湖北興欣科技股份有限公司介紹埋地鋪設(shè)塑料管有兩類,一類是內(nèi)部有壓力的,習(xí)慣稱為‘壓力管道’,如輸送水管道或燃?xì)獾墓艿溃灰活愂莾?nèi)部是沒有壓力(或很低壓力)的,如:污水管道或雨水管;稱為‘無壓管道Non-pressure Pipe ’。
壓力管道的承受的負(fù)載有內(nèi)部壓力和外部的壓力。通常內(nèi)部壓力產(chǎn)生的應(yīng)力是造成管材破壞的主要因素,破壞的形式是管壁內(nèi)的拉應(yīng)力造成的變形過大和破裂(塑料管通常是由蠕變造成)。設(shè)計時一般先按承受內(nèi)壓負(fù)載進行設(shè)計計算,選擇材料和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)(如壁厚),然后再考慮外壓負(fù)載進行設(shè)計驗算,有需要時修改結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
無壓管道承受外壓負(fù)載(通常內(nèi)壓負(fù)載忽略不計)。破壞的形式是外壓負(fù)載造成管材變形過大或壓屈失穩(wěn)(Buckling)。設(shè)計時按照外壓負(fù)載進行設(shè)計計算,選擇材料和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。本文討論的塑料埋地排水管是指無壓管道。
外壓負(fù)載比較復(fù)雜,主要包括土壤重量和地面產(chǎn)生的靜負(fù)載,以及運輸車輛經(jīng)過時產(chǎn)生的動負(fù)載。塑料埋地排水管承受負(fù)載的機理也比較復(fù)雜,因為塑料管屬于柔性管(Flexible Pipe),在外壓負(fù)載下管材和周圍的土壤(回填材料)產(chǎn)生‘管土共同作用’。換句話說,是管材和周圍土壤(回填材料)共同來承受外壓負(fù)載。
世界各國在埋地管道的設(shè)計計算方面還沒有完全一致的方法,但是絕大多數(shù)國家都以美國SpanglerR公式(或稱Spangler的 lowa 公式)作為計算埋地柔性管外壓負(fù)載下變形量的基礎(chǔ)公式(根據(jù)變形量再計算出管材內(nèi)的應(yīng)力)。
以下是我國CECS 164標(biāo)準(zhǔn)‘埋地聚乙烯排水管道工程技術(shù)規(guī)程’中計算塑料埋地排水管在外壓負(fù)載下,豎向管道變形量的公式;決定埋地柔性管外壓負(fù)載下變形量的一方面是負(fù)載的大小(公式中分子部分),另一方面是管材結(jié)構(gòu)性能和周圍土壤結(jié)構(gòu)性能兩者之和(公式中分母部分的兩項)。
所以,決定塑料埋地排水管鋪設(shè)后能否正常工作的,‘負(fù)載’、‘管材’和‘土壤(回填)’三個參數(shù)都很重要,而且相互影響。