附录F 无套管穿越公路土压力产生的管道应力计算
F.0.1 土压力产生的管道环向应力 σHe可按下式计算:
式中: σHe——土压力产生的管道环向应力(kPa);
KHe——钻孔方式土压力产生管道环向应力的刚度系数;
Be——土压力埋深影响系数;
Ee——土压力挖掘系数;
γ——土壤的容重(kN/m3),如果有岩土试验取实际试验值,一般可取15.9kN/m3;
D——穿越管道外直径(m)。
F.0.2 土压力产生管道环向应力的刚度系数 KHe,可根据土壤反作用模量 E' 和管道的壁厚与外直径的比值 δ/D,按表F.0.2-1取值,当不能从表中直接获取数据时,应按图F.0.2确定;采用钻孔施工方法的土壤反作用模量E',可按表F.0.2-2取值。在无勘察资料的情况下,E'一般可取3.4MPa。采用开挖夯实管沟回填方法,E' 应高于钻孔施工方法;
表F.0.2-1 钻孔方式土压力产生管道环向应力的刚度系数 KHe
图F.0.2 钻孔方式土压力产生管道环向应力的刚度系数KHe
表F.0.2-2 采用钻孔施工方法的土壤反作用模量 E'
F.0.3 钻孔方式土压力产生管道环向应力的埋深影响系数 Be,应根据土壤分类和管线埋深与钻孔直径的比值 H/Bd,按表F.0.3取值,当不能从表中直接获取数据时,应按图F.0.3-1确定;在不能确定钻孔直径Bd的情况下,宜取Bd=D+50mm;对于开挖施工方法,宜取Bd=D。
表F.0.3 钻孔方式土压力产生管道环向应力的埋深影响系数 Be
图F.0.3 钻孔方式土压力产生管道环向应力的埋深影响系数 Be
F.0.4 钻孔方式土压力产生管道环向应力挖掘系数 Ee,应根据钻孔直径与管线直径比值 Bd/D,按表F.0.4取值,当不能从表中直接获取数据时,应按图F.0.4确定;在不能确定钻孔直径时,宜取 Ee=1.0;对于开挖敷管施工方法,宜取 Ee=1.0。
表F.0.4 钻孔方式土压力产生管道环向应力的挖掘系数 Ee
图F.0.4 钻孔方式土压力产生管道环向应力的挖掘系数 Ee