小洼槽倒虹吸管材料的比选优化方案

4.5.1.1　小洼槽倒虹吸的特点及主要工程问题

1．工程特点

小洼槽倒虹吸具有管径较大（各管材方案管径为φ3．1～3．5m）、工作压力相对较低（最大为0．46MPa）；管线通过的地层常存在有中―强膨胀泥岩。

2．主要工程问题

小洼槽倒虹吸主要工程问题为泥岩遇水膨胀，会引起管基变形。

根据核算，管道的垫层、管道自重及2．5m回填土重量之和大于膨胀力，但为了工程安全除应采取工程措施外，还应选择适应变形的管材。

4.5.1.2　管材比选

在三种管材中钢管抗渗性能好，糙率小、安全可靠，但其造价相对较高，经济性相对较差，且小洼槽倒虹吸的水头不高，钢管的优势不能充分发挥，采用钢管是不合适的。对小洼槽倒虹吸使用的管材，应重点研究PCCP管和玻璃钢管，上述两种管材的技术经济比较情况，见表4．6。(www.xing528.com)

表4.6　小洼槽倒虹吸管材比较表

续表

由表4．6可知：

玻璃钢夹砂管道本身密度小，单位长度重量轻，糙率小，施工安装较容易，抗腐蚀性强，适应地基的变形能力较强，但其抵抗外压的能力，一是靠夹砂来提高管道本身的刚度；二是靠回填土的侧向约束来增加抵抗外压的能力，这就要求管区回填土的施工质量一定要达到设计要求。

PCCP管的突出优点是其抗外压的能力较强，其缺点是外层砂浆保护层的抗侵蚀性能相对较低，若因受腐蚀或其他原因，造成管道开裂，引起预应力高强钢丝锈蚀，导致预应力降低或丧失，将造成爆管。所以对于小洼槽PCCP管的外防腐采用涂环氧煤沥青来解决。

PCCP管和玻璃钢这两种管材采取措施以后，均能满足小洼槽倒虹吸的各项技术指标的要求。从目前国内外现有工程来看，这两种管材都有与小洼槽倒虹吸各项指标相近的工程实例。如玻璃钢管有φ3．7m、0．51MPa工作压力的工程实例；预应力钢管混凝土管有φ3．6m、0．6MPa工压的工程实例。

经综合考虑，针对小洼槽砂质泥岩地层具有膨胀特性，玻璃钢适应地基的变形能力较预应力钢筒混凝土管强，应优先选用玻璃钢夹砂管为宜。