公路鋼波紋管涵的適用范圍:從國外鋼波紋管涵的應(yīng)用及防腐調(diào)研情況看,鋼波紋管涵具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,經(jīng)過防腐處理后的公路鋼波紋管涵使用時(shí)間長。從公路的壽命周期和服務(wù)水平的變化看,涵洞服務(wù)年限達(dá)到50年時(shí)完全滿足一般公路的需求,所以鋼波管涵可以適合一般公路。
對巖土地區(qū),如多年凍土、膨脹節(jié)土、軟土、濕陷性黃土等地區(qū),一般情況下鋼筋混凝土圓管涵或蓋板涵在使用過程中均出現(xiàn)不同程度的損壞,較嚴(yán)重的病害為地基或基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致涵洞破壞。這些地區(qū)鋼筋混凝土圓管涵或蓋板涵的使用壽命有時(shí)低于20年。而應(yīng)用鋼波紋管涵則完全可以解決因地基變形導(dǎo)致的涵洞破壞,同時(shí)可以減小路面因土耳其沉降引起的應(yīng)力集中。所以,鋼波紋管涵在上述地區(qū)更具優(yōu)越性。涵管為柔性結(jié)構(gòu),有利于改變軟土地基結(jié)構(gòu)與路堤交界處的“錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象”。波紋涵管的適用條件:從國外鋼波紋管涵的使用情況及其受力特征、防腐分析看,應(yīng)用鋼波紋管涵同、滿足以下條件:
(1)相應(yīng)波形具有滿足足夠的壁厚,確保鋼波紋管結(jié)構(gòu)在受荷時(shí)應(yīng)力低鋼結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力(或屈服應(yīng)力)。
(2)鋼波紋管的防腐處理不低于一定的要求,以確保一定年限內(nèi)鋼波紋管涵洞具有足夠的耐腐蝕能力鋼板壁厚應(yīng)適當(dāng)考慮防腐富余量。
(3)鋼波紋管應(yīng)能夠承受標(biāo)準(zhǔn)荷載引起的變形,不致產(chǎn)生非線性破壞,且不影響其上結(jié)構(gòu)層的功能。 隨著國內(nèi)鋼波紋管涵的廣泛應(yīng)用,關(guān)于波形和壁厚優(yōu)化的研究將逐步深入,優(yōu)化后的波形可以采用相對較薄的結(jié)構(gòu)鋼適應(yīng)相應(yīng)的填土及汽車荷載。對高速公路等路面變形要求較高且涵頂填土高度較小時(shí),應(yīng)根據(jù)涵洞孔徑合理選用相應(yīng)的波形和壁厚,以控制荷載作用下涵管變形不致路面底部的變形過大;也可根據(jù)變形狀況控制涵頂填土高度及期貨設(shè)計(jì)參數(shù)。
1784年波紋涵管誕生于英國,1896年美國率先進(jìn)行波紋涵管,應(yīng)用于涵洞;1913年英國在蘇格蘭愛丁堡將波紋涵管應(yīng)用于農(nóng)田灌溉;1923年美國鐵路工程協(xié)會(huì)在伊利諾斯州鐵路進(jìn)行波紋涵管通道的測試;1929年加拿大將波紋涵管用于煤礦,;1931年澳大利亞建成8米的汽車通道;1948年美國在上海浦東地區(qū)安裝的直徑為一米的波紋涵管被用作軍事便道。國外已經(jīng)經(jīng)過一百多年的研究和應(yīng)用,校準(zhǔn)和規(guī)范齊全,技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
我國的應(yīng)用歷史也有六七十年,二十世紀(jì)四十年代從國外引進(jìn),50年代修建青藏公路不凍泉段時(shí)曾將波紋涵管應(yīng)用于搶修工程,70年代挖出時(shí)發(fā)現(xiàn)其使用良好,80年代以后,深圳、大同煤礦等地進(jìn)口了成品波紋涵管;90年代我國正式開展波紋涵管的理論研究,生產(chǎn)加工及安裝測試,飛速發(fā)展。應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到公路涵洞,通道,市政排水溝等領(lǐng)域,應(yīng)用區(qū)域發(fā)展到十幾個(gè)省;應(yīng)用數(shù)量成幾何級數(shù)增長。從國內(nèi)外應(yīng)用情況看,波紋涵管具有較強(qiáng)適應(yīng)能力,替代傳統(tǒng)方式具有很大優(yōu)勢。
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