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不少專家總結(jié)近年實際(jì)經驗和教訓,建議盡量選擇較高環剛度的鋼帶增強管(guǎn),盡量(liàng)避(bì)免使用低環剛度(如環剛度4KN/m2以下)的排水管道——雙壁波紋管。因為塑料管在外壓荷載下是由管材和周圍土壤(回填材料)共同來承受外壓荷(hé)載,所以在敷設情況良好時確實可(kě)以使用環剛度較低的管材,在國內外都有不少采用較低環剛度(dù)塑料埋(mái)地排水管並在相當(dāng)深埋(mái)下或在運輸車輛下變形不大(dà)的成功實例。但是,要(yào)保(bǎo)證敷設情況良好並(bìng)不是都能做到的事,同時必然帶來成本增加。這是因為:
(1)某些地區的地質條件不可能實行(háng)良好的“管土(tǔ)共同作用(yòng)”。例如,在上海地區很多工程(chéng)都敷設在‘爛泥地’裏(淤泥層),不能抵抗塑料(liào)管變形,所以上海地區的設計部門一般都要求塑料埋地排水管的環剛度在8KN/m2以(yǐ)上。
(2)一條長管線的地質情況實(shí)際上在事先很難(nán)確切地掌握,管線常常長達幾公裏,沿(yán)線如果加密地質鑽孔,代價太高。即使在地質條件比較好的地區也可能在部(bù)分地段保證不(bú)了達到敷設情況良好的要求。
(3)良好的‘管土共同作用’要求高性能的回填(tián)材料。在(zài)很多工程中不能用現(xiàn)場的土壤回填,需要從外地購買(mǎi)和運進回填(tián)材(cái)料,這通常會明顯地增(zēng)加工程費用。所以采用低環剛度節省的管材成本可能(néng)還不夠補償增加的工程費(fèi)用。
(4)我國的管道敷(fū)設隊伍很多培訓不夠和缺乏經驗,不容易(yì)保證(zhèng)施工質量。
(5)根據變形量公式,柔性管(guǎn)受壓從圓形向(xiàng)橢圓形變形時形成的土壓力分布假定是這個公式成立的前提。分(fèn)母構成為管(guǎn)材(cái)參(cān)數和土壤參數的和,單純從公式看似乎隻要(yào)土壤(rǎng)參數足夠大,管材參數(shù)多麽小(xiǎo)都(dōu)可以。實(shí)際上如果管材環剛(gāng)度過小,有可能在鋪設中(zhōng)不(bú)能保持接近圓形,就不可能形成‘管土共同作用’,變形量就不能用前麵公式來計算了。這(zhè)時管材很可能出現壓屈失(shī)穩現象。
(6)根據近年實用的經驗,塑料埋地排水(shuǐ)管的失敗(bài)很多是出現壓屈失穩現象。
即使土壤參數——管(guǎn)側綜合變形模量(liàng)大,乘積也會較小。換句(jù)話說,失穩的臨界壓力會較低,容易出現(xiàn)壓屈失穩現象。
綜合考慮以上原因,在設計塑料埋地排水管時盡量選擇較高(gāo)的環剛度,建議如下:
(1)直(zhí)徑在500mm以下塑料埋地排水管:一般要選擇環剛度8KN/m2的管材,隻有在地質條件好且沒有運輸車輛荷載的情況下,可采用(yòng)環剛度為4KN/m2的管(guǎn)材。不宜選擇環剛(gāng)度為2KN/m2(即環剛(gāng)度在4KN/m2以下)的管材。
(2)直徑(jìng)在500~1200mm的塑料埋地排水(shuǐ)管:盡量選擇環(huán)剛度8KN/m2的管材,如果選擇環剮度8KN/m2以下的要經過結構設(shè)計計算,如變形驗算和壓屈失穩計算,並嚴格控製鋪設施工的質量,如(rú)管道基礎、回填材料、分層夯實等。不宜選擇環剛度(dù)為2KN/m2以下的管材。
(3)直徑800mm以上的(de)塑料埋地排水管:重要工程推薦使用環剛度較高(環剛度 8KN/m2以上)的鋼帶增(zēng)強管和玻璃鋼夾砂管。如果使用環剛度較低(環剛度8KN/m2以下)的熱塑性塑料管,必須經過結構設計計算,並嚴格控製敷設施工的質量(liàng),不要選擇(zé)環剛度2KN/m2以下的管材。
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