管材環(huán)剛度選擇計算

1、埋地聚乙烯塑鋼纏繞排水管環(huán)剛度等級選擇計算其豎根據(jù)塑鋼纏繞管管道工程技術(shù)規(guī)程規(guī)定：埋地塑鋼纏繞管在外壓力作用下 向直徑的變形率應(yīng)小于管道直徑允許變形率5%。Di即:100%(2)& 5%式中d,max管道在荷載準(zhǔn)永久組合作用下的最大豎向變形量（0 )。管道在荷載準(zhǔn)永久組合作用下的最大豎向變形量Wmax可按下式計算:Kd （Fsv,kq qvk D1）AVd ,maxL 8Sp 0.061Ed式中2a按附錄表1選用;K d管道變形系數(shù)，根據(jù)管道敷設(shè)基礎(chǔ)中心角Dl變形滯后效應(yīng)系數(shù)，取值1.4Fsv k每延米管道上管頂?shù)呢Q向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/n）；q,可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)，取0.5 ；qvk單個輪

2、壓傳遞到管頂處的豎向壓力與地面堆積載荷的大值;Sp管材環(huán)剛度（kN/m2）；Ed管側(cè)土的綜合變形模量（kN/m2）。，、作用在管道每延米上的豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值Fsv, k ,可按下式計算:Fsv, K=rs Hs D1=18* Hs * D 1式中r s回填土的重力密度，可取 18KN/m ； h s 管頂至設(shè)計地面的覆土高度（m ； D 1管道的外徑（m。（見根據(jù)上式可計算不同覆土高度情況下的作用在管道上豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值表1作用在管道上豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值管頂覆土厚度H (m)Fsv k (KN/m)1.018.0 Di1.527.0 D i2.036.0 Di2.545.0 D i3.054.0

3、 D i3.563.0 Di4.072.0 D i4.581.0 Di5.090.0 D i二、作用在管道上的可變作用取地面車輛荷載與地面堆積載荷的大值，地面車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值按城-B級考慮(參照04S520,埋地塑料排水管道施工標(biāo)準(zhǔn)圖集)作用在管道上 的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值見表2:表2:作用在管道上的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值Hs (m)城-A q*qvk*D1(KN/m)城-B q*q vk*D1(KN/m)地面堆載 q*qvk*D1(KN/m)1.018.37 Di12.76 D i5 Di1.511.20Di8.90 Di5 Di2.07.90Di6.81 Di5 Di2.55.93Di5.39Di5 Di

4、3.04.64 D i4.38 D i5 Di3.55 Di4.05 Di4.55 Di5.05 Di三、計算管側(cè)土的綜合變形模量 Ed管側(cè)土的綜合變形模量Ed,可按下列公式計算Ed = EeEn式中E e管側(cè)回填土在要求壓實密度時相應(yīng)的變形模量（ MPa ;E.溝槽兩側(cè)原狀土的變形模量（MPa ；z 綜合修正系數(shù)；計算a i、a 2與Br （管中心處溝槽寬度）和 D （管外徑）的比值有關(guān)的 參數(shù)，可按附錄表2確定?？傻?EeEe2fnEd2Ee En現(xiàn)考慮BL .2時的綜合變形模量Ed :Di查附表 2 得：a i=0.435a 2=0.565 得：Ed0.4350.565Ee當(dāng)回填土選用中

5、粗砂，密實度達(dá)到90%以上時，Ee取值5 MPa ；根據(jù)地勘資料，以及設(shè)計情況，對En取一保守值7 MPa可得：Ed=5.96 MPa四、計算管道變形根據(jù)設(shè)計圖，管道埋深在 3.0m? 5.0m之間，覆土高度在2.0m? 4.5m之間, 以H按最不利工況考慮取值 4.5m ； &按2a取90。時取值0.096 ； Fsv k取值 81D1, q*qvk*D1 取值 5D1。初選環(huán)剛度為SN8管道的豎向變形量:Wd,maxKd（Fsv,kqqvkDJ0.096 18*: : iqvk100% = Dl=1.5Di(8Sp+0.061Ed Di8* 8 + 0.061*5.9* 10001.5 O

6、.。96185 5=2.9% 5%8* 8 0.061*5.9* 1000五、結(jié)論：如果該工程地質(zhì)條件，溝槽設(shè)計以及回填設(shè)計工況能夠符合上述計算條件，選用SN8級的塑鋼纏繞管是可靠的。塑料管道承受外部荷載的能力不僅取決于管材的性能，而且很大程度上取決于管道兩側(cè)回填土的密實度，所以在設(shè)計中要選用能夠達(dá)到規(guī)定密實度的回填材料，在施工中要選用正確的施工方法，以保證回填土的密實度達(dá)到設(shè)計要求。設(shè)計時也要充分考慮現(xiàn)場條件以及施工質(zhì)量與設(shè)計值的差距。鄭重聲明：上述計算僅作為參考，設(shè)計人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況復(fù)核。附表1管道變形系數(shù)Kd敷設(shè)基礎(chǔ)中心角 2a20o45o60o90o120o150o變形系數(shù)0.1090.1050.1020.0960.0890.083附表2計算參數(shù)a i及a 2BrDT1.52.02.53.04.05.0a 10.2520.4350.5720.6800.8380.948a 20.7480.5650.4280.3200.1620.052附表3管側(cè)回填土和槽側(cè)原狀土變形模量（ MPa弋、回填土壓實A系數(shù)（%裝土標(biāo)準(zhǔn)貫、入錘擊數(shù)N33.5 土的類別8590951004N 1414N K242450