管材環(huán)剛度選擇計(jì)算

1、埋地聚乙烯塑鋼纏繞排水管環(huán)剛度等級(jí)選擇計(jì)算根據(jù)埋地聚乙烯（PE）排水管道工程技術(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%。即： （1） < 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（m）。管道在荷載準(zhǔn)永久組合作用下的最大豎向變形量Wd,max可按下式計(jì)算： （3）式中 Kd管道變形系數(shù)，根據(jù)管道敷設(shè)基礎(chǔ)中心角2按附錄表1選用；DL變形滯后效應(yīng)系數(shù)，取值1.4 FSV，k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；單個(gè)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

2、環(huán)剛度（kN/m2）；Ed管側(cè)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(biāo)準(zhǔn)值FSV，k，可按下式計(jì)算：=18* Hs * D1 式中 rs回填土的重力密度，可取18KN/m3； Hs管頂至設(shè)計(jì)地面的覆土高度（m）； D1管道的外徑（m）。根據(jù)上式可計(jì)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(jiàn)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Hs (m)FSV，k (KN/m)1.018.0 D11.527.0 D12.036.0 D12.545.0 D13.054.0 D13.563.0 D14.072.0 D14.581.0 D15.090.0 D

3、1二、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(jí)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(jiàn)表2：表2：作用在管道上的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值Hs (m)城-Aq*qvk*D1(KN/m)城-Bq*qvk*D1(KN/m)地面堆載q*qvk*D1(KN/m)1.018.37 D112.76 D15 D11.511.20D18.90 D15 D12.07.90D16.81 D15 D12.55.93D15.39D15 D13.04.64 D14.38 D15 D13.55 D14.05 D14.55 D15.05 D1三

4、、計(jì)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(jì)算： 式中 Ee管側(cè)回填土在要求壓實(shí)密度時(shí)相應(yīng)的變形模量（MPa）；En溝槽兩側(cè)原狀土的變形模量（MPa）； 綜合修正系數(shù)； 1、2與Br（管中心處溝槽寬度）和D1（管外徑）的比值有關(guān)的計(jì)算參數(shù)，可按附錄表2確定?？傻茫?即： 現(xiàn)考慮時(shí)的綜合變形模量Ed：查附表2得：1=0.435 2=0.565 得： 當(dāng)回填土選用中粗砂，密實(shí)度達(dá)到90%以上時(shí)，Ee取值5 MPa；根據(jù)地勘資料，以及設(shè)計(jì)情況，對(duì)En取一保守值7 MPa；可得：Ed=5.96 MPa四、計(jì)算管道變形根據(jù)設(shè)計(jì)圖，管道埋深在1.3m3.0m之間，覆土高度在1.

5、0m2.7m之間，所以Hs按最不利工況考慮取值2.7m；Kd 按2取90°時(shí)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：=五、結(jié)論：如果該工程地質(zhì)條件，溝槽設(shè)計(jì)以及回填設(shè)計(jì)工況能夠符合上述計(jì)算條件，選用SN8級(jí)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(shí)度，所以在設(shè)計(jì)中要選用能夠達(dá)到規(guī)定密實(shí)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(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)時(shí)也要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)條件以及施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)值的差距。附表1 管道變形系數(shù)Kd敷設(shè)基礎(chǔ)中心角

6、220º45º60º90º120º150º變形系數(shù)0.1090.1050.1020.0960.0890.083附表2 計(jì)算參數(shù)1及21.52.02.53.04.05.010.2520.4350.5720.6800.8380.94820.7480.5650.4280.3200.1620.052附表3 管側(cè)回填土和槽側(cè)原狀土變形模量（MPa）回填土壓實(shí)系數(shù)（%）原裝土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N63.5土的類別8590951004<N1414<N2424<N50>50砂礫、砂卵石571020砂礫、砂卵石細(xì)粒土含量不大于12%35714砂礫、砂卵石細(xì)粒土含量大于12%13510