HDPE环刚度的计算(解密版)325

湖塘路HDPE 环刚度的计算

一、计算依据：

《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规范》CECS 164;2004

二、环刚度概念：管道抵抗环向变形的能力。

三、计算公式：

W d.max =D L (K D (F SV,K +φq Q vk D 1)/(8S p +0.061E d ))

式中W d.max ——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量（m ）。

K D ——管道变形系数，取0.109.

D L ——变形滞后效应系数，根据管道胸腔回填密实度取1.5.

F SV,K ——每延米管道管顶的竖向压力标准值。（F SV,K =Y s H s D 1=回填土密度X 覆

土厚度X 管道外径=18X4X0.716=51.55（KN/m ））

φq ——可变荷载永久值系数，取0.5。

E d ——管侧土的综合变形模量（KN/m 2）,

四、判定条件ε= W d.max / D 1X100%<5%

五、计算过程：

（1）计算管侧土的综合变形模量E d ：

根据附录C ，B r /D 1=（0.4+0.4+0.716）/0.716=2.1173，E e / E n =7/2.5=2.8，ξ=0.52

则E d =ξE e =0.52X7=3.64

（2）计算竖向变形量

(1)环刚度=8 KN/m 2

W d.max =D L (K D (F SV,K +φq Q vk D 1)/(8S p +0.061E d ))

=1.5(0.109(51.55+0.5X10X0.60)/（8X 8+0.061X3.64X1000))

=0.03118（m ）

ε= W d.max / D 1X100%=0.03118/0.6=0.52>5%,不满足要求。

（2）(1)环刚度=12.5KN/m 2

W d.max =D L (K D (F SV,K +φq Q vk D 1)/(8S p +0.061E d ))

=1.5(0.109(51.55+0.5X10X0.6)/（8X 12.5+0.061X3.64X1000))

=0.0277（m ）

ε= W d.max / D 1X100%=0.0277/0.6=4.6>5%,满足要求。

六：结论

1.管顶覆土4米时，环刚度=8KN/m2的HDPE双壁波纹管竖向变形量超出了规范

要求。环刚度=12.5KN/m2，满足规范要求。

2.本工程中导致管道竖向变形的主要因素为管侧回填土和槽侧原状土的变形模

量。如果提高上述两个模量则可减小环刚度。

3.经核算，采用环刚度为8KN/m2的管道，则需要以下措施：

（1）管沟回填中粗砂管侧压实度需要确保达到95%以上。

（2）沟槽开挖为老土时，沟宽需要达到2米。

（3）沟槽为填方或杂填土时，沟槽需回填压实至管顶0.7米后再开挖管沟，回填密实度需要达到95%以上。

（4）沟槽开挖为岩石时，管沟宽可按规范要求，没有另外要求。

桂林市城市规划设计研究院

2014-3-24