4.2 水下管段稳定

4.2.2  当水下穿越管段埋深不符合本规范第4.1.2条要求时，抗漂浮应按下列公式计算；

    式中：
        W——单位长度管段总重力(包括管身结构自重、配重层重；不含管内介质重量)(N/m)；

          K——稳定安全系数，大、中型穿越工程取1.30，小型穿越工程取1.20；

         F_s——单位长度管段静水浮力(N/m)；

        F_dy——单位长度管段动水上举力(N/m)；

        F_dx——单位长度管段动水推力(N/m)；

          f——管段与河床的滑动摩擦系数，根据试验或工程经验确定；无试验时，采用三层PE、环氧粉末涂层的管段与河床摩擦系数可取0.25；采用其他涂层或加配重层的管段，可取0.30；

         C_y——浮力系数，取0.60；

         C_x——推力系数，取1.20；

         D₀——管身结构(含防护、配重层)的外径(m)；

         γ_w——所穿水域水的重度(N/m³)；

          v——管段处设计洪水水流速度(m/s)；

          g——重力加速度，取9.80m/s²。

    竖向弹性敷设穿越管段，管段总重力W还应减去管段向上的弹性抗力。其单位长度的弹性抗力应按下列公式计算：

    式中：
        q——弹性敷设管段单位长度抗力(N/m)；

         E_s——钢管弹性模量，取2.1×1011(N/m²)；

         I——钢管截面惯性矩(m⁴)；

         D——钢管的外径(m)；

         d——钢管的内径(m)；

         δ——钢管的壁厚(m)；

          f_c——弹性敷设的矢高(m)；

          L——弹性敷设起终点间的水平长度(m)；

          R——弹性敷设设计曲率半径(m)，不应小于1000D；

          a——管段弹性敷设转角(°)，宜小于5°。

4.2.3  当水下穿越管段埋深符合本规范第4.1.2条要求时，不需作抗移位验算，但应按下式进行抗漂浮核算：

      式中：
        W₁——单位长度管段的总重力(包括管身结构自重、配重层重、设计洪水冲刷线至管顶的岩土层重；不含管内介质重量)(N/m)；

           K——稳定安全系数，大、中型穿越工程取1.2，小型穿越工程取1.1；

          F_s——单位长度管段静水浮力，按本规范式(4.2.2-5)计算。

    在竖向弹性敷设穿越管段时，W₁应减去按本规范式(4.2.2-6)计算的弹性抗力。

4.2.4  水下管道应根据具体的工程地质、水文条件确定稳管形式。