埋地聚乙烯排水管环刚度计算探讨.pdf

《埋地聚乙烯排水管环刚度计算探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工程材料与设备器薹n孽；囊et÷fi囊9醚at窭riol曩E鼋辇ipF羹。恁i埋地聚乙烯排水管环刚度计算探讨张会朋，卢艳华，谭伟，丁扬(巾国市政T程两南设汁研究总院，四』I』成都610081)摘要：聚乙烯排水管环刚度是设计与施T时的重要参数。当管侧沟槽用粗砂回填．回填压实度≥95％。相应的变形模量E，取7．0MPa时，提m了聚乙烯排水管环刚度的简化计算公式，并对公式中的参数进行了分析，为聚乙烯排水管在施T中遇到的问题提供解决思路。关键词：排水；聚乙烯；环刚度；变形模量中国分类号：TU599文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)01—0123—03DiscussiononRing

2、StiffnessCalculationofBuriedPolyethyleneDrainpipeZhangHuipeng，LuYanhua，TanWei，DingYang聚乙烯排水管由于其具有节能环保、使用寿命长等优点，已越来越多地被用于给水和排水管道工程。在设计与施T中聚乙烯排水管环刚度是重要的参数。而沟槽的开挖及回填质量的优劣无疑是保障环刚度的重点。笔者在总结设计及施工经验的基础上提出了简化聚乙烯排水管环刚度的计算公式，供相关人员参考。1环刚度选择的简化计算1)《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》”I规定：埋地聚乙烯排水管在外压力作用下．其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率的5％，

3、设计时应考虑适当的安全系数。即：s：单×100％，占≤5％；(1)D，、7吼。-D-≮潞。(2)式中：肜。．～为管道在荷载准永久组合作用的最大竖向变形量，m；K。，为管道变形系数，根据管道敷设基础中心角2d≥90。，取0．1；D。为管道的外径，m；DI．为变形滞后效应系数，取值1．5；B．。为每延米管道上管顶的竖向土压力标准值，kN／m；妒。为可变荷载准永久值系数，取0．5；口。。p。I为单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷相比较的最大值；

4、s。为管材环刚度，kN／m2；E，为管侧土的综合变形模量，kN／m2。2)每延米管道上管顶的竖向土压力标准值按下式计算『2-3】：E、．k-rs．

5、H。·Dl。(3)式中：^为回填土的重力密度，可取18kN／m3；H。为管顶至设计地面的覆土高度，m；D。同前。3)管侧土的综合变形模量按下式计算【2-3I：E-=f·E。。(4)式中：E为管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量，MPa，Ffl于管侧按设计要求用粗砂回填，回填压实度≥95％，所以简化计算时E取7．0MPa；f为综合修正系数，可根据表1查得。表1计算参数f注：B，／D。为管中心处沟槽宽度管径的比值；丘，E为管侧同填土在要求压实密悭时相应的变形模量与沟槽两侧原状土的变形模量的比值。2013卑$1_(1一)第31卷啼荭技术123器工程材料与设备rC-鬈萝‘蜉蟹f{”g毳8箍l露!；

6、鑫!耄霎豢：9嚣}孽蜉冀i南式(1)～(4)可得：S,,,。in----巡±Q：竺墅!!一53．375(。(5)100s’。、。’式中：S岬为满足设计要求最小管材环刚度，kN／m2；g，t同前，可根据表2查得。表2单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷相比较的最大值12。3I2参数分析对式(5)中3个参数H。、f7“f分别进行分析。2．1Hs对于重力排水管，胃。与周边用户要求、上游管道埋设深度等有关；对于已设计管道，其值为定值。2．2gvk从表2可以看出：1)当管道覆土≤2．5Ill时，q，。为变值，是与道路等级及管道覆土有关的参数，主要体现车辆荷载所产生的影响：2)当管道覆土>2．5m

7、时，q，。为定值，主要体现地面堆积载荷所产生的影响。对于已设计管道，由于道路等级及埋深已定则q。。值为定值。2．3f从表1可以看mf主要随日，／D．、E。压。变化而变化。1)E。倡。<1时，》1；E。／E。=1时，(=1；E。／E。>l时，水1。2)E。／E。=1时，f与沟槽开挖宽度无关，为定值；E。／E。<1时，f随沟槽开挖宽度的增大而减小；E。佃。>1时，f随沟槽开挖宽度的增大而增大。3)当设计管道已定时，则管径D，为定值；沟槽两侧原状土的变形模量E。为不可改变值；沟槽一般为粗砂回填，回填压实度≥95％，因此管侧回填土在要求124辛荭投术2013No．1(Jan．)V01．31达到压实密度

8、时，相应的变形模量E，为7．0MPa；唯一可以控制改变的为沟槽开挖宽度B，。从上面分析可知：①沟槽两侧原状土的变形模量E。大于E，时，沟槽开挖宽度越小对管材环刚度越有利，此时沟槽开挖宽度满足规范要求即可；②E。小于E。时，沟槽开挖宽度越大对管材环刚度越有利(在设计阶段根据]_程具体情况考虑是否适当增加沟槽开挖宽度来减少管材环刚度：在后期施_T过程中如m现沟槽两侧原状土的变形模量数据低于原地勘数据，