HDPE双壁波纹管最大覆土厚度的研究.pdf

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1、第41卷第2期Vol.41，No.22015年4月SichuanBuildingMaterialsApril，2015HDPE双壁波纹管最大覆土厚度的研究肖开冬(重庆市市政设计研究院,重庆400020)摘要:HDPE双壁波纹管敷设于地下时受外压荷载的HDPE双壁波纹管在永久荷载和可变荷载组合作用下[3]影响,易产生变形,为保证变形率小于5%,利用环刚度的的最大竖向变形可按下式计算:计算方法推导最大覆土厚度,并举例计算出环刚度为SN4K(F+ψqD)dsv,kqvk0W=D(1)22d,maxL8S+0．061E(4kN/m)、SN8

2、(8kN/m)时的最大覆土厚度,为设计提供pd依据。式中Wd,max—管道在组合荷载作用下的最大竖向变形,m;关键词:HDPE;环刚度;最大覆土厚度DL—变形滞后效应系数,可根据管道胸腔回填密实度中图分类号:TU992．24文献标志码:A取1．2~1．5;文章编号:1672-4011(2015)02-0077-02Kd—管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按表DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.02.0381选用;F—每延米长管道管顶的竖向土压力标准值,kN/m;sv,kΨ—可变荷载准永久值系数,

3、取0．5;StudyontheMaximumCoveringSoilThicknessofqq—车辆荷载传递到管顶处的竖向压力标准值,kN·HDPEDouble-wallCorrugatedPipevk2XIAOKaidongm;D—管道的计算直径,m;(ChongQingMunicipalDesigningResearchInstitute,Chongqing02S—管材的环刚度,kN·m;400020,China)p2E—管侧土的综合变形模量,kN/m,由试验确定,当dAbstract:HDPEdouble-wallcorrug

4、atedpipeburiedin无试验资料时,可按CECS164:2004《埋地聚乙烯thegroundiseasytoproducedeformationbyexternalpressure排水管管道工程技术规程》附录C计算。load.Themaximumthicknessofoverlyingsoilisdeducedbythe表1管道变形系数Kdringstiffnesscalculationmethodundertheconditionofdeforma-敷设基础中心角2α20°45°60°90°120°150°tionra

5、telessthan5%.Toprovidebasisfordesign,thepaper变形系数Kd0．1090．1050．1020．0960．0890．083giveanexampleofcalculatethemaximumthicknessofoverlying不同管顶覆土厚度下每延米长管道管顶的竖向土压力2soilwhentheringstiffnessisSN4(4kN/m)andSN8(8kN/标准值,可按下式计算:2m).F=γHD(2)sv,kss0Keywords:HDPE;ringstiffness;maxim

6、umcovering式中γ—回填土的重力密度;,可取18kN/m2;ssoilthicknessH—管顶至设计地面的覆土高度,m。s作用在管道上的可变(地面车辆荷载或地面堆积荷载)0前言标准值可参照06MS201-2《市政排水管道工程管道结构设HDPE双壁波纹管最大覆土厚度取决于环刚度、管径等计规范》第10页表4。因素,其中环刚度是主要因素。环刚度又名环向弯曲刚度,埋地聚乙烯排水管道在外压力作用下,其竖向直径的[4]是指管道抵抗环向变形的能力,是埋地塑料排水管的关键变形率应小于管道直径允许变形率5%,即ε=Wd,max/D0性能。为

7、了保证塑料埋地排水管在外压荷载下安全工作,<5%,否则管道及管道接口易破坏,导致渗水,影响路基环刚度的选择是设计中的关键。如果管材的环刚度太小,的安全。因此,由式(1)、(2)可得:管材可能发生过大变形或出现压屈失稳破坏。反之,如果DLKd(γsHs+ψqqvk)ε=(3)8S+0．061E环刚度选择得太高,必然采用过大的截面惯性矩,将造成pd[1]10．05(8S+0．061E)用材太多,成本过高。即H

8、于外压荷载比较复杂,按其性质可分为永久作用和可变作用2．1算例两类[2],其中永久作用荷载主要包括土壤压力(竖向和侧由设计地面开槽施工的HDPE雨水重力管道埋设于车向)等,可变作用荷载主要包括地面荷载(堆积荷载和车辆辆荷载为城-A级的