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文檔簡介

ICS93.080.01

CCSP66

15

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)

DB15/T4001—2025

戈壁鹽漬土地區(qū)鋼帶增強HDPE波紋管涵

設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationfordesignandconstructionofmetal

reinforcedHDPEcorrugatedpipeculvertsingobisalinesoilareas

2025-04-18發(fā)布2025-05-18實施

內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB15/T4001—2025

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4基本規(guī)定...........................................................................2

適用條件.......................................................................2

布設(shè)基本要求...................................................................2

養(yǎng)護...........................................................................3

5材料...............................................................................3

主體結(jié)構(gòu)材料...................................................................3

連接材料.......................................................................4

結(jié)構(gòu)性回填材料.................................................................4

6設(shè)計...............................................................................4

一般規(guī)定.......................................................................4

作用...........................................................................5

地基設(shè)計.......................................................................7

主體結(jié)構(gòu)設(shè)計...................................................................8

構(gòu)造規(guī)定......................................................................10

7施工..............................................................................11

一般規(guī)定......................................................................11

測量放樣......................................................................12

地基..........................................................................12

管節(jié)拼裝......................................................................13

結(jié)構(gòu)性回填....................................................................13

上部土層施工..................................................................13

洞口..........................................................................13

8質(zhì)量控制與驗收....................................................................13

質(zhì)量控制......................................................................13

驗收..........................................................................13

附錄A(規(guī)范性)管側(cè)土的綜合變形模量................................................15

附錄B(規(guī)范性)熔接或焊接縫的拉伸強度試驗樣品的制備方法............................17

附錄C(規(guī)范性)焊縫或熔縫的拉伸強度制備試樣的位置..................................18

I

DB15/T4001—2025

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運輸廳歸口。

本文件起草單位:內(nèi)蒙古交通設(shè)計研究院有限責(zé)任公司、國道331線北銀根至路井段公路工程建設(shè)

管理辦公室、北京交通大學(xué)。

本文件主要起草人:楊穎奇、劉保東、陶軍、張林林、張俊英、楊澍、武飛、朱妍妍、范淵博、林

恒、王鑫、高二利、王桂芳、楊立士、武皓杰、石文彬。

II

DB15/T4001—2025

戈壁鹽漬土地區(qū)鋼帶增強HDPE波紋管涵設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了鋼帶增強HDPE波紋管涵結(jié)構(gòu)的基本規(guī)定、材料、設(shè)計、施工、質(zhì)量控制與驗收的要

求。

本文件適用于戈壁鹽漬土地區(qū)新建和改擴建公路,養(yǎng)護工程可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T9647熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定

GB/T19278熱塑性塑料管材、管件與閥門通用術(shù)語及其定義

GB/T19472.1埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第1部分:聚乙烯雙壁波紋管材

GB/T21873橡膠密封件給、排水管及污水管道用接口密封圈材料規(guī)范

GB50332給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

GB/T50942鹽漬土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范

CJ/T225埋地排水用鋼帶增強聚乙烯(PE)螺旋波紋管

JTG/T2231-01公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范

JTG/T3331-08鹽漬土地區(qū)公路路基設(shè)計與施工技術(shù)細(xì)則

JTG3363公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范

JTG/T3365-02公路涵洞設(shè)計規(guī)范

JTG/T3650公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范

JTGD60公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范

JTGD63公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范

JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

鋼帶增強HDPE波紋管metalreinforcedHDPEcorrugatedpipe

以高密度聚乙烯(HDPE)樹脂為基體,用表面涂敷粘接樹脂的鋼帶成型為波形作為主要支撐結(jié)構(gòu),

并與內(nèi)外層高密度聚乙烯復(fù)合成整體內(nèi)壁平直的鋼帶增強螺旋波紋管。

[來源:CJ/T225-2011,3.1.1,有修改]

1

DB15/T4001—2025

鋼帶增強HDPE波紋管涵洞metalreinforcedHDPEcorrugatedpipeculvert

用鋼帶增強HDPE波紋管(3.1)為主體結(jié)構(gòu),周邊用結(jié)構(gòu)性回填材料回填壓實,以保證充分發(fā)揮土

-結(jié)構(gòu)相互作用共同承擔(dān)荷載的結(jié)構(gòu)物。

注:包括主體結(jié)構(gòu)、洞口結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)施等。

結(jié)構(gòu)性回填材料engineeredmaterial

鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)一定范圍分層填筑和壓實的回填材料,其結(jié)構(gòu)性能符合一定要求。

[來源:JTG/T3365-02—2020,2.1.30,有修改]

環(huán)剛度ringstiffness

具有環(huán)形截面的管材或管件在外部載荷下抗撓曲(徑向變形)能力的物理參數(shù)。

[來源:GB/T19278-2018,2.4.2]

公稱環(huán)剛度nominalringstiffness

環(huán)剛度的名義值,通常是一個便于使用的圓整數(shù),表示環(huán)剛度的最小規(guī)定值。

[來源:GB/T19278-2018,2.4.3]

4基本規(guī)定

適用條件

在鹽漬土地區(qū)(易溶鹽含量大于或等于0.3%且小于20%,并具有溶陷或鹽脹等工程特性的土)修建

涵洞,下列條件下宜優(yōu)先選用鋼帶增強HDPE波紋管涵洞:

a)冰凍地區(qū);

b)涵洞不適合選用圬工結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),或混凝土原材料缺乏、施工用水困難、建筑材料

運輸不便時;

c)應(yīng)急搶險和救災(zāi)等對工期要求較緊時;

d)涵洞加固改造。

布設(shè)基本要求

4.2.1鹽漬土地區(qū)鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的勘測應(yīng)符合JTG/T3331-08的規(guī)定,外業(yè)勘測資料應(yīng)準(zhǔn)

確可靠、系統(tǒng)完整。

4.2.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的位置應(yīng)符合沿線線形布設(shè)要求,與路線總體相協(xié)調(diào)。

4.2.3鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的位置宜避開泥石流易發(fā)地區(qū),無法避開時應(yīng)在進口段設(shè)置多級攔

渣墻和沉砂池。

4.2.4鋼帶增強HDPE波紋管涵洞采用的設(shè)計洪水頻率應(yīng)符合JTG/T3365-02的規(guī)定。

4.2.5鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的截面尺寸,應(yīng)根據(jù)設(shè)計洪水流量、河溝斷面形態(tài)、地質(zhì)和進出水口

2

DB15/T4001—2025

溝床加固形式等條件,經(jīng)水力驗算確定。

4.2.6鋼帶增強HDPE波紋管涵洞布置應(yīng)減少對自然河道流水?dāng)嗝娴膲嚎s。

4.2.7鋼帶增強HDPE波紋管作為過水涵洞時宜設(shè)計為無壓力式,涵洞內(nèi)頂點至最高流水面的凈空,應(yīng)

大于0.25倍涵洞進口凈高。

4.2.8涵洞水力計算公式中的涵底粗糙率n應(yīng)根據(jù)試驗資料綜合分析確定,當(dāng)無試驗資料時,采用

0.010~0.011。

4.2.9在戈壁平坦沙質(zhì)土地區(qū),鋼帶增強HDPE波紋管涵洞可不設(shè)置涵內(nèi)鋪裝,但在比降較大的戈壁巖

質(zhì)土地區(qū),應(yīng)設(shè)置涵內(nèi)鋪裝。

養(yǎng)護

4.3.1涵洞進出口應(yīng)設(shè)置洞內(nèi)禁止煙火標(biāo)志。

4.3.2洞內(nèi)清淤時,避免采用尖銳設(shè)備。

5材料

主體結(jié)構(gòu)材料

5.1.1鋼帶增強HDPE波紋管管材結(jié)構(gòu)見圖1所示。

標(biāo)引序號說明:

1——外層高密度聚乙烯(HDPE);

2——鍍鋅鋼帶;

3——粘結(jié)樹脂;

4——內(nèi)層高密度聚乙烯(HDPE)。

圖1管材結(jié)構(gòu)示意圖

5.1.2高密度聚乙烯(HDPE)材料、粘結(jié)樹脂的性能應(yīng)符合CJ/T225的相關(guān)規(guī)定。

5.1.3有防火要求時應(yīng)選擇具有防火性能的HDPE材料。

5.1.4鹽漬土地區(qū)的增強鋼帶應(yīng)選用鍍鋅鋼帶,主要力學(xué)性能應(yīng)符合CJ/T225的相關(guān)規(guī)定。

5.1.5增強鋼帶可選用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼,主要力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T1591的相關(guān)規(guī)定。

5.1.6鋼帶增強HDPE波紋管管材規(guī)格尺寸按照GB/T19472.1選用,見表1所示。

3

DB15/T4001—2025

表1鋼帶增強HDPE波紋管規(guī)格尺寸表

單位為毫米

最小鋼帶

公稱內(nèi)徑最小平均內(nèi)徑最小內(nèi)層壁厚最小層壓壁厚最大螺距最小防腐層厚度

序厚度

號Ddeepe

inm,min1,minminmax2,min

tmin

110009855.08.01500.73.0

2110010855.08.01650.73.0

3120011855.08.01800.73.0

4130012855.08.02101.03.0

5140013855.08.02101.03.0

6150014855.08.02201.03.0

7160015855.09.02301.03.5

8180017855.09.02301.03.5

9200019856.09.02351.03.5

10220021856.09.02351.23.5

11240023856.010.02351.23.5

12260025856.510.02401.23.5

注:HDPE波紋管節(jié)的長度一般為6m、9m、10m、12m,特殊長度尺寸可以根據(jù)現(xiàn)場運輸、施工等需求進行加

工。

連接材料

5.2.1管材連接所用HDPE材料的性能不應(yīng)低于主體結(jié)構(gòu)中HDPE材料的性能,連接材料的拉伸強度試

驗樣品制備方法按照附錄B執(zhí)行,連接方式按照附錄C選用。

5.2.2彈性密封橡膠材料應(yīng)符合GB/T21873的相關(guān)規(guī)定。

結(jié)構(gòu)性回填材料

5.3.1結(jié)構(gòu)性回填材料宜優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類土等易壓實材料。施工空間受限等特殊情

況時可采用由膠凝材料(水泥或粉煤灰等)、集料(粗集料或細(xì)集料)、水和添加劑(引氣劑或早強劑

等)按一定配比拌和的自密實材料或流態(tài)固化土。

5.3.2結(jié)構(gòu)性回填材料不應(yīng)使用垃圾、腐殖質(zhì)土、有機土、泥炭、淤泥、膨脹土、粉質(zhì)土、白堊土、

硅藻土等特殊土。

6設(shè)計

一般規(guī)定

6.1.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的水力、水文計算及孔洞布設(shè)應(yīng)符合JTG/T3365-02的相關(guān)規(guī)定。

6.1.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)的地基應(yīng)均勻、穩(wěn)定,且滿足地基承載力要求,不足時應(yīng)進行地

基處理。

6.1.3鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。

6.1.4鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作年限,高速公路和一級公路應(yīng)不低于50年,其余等

級公路應(yīng)不低于30年。

6.1.5鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級應(yīng)符合JTGD60的相關(guān)規(guī)定。

4

DB15/T4001—2025

6.1.6鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計。作用的

設(shè)計值及組合方法應(yīng)符合JTGD60中作用及其組合的相關(guān)規(guī)定。

6.1.7鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的設(shè)計應(yīng)考慮永久作用、可變作用和地震作用。永久作用主要為覆土

產(chǎn)生的作用及其他可視為永久作用的荷載??勺冏饔弥饕獮槠嚭奢d、施工階段的臨時荷載以及實際工

程中可能出現(xiàn)的短暫荷載。

6.1.8對埋設(shè)在地表水或地下水以下的鋼帶增強HDPE波紋管涵洞,應(yīng)按照GB50332的相關(guān)規(guī)定驗算

抗浮穩(wěn)定性。

6.1.9應(yīng)針對作用于鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的施工人員和施工機具設(shè)備荷載進行結(jié)構(gòu)驗算。

6.1.10填方高度≥2.0m的鋼帶增強HDPE波紋管涵洞應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度,同時考慮地基可能產(chǎn)生的沉降,

按照J(rèn)TG/T3365-02的相關(guān)規(guī)定,預(yù)拱量宜為管節(jié)長度的0.6%~1.0%,最大不應(yīng)超過2.0%,涵洞中心

的高程不應(yīng)高于進水口的高程,預(yù)拱度設(shè)置見圖2所示。

標(biāo)引序號說明:

1——設(shè)置預(yù)拱度的鋼帶增強HDPE波紋管涵洞;

2——沉降后的最終坡度線;

3——填料。

圖2預(yù)拱度示意圖

作用

6.2.1土的重力

鋼帶增強HDPE波紋管涵洞結(jié)構(gòu)中管上填土的作用范圍見圖3所示,每延米的重力按公式(1)計算。

圖3管上填土的重力作用范圍示意圖

?=???in?(?+0.1075?in)………………(1)

式中:

W——每延米管上填土的重力,單位為千牛(kN);

3

γ——土的容重,單位為千牛每立方米(kN/m);

——鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的公稱內(nèi)徑,單位為米(m);

Din

5

DB15/T4001—2025

H——鋼帶增強HDPE波紋管涵洞覆土厚度,單位為米(m)。

6.2.2汽車荷載

6.2.2.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的設(shè)計汽車荷載應(yīng)采用車輛荷載,根據(jù)JTGD60計算公路車輛荷

載。

6.2.2.2汽車荷載擴散到鋼帶增強HDPE波紋管涵洞頂部的壓應(yīng)力應(yīng)按公式(2)計算。

A

L.....................................2

Lf=m()

wltt

式中:

——汽車荷載載擴散到管頂?shù)膲簯?yīng)力,單位為千帕(kPa);

L

——多車道折減系數(shù),無量綱,按照J(rèn)TGD60的規(guī)定執(zhí)行;

mf

——車輛荷載后軸軸重,單位為千牛(kN),取值應(yīng)根據(jù)JTGD60計算;在施工驗算中需按實

AL

際軸重驗算;

——沿車輪路寬方向擴散后的尺寸,單位為米(m);

wt

——沿行車方向擴散后的尺寸,單位為米(m)。

lt

6.2.2.3汽車荷載擴散長度和寬度的計算應(yīng)按照J(rèn)TGD60的相關(guān)規(guī)定,車輪按其著地面積邊緣向下作

30°角分布。當(dāng)幾個車輪的壓力擴散線相重疊時,擴散面積以最外邊的擴散線為準(zhǔn)。公路車輛荷載沿土

層的擴散示意見圖4。

a)行車方向b)路寬方向

圖4車輛荷載的擴散圖

6.2.2.4車輛沖擊系數(shù)按公式(3)計算。

?=0.4(1.0?0.5?).................................(3)

式中:

——車輛沖擊系數(shù),無量綱;

H——鋼帶增強HDPE波紋管涵洞覆土厚度,單位為米(m)。

注:對于覆土厚度>2.0m時的情況,可不考慮沖擊影響。

6.2.3地震作用

抗震設(shè)防烈度Ⅶ度及以上地區(qū)的鋼帶增強HDPE波紋管涵洞應(yīng)進行抗震設(shè)計,考慮地震作用。豎向

地震作用引起的鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的附加壓力按公式(4)和公式(5)計算。

AWV

V=.....................................(4)

Din

式中:

——豎向地震作用引起的每延米鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的附加壓力,單位為千牛每米

V

(kN/m);

——豎向地震作用系數(shù),無量綱。

AV

6

DB15/T4001—2025

R

A=0......................................(5)

Vg

式中:

——豎向地震作用系數(shù),無量綱;

AV

——豎向地震作用與水平地震作用比值,無量綱,見表3;

R0

2

——地震動水平加速度峰值,單位為米每平方秒(m/s),取值按照J(rèn)TG/T2231-01規(guī)定,見表

2;

g——重力加速度,單位為米每平方秒(m/s2),取9.8m/s2。

表2抗震設(shè)防烈度和水平向設(shè)計基本地震動加速度峰值

抗震設(shè)防烈度ⅦⅧⅨ

0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g

表3豎向地震作用與水平地震作用比值

抗震設(shè)防烈度

場地類型ⅦⅧⅨ

0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g

Ⅰ00.60.60.60.60.6

Ⅰ10.60.60.60.70.7

Ⅱ0.60.60.60.70.8

Ⅲ0.70.70.80.80.8

Ⅳ0.80.80.90.90.8

地基設(shè)計

6.3.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞地基設(shè)計應(yīng)符合JTG/T3331-08和JTG3363的相關(guān)規(guī)定,并應(yīng)滿足

JTGD63關(guān)于地基承載力驗算要求。

6.3.2在地下水位較高、毛細(xì)管水上升較強或易受地表水影響的中、強、過鹽漬土路段,應(yīng)在路基內(nèi)

部設(shè)置隔斷毛細(xì)管水運移的隔斷層,隔斷層的布置要求應(yīng)符合JTG/T3331-08的相關(guān)規(guī)定。

6.3.3鋼帶增強HDPE波紋管涵洞地基墊層最小厚度及寬度應(yīng)符合表4規(guī)定,且預(yù)留足夠的空間進行

鋼帶增強HDPE波紋管的安裝和回填。

表4鋼帶增強HDPE波紋管涵洞墊層的最小厚度與寬度

地質(zhì)條件墊層最小厚度墊層寬度

碎石土、卵石土、砂礫、粗砂表層夯實后可不設(shè)墊層—

孔徑<900mm200mm

Din

中砂、細(xì)砂900mm≤孔徑≤2000mm300mm2

DinDin

孔徑>2000mm0.2

DinDin

200mm~400mm,但當(dāng)覆土厚度>5.0m時,

巖石地基2

Din

填土每增高1.0m,其厚度增加40mm

軟土地基(0.3~0.5)或500mm以上(2~3)

DinDin

7

DB15/T4001—2025

6.3.4鋼帶增強HDPE波紋管涵洞地基和墊層應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)鹽漬土地區(qū)基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)鹽漬化程度做好隔斷層處理;

b)鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的地基承載力應(yīng)均勻,墊層宜采用級配良好的砂礫、碎石,表面10

cm范圍內(nèi)最大粒徑不宜超過12mm,其它范圍最大粒徑不宜超過50mm,且不應(yīng)超過波高的

1/2,壓實度應(yīng)不低于設(shè)計要求;

c)當(dāng)天然地基不符合墊層材料性能要求時,不應(yīng)在天然地基上直接安放HDPE波紋管,宜換填一

定厚度和寬度的天然級配砂礫;

d)當(dāng)缺少砂礫料或砂礫級配較差時,亦可換填碎石、礫石、河(山)砂或碎石土,但應(yīng)滿足壓實、

強度、粒徑及抗凍性要求;

e)季節(jié)性凍土地區(qū)應(yīng)將涵洞基底埋置在凍結(jié)線以下不小于0.25m。

主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.4.1環(huán)截面強度驗算

鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的應(yīng)力可按公式(6)、公式(7)、公式(8)方法驗算。當(dāng)不考慮地震

作用時,鋼帶增強HDPE波紋管管壁軸向壓應(yīng)力應(yīng)滿足公式(6)。當(dāng)考慮地震作用時,鋼帶增強HDPE

波紋管管壁軸向壓應(yīng)力應(yīng)滿足公式(8)。

(?0????+????(1+?))?in

?0[0.72]<??............................(6)

??

式中:

γ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

0

——荷載系數(shù),無量綱,當(dāng)管頂覆土深度時,K=1.0;時,可取K=0.86;

K0HDin0HDin0

α——永久荷載分項系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

D

σ——單位面積上恒載引起的壓力值,單位為千帕(kPa);

D

α——汽車荷載分項系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

L

σ——汽車荷載擴散到HDPE波紋管頂部的壓應(yīng)力,單位為千帕(kPa);

L

——管道公稱內(nèi)徑,單位為米(m);

Din

——每米管道鋼帶的截面積,單位為平方毫米每米(mm2/m);

AS

鋼帶抗拉強度設(shè)計值,單位為兆帕(MPa)。

fy——

?

??=.......................................(7)

?in

式中:

σ——單位面積上恒載引起的壓力值,單位為千帕(kPa);

D

——管道公稱內(nèi)徑,單位為米(m)。

Din

(?0????+????)?in

?0[0.72]<??..............................(8)

??

式中:

γ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

0

——荷載系數(shù),無量綱,當(dāng)管頂覆土深度時,;時,可取;

K0

α——永久荷載分項系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

D

σ——單位面積上恒載引起的壓力值,單位為千帕(kPa);

D

8

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α——地震作用分項系數(shù),無量綱,按JTGD60規(guī)定取值;

E

σ——豎向地震作用引起的管壁壓力,單位為千牛每平米(kN/m2);

V

——管道公稱內(nèi)徑,單位為米(m);

Din

——每米管道鋼帶的截面積,單位為平方毫米每米(mm2/m);

AS

鋼帶抗拉強度設(shè)計值,單位為兆帕(MPa)。

fy——

6.4.2環(huán)截面壓屈失穩(wěn)驗算

6.4.2.1穩(wěn)定性驗算應(yīng)選用各項作用的最不利組合,各項作用均采用標(biāo)準(zhǔn)值,且環(huán)向穩(wěn)定性抗力系數(shù)

不應(yīng)低于2.0。在外部壓力作用下,鋼帶增強HDPE波紋管涵洞管壁截面的環(huán)向穩(wěn)定性應(yīng)符合公式(9)

KS

要求。

?cr,k

≥??.......................................(9)

?vk

式中:

——管壁失穩(wěn)臨界壓力標(biāo)準(zhǔn)值,單位為千牛每平米(kN/m2);

cr,k

2

vk——管頂在各項作用下的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值,單位為千牛每平米(kN/m);

——管道的環(huán)向穩(wěn)定性抗力系數(shù)。

KS

6.4.2.2管頂豎向壓力的標(biāo)準(zhǔn)值按公式(10)計算。

?vk=?0(??+??)..................................(10)

式中:

——管頂在各項作用下的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值,單位為千牛每平米(kN/m2)。

6.4.2.3管壁失穩(wěn)的臨界壓力標(biāo)準(zhǔn)值按公式(11)計算。

?cr,k=?√????...................................(11)

式中:

σ——管壁失穩(wěn)臨界壓力標(biāo)準(zhǔn)值,單位為千牛每平米(kN/m2);

cr,k

ξ——管壁失穩(wěn)計算系數(shù),無量綱,取5.66;

2

Sp——管材公稱環(huán)剛度,單位為千牛每平米(kN/m),應(yīng)根據(jù)CJ/T225的規(guī)定取值;

2

Ed——管側(cè)土的綜合變形模量,單位為千牛每平米(kN/m),取值按照附錄A。

6.4.3變形驗算

6.4.3.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞環(huán)截面變形驗算應(yīng)按照準(zhǔn)永久組合計算。

6.4.3.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞在荷載作用下,其豎向變形量按公式(12)計算。

??(??+????)?in

?d,max=??...............................(12)

8??+0.061??

式中:

——鋼帶增強HDPE波紋管在組合作用下最大豎向變形量,單位為米(m);

wd,max

——變形滯后效應(yīng)系數(shù),無量綱,可根據(jù)管道胸腔回填壓實度取1.20~1.50;

DL

——管道變形系數(shù),無量綱,按表5的規(guī)定取值;

Kd

q——可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù),無量綱,取0.5。

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DB15/T4001—2025

表5管道變形系數(shù)Kd

土弧基礎(chǔ)計算

20°45°60°90°120°150°

中心角2

變形系數(shù)0.1090.1050.1020.0960.0890.083

6.4.3.3在外荷載作用下,鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的豎向徑向變形率應(yīng)滿足公式(13)要求。

?

?=?≤[?]...................................(13)

?in

式中:

ω——管道豎向直徑變形率,無量綱;

——管道在外壓作用下的長期豎向撓曲值,單位為米(m),可按式(12)計算;

wd

[ω]——管道允許豎向直徑變形率,無量綱,不應(yīng)大于0.05。

構(gòu)造規(guī)定

6.5.1主體結(jié)構(gòu)

6.5.1.1鋼帶增強HDPE波紋管的孔徑選擇和管涵數(shù)量確定應(yīng)按照GB50332的規(guī)定進行。管節(jié)規(guī)格按

照表1選用,應(yīng)按照GB/T19278進行計算,使鋼帶增強波紋管主體結(jié)構(gòu)能夠滿足工程與受力需求。

6.5.1.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞洞身長度宜大于單跨跨徑的1.5倍。

6.5.2連接方式

6.5.2.1鋼帶增強HDPE波紋管管材端口結(jié)構(gòu)形式有螺旋形端口和平面形端口,見圖5。

a)螺旋形端口b)平面型端口

圖5鋼帶增強HDPE波紋管管材端口結(jié)構(gòu)示意圖

6.5.2.2螺旋形端口的連接宜采用熱熔擠出焊接、電熱熔帶焊接或熱收縮管(帶)連接方式(應(yīng)按

照附錄C的規(guī)定執(zhí)行)。

6.5.2.3平面形端口的連接宜采用法蘭端熱熔對接、錐形承插焊接連接或承插式密封圈方式(應(yīng)按

照附錄C的規(guī)定執(zhí)行)。

6.5.3結(jié)構(gòu)性回填范圍

6.5.3.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞頂部最小覆土厚度為0.6m。

Hmin

6.5.3.2結(jié)構(gòu)性回填范圍見圖6,坡度(1:k)參數(shù)應(yīng)符合JTG/T3650的規(guī)定,其余參數(shù)應(yīng)符合表6

的規(guī)定。

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a)單孔結(jié)構(gòu)

b)多孔結(jié)構(gòu)

c)標(biāo)引序號說明:

d)1——結(jié)構(gòu)性回填范圍。

DD

注:b為結(jié)構(gòu)間最小凈距;c為結(jié)構(gòu)單側(cè)結(jié)構(gòu)性回填區(qū)寬度。

圖6結(jié)構(gòu)性回填范圍示意圖

表6結(jié)構(gòu)性回填范圍取值

單位為米

DinDbDc

Din10.50.5

12Din0.5Din0.5Din

2Din2.610.5Din

6.5.4洞口結(jié)構(gòu)

6.5.4.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞可采用八字式、一字墻式(端墻式)、平頭式、直管延長式、削竹

式等洞口形式,應(yīng)符合JTG/T3365-02的相關(guān)規(guī)定。

6.5.4.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞口混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進行防腐蝕處理,措施應(yīng)按照J(rèn)TG/T3331-08執(zhí)

行。

7施工

一般規(guī)定

7.1.1鋼帶增強HDPE波紋管的貯存和運輸要求,應(yīng)符合CJ/T225的相關(guān)規(guī)定。

7.1.2鋼帶增強HDPE波紋管涵洞的施工安全和環(huán)境保護應(yīng)符合JTG/T3650的相關(guān)規(guī)定。

7.1.3施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置明顯的防火標(biāo)識,禁止明火作業(yè)。

7.1.4確保施工區(qū)域內(nèi)配備適當(dāng)?shù)臏缁鹌鞑摹?/p>

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DB15/T4001—2025

7.1.5鋼帶增強HDPE波紋管涵洞施工工藝流程宜選擇路堤(直接填筑)法或反開槽回填法。

7.1.6鋼帶增強HDPE波紋管涵洞施工流程見圖7所示。

圖7施工流程圖

7.1.7不宜在冬季施工,如需冬季施工,應(yīng)滿足冬季施工要求。

7.1.8管體拼裝宜根據(jù)環(huán)剛度采取臨時支撐等措施。

7.1.9在高地下水位區(qū)域,應(yīng)采用混凝土壓重或錨固等措施,以防止浮起。

測量放樣

7.2.1施工前應(yīng)進行管涵中心軸線放樣。

7.2.2高程放樣應(yīng)考慮管涵結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度和涵底縱坡構(gòu)造。

地基

7.3.1基坑開挖及支護

7.3.1.1施工前應(yīng)清除管涵結(jié)構(gòu)性回填范圍內(nèi)的植被、有機土壤、松散沉積物。

7.3.1.2管涵溝槽開挖應(yīng)按設(shè)計要求進行,標(biāo)記涵洞位置后開挖溝槽,溝槽的開挖寬度應(yīng)符合表4中

最小墊層寬度要求。

7.3.1.3基坑不宜超挖,土質(zhì)基坑不應(yīng)長期暴露、擾動或浸泡,并應(yīng)及時檢查基坑尺寸、高程、基底

承載力。

7.3.1.4基坑坑壁坡度不穩(wěn)定并有地下水影響或放坡開挖受到限制時,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行支護。設(shè)

計無要求時,應(yīng)結(jié)合實際情況選擇適宜的支護方案,支護方案應(yīng)滿足JTG/T3650的要求。

7.3.2地基處理

7.3.2.1鹽漬土地區(qū)的地基處理應(yīng)按照J(rèn)TG/T3331-08的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

7.3.2.2應(yīng)清除粒徑50mm以上的石塊等硬物并分層壓實,按照GB/T50942執(zhí)行,壓實度應(yīng)不低于

93%。

7.3.3墊層鋪筑

7.3.3.1地基處理完畢后,按設(shè)計要求鋪筑墊層,墊層外形應(yīng)與管弧相適應(yīng)。

7.3.3.2墊層鋪筑后,標(biāo)高也應(yīng)滿足設(shè)置預(yù)拱度和涵底縱坡的要求。

12

DB15/T4001—2025

管節(jié)拼裝

7.4.1鋼帶增強HDPE波紋管的出廠及拼裝連接要求應(yīng)符合CJ/T225中的相關(guān)規(guī)定。

7.4.2鋼帶增強HDPE波紋管的管節(jié)長度由涵長、運輸、裝卸、堆放和安裝條件確定。

7.4.3鋼帶增強HDPE波紋管在運輸、裝卸、堆放和安裝過程中,應(yīng)采取措施防止管口變形破壞;變形

超過設(shè)計形狀2%的管節(jié)應(yīng)更換,不應(yīng)應(yīng)用于工程中。

結(jié)構(gòu)性回填

7.5.1靠近管體兩側(cè)及頂部30cm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)性回填材料采用粗砂。

7.5.2鋼帶增強HDPE波紋管底下方腋角填料采用粗砂時,應(yīng)采用水密法施工,并用振蕩器振實,壓實

度不小于93%。采用自密實填料或流態(tài)固化土?xí)r,應(yīng)振搗密實,強度應(yīng)不小于設(shè)計值。

7.5.3HDPE波紋管兩側(cè)應(yīng)保持對稱、均勻、分層填筑,逐層壓實,每層厚度宜為150mm~200mm,壓

實度應(yīng)符合設(shè)計要求,夯實高度差應(yīng)小于一層夯實厚度。由偏土壓力引起的結(jié)構(gòu)物變形應(yīng)采取措施消除,

校正截面形狀后重新夯實。

7.5.4回填夯實時,距結(jié)構(gòu)物外邊緣2m范圍內(nèi),宜采用小型壓實機械或夯實機具作業(yè),不應(yīng)采用大

型機械填筑、壓實。夯實側(cè)面時,夯實機械應(yīng)沿結(jié)構(gòu)物的軸向行駛;夯實結(jié)構(gòu)物上方回填土?xí)r,應(yīng)垂直

于結(jié)構(gòu)物軸向行駛。應(yīng)嚴(yán)格控制除夯實機械以外的重型機械通行。

7.5.5在回填過程中應(yīng)避免尖銳物體與HDPE波紋管直接接觸。

上部土層施工

7.6.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞頂部填土經(jīng)承載力驗算滿足要求后,方可允許車輛或筑路機械通行。

7.6.2在最小填土厚度范圍內(nèi),不應(yīng)有壓實機械以外的重型機械在結(jié)構(gòu)物上方通行,不應(yīng)堆放重物,壓

實機械的規(guī)格應(yīng)符合JTG/T3650的規(guī)定。

7.6.3波紋鋼管涵洞頂部及周圍20m的基礎(chǔ)范圍內(nèi),不宜采用強夯。如需強夯,應(yīng)進行專項方案設(shè)計。

洞口

7.7.1洞口結(jié)構(gòu)、進出口加固及防護等施工應(yīng)符合JTG/T3650的相關(guān)規(guī)定。

7.7.2進出水口的溝床應(yīng)整理順直,上下游水流穩(wěn)定暢通。

8質(zhì)量控制與驗收

質(zhì)量控制

8.1.1鋼帶增強HDPE波紋管涵洞拼裝時應(yīng)嚴(yán)格控制涵底縱坡,連接完成、回填過程及回填完成后均應(yīng)

檢驗截面的形狀變化,變形不應(yīng)超過設(shè)計形狀的2%。施工過程中,變形量超出限值要求時,應(yīng)停止施

工,查明原因,采取適當(dāng)措施降低變形量至規(guī)定范圍。

8.1.2應(yīng)控制換填深度、墊層材料的最大粒徑及粉黏粒含量,防止凍脹破壞。

驗收

8.2.1鋼帶增強HDPE波紋管驗收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合JTGF80/1的相關(guān)規(guī)定,同時進場驗收應(yīng)滿足如下要求:

a)鋼帶增強HDPE波紋管的質(zhì)量合格證明文件、標(biāo)志及檢驗報告等齊全、完整;

b)鋼帶增強HDPE波紋管應(yīng)符合設(shè)計要求,現(xiàn)場按照到場批次抽檢,每批抽檢量不少于該批次總

量的三分之一,按表7的產(chǎn)品實測項目規(guī)定的檢查項目、檢查方法和頻率進行質(zhì)量檢驗評定,

合格率應(yīng)不低于95%。

13

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表7鋼帶增強HDPE波紋管實測項目

序號檢驗項目規(guī)定值或允許偏差檢驗方法和頻率

1管節(jié)長度(%)±2尺量:每節(jié)

2內(nèi)徑(%)±2尺量:每節(jié)

壁厚(內(nèi)層壁厚和層壓壁

3

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