实际工程设计调查看，绝大多数在0.1附近且结构自振周期也较短），导致这种对相关规范抗震措施“简单借用”的设计做法存在明显的不合理，这种不合理，在汶川地震中有很明确的体现，这显然有悖于延性抗震的基本理念和三阶段抗震设防准则；另外，在施工图设计审查中，由于没有准确的依据，审图单位往往也难以把握，经常为某些具体条款的执行，设计方与审查方产生意见分歧。为此，北京市市政工程设计研究总院有限公司与北京工业大学合作，自2016年初开始历经约10个月的时间，对此进行专项研究。课题组通过有限元模拟分析及2:1缩尺混凝土框架实体模型的推覆实验得出相应结论，即在同等地震效应作用工况下，作为上述单层结构的抗震构造和抗震措施可以在同类型多层建筑结构的抗震构造和抗震措施的基础上适当降低。

6.2.4 本条明确给水排水、燃气热力场站工程结构构件抗震验算的基本规定。抗震验算是工程结构抗震设计的关键环节，本条在本规范第4章通用规定的基础上，针对市政工程的特点，专门补充各类管道结构抗震验算的强制性要求。

6.2.5 本条明确燃气工程中储气柜的基本抗震要求。实际地震震害及试验研究表明，储气柜的高径比是影响其抗震性能的关键指标，本条对此提出强制性要求是必要的，也是可行的。

6.2.6 本条明确给水排水和燃气热力工程中管道及其连接材料的基本要求。

热力管道输送介质为高温高压热水或蒸汽，正常运行期间材料可能进入塑性状态，因此，对材料延性同样有严格要求。
根据震害资料，直埋热力管道保温层的地震破坏主要发生在老旧管网，主要是早些年受条件限制，采用的是预制保温块直接包裹管道并缠绕固定方式，保温结构的整体性很差，在地震中容易发生破坏。而直埋管道保温结构的震后修复，必然涉及长距离、大范围开槽施工，其实施难度和工作量都很大，因此，对外保温的整体性作出强制性要求是必要的。管道附件，主要包括阀门、管道三通、变径、弯头等。其中热力管道三通、变径、弯头早已采用钢制；原专业规范里面所述的球墨铸铁、铸钢材料，主要是针对阀门。《压力管道规范公用管道》GB38942-2020及相关标准已经明确，蒸汽管道及热水管道均应采用钢制阀门，且不限于干、支线，不限于是否为地震区，因此，本条对此提出强制性要求，是合适可行的。

6.2.7 本条明确矩形管道的基本抗震要求。

6.2.8~6.2.12 这几条明确给水排水和燃气热力工程中各类管道的基本构造措施。

6.2.13 作为滑动支座的侧向挡板，除在正常运行时可以间接或直接起到导向作用外，在地震时还具有防止架空管道坠落的功能，因此对其受力有一定要求，具体设计可参照本规范有关非结构构件抗震设计的规定执行。

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