高密度聚乙烯双壁波纹管技术规程.doc

高密度聚乙烯双壁波纹管管道设计、施工技术规程1 总则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）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。

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）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环刚度ring stiffness管材试件在两平板压扁至管内径垂直方向的变形为规定值时所施加的单位长度垂直荷载的换算值用以衡量管材承受外压荷载的能力，而无实际的物理学意义3.05弹性直径变形率elastic diameter deformation rate管材在外压荷载作用下，管径垂直方向弹性变形的极限值与加载前管材中心直径的比值4 材料4.1管材质量4.1.1设计所选用的管材，应符合国家标准和行业标准具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书，并应标明生产厂家、规格和生产日期管道的公称内径Di，最小平均内径di，应按表4.1.1-1规定；环刚度等级见表4.1.1-2；压力等级见表4.1.1-3 HDPE双壁波纹管规格表（mm）表级别 S1 S2 S3 S4 环刚度 ≥4 ≥8 ≥16 ≥32 环刚度分类（KN/m2） 表   内压等级分类 （Mpa） 表   级别 P1 P2 P3 　4.1.2管材的物理机械性能应符合下列规定：密度：950kg/m3～970kg/m3；弹性模量：≥800MPa；拉伸屈服强度：≥20MPa；4.1.3压力排水管道的最小内压强度在23 ℃条件下应不小于0.2MPa。

但重力流管道作闭水试验时要求不小于1.5m水头即可4.1.4管道的环刚度，应根据管道承受外压荷载的受力条件选用一般情况下管材的环刚度宜大于或等于4KN/m2设计院或使用单位可向本公司索取《HDPE管道选型条件清单》4.1.5管道的截面特征，应根据生产厂提供的截面尺寸计算4.1.6管道的外观质量应满足下述要求：（1）管道外观结构特征明显，颜色一致，内壁光滑平整管身不得有裂缝、凹陷及可见的缺损，管口不得有损坏、裂口、变形等缺陷2）管道的端面应平整，与管中心轴线垂直，管材长度方向不能有太明显的弯曲现象3）管道插口外径、承口内径的尺寸必须准确，符合现行产品标准的规定4.2弹性密封橡胶圈4.2.1承插接口所用的弹性密封橡胶圈，应由管材生产厂配套供应，为保证密封效果，以采用异型橡胶圈为宜4.2.2弹性密封橡胶圈的外观应光滑平整，不许有气孔、裂缝、卷褶、破损、重皮等缺陷4.2.3管道接口的弹性密封橡胶圈应采用氯丁橡胶或其他具有耐酸、碱、污水腐蚀性能的合成橡胶，其性能应符合下列要求：（1）邵氏硬度：50±5；（2）伸长率：≥50％；（3）拉断强度：≥16MPa；（4）永久变形：﹤20％；（5）老化系数：≥0.8（70 ℃，144h）；5管材、橡胶圈等的运输及贮存5.0.1管道、管件在装卸、运输、堆放时，应小心轻抬轻放，禁止抛落拖滚及相互撞击。

5.0.2管材成批运输时，承口、插口应分层交错排放，用缆绳捆扎成整体，并固定牢固缆绳固定处及管端宜用软质材料妥加保护5.0.3管材如长时间存放，应置于棚库内如露天堆放，必须遮盖防止暴晒，并远离火源（热源）存放环境温度应不超过60℃5.0.4管材存放场地应平整，堆放应整齐，堆放码垛方法，参照图5.0.4所示管径de300mm以下堆五层，管径de300mm－de400mm堆四层，管径de500mm－de600mm堆三层并应注明类型、规格及数量管件不应叠置过高，应顺向或承插口相应整齐排列 5.0.5橡胶圈在运输及保存中，不应使其受挤压，以免变形，且防止日晒及高温直接影响同时应标明相配套的管材规格和厂家 6管道水力计算高密度聚乙烯双壁波纹管排水管道管壁的粗糙系数规定为n=0.009,考虑到接头及管件连接处的水力损失，系统水力损失计算可采用粗糙系数n=0.010双壁波纹管排水管道的流速、流量按下列公式计算： 式中：V-流量（m/s）；n-管壁粗糙系数i-水力坡降；Q-流量（m3/s）；A-水流有效过水断面面积（m2）6.0.3 排污水时管道在设计充满度下，最小设计流速不低于0.6m/s，排放雨水或合流时，管道在满流时不低于0.75 m/s。

7管道结构计算7.1 设计基础规定7.1.1 双壁波纹管道应按柔性管进行计算，设计使用寿命不得低于50年7.1.2 管道结构设计应进行下列验算：（1） 在外压荷载作用下管道环截面的强度计算2） 在外压荷载作用下管道的环向变形计算3） 管道的抗浮稳定验算7.1.3 高密度聚乙烯管道的环向弯曲受拉极限强度采80MPa，允许弯曲强度的安全系数采用5，允许弯曲强度为16 MPa7.1.4 作用在管道上的设计荷载应包括在管道上的竖向土压力，地面上的车辆荷载及堆积荷载车辆荷载与堆积荷载不叠加计算，两者取其大值车辆荷载等级应按实际情况采用7.1.5 作用在管顶的竖向土压力可按下式计算： 式中：P1-作用在管顶的竖向土压力(KN/m2)；YS-管顶回填土的重力密度(KN/m3)；H-管顶的覆土高度(m)；nS-竖向压力系数(可取1～1.1)7.1.6 地面车辆荷载传递到埋地管道上的竖向压力按下列公式计算：（1） 单个轮压传递到管顶的竖向压力（图7.1.6-1）： 式中：P2-地面车辆荷载传递到管道上的竖向土压力(KN/m2)；j-车辆荷载的动力系数，当H≥0.7m时j=1.0;P0-车辆的单个轮压(KN);a-单个车轮着地长度(m)；b-单个车轮着地宽度(m)。

（2） 两个以上轮压综合影响传递的竖向压力(7.1.6-2): 式中：nc-轮压的数量；dj-地面相邻两个轮压间的净距(m) a)顺轮胎着地宽度的传递 b)顺轮胎着地长度的传递 图7.1.6-2 地面两个以上轮压综合影响的传递分布图 7.1.7 地面有堆积荷载时，应按实际情况计算地面堆积压力P′2一般可按10 KN/m2采用7.1.8 作用在管道上沿纵向单位长度上的总压力按下式计算： 式中：Wc-由管顶覆土深度确定的竖向总土压力(KN/m)；Fc-地面车辆荷载传递到管顶处的总压力(KN/m)；Fs-地面堆积荷载作用在管顶处的总压力(KN/m)；Dro-管公称外径（m）7．2强度计算7.2.1 管道在外荷载作用下，管壁最大法向弯曲应力，应小于管材的允许弯曲强度7.2.2 管壁法向弯曲应力，可按下式计算： 式中： -法向弯曲应力（MPa）;Μ-管壁截面上的弯矩（N.mm）;Ｋ1-管道在竖向土压力作用下的弯矩系数；Ｋ2-管道在汽车轮压荷载作用下的弯矩系数；Ｐ1-管顶覆土的竖向压力（N/mm2）Ｐ2-地面荷载作用在管道上的竖向压力(N/mm2)r-管壁中心的半径（r=D/2）（mm）；Ｗ-单位管长的管壁截面系数（mm3/mm）。

注：Ｐ2地面荷载取车辆荷载或地面堆载的大值7.2.3 弯矩系数Ｋ1、Ｋ2与管道基础的有效支承角2α有关，（图7.2.3），可参照表7.2.3与表8.3.2   图   7．3管道环向变形计算7.3.1 埋地高密度聚乙烯排水管道在外荷载作用下，管径垂直方向的直径变形率应小于管材的允许直径变形率的一般情况下，管材允许直径变形率不得大于5%管子的直径变形率及允许直径变形率按下式计算： 式中：ΔD-管子在组合荷载作用下管径垂直方向的直径变形量（mm)；D0-加荷载前管横截面管壁中心的直径(mm)；ε0-管材的弹性直径变形率(%)由压扁试验确定；K-安全系数一般可取1.57.3.2 管道在组合荷载作用下,垂直方向的变形量,可按下式计算: 式中：ΔD-管道在组合荷载作用下的垂直方向直径变形量（mm）；DL-变形滞后系数，可按管道胸腔回填土密实度压实程度1.2-1.5；K-基础垫层系数，与管道基础设置的支承角有关，支承角≥90o时一般可取0.1；W0-管顶沿纵向单位长度的总压力，根据管顶覆土深度确定，W0= Wc+ Fc或W0= Wc+ Fs ,取其大值(KN/mm)；r-管壁中心半径(r= D0/2)(mm)；E-管材弹性模量(KN/mm2),可取3 KN/mm2；I-管壁截面上单位长度的惯性矩mm4/mm；E′-管侧面回填土的变形模量(KN/mm2)；7.3.3 管侧回填土的变形模量E′由试验实测确定，无测定数据时，可按表7.3.3采用。

注：表中Wi为回填土的液限，压实系数指回填土压实时，控制干密度与最大干密度的比值7．4 管道的抗浮稳定计算7.4.1 管道抗浮稳定的安全系数不得小于1.107.4.2 管道的抗浮稳定可按下式验算： (7.4.2)式中：KB-抗浮安全系数，不小于1.10；Hs1-地下水位以上覆土层的高度(m)；Hs2-管顶至地下水位标高的土层厚度(m)；Z-可能出现的最高地下水位至管底的高度(m)；Ys-管顶回填土的重力密度，一般可取18 KN/m3；Y′s-地下水位以下回填土的有效密度，一般可取8 KN/m3；Yw-水的重力密度，取10 KN/m38 管道敷设人工开槽时，宜将槽上部混杂土，槽下部良质土分开堆放，以便回填用堆土不得影响管沟的稳定性8.2.5槽底埋有不易清除的块石、碎石、砖块等物质时，应铲除至设计标高以上0.2m，然后铺垫天然及配砂石料，面层铺上沙土整平夯实8.2.6槽底不得受浸泡或受冻8.3基础8.3.1管道基础设计，采用垫层基础对一般的土质地段，基底只需铺一层砂垫层，其厚度H0为0.1m；对软土地基，槽底又处在地下水位以下时，宜铺垫一层砂砾或碎石，其厚度不小于0.15m，碎石粒为5mm～40mm，。