7.2 无套管穿越设计
7.2.1 无套管穿越管段设计应进行强度、疲劳、变形、稳定计算。
7.2.2 无套管穿越管段承受的作用除按本规范第4.3.1条规定的以外,可变作用应包括车辆荷载,偶然作用应包括地基不均匀变形。
7.2.3 无套管穿越管段结构计算,应根据实际可能发生的情况进行作用组合。主要组合应为永久荷载与车辆荷载之和;附加组合应为永久荷载与可能发生的可变荷载之和;特殊组合应为主要荷载与偶然作用荷载之和。主要组合按本规范第7.2.4条~第7.2.7条计算,其他组合根据实际情况进行计算分析。
7.2.4 无套管穿越公路的土压力产生的管道应力计算,应符合本规范附录F的规定。
7.2.5 公路车辆荷载产生的管道循环应力计算,应符合本规范附录G的规定。
7.2.6 管道内部压力产生的管道环向应力应按本规范第4.4.2条第1款规定计算。
7.2.7 穿越公路的管道应按本规范第4.4.2条与第4.4.3条进行强度核算。
7.2.8 无套管穿越公路的管道,应按下列方法进行管道环向焊缝和轴向焊缝疲劳复核。
1 环向焊缝疲劳应按下式进行复核。
式中:
σLh——车辆荷载产生的管道轴向循环应力(kPa);
σFG——钢管环向焊缝耐疲劳极限值(kPa),按表7.2.8取值;
F——设计系数,按本规范表3.2.2选用。
2 轴向焊缝疲劳应按下式进行复核。
式中:
σHh——管道环向循环应力(kPa);
σFL——管道纵向焊缝耐疲劳极限值(kPa),按表7.2.8取值。
表7.2.8 钢管环向、纵向焊缝耐疲劳极限值 σFG、σFL
注:根据材料的规定屈服强度选取材料的耐疲劳极限值,材料的规足屈服强度与表中数据不完全相同时,耐疲劳极限值应选用最接近且小于材料的规定屈服强度对应钢材等级的耐疲劳极限值。
7.2.9 采用无套管的开挖穿越管段。距管顶以上500mm处应埋设钢筋混凝土板;混凝土板上方应埋设警示带。
7.2.10 采用无套管挖沟法穿越管段,回填土必须压实或夯实。路面恢复应达到现行行业标准《公路工程质量检验评定标准》JTJF 80/1的要求。
7.2.11 无套管穿越公路的管段,应验算无内压状态下,管段的径向变形。验算方法根据输送介质的类型,应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251和《输油管道工程设计规范》GB 50253的有关规定进行。
7.2.1 本条款提出无套管穿越管段的计算要求。
7.2.2、7.2.3 这两条是沿用原规范的内容。本次编制参照现行行业标准《钢质管道穿越铁路和公路推荐作法》SY/T 0325,提供了土压力、车辆作用、内部压力产生管道应力的计算方法,穿越管段其他还承受管道自重、输送介质自重、地下水浮力、季节更替引起的温度变化、输送介质温度的变化、管道操作状态变化的作用,对管道的影响应根据实际情况进行计算分析;各种原因引起的地基变形(如地基不均匀沉降、冻胀、盐渍土、湿陷性黄土、附近区域开挖、爆破施工的影响等)对管道的影响极大,管道设计选线时应该避开或采取措施进行处理,否则必须进行计算分析。其他还有地震、腐蚀对管道的影响等,应该根据情况,进行计算分析。
7.2.4~7.2.6 土压力作用下管道的环向应力、公路车辆作用下管道环向、轴向循环应力、管道内部压力产生的管道环向应力的计算,是参照现行行业标准《钢质管道穿越铁路和公路推荐作法》SY/T 0325的计算方法。
7.2.7 无套管穿越在公路车辆作用下,管段产生环向应力与轴向应力,本条规定在计入内压、温度等作用组合产生的应力,应按本规范第4.4.2条与第4.4.3条进行强度核算。
7.2.8 穿越管段的环向焊缝和轴向焊缝疲劳复核,采用允许应力法,即通过将垂直于管线焊缝的循环应力与耐疲劳极限应力的允许值比较进行复核。
7.2.9 本条为强制性条文。为了防止公路开挖作业损坏管道,本条提出在管顶上方500mm处设警示带,提醒作业人员。
7.2.10 采用大开挖直埋穿公路的管段,为保证车辆作用能达到按刚性角分布,且不危害因沉降造成事故,制定本条规定。
- 上一节:7.1 一般规定
- 下一节:7.3 有套管穿越设计