管道的变形计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,一.管道变形的概述,二.管道变形的影响因素,三.计算实例,四.结论,附:工程实例图,管道的变形,管道在外压荷载作用下的竖向变形量f,D,可按下式计算：,管道的变形,式中 D,L,变形滞后效应系数，可取1.21.5。当设计 要求管侧回填土压实系数大于95%时，D,L,可取1.5；,K,b,管底弧形土基的基床系数，当土基支撑角90时，一般可取0.1；,W,C,管道单位长度上管顶处的竖向土压力,（KN/m），计算公式为：Wc=gh；,F,C,管道单位长度上地面车辆轮压传递到管 顶处的竖向压力（KN/mm,2,），可根据不同的车型 分别计算；,管道的变形,p管材的弹性模量，可取3000MPa（3KN/mm,2,）；,E,d,管侧土的综合变形模量（KN/mm,2,）；可按下表 规定取值。,F,s,地面堆积荷载，当地面堆积荷载大于地面车辆轮压F,c,值时，由F,s,值代替F,c,值计算竖向变形量f,D,.,管道变形的影响因素,分析：上式中,管侧土的综合变形模量E,d,应根据管侧回填土的土质,压实系数和沟槽两侧原状土的土质，综合评价确定，可,按下式计算：,E,d,=E,e,式中：E,e,管侧回填土有压实系数要求时，相应的变形,模量（MPa）可根据试验确定；当缺乏试验,数据时，可参照表1采用；,综合修正系数，可按表2采用。,管道变形的影响因素,表1 管侧回填土和沟槽两侧原状土的变形模量MPa（KN/mm,2,）,回填土压实系数（%）,土的类别,85,90,95,砾石；碎石,5,（0.005）,7,0.007,10,0.010,细粒土含量小于12%的粗颗粒土，中粗砂，砂夹石，土夹石,3,（0.003）,5,（0.005）,7,（0.007）,细粒土含量小于12%的粗颗粒土，中粗砂，土夹石，粘质砂土，粉砂,1,（0.001）,3,（0.003）,5,（0.005）,中到无塑性的细颗粒土（W,L,50，粗颗粒土含量大于25%，无机粘土，粉土,1,（0.001）,3,（0.003）,5,（0.005）,中到无塑性的细颗粒土（W,L,50，粗颗粒土含量大于25%，无机粘土与粉土混合土,1,（0.001）,3,（0.003）,注：管侧回填土的变形模量Ee可按要求的压实 系数采用，表中的压实系数（%）是指设计要求 回填土压实后的干密度与该土在相同压实能量下的最大干密度的比值；,沟槽两侧原状土的变形模量En可按原状土密 实度的试验数据确定；,WL为细颗粒土的液限；,细颗粒土是指粒径小于0.075mm的土；,管道变形的影响因素,对表中未列出的没有压密的回填土及WL大于 50%的中到高塑性的细颗粒土，缺乏可靠的变形数据，必须通过评定后在规定的条件下采用。,粗颗粒土是指粒径为0.0752.0mm的砂粒；,管道变形的影响因素,表2 参数值采用表,500630,355450,250315,180225,160,2,2.5,3,4,5,砂,石,回,填,E,e,=10,7,1.4,0.80,0.84,0.88,0.95,0.98,5,2.0,0.64,0.70,0.76,0.86,0.95,3,3.3,0.45,0.50,0.58,0.73,0.90,1,10.0,0.16,0.20,0.26,0.40,0.68,原,装,土,回,填,E,e,=7,5,1.4,0.80,0.54,0.88,0.95,0.98,3,2.3,0.60,0.65,0.70,0.84,0.93,1,7.0,0.23,0.28,0.34,0.50,0.78,E,e,=5,3,1.7,0.73,0.79,0.83,0.92,0.96,1,5.0,0.30,0.37,0.43,0.60,0.83,E,e,=3,1,3.0,0.47,0.54,0.61,0.76,0.90,表中管侧回填土均按设计要求95%压实系数采用，可根据沟槽土质勘测资料要求回填土类 别。当施工中回填土实际压实系数小于95%时，实际值大于表值，对计算竖向变形（f,D,）可不作调整；,注：表中B/d,n,值，是按设计开槽在管水平直 径处槽宽为d,n,+600mm（管两侧净距不小于300mm）制定的近似值；,管道变形的影响因素,对填埋式敷设及开槽设的管道，当管道中心处两,侧水平宽度内回填净宽均大于2d,n,时，应取=1.0,计算。此时，回填土的变形模量应按设计要求达到,的回填土压实系数取值。,管道的回填方法见下页图：,管道变形的影响因素,计算实例,管道在外压荷载作用下的竖向变形不得大于管截面的计算直径d,0,的5%。,例：有一315*9.2的UPVC管道，回填土为细粒土，计算当回填土密实度分别为85%、90%、95%时的最大埋深？（不考虑动荷载及地面车辆荷载）,计算实例,计算实例,计算实例,结论,由此可见，管材的埋深与沟槽的开挖宽度、回填土的土质、管材回填时回填土的压实程度、以及沟槽两侧原状土的弹性模量有关系，尤其是回填土的土质和回填土的压实程度，对管材的埋深有很大的影响，所以施工时必须严格按埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程的要求开挖、回填。,