地下塑料管道变形稳定计算

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高密度聚乙烯双壁波纹管管道设计施工规范

高密度聚乙烯双壁波纹管管道设计、施工技术规程1 总则1.0.1高密度聚乙烯双壁波纹管（CPP）（以下简称双壁波纹管）是一种新型的排水管材。

为了在室外埋地排水管道工程设计、施工及验收中，做到技术先进、经济合理、确保工程质量，特制定本规程。

1.0.2本规程适用于新建、扩建、和改建的室外埋地排水高密度聚乙烯双壁波纹管（CPP）工程的设计、施工及验收。

1.0.3本规程适用于室外埋地敷设的管径DN800mm以下的高密度聚乙烯双壁波纹管（CPP）。

1.0.4应用于本规程，排入管道的水温应不大于40oC；排放管道的水质，应符合《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）的规定。

1.0.5本规程可用于埋设在一般地质条件下或酸、碱性等腐蚀性土壤中。

1.0.6施工人员应按设计文件和施工图施工。

遇本规程未涉及的问题或有特殊要求时，变更设计应经设计单位同意。

1.0.7管道工程用的管材、管件、密封圈、等必须符合现行的国家和行业产品标准。

1.0.8除执行本规程外，尚应符合国家现行的标准和行业标准及本地区的有关规定。

1.0.9执行本规程时，必须遵守国家和地方的有关安全、劳动保护、防火、环保等方面的有关规定。

2 引用标准GBJ 14-87（1997年版）室外排水设计规范GBJ 69-84给水排水工程结构设计规范GB 50268-97给水排水管道工程施工及验收规范CJJ 3-90市政排水管渠工程质量检验评定标准3 术语3.0.1双壁波纹管corrugated pipe管壁截面为双层结构，内壁的表面光滑，外壁为等距排列的环形中空波纹结构的管材。

3.0.2公称内径（de）norminal inside diameter为便于应用，对热塑性塑料管系统管材以内径标定。

注：本规程中公称内径与管材实际内径等同（个别规格以外径定径，公称直径为外径）。

3.0.3最小内压强度minimum internal pressure strength指无压重力流排水管道，在50年长期输水条件下，对使用的管道进行内压检验，耐内压强度最低界限的规定。

埋地塑料圆形管道环刚度计算

Ｃａｃｌｔｏｆｒｎ－ｅｄｎｔｆｎｓｆｂｒｅｏｎｄｐａｔｃｐｐｌｎｌｕａｉｎｏｉｇｂｎｉｇｓｉｅｓｏｕｉｄｒｕｌｓｉｉｅｉｅ
ＺＨＡＯｉｔｏ，ＹＡＯ ’ ＪｎａｒｌＩｉ
（．ＣｉｃｉｒＩｔｎｔｎｌｎｉｅｎｅｇ１ｈｎＭａｈｎｙｎｒａｉｇｎｒｇＯｓ￣＆ＲｓｒｓｔｅＣ．ｔ．ａｅｅｏＥｅｉａｉｅａｃＩｔｕ，Ｌｄ，ｅｈｎｉｔＯ
第４０卷第４期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ２１７月０２年
河海大学学报（自然科学版）ＪｕｎｌｆｏａＵｉｒｔ（ａｒｃｎｅ）ｏｒａｏｈｉｎｅｓｙＮｔａＳｉｃｓＨｖｉｕｌｅ
Ｖｏ．０Ｎｏ４１４．
Ｊ１０１ｕ．２２
Ｋｅｒｓｒｇｂｎｉｇｓｉｎｓ；ｐｐｌｅｄｆｒｔｎｃｅｉｉｎ；ｄｆｒｔｎｈｓｒｓｏｆｃｅｔｄｆｒｔｎｙｗｏｄ：ｉ－ｄｎｔｆｅｓｉｅｉｅｍａｉｏｆｃｅｔｅｏｍａｉｙｔｅｉｃｉｉ；ｅｏｍａｉｎｅｆｎｏｏｏｅｓｅｎｏ
ＩｔｕｕｄｎｃｎｅＣ．ｔ．ａｊ１０８ｈｉ）ｓｔｅｆＢｌｇｎｉｔｏｉｉＳｉｃｏ，Ｌ，Ｎｎｎ２００，Ｃｎｅｄｉｇａ
ＡｓａｔＩｒｅｆｃｖｌｃｎｏｔｅｃｓｏｐｐａｒｌｉｎｎｅｎ，ｔｅｒｇｂｎｉｔｎｓｏｕｅｂｔｃ：ｎｏｒｔｅｅｔｅｏｔｌｈｏｔｆｉｍｔａｎｅｇｅｒｇｈｎ－ｅｄｇｓｆｅｓｆｒｄｒｄｏｆｉｙｒｅｅｓｉｉｉｉｎｉｆｂｉ

国标图集10S507《建筑小区埋地塑料给水管道施工》编制情况介绍(全文)

国标图集10S507《建筑小区埋地塑料给水管道施工》编制情况介绍1 编制概况及主要依据1.1 编制概况给水塑料管具有重量轻、水力条件好、耐腐蚀、符合饮水卫生要求的优点，并具有较高的强度与韧性、使用寿命长、接口密封性能好、不渗漏、安装使用方便及较好的抗震性能等特点，国内外已广泛使用，是GJ住房和城乡建设部重点推广新型管材。

但是国内一直缺少室外埋地该类管材的标准图集，因此，根据建筑部下达的任务，受ZG建筑标准设计研究院的托付，我公司承担了《建筑小区埋地塑料给水管道施工》的编制工作。

本图集正式公布实施的时间为20XX年9月1日，填补了国内室外给水塑料管道施工GJ标准图集的空白。

笔者有幸作为本图集的编制负责人，现将10S507《建筑小区埋地塑料给水管道施工》的编制情况做简要介绍，以供工程技术人员在进行类似项目时参考。

1.2 编制主要依据《建筑给水排水设计规范》GB 50015-20XX（20XX年版）《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332-20XX《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》GB 50032-20XX《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-20XX《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ 101-20XX《建筑给水氯化聚氯乙烯（PVC-C）管管道技术规程》CECS 136:20XX《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》CECS17:2000 《给水钢丝XX聚乙烯复合管道工程技术规程》CECS181:20XX2 图集主要内容及特点编制组调查分析了国内各类埋地塑料给水管道的技术性能、优缺点、生产施工使用经验等，最终选择适合建筑小区、节能、安全卫生、经得起生产实践考验的硬聚氯乙烯（PVC-U）给水管、抗冲改性聚氯乙烯（PVC-M）、氯化聚氯乙烯给水管（PVC-C）、聚乙烯给水管（PE）、钢丝XX骨架聚乙烯复合管5种管编入本图集。

本图集从各种管材的性能特点、结构计算、管道接口、管道布置、施工要求和试压验收等，确定各种管材的适用范围，各种管材的规格和性能、管道连接方式、附属构筑物、管件尺寸等图，均有详细的及说明相关大样，图集图文并茂，表达清楚，具有较高的技术含量，是室外给水系统设计和施工的重要依据。

管道环刚度选择依据

管道环刚度选择依据一、引言管道环刚度是指管道在受到外部力作用时，其变形程度和恢复程度的能力。

选择合适的管道环刚度对于管道的安全运行和稳定性至关重要。

本文将从以下几个方面介绍如何选择管道环刚度。

二、管道环刚度的重要性管道环刚度是管道系统的重要参数之一，它直接影响到管道的变形能力和承载能力。

合适的管道环刚度能够使管道在受到外部力作用时保持稳定，避免产生过大的变形和应力，提高管道的使用寿命和安全性。

三、管道环刚度的选择依据1. 管道长度和直径：管道长度和直径决定了管道的刚度需求。

一般来说，长管道和大直径的管道需要选择较高的环刚度，以保证管道的稳定性和承载能力。

2. 介质流速和压力：介质流速和压力也是选择管道环刚度的重要依据。

高流速和高压力的介质对管道的振动和冲击力较大，需要选择较高的环刚度来保证管道的稳定性和安全性。

3. 管道材料和连接方式：不同材料和连接方式的管道对环刚度的要求也有所不同。

例如，塑料管道的环刚度要求较低，而金属管道的环刚度要求较高。

4. 环境条件：管道所处的环境条件也会对管道环刚度的选择产生影响。

例如，地震区域的管道需要选择较高的环刚度，以应对地震所带来的振动和冲击力。

四、管道环刚度的计算方法选择合适的管道环刚度需要进行一定的计算。

一般来说，可以根据管道系统的设计参数和所处环境条件来确定管道的环刚度需求。

具体的计算方法可以通过管道设计手册或专业软件来进行。

五、管道环刚度的改善方法如果已经确定了管道的环刚度需求，并发现当前的管道环刚度不足，可以采取以下几种方法来改善管道的环刚度：1. 更换管道材料：选择更高强度和刚度的管道材料可以提高管道的环刚度。

2. 增加支撑点：增加管道的支撑点可以有效地提高管道的环刚度。

3. 增加管道壁厚：增加管道的壁厚可以提高管道的刚度和承载能力。

4. 增加管道的固定方式：采用更牢固的固定方式，如焊接或螺栓连接，可以提高管道的环刚度。

六、管道环刚度的实际案例为了更好地说明管道环刚度的选择依据，下面给出一个实际案例：某石油化工企业需要建设一条长距离输油管道，管道直径为800毫米，流速为2.5米/秒，压力为10兆帕。

塑料管道膨胀量计算

输入条件：常用材料管道材质2,PPH(β)1,PPH(α)施工温度o C（GF规定安装温度52,PPH(β) 5~25o C）管道最高运行温度o C853,PVC-U 管道外径mm634,PVC-C 管道长度m85,ABS 输出计算一：6,PB管道温差（△T）o C807,PP管道固定点（中点）到拐角处长度48,PE (L)m膨胀系数mm/m o C0.19,PVDF 管径系数C30管道变形量（△L或△L1或△L2）mm32支点距离（α）mm1346.996659输出计算二：（按最小支撑）管道通径mm50管道支撑选用温度95摄氏度管道最小支撑距离m 1.6管道变形量（△L或△L1或△L2）mm45.14991182管道固定点（中点）到拐角处长度5.643738977(L)m管道最长的长度m11.28747795膨胀系数mm/m o C管径系数C0.1330公称直径mm管道外径法兰公称压力0.1302532PN10 0.0833.53240PN10 0.07354050PN10 0.132.75063PN10 0.13106575PN10 0.15308090PN10 0.226100110PN10 0.1821.7100125PN10125140PN10150160PN10150180PN10200200PN10200225PN10250250PN10300315PN10350355PN10400400PN10450450PN3.2500500PN3.2550560PN3.2600600PN3.2700700PN3.2800800PN3.2PP,PE,PVDF管道最小支撑距离备注40摄氏度60摄氏度80摄氏度95摄氏度1.8 1.6 1.5 1.31.9 1.7 1.6 1.41.9 1.7 1.6 1.42.4 2.12 1.62.4 2.12 1.62.8 2.5 2.3 1.93.2 2.8 2.7 2.43.2 2.8 2.7 2.43.2 2.8 2.7 2.43.2 2.8 2.7 2.43.2 2.8 2.7 2.44 3.5 3.3 2.94 3.5 3.3 2.94 3.5 3.3 2.94 3.5 3.3 2.94.4 3.8 3.5 3.24.4 3.8 3.5 3.2可与DN450 PN10法兰配套 4.4 3.8 3.5 3.2可与DN500 PN10法兰配套 4.4 3.8 3.5 3.2可与DN600 PN10法兰配套 4.4 3.8 3.5 3.24.4 3.8 3.5 3.24.4 3.8 3.5 3.24.4 3.8 3.5 3.2。

埋地塑料管结构稳定计算公式

1.埋地管道变形计算不同管顶覆土厚度下延米管道管顶的竖向土压力标准值Fsv，kFsv，k=15.12KN/m管顶至设计地面的覆土厚度Hs2m管道公称直径D4000.4m管道外径De4200.42m回填土的重力密度18KN/m车轮荷载传递到管顶处的竖向压力标准值qvk= 4.70073721KN/m2管道变形系数Kd=0.1按照管道基础中心角大于90度时，取0.1计算地面荷载（车辆荷载或者堆积荷载）对管道的作用其准永久值系数，ψq=0.5管道的环刚度Sp=8变形滞后效应系数Dl= 1.5管侧土的综合变形模量Ed= 5.75539568塑料管道在组合荷载作用下的最大竖向变形Wd，max=0.03754519<0.02管侧回填土在要求的压实密度时相应的变形模量Ee=8基槽两侧原状土的变形模量En=3管中心处沟槽宽度Br= 1.22Br/De= 2.9047619则：α1=0.75α2=0.24ζ=0.719424462.埋地管道环向稳定性计算管壁失稳的临界压力标准值Fcr，k=41.8810858KN/m2备注管材泊松比PE0.4PVC-U:0.37PP、PE:0.4管顶在各项作用下的竖向压力标准值Fvk=40.7007372KN/m2环向稳定Fcr，k/Fvk1.02900067≧0.1管道的环向稳定性抗力系数Ks=0.13.埋地管道抗浮计算各项抗浮永久作用标准值之和Fgk=≧0管道的抗浮稳定性抗力系数Kf=浮托力标准值Ffw，k=。

CECS122：2001埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程

埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程CECS 122：2001中国工程建设标准化协会1 总则1．O．1为在埋地排水管道工程的设计、施工及验收中，合理地应用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材，做到技术先进、安全适用、经济合理、便于施工、确保工程质量、提高经济效益，制定本规程。

1．0．2本规程适用于新建、扩建和改建的无内压作用的埋地排水管道工程的设计、施工及验收。

1．0．3本规程适用于埋地敷设的硬聚氯乙烯管，包括双壁波纹管、环形肋管、螺旋肋管等异型壁管和平壁管，管材的公称直径范围为DNll0～DN630。

注：管材结构型式见附录A。

采用时除符合本规程的规定外，尚应符合生产厂提供的对异型壁管的有关参数。

1．0．4本规程适用于排入管道的水温不大于40℃。

排入管道的水质应符合现行行业标准《污水排入城市下水道水质标准》CJ18的规定。

1.0．5本规程适用于埋设在一般地质条件下或酸、碱性等腐蚀性土壤中。

在湿陷性黄土、膨胀土、永冻土地区，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1.0.6管道工程必须按设计文件和施工图施工。

遇本规程未涉及的问题或特殊情况时，变更设计应经设计单位同意。

1.0．7管道工程用的管材、管件、密封圈、胶粘剂等必须符合国家现行的有关标准，并具有产品出厂合格证等有效证明文件。

1.0.8执行本规程时，尚应符合国家现行的有关标准及本地区有关标准的规定。

3材料3．1管材3.1.1设计所选用的管材，应符合国家现行有关标准。

双壁波纹管应符合现行行业标准《硬聚氯乙烯(PVC—U)双壁波纹管材》QB／T1916的规定。

平壁管应符合现行国家标准《埋地排污、废水用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材》GB／T 10002．3的规定。

3．1．2管材的物理性能应符合下列要求：密度：≤1．5g／cm3；弹性模量：≤3000MPa；维卡软化温度：≥79℃。

3.1.3管材的环向弯曲刚度，应根据管道承受外压荷载的条件选用。

管道位于车行道下，管材的环向弯曲刚度不宜小于8kN／㎡。

管材环刚度选择计算

埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定：埋地塑钢缠绕管在外压力作用下，其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。

即：%1001max ,⨯=D W d ε （1）ε< 5% （2）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 ）。

管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量W d,max 可按下式计算：dp vk q k sv d Ld E S D q F K D W 061.08)(1,max ,++=φ （3）式中 K d ——管道变形系数，根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用；D L ——变形滞后效应系数，取值1.4F SV ，k ——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值（KN/m ）；φq ，——可变荷载准永久值系数，取0.5；vk q ——单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值；S p ——管材环刚度（kN/m 2）；E d ——管侧土的综合变形模量（kN/m 2）。

一、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值F SV ，k ，可按下式计算：1D H r F s s K SV ⋅⋅=，=18* H s * D 1式中 r s ——回填土的重力密度，可取18KN/m 3； H s ——管顶至设计地面的覆土高度（m ）；D 1——管道的外径（m ）。

根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值(见下表):表1：作用在管道上竖向土压力标准值二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值，地面车辆荷载标准值按城-B级考虑（参照04S520，埋地塑料排水管道施工标准图集），作用在管道上的可变作用标准值见表2：表2：作用在管道上的可变作用标准值三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d ，可按下列公式计算：e d E E ⋅=ζneE E211ααζ+=式中 E e ——管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量（MPa ）；E n ——沟槽两侧原状土的变形模量（MPa ）；ζ——综合修正系数；α1、α2——与B r （管中心处沟槽宽度）和D 1（管外径）的比值有关的计算参数，可按附录表2确定。

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Fsv，k=75.6
KN/m 管顶至设计地面的覆土厚度Hs=10
m 管道公称直径D =400
0.4m 管道外径De=420
0.42m 计算直径D0=0.41
m 回填土的重力密度 ρ=18
KN/m3车轮荷载传递到管顶处的竖向压力标准值qvk=
50KN/m2查06MS201-2-10表4管道变形系数 Kd=0.1按照管道基础中心角大于90度时，取0
准永久值系数， ψq= 0.5
管道的环刚度 Sp= 12
变形滞后效应系数 Dl= 1.5
管侧土的综合变形模量 Ed= 7.5
管侧回填土相应的变形模量 Ee= 5查06MS201-2-10表7
基槽两侧原状土的变形模量 En=5地勘或查06MS201-2-10表7
管中心处沟槽宽度 Br= 1.5
Br/De= 3.571428571
ζ= 1.5查06MS201-2-10表5
塑料管道最大竖向变形 Wd，max=0.023265583＞0.0205
管壁失稳的临界压力标准值 Fcr，k=
1851.6402KN/m2管材泊松比 νp=
0.4PVC-U:0.37 PE:0.4 PP；0.4管顶在各项作用下的竖向压力标准值 Fvk=
230KN/m2环向稳定 Fcr，k/Fvk=
8.050609563满足管道的环向稳定性抗力系数Ks=
2不变3.埋地管道抗浮计算
一般都能满足情况，特各项抗浮永久作用标准值之和Fgk=
KN/m2根据实际情况确定，见
浮托力标准值Ffw，k=
KN/m2管道的抗浮稳定性抗力系数Kf= 1.12.埋地管道环向稳定性计算
参数见图集06MS201-2-7相应说明及表格
1.埋地管道变形计算
不同管顶覆土厚度下延米管道管顶的竖向土压力标准值Fsv，k
地面荷载（车辆荷载或者堆积荷载）对管道的作用
绿色为结果，
结果，黄色为自填数据,其他数据不用改变查06MS201-2-10表4
心角大于90度时，取0.1计算
不满足
PE:0.4 PP；0.4
一般都能满足情况，特殊时
根据实际情况确定，见图集06MS201-2-8。