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      波紋涵管

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      大口徑鋼波紋管在城市防洪工程中的應用

      發表時間:2022-08-28 09:27:58

      波紋鋼管是將一定厚度的鋼板卷制成波紋狀(或螺紋狀)管節,或軋制成波紋狀板片并折彎成一定弧度,經耐腐蝕處理后組裝而成的一種異形鋼管,又稱為金屬波紋涵管、金屬波紋板通道、金屬波紋涵管和波紋鋼管等,英文簡稱CSP。相對于普通的鋼筋混凝土涵洞而言,鋼波紋管具有工期短、自重輕、安裝方便、地基承載力要求低、抗變形能力較強等優點,是替代圓管涵、蓋板涵、拱涵和小橋的優質材料,尤其是在高寒凍地區、高填方土、軟土路基等方面的應用。但鋼波紋管涵在高填方土防洪排澇工程中的應用研究很少,本文簡述鋼波紋管在城市防洪中的設計應用。

      鋼波紋管綜合設計

      標準的選擇

      目前在國內并沒有相關規范埋置式鋼波紋管設計,可參考美國、俄羅斯等國家的標準,也可參考李祝龍等研究成果5-7,結合工程實際選用相關技術參數。設計可遵循以下順序:現狀資料→規劃→管線定位一方案必選→鋼波紋管涵工藝設計→鋼波紋管結構設計→附屬構筑物設計。

      線路定位

      鋼波紋管的線路定位必須遵循適用、安全、經濟的原則,在滿足功能需求基礎上充分發揮鋼波紋管結構的力學性能優勢。兩套管線敷設方案必選,經過經濟、維護、產生的影響較小等方面綜合比較確定。鋼波紋管在城市防洪中的應用設計應該堅持因地制宜、發揮優勢、不盲目使用的原則。

      鋼波紋管線工藝設計

      設計流量

      工程設計洪峰流量由暴雨強度公式推求。設計流量是根據設計防洪標準、流域特征值、設計洪峰流量暴雨強度公式及各洪峰流量計算參數推求的。

      設計管徑

      鋼波紋管采用滿管流計算,且出水口不被淹沒,鋼波紋管敷設長度為550 m,埋設管底縱波坡度J=0.0067,其粗糙系數n按照《公路鋼波紋管涵洞設計與施工技術》取值為0.021,據公式Q=Av和v=R? I?/n,求得鋼波紋管流量試算表1。

      1  鋼波紋管涵流量試算

      圖片1.png 

      鋼波紋管結構設計

      目前國內尚無鋼波紋管涵設計的成熟經驗和相應規范,鋼波紋管市場存在很多型號但無相應的鋼波紋管選型技術標準。魏瑞等認為鋼波紋管抗變形能力和抗沉降能力較強,特別適用于高填土路段,但應根據施工工藝及施工后不同土拱效應進行計算分析,確保涵洞受力安全。對不滿足荷載要求的地方,可采取加勁肋的加固保護措施。


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