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小于管道直徑允許變形率 5%。Wd ,max(1)即：100%Di& < 5%（2）式中 W d,max管道在荷載準永久組合作用下的最大豎向變形量（0）。管道在荷載準永久組合作用下的最大豎向變形量Wmax可按下式計算:Vd ,maxDlKd (Fsv,kq qvk D1 )8Sp0.061Ed(3)式中K d管道變形系數(shù)，根據(jù)管道敷設基礎中心角2a按附錄表1選用；Dl變形滯后效應系數(shù)，取值1.4Fsv k每延米管道上管頂?shù)呢Q向土壓力標準值（KN/n）；

2、© q,可變荷載準永久值系數(shù)，取 0.5；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/m2）；Ed管側土的綜合變形模量（kN/m2）。一、作用在管道每延米上的豎向土壓力標準值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管頂至設計地面的覆土高度（m；d 1管道的外徑（m。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準值（見下表）：表i作用在管道上豎向土壓力標準值管頂覆土厚度H （m）Fsv k (KN/m)1.018.0 D11.527.0

3、 D 12.036.0 Di2.545.0 D i3.054.0 Di3.563.0 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 輛荷載標準值按城-B級考慮（參照04S520,埋地塑料排水管道施工標準圖集） 作用在管道上的可變作用標準值見表 2：表2:作用在管道上的可變作用標準值H (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 D112.76 D 15 D11.511.20D18.90 D 15 D12.07.9

4、0D16.81 D15 D12.55.93D15.39D15 D13.04.64 D 14.38 D 15 D13.55 D14.05 D14.55 D15.05 D1三、計算管側土的綜合變形模量 Ed管側土的綜合變形模量Ed,可按下列公式計算：式中 E e管側回填土在要求壓實密度時相應的變形模量（MPa；e溝槽兩側原狀土的變形模量（MPa；z 綜合修正系數(shù)；a 1、a 2與B （管中心處溝槽寬度）和D1 （管外徑）的比值有關的計算參數(shù)，可按附錄表2確定可得：EdEe-1Ee:2 -E n即：Ed1：-1:-2+EeEn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

5、 2=0.565 得：Ed0.435Ee0.565當回填土選用中粗砂，密實度達到 90%以上時，Ee取值5 MPa；根據(jù)地勘資料，以及設計情況，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； &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,kqqvkDJ彳匚 0.096 18*qVk=100%= Dl=1.5=D(8Sp+0.

6、061Ed D18* 8 + 0.061*5.9* 10000.096(18* 4.5 +5 )“1.5=2.9%< 5%8* 8 0.061* 5.9* 1000五、結論：如果該工程地質(zhì)條件，溝槽設計以及回填設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回填土的密實度，所以在設計中要選用能夠達到規(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到設計要求。設計時也要充分考慮現(xiàn)場條件以及施工質(zhì)量與設 計值的差距。鄭重聲明：上述計算僅作為參考，設計人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況復核

7、。附表1管道變形系數(shù)Kd敷設基礎中心角 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 21.52.02.53.04.05.0a 10.2520.4350.5720.6800.8380.948a 20.7480.5650.4280.3200.1620.052附表3管側回填土和槽側原狀土變形模量（ MPa弋、回填土壓實系數(shù)（%原裝土標準貫 '入錘擊數(shù)N53.5 土的類別 8590951004<N< 1414<NK2424<NK50>50砂礫、砂卵石571020砂礫、砂卵石細粒土含量不大于12%35714砂礫、砂卵石細