公路鋼波紋管涵洞的選用 遵循適用、安全、經(jīng)濟(jì)在滿足功能需求基礎(chǔ)上充分發(fā)揮鋼波紋管結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能優(yōu)勢。公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、充分發(fā)揮其優(yōu)勢的原則。設(shè)計(jì)中除應(yīng)充分考慮工程項(xiàng)目的基本特征,包括公路等級、重要性程度、地形地貌、不良地質(zhì)狀況、路基修筑等方面之外還應(yīng)考慮下列因素:施工條件和便利性;養(yǎng)護(hù)條件;二次防腐。
下列地區(qū)宜優(yōu)先考慮公路鋼波紋管涵洞:
(1)不良巖土地基的橋涵,包括多年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等;
(2)人力資源缺乏或高危險(xiǎn)、高原缺氧地區(qū)等工程;
(3)砂石資源缺乏地區(qū),水泥、鋼材等運(yùn)距較遠(yuǎn)的邊遠(yuǎn)地區(qū)。
公路鋼波紋管涵的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),對地基承載能力、平整度要求較低,工程實(shí)際造價(jià)比同類跨徑的橋、涵洞低。
(2)施工工期短,主要為拼裝施工。采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn),設(shè)計(jì)簡單,生產(chǎn)周期短。生產(chǎn)不受環(huán)境影響,可進(jìn)行集中工廠化生產(chǎn),有利于降低成本,控制質(zhì)量。
(3)現(xiàn)場安裝不需使用大型設(shè)備,安裝方便。對人力資源缺乏或高危險(xiǎn)、高原缺氧地區(qū)等工程較為適用。
(4)減少了水凝、塊石或碎石、砂等的用量,對砂石資源缺乏地區(qū)或水泥、鋼材等運(yùn)距較遠(yuǎn)的邊遠(yuǎn)地區(qū)較為適用;環(huán)保意義深遠(yuǎn)。
(5)有利于改善多年凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等特殊地基結(jié)構(gòu)物處的不均勻沉降問題,提高了公路服務(wù)性能,減少了工后養(yǎng)護(hù)成本。
(6)解決北方嚴(yán)寒地區(qū)及凍土地區(qū)對橋梁和涵洞混凝土結(jié)構(gòu)的破壞問題(凍脹與融沉)。
(7)有利于改善軟土地基結(jié)構(gòu)物與路堤交界處的“錯(cuò)臺”現(xiàn)象,提高行車的舒適度與安全性,減少工后營運(yùn)、養(yǎng)護(hù)成本。
(8)公路波紋管剛性大強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)受力情況合理,荷載分布均勻,并有一定的抗變形能力。在結(jié)構(gòu)上具有橫向補(bǔ)償位移的特性。
(9)公路鋼波紋管涵洞管壁采用了波紋的形式,一方面增大了涵洞與大氣接觸的表面積,波紋形狀增大了管內(nèi)測表面的摩擦系數(shù),使大氣層流變紊流增強(qiáng)兩人管的換熱性能;另一方面波紋管具有較明顯的橫向補(bǔ)償位移的作用,同時(shí)隨著直徑的減小橫向補(bǔ)償位移的作用越強(qiáng)。故鋼波紋管涵洞對地基擾動(dòng)小、不滲水、工期短,有利于保持多年凍土的水熱平衡。
公路鋼波紋管涵與鋼筋混凝土圓管涵相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)波紋涵管經(jīng)過了防腐處理耐久性高;
2)其良好的導(dǎo)熱性對凍土區(qū)的路基擾動(dòng)小,路基穩(wěn)定;3)其良好的整體性、可塑性對地質(zhì)條件復(fù)雜路段抗變形能力強(qiáng);
4)鋼波紋管涵采用工廠化生產(chǎn),生產(chǎn)不受環(huán)境影響并有利于控制質(zhì)量;
5)易維護(hù),只需做好內(nèi)壁的防護(hù)保養(yǎng)即可;
6)拼裝施工,工期短、重量輕、安裝方便,在高海拔地區(qū)減少大量人工,并可在冬季施工;
7)在高喊凍土地區(qū),軟土路基地帶,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。