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,其豎向直徑的變形率應(yīng)小于管道直徑允許變形率5%(2)式中Wd,max管道在荷載準(zhǔn)永久組合作用下的最大豎向變形量的.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:qvk單個輪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/m;Ed管側(cè)土的綜合變形模量kN/m20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,KrsHsD1=18*Hs*D1式中rs回填土的重力密度,可取18KN/m；Hs管頂至設(shè)計地面的覆土高度m；D1管道白外徑m.

2、即:Wd,maxDi100%(1)Wd,maxDLKd(Fsv,kqqVkDi)8Sp0.061Edp(3)式中Kd管道變形系數(shù),根據(jù)管道敷設(shè)根底中央角2a按附錄表1選用;DLFSVk變形滯后效應(yīng)系數(shù),取值1.4每延米管道上管頂?shù)呢Q向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值KN/m;q,可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù),取0.5;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)值見下表：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)FSVk(KN/m)1.018.0Di1.527.0D12.036.0D12.545.0D13.054.0D13.563.0D14.072.0D14.581.0D15.090.0D1二

3、、 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04S52O,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H(m)城-Aq*qvk*D1(KN/m)城-Bq*qvk*D1(KN/m)地面堆載q*qvk*D1(KN/m)1.018.37D112.76D15D11.511.20D18.90D15D12.07.90D16.81D15D12.55.93D15.39D15D13.04.64D14.38D15D13.55D14.05D14.55D15.05D1三、計算管側(cè)土的綜合變形模量Ed管側(cè)土的

4、綜合變形模量Ed,可按以下公式計算:EdEe1E；12En管側(cè)回填土在要求壓實密度時相應(yīng)的變形模量MPa；溝槽兩側(cè)原狀土的變形模量MPa；綜合修正系數(shù)；與Br管中央處溝槽寬度和D管外徑的比值有關(guān)的計算參數(shù),可得：曰=5.96MPa四、計算管道變形根據(jù)設(shè)計圖,管道埋深在3.0m5.0m之間,覆土高度在2.0m4.5m之間,所以H按最不利工況考慮取值4.5m；Kd按2a取90時取值0.096;FSV,k取值81D1,q*qvk*D1取值5D1.式中Eea1、a2可按附錄表2確定可得:EdEeE12En即:Ed12EeEn現(xiàn)考慮巴2時的綜合變形模量Ed：D1查附表2得：a1=0.435a2=0.56

5、5得：Ed10.4350.565Ee當(dāng)回填土選用中粗砂,密實度到達(dá)90犯上時,Ee取值5MPa；根據(jù)地勘資料,以與設(shè)計情況,對日取一保守值7MPa初選環(huán)剛度為SN8管道的豎向變形量：0.09618*4.551.58*80.061*5.9*1000五、結(jié)論:如果該工程地質(zhì)條件,溝槽設(shè)計以與回填設(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水平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)計中要選用能夠到達(dá)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到達(dá)設(shè)計要求.設(shè)計時也要充分考慮現(xiàn)場條件以與施工質(zhì)量與

6、設(shè)計值的差距.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.Wd,maxDi100%=DLKd(Fsv,kqqvkDi)8Sp0.061EdDi0.09618*Hsqqvksqvk1.5=2.9%5%附表 1 管道變形系數(shù) Kd敷設(shè)根底中央角 2a20o45o60o90o120o150o變形系數(shù)0.1090.1050.1020.0960.0890.083附表 2 計算參數(shù)ai與a2BrDT1.52.02.53.04.05.0a10.2520.4350.5720.6800.8380.948220.7480.5650.4280.3200.1620.052附表 3 管側(cè)回填土和槽側(cè)原狀土變形模量MP3年7j土壓實為裝土啟資、錘擊數(shù)N33.5土的類別8590951004N1414NK242450砂礫、砂卵石571020砂礫、砂卵石細(xì)粒土含量不大于12%35714砂礫