埋入式水泥管的實測承載力
發布時間：2020-05-30
水泥管廣泛用于雨水和污水處理應用中。這些管道通常使用“間接設計方法”進行設計，該方法將在地面上測試的管道的強度與埋在地下的一根管道聯系起來。與未經土壤支撐的相同管道相比，埋在地下的管道周圍的土壤增加了承載能力。
水泥管通常使用三邊緣軸承測試進行測試，設計的關鍵載荷是在管中產生0.254毫米（0.01英寸）裂紋所需的施加載荷，因為人們認為，較大的裂紋會導致過早劣化因為允許水進入增強材料并引起腐蝕。間接設計方法通過層理因子將三邊緣軸承測試載荷與埋管性能聯系起來，
通過將三個邊緣軸承測試的結果與使用數值模擬確定的地下管道的容量進行比較，可以確定層理因子。幾乎沒有工作來研究地層因素是否能夠準確估計在埋入式水泥管道中產生裂縫所需的載荷。
在某大學的埋藏基礎設施實驗室中進行了一系列測試，使用了7.6m（25ft）x7.6m（25ft）x3m（9.8ft）的深測試坑，以及用于深埋模擬的雙軸單元。為了研究淺埋管的性能，在三種不同的埋深下，在表面載荷下測試了使用兩種
不同數量的鋼筋的兩個直徑為0.6m（24英寸）的管道和兩個壁厚的兩個直徑為1.2m（48英寸）的管道。此外，在模擬的深埋下測試了0.6m（24英寸）的管道。
在淺埋葬和服務活荷載下，在四個標本中的任何位置都沒有出現可見的裂紋。在0.3m（1ft）的覆蓋層和單輪墊載荷下，0.6m（24in。）的管道在設計服務載荷的3至4倍時產生的服務極限裂縫寬度為0.25mm（0.01in。），并且1.2m（48英寸）的管道在2.5到3.0倍設計服務負荷的范圍內產生了臨界裂紋。發現0.6m（24in。）的管道的層理系數是AASHTO指定的設計層理系數的1.17和1.68倍，而1.2m（48英寸）的層理系數是設計活荷載的1.17和1.75倍。
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