金屬波紋涵管設(shè)計的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計算數(shù)學(xué)等。金屬波紋涵管設(shè)計的參數(shù)較多，由于金屬波紋涵管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計計算的重點也不一樣。例如，金屬波紋涵管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求金屬波紋涵管的彈性特性是線性的；用于真空開關(guān)管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。
根據(jù)金屬波紋涵管的結(jié)構(gòu)特點，可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計計算波紋管也就是設(shè)計計算圓外殼、扁錐殼或團環(huán)板。
金屬波紋涵管設(shè)計計算的參數(shù)為剛度、應(yīng)力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
金屬波紋涵管的剛度計算，波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。目前在波紋管的應(yīng)用中，絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。
金屬波紋涵管是將薄金屬板板面壓成波紋后，卷制成管節(jié)，可以增加管節(jié)的剛度和對管軸壓力的抵抗強度；出廠前采用熱浸鍍鋅工藝和施工現(xiàn)場噴涂瀝青，雙層防腐處理保證了使用壽命；用此種管節(jié)修建的涵洞被稱為波紋金屬管涵。實踐證明，用金屬波紋涵管代替金屬筋混凝土進行涵洞施工，無論從施工周期、施工造價、環(huán)保意義等方面都有其的優(yōu)越性，且用金屬波紋涵管進行涵洞施工，可大大提高道路行車的舒適度與安全性，避免道路中涵洞的“錯臺跳車”現(xiàn)形，有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對砼管涵結(jié)構(gòu)的破壞問題。
涵管施工要點
1、基礎(chǔ)部分
1.1、基坑開挖應(yīng)以擬建的鋼波紋管涵為三倍于鋼波紋管涵的寬度為宜。如因工地過小不得以時至少應(yīng)確?？?徑以外1.5m以上的作業(yè)空間。這樣即方便組裝，又利于鋼波紋管涵周圍的回填及密實。 1.2、地基要對整個鋼波紋管涵保持均勻的承載力。要避免軟弱基和巖基交叉的地基，如果實在不可避免軟弱 地基要用砂石及礫石壓實成形，巖石地基挖掘后用沙礫重新?lián)Q填，厚度至少30cm，盡量減少整道涵洞的 沉降量。 1.3、基礎(chǔ)的厚度從鋼波紋管涵的底部算起30-80cm左右為宜，用透水性好，粒度分布良好的沙質(zhì)土或沙礫或 碎石土成形，密實度達到設(shè)計要求。材料的大粒徑不得超過波長的1/2或不大于50mm。 1.4、與波紋鋼板接觸部分要鋪設(shè)厚度7-15cm的粗砂墊層，其大粒徑為12mm。
水泥涵管的規(guī)格和溝槽的回填應(yīng)符合要求
水泥涵管按尺寸劃分，尺寸由內(nèi)徑計算。DN100--500都被認(rèn)為很小。500-800被認(rèn)為是中型，而800-800以上被歸類為大型管道。同時，水泥管和方管也稱為箱形通道。
1、回填應(yīng)確保涵管結(jié)構(gòu)的安全，不破壞外部防水層和保護層；
2、涵管的兩側(cè)應(yīng)同時回填，填土兩側(cè)的高度差應(yīng)不大于30cm；填充物應(yīng)從涵洞的兩端均勻地填充，每層填充物的厚度不應(yīng)大于25cm。
3、當(dāng)預(yù)制涵管的現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)強度和預(yù)制裝配縫的水泥砂漿強度大于5MPa時，可回填土。
預(yù)制蓋板安裝完畢，砌筑砂漿強度達到5MPa后，應(yīng)回填磚涵管；
對于現(xiàn)澆鋼管涵，脫模后混凝土強度達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的70％后，再進行側(cè)壁回填土，達到設(shè)計強度后再進行頂面土；
4、帶有防水層的涵管應(yīng)回填細(xì)顆粒的土壤，并且所填充的土壤中不得包含碎石，碎磚和大于10cm的硬塊；
5、當(dāng)涵洞位于路基范圍內(nèi)時，應(yīng)按照本規(guī)定回填涵溝的頂部和側(cè)面。
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