一种给排水管道底部垫层厚度的确定方法

发布时间：2024-03-22 02:46

　　管道是公路工程和城市建设的重要组成部分,合理的管底土层承载力是避免管道破坏的重要保障之一。文章把管道等效成条形基础、检查井等效成矩形或圆形基础,对管道设计通用图纸有关承载力规定的合理性进行了详细讨论。结果表明:当深度大于1m时,土层承载力满足要求时的承载力特征值很小。对于检查井等结构物,随外径和地表单侧轮重的不同,对检查井底部土层承载力特征值的要求也是不同的,甚至会出现承载力特征值非常大的情况。这说明通用图纸规定的要求不再适用。当土层承载力不足时,应采用换填垫层的方法进行处理,同时应满足软弱下卧层的承载力要求。垫层会增加沉降差,且管底土层越好,垫层的作用越不明显。然而总的来说,管道的沉降差是非常小的,不足以造成管道损坏。根据实际情况,为最大限度避免管道破坏,同时使管道沉降、管底承载力均满足要求,文章提出了一个简单的管底土层处理原则。

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【部分图文】：

图1应力随深度变化

由图1可以看出，基底总应力随深度增加而线性增加，当深度为5m时基底总应力达到110kPa。当基底土层承载力特征值为20kPa时，除在地表外，经深度修正后的地基承载力总是小于基底总应力。这说明基底土层不能承受上部荷载，会导致土层失稳破坏。当基底土层承载力特征值为40、60kPa时，....

图2不换填时基底净压力、总应力和承载力特征值之间的关系

图3表示地表受到集中荷载F作用时，土层中的竖向附加应力随深度的分布图，由Boussinesq解得到。由图3可知，竖向附加应力随深度增加在衰减，且衰减速率逐渐降低，在曲线初始段呈陡峭状。地表集中荷载越大，竖向附加应力也越大，在曲线初始段的衰减速率也越大，但最终曲线均趋于平稳且逐渐降....

图3集中荷载作用下竖向附加应力随深度的分布

图2不换填时基底净压力、总应力和承载力特征值之间的关系行车单侧轮轴重可视为集中荷载，满载时后轴单侧轮重可达100kN以上。由图3可以看出，深度为0.5m时，竖向附加应力为191.1kPa；深度为1m时，竖向附加应力为47.8kPa。竖向附加应力的衰减速率非常快。由计算可知，深度....

图4检查井底部总应力、净应力与外径之间的关系

然而，对于检查井等结构物，表面外露且直接承受行车等外部荷载作用。这些结构物的刚度远大于周围土体，外部荷载能够通过结构物传递至下部土层中。检查井底部的总应力、附加应力（即井底净应力）与外径之间的关系如图4所示。单侧轮重表示作用在检查井表面的外部荷载。可以看出，单侧轮重越大，附加应力....

本文编号：3934515