TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10776:2015 VỀ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC TƯỚI BẰNG ỐNG NHỰA CỐT SỢI THỦY TINH – THIẾT KẾ LẮP ĐẶT VÀ NGHIỆM THU

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 10776:2015

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC TƯỚI BẰNG ỐNG NHỰA CỐT SỢI THỦY TINH – THIẾT KẾ LẮP ĐẶT VÀ NGHIỆM THU

Hydraulic structures – Irrigation water supply glass fiber reinforced plastic mortar pipe line – Design installing and acceptance

Lời nói đầu

TCVN 10776 : 2015 Công trình thủy lợi – Đường ống dẫn nước tưới bằng ống nhựa cốt sợi thủy tinh được xây dựng trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn CECS 190:2005 và CECS 129:2001 của Trung Quốc.

TCVN 10776:2015 do Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC TƯỚI BẰNG ỐNG NHỰA CỐT SỢI THỦY TINH – THIẾT KẾ LẮP ĐẶT VÀ NGHIỆM THU

Hydraulic structures – Irrigation water supply glass fiber reinforced plastic mortar pipe line – Design installing and acceptance

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế lắp đặt và nghiệm thu đường ống dẫn nước tưới bằng ống nhựa cốt sợi thủy tinh chôn trong đất ở các công trình thủy lợi, bao gồm xây dựng mới, sửa chữa, phục hồi hoặc nâng cấp.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho những đường ống lộ thiên hoặc có lớp bọc bên ngoài bằng các loại vật liệu khác hoặc các đường ống dẫn nước có yêu cầu đặc biệt trong các khu công nghiệp.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho những đường ống xây dựng ở khu vực có điều kiện địa chất công trình thông thường. Khi sử dụng ở vùng đất có tính trương nở, đất xốp không bão hòa v.v… có thể tham khảo.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 2737 : 1995          Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 4253 : 2012          Công trình thủy lợi – Nền công trình thủy công – Yêu cầu thiết kế;

TCVN 4447 : 2012          Công tác đất – Yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu;

TCVN 8636 : 2011          Công trình thủy lợi – Đường ống áp lực bằng thép – Yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo và lắp đặt;

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu sau:

3.1  Thuật ngữ, định nghĩa

3.1.1

Ống nhựa cốt sợi thủy tinh có kẹp lớp nhựa độn cát ở giữa (sau đây gọi tắt là “Ống nhựa cốt sợi thủy tinh”) (Glass fiber reinforced plastic motar pipe)

Ống dùng sợi thủy tinh làm vật liệu gia cố, nhựa nhiệt rắn làm vật liệu kết dính, cát thạch anh làm vật liệu độn. Theo công nghệ gia công phân ra ống nhựa polyester không bão hòa cốt sợi thủy tinh đúc ly tâm có kẹp lớp nhựa độn cát ở giữa và ống nhựa nhiệt rắn cuốn sợi thủy tinh có kẹp lớp nhựa độn cát ở giữa.

Hình 1 – Cấu tạo ống nhựa cốt sợi thủy tinh

3.1.2

Lớp kết cấu thành ống (Pipe structural wall)

Lớp thành ống chịu lực, được cấu tạo bởi các lớp cốt sợi thủy tinh ở phía ngoài và trong, giữa chúng chèn một lớp nhựa độn cát.

3.1.3

Lớp áo bảo vệ bên ngoài ống (Oulside protection liner)

Lớp giàu nhựa phủ mặt ngoài lớp kết cấu thành ống để tránh ảnh hưởng bất lợi của môi trường đối với thành ống.

3.1.4

Lớp áo bảo vệ bên trong ống (Inner protection liner)

Lớp giàu nhựa phủ mặt trong lớp kết cấu để tránh rò rỉ hoặc xâm thực thành ống khi vận chuyển các chất trong lòng ống.

3.1.5

Áp lực phá hỏng ban đầu (Primary lose effectiveness pressure)

Giá trị bình quân của áp lực ứng với lúc ống có hiện tượng phá hỏng (nổ ống hoặc rò rỉ) khi tăng đều liên tục áp lực nước trong ống, tính cho một lô ống dùng để thí nghiệm thử tải.

3.1.6

Cấp áp lực (PN) (Pressure class)

Mức áp lực làm việc cho phép lớn nhất của vật liệu ống, xác định trên cơ sở áp lực phá hỏng ban đầu hoặc áp lực thủy tĩnh lâu dài của vật liệu ống đo được trong thí nghiệm tiêu chuẩn.

3.1.7

Cấp độ cứng (SN) (Stiffness class)

Mức độ cứng hướng vòng của vật liệu ống lúc ban đầu đặt tải, bằng tích số của mô đun đàn hồi uốn theo hướng vòng của vật liệu ống và mô men quán tính của thành ống, tính cho một đơn vị chiều dài ống, chia cho lập phương của đường kính tính toán của ống.

3.1.8

Độ bền dưới tác động của áp lực thủy tĩnh dài hạn (Hydrostatic stress design basis for long term)

Giá trị bình quân của ứng suất kéo giới hạn của thành ống khi cho ống chịu áp lực thủy tĩnh liên tục đến niên hạn sử dụng theo thiết kế của vật liệu ống. Khi niên hạn sử dụng theo thiết kế của vật liệu ống không nói rõ thì lấy bằng 50 năm.

3.1.9

Độ võng hướng vòng lâu dài (Ring bending strain for long term or Long-term ring bending strain)

Giá trị của độ võng lớn nhất theo hướng vòng của thành ống ở thời điểm ống có hiện tượng phá hỏng (xuất hiện tách lớp hoặc đứt cốt sợi) trong niên hạn sử dụng thiết kế của vật liệu ống.

3.1.10

Áp lực làm việc (Working pressure)

Áp lực nước trong ống mong muốn duy trì tác động lên thành ống trong trạng thái làm việc bình thường của hệ thống đường ống.

3.1.11

Áp lực thiết kế (Design pressure)

Áp lực nước lớn nhất trong ống có thể xuất hiện trong hệ thống đường ống. Thường lấy bằng tổng của áp lực làm việc và áp lực nước va.

3.1.12

Hệ số độ võng của đường ống (Deflection coefficient of pipeline)

Hệ số độ võng của đường ống dưới tác động của lực nén theo phương đứng trong tình huống đất ở dưới đáy ống có sức chống đỡ khác nhau.

3.1.13

Hệ số trễ của độ võng của đường ống (Deflection lag factor of pipeline)

Hệ số phản ảnh ảnh hưởng từ biến của đất đến độ vững của đường ống dưới tác động lâu dài của lực nén của đất san lấp ống.

3.2  Ký hiệu

3.2.1  Tác động và hiệu ứng tác động lên đường ống

P_đ                  Giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động thẳng đứng lên đỉnh ống;

P_ntk               Giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước thiết kế bên trong ống;

P_nlv               Giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước làm việc bên trong ống;

P_ck                Giá trị tiêu chuẩn của áp lực chân không trong ống;

P_đn                Giá trị tiêu chuẩn của lực đẩy nổi tác động vào đường ống;

p_o                  Áp lực phá hỏng ban đầu của vật liệu ống;

P          Giá trị thiết kế của tổ hợp các hiệu ứng tác động;

P_k                  Giá trị thiết kế của tổ hợp tạm thời dài hạn các tác động;

P_dk                Giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất thẳng đứng;

P_qk               Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng (tải chất trên mật đất hoặc tải trọng xe) truyền xuống đỉnh ống;

P_pk                Giá trị tiêu chuẩn của hợp lực của áp lực đất bị động ngược hướng với lực đây tác động vào mố;

P_ak                Giá trị tiêu chuẩn của hợp lực của áp lực đất chủ động cùng hướng với lực đẩy tác động vào mố;

P_pw.k            Giá trị tiêu chuẩn của lực đẩy tác động vào đường ống dưới tác động của áp lực nước thiết kế bên trong ống;

P_tk                 Giá trị tiêu chuẩn của lực ma sát trên bề mặt trượt của đáy mố;

P_cr,k             Giá trị tiêu chuẩn áp lực tới hạn gây mất ổn định hướng vòng của mặt cắt thành ống;

p_mk               Giá trị tải trọng tiêu chuẩn của khối chất trên mặt đất thiết kế;

q_vk                Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng trên một đơn vị diện tích của áp lực của một bánh xe trên mặt đất truyền lên đỉnh ống;

Q_vi.k             Giá trị tiêu chuẩn của lực nén của xe trên mặt đất truyền lên bánh xe thứ i của xe;

w_s            Giá trị độ võng lâu dài lớn nhất cho phép theo phương thẳng đứng của đường ống;

w_s.max      Độ Võng lâu dài lớn nhất theo phương thẳng đứng của đường ống dưới tác động của tổ hợp các tài trọng tạm thời dài hạn.

3.2.2  Tính năng của vật liệu

E_p         Môdun đàn hồi uốn hướng vòng của vật liệu ống;

E_d         Mô đun biến dạng tổng hợp của khối đất xung quanh ống;

E_c         Mô đun biến dạng của đất san lấp bên thành ống ứng với dung trọng thiết kế;

E_n         Mô đun biến dạng của đất nguyên thổ trạng thái ban đầu ở hai bên thành rãnh đào;

f_tk,k        Giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống;

f_tm,k              Giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng uốn hướng vòng tính đổi tương đương của vật liệu ống;

f_th                   Giá trị thiết kế cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống;

f_tm                 Giá trị thiết kế cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống;

S_b                  Giá trị của biến dạng uốn hướng vòng lâu dài của vật liệu ống;

HDB     Độ bền dưới tác động của áp lực thủy tĩnh lâu dài của vật liệu ống;

SN        Cấp độ cứng của vật liệu ống;

PN        Cấp áp lực của vật liệu ống;

g_o          Trọng lượng riêng của đất san lấp;

n_p         Hệ số Poisson của vật liệu ống;

n_s         Hệ số Poisson của đất san lấp.

3.2.3  Tham số hình học

t           Chiều dày thành ống;

D_o         Đường kính tính toán của ống;

D₁         Đường kính ngoài của ống;

DN       Đường kính danh định của ống;

H_o         Chiều cao lớp đất san lấp kể từ đỉnh ống đến mặt đất thiết kế;

a_i          Chiều dài của mặt tiếp xúc của bánh xe thứ i trên mặt đất (phương dọc xe);

b_i          Chiều rộng của mặt tiếp xúc của bánh xe thứ i trên mặt đất (phương ngang xe);

d_bi                 Khoảng cách giữa hai mép của mặt tiếp xúc trên mặt đất của hai bánh xe kề nhau theo phương ngang xe;

d_aj         Khoảng cách giữa hai mép mặt tiếp xúc của bánh xe kề nhau theo phương dọc xe;

d_bj         là khoảng cách giữa hai mép mặt tiếp xúc của bánh xe kề nhau theo phương ngang xe;

3.2.4  Hệ số tính toán

D_f         Hệ số hình dạng của đường ống;

D_L         Hệ số hiệu ứng biến dạng trễ;

K_tm        Hệ số cường độ kháng uốn hướng vòng của vật liệu ống;

K_st        Hệ số an toàn về ổn định của mặt cắt thành ống;

K_s         Hệ số an toàn ổn định trượt của đường ống;

K_d         Hệ số độ võng theo phương thẳng đứng của đường ống;

K_đn        Hệ số an toàn về ổn định chống đẩy nổi;

a_n         Hệ số an toàn do áp lực nước bên trong đường ống;

a_h         Hệ số an toàn về độ bền kháng kéo hướng vồng của vật liệu ống;

a_m         Hệ số an toàn về cường độ kháng uốn hướng vòng của vật liệu ống;

m_d         Hệ số động lực;

y_q         Hệ số của giá trị tạm thời dài hạn của tải trọng q;

y_c         Hệ số tổ hợp của tác động tạm thời dùng cho tính toán cường độ của đường ống;

a_o         Hệ số tầm quan trọng của đường ống;

l_s         Hệ số có kể đến ảnh hưởng của độ cứng của đường ống;

r_c          Hệ số kể đến ảnh hưởng của áp lực đường ống;

h          Hệ số điều chỉnh ứng suất;

x           Hệ số hiệu chỉnh tổng hợp.

4  Yêu cầu chung

4.1  Chất lượng của ống nhựa cốt sợi thủy tinh phải đảm bảo phù hợp với lý lịch và hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm của nhà sản xuất đã được chấp thuận. Ngoài ra, còn phải phù hợp với các quy định của tiêu chuẩn sản phẩm có liên quan, đồng thời có giấy chứng nhận chứng nhận về chất lượng sản phẩm.

4.2  Ống nhựa cốt sợi thủy tinh phải có lớp áo bảo vệ bên trong, lớp này phải thỏa mãn yêu cầu chống thấm, chống xâm thực khi có chất lỏng có áp chảy bên trong ống. Lớp áo bảo vệ bên ngoài ống cần thiết hay không tùy vào điều kiện môi trường bên ngoài của nơi đặt ống và phải thỏa mãn yêu cầu ngăn ngừa ảnh hưởng bất lợi của các chất xâm thực bên ngoài đến đường ống.

5  Thiết kế

5.1  Các chỉ tiêu tính toán thiết kế

5.1.1  Khi vật liệu ống không có các số liệu thí nghiệm về áp lực thủy tĩnh lâu dài thì áp lực phá hỏng ban đầu của vật liệu ống tối thiểu phải thỏa mãn điều kiện theo biểu thức (1):

p_o ≥ C₁P_ntk   (1)

trong đó:

P_o         là áp lực phá hỏng ban đầu của vật liệu ống, xác định theo thí nghiệm, MP­a;

P_ntk       là giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước thiết kế bên trong đường ống, xác định theo điều kiện thực tế công trình, MPa;

C₁         là hệ số, lấy C₁ = 6.

5.1.2  Căn cứ vào yêu cầu về vận hành và điều kiện thực tế để đưa ra yêu cầu tối thiểu về cấp độ cứng của vật liệu ống. Cấp độ cứng có thể tra cứu theo hồ sơ sản phẩm của Nhà sản xuất hoặc tính toán xác định dựa vào các tham số về tính năng của vật liệu theo công thức (2):

SN = x 10⁶ (2)

trong đó:

SN        là cấp độ cứng của vật liệu ống, N/m²;

t           là chiều dày thành ống, mm;

D_o         là đường kính tính toán của ống, tính đến giữa thành ống, mm;

E_p         là môđun đàn hồi uốn hướng vòng của vật liệu ống, MPa.

Cấp độ cứng thông thường có thể chọn: 1 250; 2 500; 5 000; 10 000 (N/m²). Ngoài ra, cũng có thể căn cứ vào các nguyên tắc quy định của tiêu chuẩn này để dùng cấp độ cứng có giá trị khác.

5.1.3  Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu ống có thể tham khảo phụ lục A.

5.1.4  Giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo nguyên tắc sau:

1) Khi có số liệu thí nghiệm về tính năng lâu dài của vật liệu ống tương ứng thì giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (3):

f_th.k = HDB         (3)

trong đó:

f_th,k        là giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống, MPa;

HDB là độ bền dưới tác động của áp lực thủy tĩnh lâu dài của vật liệu ống, xác định theo kết quả thí nghiệm, MPa.

2) Khi không có số liệu thí nghiệm về tính năng lâu dài của vật liệu ống tương ứng thì giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (4):

f_th,k  = p_o      (4)

trong đó:

P_o         như ở công thức (1); D­­_o và t như ở công thức (2).

5.1.5  Giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo nguyên tắc sau:

1)  Khi có các số liệu thí nghiệm về tính năng lâu dài của vật liệu ống tương ứng thì giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (5):

f_tm.k = S_bE_p         (5)

trong đó:

f_tm,k       là giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng uốn hướng vòng tính đổi tương đương của vật liệu ống, MPa;

S_b         là giá trị của biến dạng uốn hướng vòng lâu dài của vật liệu ống (độ võng lớn nhất theo hướng vòng của thành ống ở thời điểm ống có hiện tượng phá hỏng, xuất hiện tách lớp hoặc đứt cốt sợi trong niên hạn sử dụng thiết kế của vật liệu ống), xác định theo thí nghiệm, mm;

E_p         là môđun đàn hồi uốn hướng vòng của vật liệu ống, xác định theo thí nghiệm, MPa.

2)         Khi không có số liệu thí nghiệm về tính năng lâu dài của vật liệu ống tương ứng thì giá trị tiêu chuẩn của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (6):

f_tm,k = 49,5 K_tm  SNx10^-6       (6)

trong đó:

K_tm        là hệ số cường độ kháng uốn hướng vòng của vật liệu ống, có thể lấy bằng 1/3. Khi cơ sở sản xuất ống có các căn cứ kỹ thuật có thể tin cậy thì trị số này có thể nâng cao tương ứng, nhưng không được lấy lớn hơn 1/2; khi tiêu chuẩn của sản phẩm tương ứng có cung cấp dữ liệu này thì phải sử dụng theo quy định của tiêu chuẩn sản phẩm;

      là suất biến dạng hướng kính mức B của độ võng ban đầu của vật liệu ống, giá trị lấy theo bảng 1.

SN, D_o và t như ở công thức (2).

Bảng 1 – Suất biến dạng hướng kính mức B của độ võng ban đầu

Cấp độ cứng SN, N/m2	1 250	2 500	5 000	10 000
	0,30	0,25	0,20	0,15

5.1.6  Giá trị thiết kế của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (7):

f_th =           (7)

trong đó:

a_h         là hệ số an toàn về độ bền kháng kéo hướng vòng của vật liệu ống, lấy a_h = 1,40.

5.1.8  Giá trị thiết kế của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống xác định theo công thức (8):

f_tm =            (8)

trong đó:

a_m         là hệ số an toàn về cường độ kháng uốn hướng vòng của vật liệu ống, lấy a_m = 1,20.

5.2  Các tác động lên kết cấu đường ống

5.2.1  Phân loại và trị đại diện cho tác động

1)  Tác động lên đường ống nhựa cốt sợi thủy tinh có thể phân làm hai loại là: tác động thường xuyên (lâu dài) và tác động tạm thời. Tác động tạm thời lại được chia thành tác động tạm thời dài hạn (quasi-permanent) và tác động tạm thời ngắn hạn.

–  Tác động thường xuyên (lâu dài): Áp lực đất, trọng lượng của ống.

–  Tác động tạm thời: Áp lực nước trong ống, tải trọng chất trên mặt đất, tải trọng của xe chạy trên mặt đất, áp lực chân không xuất hiện khi vận hành đường ống, tác động của nước ngầm.

2) Khi thiết kế kết cấu đường ống, với tổ hợp tác động khác nhau phải dùng các giá trị tương ứng để tính toán:

–  Đối với các tác động thường xuyên phải lấy giá trị tiêu chuẩn làm giá trị tính toán;

–  Đối với các tác động tạm thời phải căn cứ vào yêu cầu thiết kế để luận chứng lựa chọn giá trị tính toán là giá trị tiêu chuẩn, giá trị tổ hợp hoặc giá trị tạm thời dài hạn.

Giá trị tổ hợp tác động tạm thời là tích của giá trị tiêu chuẩn tạm thời và hệ số tổ hợp tác động; giá trị tạm thời dài hạn của tác động tạm thời phải là tích của giá trị tiêu chuẩn của tác động tạm thời và hệ số tạm thời dài hạn của tác động.

3) Khi thiết kế đường ống chịu tác động của hai loại tác động tạm thời trở lên theo tổ hợp cơ bản của trạng thái giới hạn về nâng lực chịu tải, thì phải lấy giá trị tổ hợp làm trị đại diện cho tác động tạm thời.

4) Khi thiết kế theo tổ hợp tạm thời dài hạn có xét đến hiệu ứng dài hạn của trạng thái giới hạn sử dụng bình thường thì phải lấy giá trị tạm thời dài hạn làm giá trị đại diện cho tác động tạm thời.

5.2.2  Giá trị tiêu chuẩn của tác động và hệ số của giá trị tạm thời dài hạn (y_q)

1) Giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động thẳng đứng lên đỉnh ống xác định theo công thức (9):

P­_đ = g_oH_oD₁ x 10^-3           (9)

trong đó:

P_đ         là giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động thẳng đứng lên đỉnh ống, KN/m;

g_o                    là trọng lượng riêng của đất san lấp, KN/m_­³;

H_o         là chiều cao lớp đất san lấp kể từ đỉnh ống đến mặt đất thiết kế, m;

D₁         là đường kính ngoài của ống, mm.

2)  Áp lực nước thiết kế của ống tính toán theo áp lực làm việc bên trong ống, giá trị tiêu chuẩn của nó xác định theo công thức (10):

P_ntk = 1,40 P_nlv    (10)

trong đó:

P_­ntk       là giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước thiết kế bên trong ống, MPa;

P_nlv       là giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước làm việc bên trong ống, MPa.

3)  Giá trị tiêu chuẩn của áp lực chân không (P_ck) có khả năng xuất hiện trong quá trình vận hành đường ống có thể lấy bằng 0,05MPa. Hệ số tạm thời dài hạn tương ứng có thể lấy y_q = 0,5.

4)  Giá trị tải trọng tiêu chuẩn của khối chất trên mặt đất thiết kế (q_mk), tùy theo loại vật liệu và quy cách để tính toán xác định, hệ số tạm thời dài hạn tương ứng có thể lấy y_q = 0,50.

5) Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng của tải trọng xe trên mặt đất truyền xuống đỉnh ống có thể xác định theo phương pháp sau:

Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng của 1 bánh xe truyền lên đỉnh ống (Hình 2) xác định theo công thức (11):

q_vk =  (11)

trong đó:

q_vk        là giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng trên một đơn vị diện tích của áp lực của một bánh xe trên mặt đất truyền lên đỉnh ống, KN/m²;

m_d         là hệ số động lực, có thể lấy theo bằng 2; còn khi thiết kế tải trọng xe theo cấp A, B đường đô thị có thể lấy bằng 1,0;

Q_vi.k             là giá trị tiêu chuẩn của lực nén của xe trên mặt đất truyền lên bánh xe thứ i của xe, KN;

a_i                    là chiều dài của mặt tiếp xúc của bánh xe thứ i trên mặt đất (phương dọc xe), m;

b_i                   là chiều rộng của mặt tiếp xúc của bánh xe thứ i trên mặt đất (phương ngang xe), m.

Bảng 2 – Hệ số động lực m_d

Hs, m	≤ 0,25	0,30	0,40	0,50	0,60	≥ 0,7
md	1,30	1,25	1,20	1.15	1,05	1,00

 

a) Bề rộng của mặt tiếp xúc trên mặt đất của lốp xe theo phương ngang xe

b) Bề rộng của mặt tiếp xúc trên mặt đất của lốp xe theo phương dọc xe

Hình 2 – Phân bố truyền áp lực của một bánh xe lên đỉnh ống

Giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng truyền lên đỉnh ống trong trường hợp trên một hàng bánh xe có từ hai bánh xe trở lên (lốp đôi, Hình 3) xác định theo công thức (12):

q_vk =     (12)

trong đó:

n          là tổng số bánh xe;

d_bi                 là Khoảng cách giữa hai mép của mặt tiếp xúc trên mặt đất của hai bánh xe kề nhau theo phương ngang xe, m.

a) Phân bố chiều rộng của lốp xe chạm đất theo phương ngang xe

b) Phân bố chiều dài của lốp xe chạm đất theo phương dọc xe

Hình 3 – Phân bố truyền lực lên đỉnh ống trong trường hợp có từ hai bánh xe trở lên

Trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng truyền lên đỉnh ống trong trường hợp có nhiều hàng bánh xe và trên mỗi hàng có nhiều bánh xe xác định theo công thức (13):

q_vk =             (13)

trong đó:

m_a        là số hàng bánh xe theo phương dọc xe;

m_b        là số hàng bánh xe theo phương ngang xe;

d_aj         là khoảng cách giữa hai mép mặt tiếp xúc của bánh xe kề nhau theo phương dọc xe;

d_bj         là khoảng cách giữa hai mép mặt tiếp xúc của bánh xe kề nhau theo phương ngang xe.

Hệ số tạm thời dài hạn của tải trọng xe trên mặt đất (y_q) lấy bằng 0,5.

6)  Giá trị tiêu chuẩn của áp lực đẩy nổi của nước ngầm phải tính với mực nước ngầm cao nhất.

5.3  Thiết kế kết cấu đường ống

5.3.1  Quy định chung

1)  Tiêu chuẩn này dùng phương pháp thiết kế theo trạng thái giới hạn dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất, lấy chỉ số độ tin cậy để đánh giá mức độ tin cậy của kết cấu đường ống. Ngoại trừ việc kiểm tra ổn định của đường ống ra, việc thiết kế đều dùng các công thức có các hệ số an toàn riêng cho từng hạng mục.

2)  Thiết kế kết cấu đường ống phải xét hai trạng thái giới hạn sau đây:

Trạng thái giới hạn về sức chịu tải là trạng thái kết cấu đường ống đạt đến sức chịu tải lớn nhất, hoặc cường độ của vật liệu ống bị vượt quá dẫn đến phá hoại, hoặc biến dạng quá lớn không thể tiếp tục chịu tải, hoặc mặt cắt ống bị mất ổn định, hoặc đường ống bị mất cân bằng (như bị trượt ngang hoặc đẩy nổi v.v…)

Trạng thái giới hạn sử dụng bình thường là trạng thái giới hạn về độ võng theo phương đứng của đường ống, nếu độ võng của ống vượt quá trị số giới hạn đó ống sẽ làm việc không bình thường.

3)  Thiết kế kết cấu đường ống phải bao gồm: Xác định cấp áp lực, cấp độ cứng, chiều dày thành ống, kết cấu đấu nối và các quy định về yêu cầu thi công (đào rãnh và san lắp đường ống).

4)  Phân tích nội lực của kết cấu đường ống phải coi kết cấu là hệ đàn hồi, môđun đàn hồi của vật liệu kết cấu phải lấy là môđun tổng hợp của vật liệu composite chế tạo ống.

5.3.2  Quy định thiết kế theo trạng thái giới hạn về sức chịu tải

1)  Khi tính toán cường độ theo trạng thái giới hạn về sức chịu tải của đường ống phải sử dụng tổ hợp cơ bản của các tác động, với mỗi tác động lên kết cấu đều phải lấy giá trị thiết kế của nó. Giá trị thiết kế của mỗi tác động phải là tích của giá trị đại diện và hệ số an toàn ứng với tác động đó.

2) Khi kiểm tra ổn định theo trạng thái giới hạn về sức chịu tải của đường ống phải sử dụng tổ hợp cơ bản của các tác động. Khi đó phải lấy giá trị thiết kế của tác động lên kết cấu, nhưng hệ số an toàn cho mỗi tác động đều lấy bằng 1,0.

3) Khi tính toán cường độ của đường ống phải thỏa mãn yêu cầu của biểu thức (14):

a_oP ≤ R (14)

trong đó:

a_o           là hệ số tầm quan trọng của đường ống; đối với đường ống chuyển nước, nếu chỉ có một đường ống mà không có thiết bị điều tiết chọn a_o = 1,10, nếu có hai đường ống chọn a_o = 1,0; đối với đường ống phân phối nước chọn a_o = 1,0; đối với đường ống nước thải hay đường ống hợp lưu của các ống nhánh chọn a_o = 1,0; đối với đường ống thoát nước mưa chọn a_o = 0,90;

P          là giá trị thiết Kế của tổ hợp các hiệu ứng tác động;

R          là giá trị thiết kế của độ bền của kết cấu đường ống.

4)  Đối với đường ống chôn ở dưới mực nước ngầm hoặc nước mặt, phải dựa vào mực nước và điều kiện đất đắp lấp đường ống để kiểm tra ổn định đẩy nổi. Khi kiểm tra phải lấy trị tiêu chuẩn của các tác động và phải thỏa mãn yêu cầu hệ số an toàn ổn định đẩy nổi (K_đn) không nhỏ hơn 1,10.

5)  Kiểm tra ổn định hướng vòng của thành ống phải căn cứ vào tổ hợp bất lợi của các tác động. Khi kiểm tra đều phải lấy trị số tiêu chuẩn của các tác động và phải thỏa mãn yêu cầu hệ số an toàn về ổn định của mặt cắt (K_st) không nhỏ hơn 2,50.

6)  Tại vị trí chuyển hướng của đường ống phải có biện pháp chống lực đẩy tác dụng vào đường ống tại vị trí đó. Phải kiểm tra ổn định trượt khỏi vị trí lắp đặt và phải thỏa mãn yêu cầu hệ số an toàn ổn định trượt (K_s) không nhỏ hơn 1,50.

5.3.3  Quy định thiết kế theo trạng thái giới hạn về sử dụng bình thường

1) Khi kiểm tra độ võng của đường ống theo trạng thái giới hạn về sử dụng bình thường của kết cấu đường ống phải sử dụng tổ hợp tạm thời dài hạn có xét tới các tác động dài hạn, có thể dùng giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất thẳng đứng và giá trị tạm thời dài hạn của tải trọng trên mặt đất. Giá trị thiết kế của tổ hợp tạm thời dài hạn các tác động xác định theo công thức (15):

P_k                  là giá trị thiết kế của tổ hợp tạm thời dài hạn các tác động, KN/m²;

P_đ                  là giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất thẳng đứng, KN/m²;

P_pk                là giá trị tiêu chuẩn của áp lực thẳng đứng (tải chất trên mặt đất hoặc tải trọng xe) truyền xuống đỉnh ống, giá trị tiêu chuẩn lấy giá trị thiên lớn của các tác động (q_vk hoặc q_mk);

y_q                 là hệ số của giá trị tạm thời dài hạn của tải trọng q, xác định theo mục 5.2.2.

2)  Giá trị độ võng lớn nhất lâu dài theo phương thẳng đứng dưới tác dụng của tổ hợp các tác động tạm thời dài hạn của dường ống phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

–  Đối với các đường ống có giá trị của biến dạng uốn hướng vòng lâu dài của vật liệu ống (S­_­b), thì giá trị của độ võng lớn nhất theo phương thẳng đứng không được vượt quá 0,05D_o.

Đối với các đường ống không có giá trị của biến dạng uốn hướng vòng lâu dài của vật liệu ống (S_b), thì giá trị của độ võng lớn nhất theo phương thẳng đứng không được vượt quá giá trị độ võng lớn nhất cho phép lâu dài theo phương thẳng đứng w_s.

3) Giá trị độ võng lâu dài lớn nhất cho phép theo phương thẳng đứng của đường ống có thể xác định theo công thức (16):

 (16)

trong đó:

w_s            là giá trị độ võng lâu dài lớn nhất cho phép theo phương thẳng đứng của đường ống, mm;

l_s            là hệ số có kể đến ảnh hưởng của độ cứng của đường ống. Khi SN < 10 000 N/m² lấy

bằng 0,85; khi SN ≥ 10 000 N/m² lấy bằng 0,80;

D_o                 là đường kính tính toán của ống, mm;

D_f                  là hệ số hình dạng của đường ống, xác định theo bảng 3;

f_tm                 là giá trị thiết kế của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống, xác định theo công thức (8), MPa;

E_p                  là môđun đàn hồi uốn hướng vòng của vật liệu ống, xác định theo thí nghiệm, MPa.

t           là chiều dày thành ống, mm.

Bảng 3 – Hệ số hình dạng D_f của đường ống

Cấp độ cứng SN, N/m2	1 250	2 500	5 000	10 000
1. Khi vật liệu san lấp là vật liệu hạt thô như cuội, sỏi v.v…	7,0	5,5	4,5	3,8
2. Khi vật liệu san lấp là cát hạt vừa và vật liệu hạt mịn khác	8,0	6,5	5,5	4,5
CHÚ THÍCH: Các cấp độ cứng khác có thể nội suy theo tuyến tính.

4) Giá trị độ võng theo phương thẳng đứng trong 24 giờ sau khi lắp đặt và san lấp ống phải tính với tổ hợp tiêu chuẩn của các tác động và giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất thẳng đứng.

5.4  Tính toán sức chịu tải

5.4.1  Tính toán độ bền

1)  Độ bền của ống nhựa cốt sợi thủy tinh phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau đây:

g_oh(y_cs_th + a_fr_cs_tm) ≤ f_th                (17)

g_oy_cs_th  ≤ f_th                                (18)

g_os_tm  ≤ f_m                                  (19)

trong đó:

s_th            là giá trị thiết kế của ứng suất kéo hướng vòng quy đổi tương đương của thành ống do áp lực thiết kế bên trong ống gây ra, MPa;

s_tm         là giá trị thiết kế của ứng suất uốn hướng vòng quy đổi tương đương của thành ống do tác dụng của áp lực ngoài ống gây ra. MPa;

f_m                  là giá trị thiết kế của cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống, xác định theo công thức (8), MPa;

f_th                   là giá trị thiết kế của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống, xác định theo công thức (7), MPa;

y_c                   là hệ số tổ hợp của tác động tạm thời dùng cho tính toán cường độ của đường ống, lấy bằng 0,90;

a_f                    là tỷ số giữa giá trị thiết kế của cường độ kháng kéo hướng vòng quy đổi tương đương và cường độ kháng uốn hướng vòng quy đổi tương đương của vật liệu ống, tức là a_r = ;

r_c                    là hệ số kể đến ảnh hưởng của áp lực đường ống. Đối với đường ống tự chảy lấy bằng 1,0; đối với đường ống có áp lấy theo bảng 4;

h          là hệ số điều chỉnh ứng suất, lấy bằng 0,80.

Bảng 4 – Hệ số kể đến ảnh hưởng của áp lực đường ống (r_c)

Áp lực làm việc của đường ống (Plv), MPa	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
rc	0,93	0,87	0,80	0,73	0,67
CHÚ THÍCH: Hệ số ảnh hưởng ứng với các trị áp lực công tác khác có thể nội suy tuyến tính.

2) Giá trị thiết kế của ứng suất kéo hướng vòng quy đổi tương đương của thành ống do áp lực thiết kế bên trong ống gây ra xác định theo công thức (20):

s_th =    (20)

trong đó:

P_ntk               là giá trị tiêu chuẩn của áp lực nước thiết kế bên trong đường ống, MPa;

a_n                   là hệ số an toàn do áp lực nước bên trong đường ống, lấy bằng 1,40.

t           là chiều dày thành ống, mm.

3)  Giá trị thiết kế của ứng suất uốn hướng vòng quy đổi tương đương của thành ống do tác dụng của áp lực ngoài ống gây ra xác định theo công thức (21):

s_tm = D_fE_p  (21)

trong đó:

w_s            là giá trị độ võng lâu dài lớn nhất cho phép theo phương thẳng đứng của đường ống, xác định theo công thức (16), mm;

E_­p                  là môđun đàn hồi uốn hướng vòng của vật liệu ống, xác định theo thí nghiệm, MPa.

D_r         là hệ số hình dạng của đường ống, xác định theo bảng 3.

5.4.2  Kiểm tra ổn định

1)  Kiểm tra chống đẩy nổi của đường ống phải thỏa mãn yêu cầu quy định ở biểu thức (22):

 (22)

trong đó:

là tổng giá trị tiêu chuẩn của lực chống đẩy nổi do các tác động thường xuyên, KN;

P_đn        là giá trị tiêu chuẩn của lực đẩy nổi tác động vào đường ống, KN;

K_đn                là hệ số an toàn về ổn định chống đẩy nổi, xác định theo điều 4) của mục 5.3.2.

2)  Ở vị trí đường ống chuyển hướng và khi đặt đường ống dọc theo bờ dốc phải kiểm tra ổn định trượt. Khi dùng mố chống trượt kiểu trọng lực phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau đây:

P_pk – P_ak + P_tk ≥ K_s.P_pw.k               (23)

P_m ≤ f_a                                       (24)

P_min ≥ 0                                     (25)

P_max ≤ 1,2f_a­                                (26)

trong đó:

P_pk                là giá trị tiêu chuẩn của hợp lực của áp lực đất bị động ngược hướng với lực đẩy tác động vào mố, KN; có thể tính theo công thức tính áp lực đất của Rankin;

P_ak                là giá trị tiêu chuẩn của hợp lực của áp lực đất chủ động cùng hướng với lực đẩy tác động vào mố, KN; có thể tính theo công thức tính áp lực đất của Rankin;

P_pw,k            là giá trị tiêu chuẩn của lực đẩy tác động vào đường ống dưới tác động của áp lực nước thiết kế bên trong ống, KN;

P_tk                 là giá trị tiêu chuẩn của lực ma sát trên bề mặt trượt của đáy mố, KN; chỉ kể đến lực ma sát của các tác động thường xuyên;

K_s         là hệ số an toàn ổn định chống trượt, xác định theo điều 6) của mục 5.3.2;

P_m                là áp lực bình quân của mố tác dụng lên nền móng, KPa;

P_min             là áp lực nhỏ nhất của mố tác dụng lên nền móng, KPa;

P_max            là áp lực lớn nhất của mố tác dụng lên nền móng, KPa;

f_a          là trị đặc trưng cho sức chịu tải của nền móng đã hiệu chỉnh theo độ sâu chôn ống, xác định theo TCVN 4253:2012.

3) Kiểm tra ổn định hướng vòng của mặt cắt thành ống phải thõa mãn yêu cầu theo biểu thức (27):

P_cr,k ≥ K_st(+ 10^-3q_k + P_ck)        (27)

trong đó:

P_cr,k             là giá trị tiêu chuẩn của áp lực tới hạn gây mất ổn định hướng vòng của mặt cắt thành ống, MPa;

P_đ                  là giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động thẳng đứng lên đỉnh ống, KN/m;

P_ck                là giá trị tiêu chuẩn áp lực chân không ở trong ống, MPa;

q_k                  là giá trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động lên đỉnh ống, KN/m²;

K_st        là hệ số an toàn về ổn định hướng vòng của mặt cắt thành ống, xác định theo điều 5) của mục 5.3.2;

D₁                 là đường kính ngoài của ống, mm.

4)  Áp lực tới hạn gây mất ổn định hướng vòng của mặt cắt thành ống xác định theo công thức (28):

P_cr.k = +       (28)

trong đó:

n          là số bước sóng hình thành khi mặt cắt thành ống bị mất ổn định chuyển từ dạng tròn sang dạng sóng, giá trị của nó được lựa chọn sao cho P_cr,k có giá tri nhỏ nhất và là số nguyên không nhỏ hơn 2;

v_p                   là hệ số Poisson của vật liệu ống;

v_s                   là hệ số Poisson của đất san lấp: với đất cát lấy bằng 0,30; với đất sét lấy bằng 0,40;

E_d                  là mô đun biến dạng tổng hợp của khối đất xung quanh ống, xác định theo phụ lục B, MPa;

SN        là cấp độ cứng của vật liệu ống, N/m²;

5.5  Kiểm tra độ võng

5.5.1  Độ võng lớn nhất theo phương thẳng đứng của đường ống dưới tác động của tổ hợp các tải trọng tạm thời dài hạn phải thỏa mãn yêu cầu theo biểu thức (29):

w_s.max ≤ w_s          (29)

trong đó:

w_s.max      là độ võng lâu dài lớn nhất theo phương thẳng đứng của đường ống dưới tác động của tổ hợp các tải trọng tạm thời dài hạn, mm;

w_s            là giá trị độ võng lâu dài lớn nhất cho phép theo phương thẳng đứng của đường ống, xác định theo công thức (16), mm;

5.5.2  Độ võng lâu dài lớn nhất theo phương thẳng đứng của đường ống dưới tác động của áp lực đất và tải trọng trên mặt đất xác định theo công thức (30):

           (30)

trong đó:

D_L                 là hệ số hiệu ứng biến dạng trễ, có thể lấy bằng 1,0 đến 1,50;

D₁                 là đường kính ngoài của ống, mm.

K_d                  là hệ số độ võng theo phương thẳng đứng của đường ống dưới tác động của áp lực theo phương đứng, xác định theo bảng 5;

q_k                  là trị tiêu chuẩn của áp lực đất tác động lên đỉnh ống, KN/m²;

q_mk               là trị tiêu chuẩn của áp lực khối chất trên mặt đất thiết kế tác động lên đỉnh ống, KN/m²;

y_q           là hệ số tạm thời dài hạn của áp lực tác động trên mặt đất truyền xuống đỉnh ống, có thể lấy bằng 0,50;

SN        là cấp độ cứng của vật liệu ống, N/m²;

E_d                  là mô đun biến dạng tổng hợp của đất khối xung quanh ống, xác định theo phụ lục B, MPa.

Bảng 5 – Hệ số độ võng theo phương thẳng đứng của đường ống (K_d)

Góc tâm đất nền theo vòm cung của đáy ống	20°	60°	90°	120°	150°
K­d	0,109	0,103	0,096	0,089	0,085

5.6  Các quy định cấu tạo ống và thiết kế lắp đặt

5.6.1  Cấp áp lực (PN) của vật liệu dùng để chế tạo ống phải cao hơn áp lực làm việc của đường ống. Giá trị cấp áp lực của vật liệu ống thường dùng là 0,1; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0; 2,5 MPa; cũng có thể dựa vào nguyên tắc quy định trong tiêu chuẩn này lấy thêm trị của các cấp áp lực khác.

5.6.2  Lớp áo bảo vệ bên trong và bên ngoài của đường ống phải dùng lớp giàu nhựa có hoặc không tăng cường cốt sợi thủy tinh. Chiều dày của lớp áo bảo vệ bên trong ống không được nhỏ hơn 1,2 mm; khả năng chống thấm không được nhỏ hơn 1,5 lần giá trị áp lực làm việc và phải phù hợp với yêu cầu chống xâm thực của chất lỏng vận chuyển trong ống.

5.6.3  Đường ống phải dùng các kết cấu đấu nối tin cậy. Kết cấu đấu nối giữa các ống nhựa cốt sợi thủy tinh phải là các vấu nối mềm như măng sông (sleeve), cắm nối hai đầu ống (Socket) v.v… Nối tiếp giữa ống nhựa cốt sợi thủy tinh với ống gang hay ống thép hoặc nối với các ống bơm có thể dùng mặt bích hoặc cắm nối hai đầu ống. Trong điều kiện đặc biệt có thể dùng kiểu kết nối dính ở hiện trường.

5.6.4  Đấu nối vấu mềm kiểu cắm nối hai đầu ống, kiểu măng sông giữa các ống nhựa cốt sợi thủy tinh có thể sử dụng các gioăng cao su đàn hồi để chặn nước. Đầu loe của ống có một rãnh lõm để đặt gioăng, có thể đưa gioăng trượt vào đó. Kích thước và quy cách của gioăng cao su mềm cần phải phù hợp các quy định hiện hành và được cung cấp đồng bộ bởi nhà sản xuất ống.

5.6.5  Đường ống có vấu nối mềm phải căn cứ vào nhiệt độ của hiện trường lúc lắp đặt cùng với nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong quá trình vận hành đo thiết kế quy định và độ dài một đốt ống để xác định khoảng cách dự phòng co giãn giữa hai đầu ống, khoảng cách này phải không được nhỏ hơn 10 mm.

5.6.6  Ở những điều kiện đặc biệt, lúc ống nhựa cốt sợi thủy tinh sử dụng cách đấu nối cứng kiểu mặt bích hoặc hàn dính thì ở một bên của ống tại vị trí đầu nối phải bố trí một đoạn ống ngắn có chiều dài gấp (1 đến 2) lần đường kính ống.

5.6.7  Khi phân đoạn để lắp đặt đường ống mà phải dùng kiểu kết nối dính tại hiện trường thì phải sử dụng hai đoạn ống ngắn để đấu nối. Lúc đó tính năng hướng vòng của thành ống phải không thấp hơn 1,5 lần chỉ tiêu tương ứng của tính năng vật liệu ống ở vị trí không đấu nối.

5.6.8  Khoảng cách giữa hai đường ống chôn đặt cạnh nhau phải thỏa mãn điều kiện không làm ảnh hưởng lẫn nhau trong quá trình vận hành. Khi lắp đặt đường ống trong phạm vi hoặc gần với môi trường có nhiệt độ cao, thì phải xét đầy đủ ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đối với tính năng của ống và sử dụng các biện pháp kháng nhiệt phù hợp.

5.6.9  Chiều cao lớp đất san lấp sau khi đầm chặt trên đỉnh ống phải đảm bảo được các yêu cầu về ổn định và kết cấu nhưng không được nhỏ hơn 0,75 m.

5.6.10  Thi công rãnh đặt đường ống, xử lý nền đáy rãnh phải tuân theo quy định ở phần 6 của tiêu chuẩn này và phù hợp với quy định ở TCVN 4447 : 2012.

5.6.11  Nền dạng cong được đào thủ công của đường ống phải san lấp bằng cát hạt vừa hay đá dăm sạn. Kích thước của nền dạng cong được đào thủ công ở phần trên đáy ống phải xác định bảng cách cộng thêm 20° vào góc tựa tính toán cho kết cấu công trình, góc tựa của nền đất cong đào thủ công không nên nhỏ hơn 90°; chiều dày của nền đất cong đào thủ công dưới đáy ống có thể xác định theo công thức (31), nhưng không nên lớn hơn 0,30 m.

h_d ≥ 0,1(1+DN)   (31)

trong đó:

h_d                   là chiều dày của nền đất cong đào thủ công ở bên dưới đáy ống, m;

DN       là đường kính danh định của ống, m.

5.6.12  Hệ số nén chặt của đất lấp xung quanh đường ống phải thực hiện theo quy định trong hồ sơ thiết kế, nhưng không nhỏ hơn 0,85 đối với đất lấp trên đỉnh ống, không nhỏ hơn 0,95 đối với đất lấp đáy và hai bên hông ống.

5.6.13  Phía dưới đáy ống phải bố trí lớp đệm với chiều dày không nhỏ hơn 50 mm nhưng không nên lớn hơn 150 mm (áp dụng cho tất cả các loại đường kính ống), hệ số đầm chặt không nhỏ hơn 0,95. Vật liệu làm lớp đệm phải là vật liệu rời, hạt nhỏ đến trung (mô đun độ lớn không quá 2,2), loại vật liệu thường dùng là cát, bột đá hoặc đá mạt.

5.6.14  Trong công tác lắp đặt phải khống chế nghiêm ngặt độ võng theo phương thẳng đứng của đường ống, khi đường kính ống tương đối lớn, lớp đất lấp trên đỉnh ống tương đối dày, phải dùng các biện pháp thích hợp để hạn chế trước độ võng.

5.6.15  Trên hệ thống đường ống phải bố trí đầy đủ van xả khí tại các vị trí ống đặt vồng lên cao, van xả cặn tại các vị trí ống đặt vồng xuống thấp (theo phương thẳng đứng). Đối với các ống có đường kính danh định từ 700 mm trở lên nên bố trí dạng nhà van kết hợp làm giếng kiểm tra.

5.6.16  Khi đấu nối đường ống với giếng kiểm tra, ở chỗ đường ống đi vào thành giếng phải chôn sẵn đoạn ống có đầu loe để cắm nối ống, khe hở giữa đầu loe và đầu ống cắm phải dùng vật liệu chèn nhét chặt và phải lắp một đoạn ống ngắn có chiều dài bằng (từ 1 đến 2) lần đường kính ống. Phần đào lẹm ở đáy ống tại vị trí đấu nối đường ống phải có biện pháp đắp lại chắc chắn.

5.6.17  Khi lắp đặt đường ống giao cắt với các đường ống khác, phải bố trí các biện pháp bảo vệ thích hợp. Khi đi qua phía trên các đường ống khác phải thiết kế xử lý nền dưới đáy ống.

5.6.18  Ở mặt tiếp xúc của mố đỡ kiểu trọng lực với đường ống nên bố trí một lớp đệm có tính đàn hồi, bảo đảm cho đường ống truyền lực đều.

6  Lắp đặt

6.1  Nguyên tắc chung

6.1.1 Cấp áp lực và độ cứng danh định của đường ống phải căn cứ vào đường kính danh định của ống, điều kiện lắp đặt và vận hành để lựa chọn. Các loại độ cứng danh định thường dùng là SN 10000, SN 5000, SN 2500. Đối với loại SN 2500 nên sử dụng ở các công trình có sự quản lý hiệu quả trong quá trình lắp đặt.

6.1.2  Đường ống và các phụ kiện kèm theo phải lắp đặt theo hồ sơ thiết kế và bản vẽ thi công. Đặc điểm và cấp của đường ống, tính năng của vật liệu ống v.v… phải phù hợp với các quy định ở tiêu chuẩn này và phải có giấy chứng nhận chất lượng sản phẩm.

6.2  Kiểm tra chất lượng, vận chuyển và bảo quản

6.2.1  Kiểm tra chất lượng đường ống

1)  Phải đảm bảo chất lượng đường ống trước khi lắp đặt.

2)  Không được dùng đường ống có bất kỳ dấu hiệu hư hỏng nào để lắp đặt vào hệ thống. Nếu phát hiện thấy đường ống và phụ kiện kèm theo có vấn đề về chất lượng cần xử lý một cách thỏa đáng.

6.2.2  Bốc xếp và cất giữ đường ống

1)  Trong quá trình bốc xếp đường ống cần xếp đặt nhẹ nhàng, không làm ảnh hưởng đến chất lượng.

2)  Vị trí đặt máy công cụ bốc xếp đường ống phải đảm bảo ổn định, máy phải có tính năng phù hợp.

3)  Cẩu đường ống có thể dùng một hoặc hai điểm treo sao cho đường ống phải đảm bảo cân bằng khi ở trên không. Không dùng dây xuyên qua hai đầu ống để nhấc ống.

4)  Dây dùng để nhấc ống khi bốc xếp phải dùng loại dây không làm ảnh hưởng đến chất lượng ống.

5)  Vận chuyển các đường ống có đường kính khác nhau có thể dùng phương thức chuyển từng bộ ống. Ống chuyển theo bộ phải được bốc xếp theo trình tự phù hợp.

6)  Khi xếp ống trực tiếp trên đất, mặt đất phải bằng phẳng. Không đặt ống trên các vật cứng sắc nhọn, nếu xếp chồng ống phải chèn gỗ để chống lăn.

7)  Phải phân loại quy cách đường ống để xếp chồng ống, đệm gỗ cho mỗi lớp ống, khoảng cách giữa các thanh gỗ đệm phải nhỏ hơn 1/2 chiều dài ống. Chiều cao xếp chồng ống không được cao quá 2,5 m, với ống có đường kính danh định lớn hơn 1200 mm không được xếp chồng.

6.2.3  Vận chuyển đường ống

1)  Trước khi vận chuyển đường ống phải bảo vệ đầu nối và thành ống. Khi vận chuyển một ống hay một lô ống phải căn cứ vào đường kính và số lượng ống để lựa chọn phương thức, tổ hợp vận chuyển phù hợp.

2)  Phải để ra một khoảng cách nhất định giữa thành của hai ống liền nhau, đảm bảo không tác động vào nhau trong quá trình vận chuyển, đồng thời chêm gỗ chặt vào đáy ống để giữ ổn định.

3) Chiều cao xếp ống trên phương tiện vận chuyển tùy thuộc vào chủng loại đường kính ống, song không được xếp quá 3 lớp ống.

6.3  Lắp đặt đường ống

6.3.1  Quy định chung

1)  Các đường ranh giới và ý nghĩa của các thuật ngữ dùng trong tiêu chuẩn này như “đáy rãnh”,” tầng đệm’, “đất san lấp” v.v… được thể hiện trên hình 4.

2)  Điều Kiện địa chất công trình quyết định đến công tác thi công rãnh đào và lắp đặt đường ống, trước khi lắp đặt đường ống phải khảo sát, xác định vật liệu san lấp và phương pháp đầm nén.

3)  Khi đường ống cắt qua dưới đường sắt, đường bộ, phải lắp đặt theo yêu cầu kỹ thuật của ngành đường sắt và đường bộ, ngoài ra phải có biện pháp bảo vệ ống phù hợp. Khi vượt qua chướng ngại vật phải căn cứ vào yêu cầu về độ lớn của tải trọng xe và độ chôn sâu tối thiểu để sử dụng hình thức bảo vệ thêm, như ống luồn hoặc loại công trình tương tự. Đất ở đầu ống luồn và rãnh đào phải đầm chặt như nhau. Độ lún không đều phải khống chế trong phạm vi cho phép.

4)  Khe hở giữa đường ống với đường hầm hoặc cống luồn bố trí theo yêu cầu của hồ sơ thiết kế, lấp lại bằng vật liệu thích hợp (có thể dùng cát, đá dăm loại nhỏ hoặc vữa xi măng cát).

5)  Thi công và nghiệm thu công tác đất bao gồm: đào rãnh, lấp ống thực hiện theo TCVN 4447:2012.

6)  Trước khi lắp đặt hệ thống đường ống, Nhà thầu phải tiến hành lập hồ sơ thiết kế tổ chức thi công trình cấp có thẩm quyền phê duyệt theo quy định. Nội dung chủ yếu của hồ sơ thiết kế này bao gồm: bố trí hiện trường thi công, đào rãnh, giữ ổn định mái đào, tiêu nước mặt, xử lý nước ngầm, cân bằng khối lượng đất đá, chọn máy thi công, phương pháp lắp đặt ống, xác định vật liệu san lấp, phương án đầm chặt, kiểm soát chất lượng, an toàn lao động và phòng chống cháy nổ, bảo vệ môi trường v.v…

7)  Đường ống lắp đặt bằng phương pháp chôn lấp, giá trị giảm nhỏ của đường kính theo phương thẳng đứng do áp lực phía trên phải phù hợp với trị của độ uốn cho phép của thành ống theo phương thẳng đứng quy định trong bảng 8.

Hình 4 – Sơ đồ mặt cắt rãnh ống

6.3.2  Rãnh chôn ống, đáy rãnh và tầng đệm

1)  Chiều rộng của rãnh đào phải đảm bảo thuận lợi cho công tác lắp đặt đường ống, vận hành máy thi công, đầm và tiêu nước. Chiều rộng nhỏ nhất của rãnh đào xác định theo biểu thức (32):

b ≥ D₁ + 2s       (32)

trong đó:

b          là chiều rộng nhỏ nhất của rãnh đào, mm;

D₁                 là đường kính ngoài của ống, mm;

S          là khoảng cách nhỏ nhất từ vách rãnh đào đến thành ống, mm, lấy theo bảng 6.

Bảng 6 – Khoảng cách nhỏ nhất từ vách rãnh đào đến thành ống

Đường kính danh định của ống (DN), mm	s, mm
300 < DN ≤ 500	200
500 < DN ≤ 900	300
900 < DN ≤ 1600	450
1600< DN ≤ 2400	600
DN > 2400	900

2)  Độ dốc mái của rãnh đào xác định căn cứ vào địa chất của vị trí đặt ống trên cơ sở tính toán ổn định. Tùy thuộc vào hiện trường thi công và tình hình địa chất, khi cần có thể dùng trụ chống hoặc ván đỡ để giữ ổn định mái đào.

3)  Khi sức chịu tải của đất nằm trong khoảng (từ 80 đến 100) KPa và không phải là đá, thì sử dụng đất nguyên thổ làm nền đặt ống, khi sức chịu tải của đất nằm trong khoảng (từ 5 đến nhỏ hơn 80) KPa thì sử dụng đất nguyên thổ sau khi đã đầm chặt đạt tối thiểu 95% làm nền đặt ống.

4) Khi đáy rãnh gặp đá, cuội, sỏi, đất cứng, đất mềm yếu, đất có tính trương nở, các mảnh đá vỡ lổn nhổn v.v… không thích hợp để làm nền đặt ống, thì phải căn cứ vào tình hình thực tế đào bỏ, sau đó làm nền mới để đặt ống. Chiều dày của lớp nền này thường lấy trong khoảng (từ 0,3 đến 0,5) DN, nhưng không được nhỏ hơn 150 mm.

5)  Khi đáy rãnh gặp nước ngầm cần tiêu nước để thi công.

6)  Rãnh đào tại vị trí đấu nối của ống phụ thuộc vào hình thức đấu nối, sau khi thi công xong đấu nối cần dùng cát hay đá dăm san lấp, đầm chặt.

7)  Tầng đệm đáy ống thường sử dụng cát, đá mạt hoặc bột đá theo yêu cầu của vật liệu san lấp. Đáy rãnh phải phẳng, chiều dày tầng đệm không nhỏ hơn 50 mm nhưng không nên lớn hơn 150 mm.

6.3.3  Mố néo

1)  Chỗ đường ống cong, bán kính thay đổi, phân nhánh (chạc ba) phải bố trí mố néo. Mố néo phải ôm hết thân ống và đặt trên đất nguyên thổ. Chuyển vị của ống không được vượt quá yêu cầu thiết kế.

2)  Mặt trụ đỡ đối diện với mặt chịu lực đẩy của trụ phải tựa vào lớp đất nguyên thổ, nếu là đất đắp thì phải chia lớp, đầm chặt.

3)  Van cần phải gia cố đầy đủ, trong nhà van phải bố trí vòng ôm, trụ đỡ v.v… để cố định kết cấu van (xem phụ lục C).

4)  Khi có nước trong rãnh đào gây ra áp lực đẩy nổi mà ống chưa có nước thì phải có giải pháp chống áp lực đẩy nổi, thông thường dùng thừng (đai) cố định ống vào bệ bê tông hoặc các bệ cố định khác.

5)  Lớp bê tông phủ ống ở đỉnh mố néo cần thi công theo đồ án thiết kế và chia lớp để đổ.

6)  Khi thực hiện đấu nối cứng ở vị trí đường ống xuyên qua tường hoặc một bộ phận được bao kín trong bê tông thì phải tìm cách giảm ứng suất tập trung trong ống. Có thể đổ bê tông bọc lên đấu nối hoặc dùng cao su bọc đấu nối ống và đổ bê tông bên ngoài (xem phụ lục C).

7)  Khi lắp đặt ống trên mái dốc lớn hơn 15% theo phương dọc đường ống thì phải lắp ống từ dưới lên trên và dùng neo để giữ.

6.3.4  Nối đường ống

1)  Có thể sử dụng các cách đấu nối kiểu măng sông, kiểu cắm nối hai đầu ống hoặc kiểu mặt bích để nối ống nhựa cốt sợi thủy tinh với nhau, ống nhựa cốt sợi thủy tinh với ống gang, ống thép, các loại ống bơm hoặc các thiết bị khác. Trong trường hợp đặc biệt cũng có thể dùng đầu nối thép có tính mềm (đai thép), đầu nối thép ren bu lông hoặc đầu nối di động nhiều tác dụng. Dung sai kích thước của đầu nối ống phải phù hợp với quy định của nhà sản xuất và chứng nhận chất lượng sản phẩm.

2)  Khi sử dụng phương pháp đấu nối kiểu măng sông phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Làm sạch triệt để mặt trong của đầu nối, khe lõm, vòng chặn và gioăng (vòng đệm) cao su, đảm bảo không còn dầu mỡ, bụi bẩn.

–  Đảm bảo gioăng gắn chặt đều vào khe lõm, thành ống.

–  Khi nối tiếp đường ống phải bôi trơn vòng đệm. Chất bôi trơn phải do nhà máy sản xuất ống cung cấp, không được dùng dầu nhờn để chế chất bôi trơn.

–  Trước khi lắp ráp phải vệ sinh sạch sẽ đầu ống, tẩy sạch vết dầu và bụi bặm. Khi lắp đầu nối với đầu ống phải đảm bảo sạch sẽ.

–  Khi lắp đầu nối sử dụng đầu nối ren và thiết bị kéo căng thì giữa đầu nối ren và ống phải có đệm (long đen).

3)   Khi sử dụng phương pháp đấu nối kiểu cắm nối hai đầu ống phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Bề mặt tiếp xúc của miệng cắm, đầu cắm và vòng đệm của ống phải bằng phẳng, trơn nhẵn, không có vết xước, không rỗ.

–  Chỗ đầu cắm và miệng cắm có đường kính thay đổi theo hướng dọc trục cần có khe hở nhất định, với loại ống có đường kính danh định (từ 300 đến 1500) mm thì khe hở cần khống chế (từ 5 đến 15) mm, gốc quay cho phép của đầu nối phải do nhà máy sản xuất cung cấp.

4)  Khi sử dụng phương pháp đấu nối kiểu mặt bích phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Vệ sinh sạch sẽ mặt bích và rãnh hình chữ “O”.

–  Gioăng cao su hình chữ “O” phải sạch sẽ, không có hư hại.

–  Đầu nối dạng mặt bích phải sử dụng long đen, bu lông, ê cu sạch sẽ.

–  Khi xiết bu lông phải vặn theo trình tự đối xứng với tốc độ chậm, không được xiết chặt ngay một lần.

5)  Khi sử dụng phương pháp đầu nối thép có tính mềm (cũng được gọi là đầu nối di động ren bu lông liên tiếp) phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Bu lông của đầu nối không được vặn quá chặt.

–  Đầu nối phải bảo vệ chống rỉ.

–  Khi lắp ráp phải bảo đảm vòng đệm cao su kín.

6)  Khi sử dụng phương pháp đấu nối kiểu ren bu lông phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Lực vặn ốc ở mặt bích phải không chế trong giới hạn lớn nhất của nhà sản xuất đưa ra.

–  Đầu nối cần bảo vệ chống rỉ đặc biệt, cũng có thể dùng ống bọc nhựa polyethylene co giãn hay vật liệu khác.

–  Giá trị của áp lực và góc lệch phải phù hợp với quy định của nhà sản xuất.

7)  Khi sử dụng đầu nối tiếp di động nhiều tác dụng phải thực hiện theo các quy định sau:

–  Ốc không được xiết quá chặt.

–  Đầu nối phải bảo vệ chống rỉ.

–  Đấu nối phải tiến hành theo quy trình thao tác nối ống cấp nước chính với ống nhánh.

8)  Nối tiếp đường ống với nhà van, giếng kiểm tra và tường cứng thực hiện theo quy định ở phụ lục C.

6.3.5  Lấp rãnh và vật liệu san lấp

1)  Sau khi ống được nối xong phải nhanh chóng thử áp lực nước và san lấp để đề phòng ống bị đẩy nổi và biến dạng nhiệt.

2)  Phải lựa chọn chính xác vật liệu lấp ống và tiến hành san lấp, đầm nện đạt yêu cầu thiết kế. Đối với phần hông của hai đầu đáy ống phải san lấp và đầm theo yêu cầu của gốc tựa thiết kế.

3)  Trước khi san lấp phải vệ sinh sạch rác bẩn và tiêu nước đọng trong rãnh, không được đổ vật liệu san lấp khi còn nước trong rãnh.

4)  Khu vực ống (cách đỉnh ống 300mm trở xuống đáy lớp đệm) phải phân lớp đối xứng để san lấp, cấm san lấp một bên. Độ dày san lấp mỗi lần phải căn cứ vào vật liệu và cách san lấp để lựa chọn, Khi dùng đất, đá dăm hoặc đá mạt nên chọn độ dày là 300 mm, dùng cát nên chọn độ dày là 150 mm.

5)  Đầm nén ở khu vực ống phải bắt đầu đồng thời từ hai bên vách rãnh, tiến dần dần vào đường ống; cấm đầm nén một bên. Độ chặt của vật liệu san lấp thực hiện theo mục 5.6.12 của tiêu chuẩn này.

6)  Đất san lấp đường ống phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia về phân loại cát bột, cát mịn, cát hạt trung, cát thô, đá mạt, đá dăm, sỏi. Khối lượng cuội sỏi, cát thô phải chiếm trên 50% khối lượng hỗn hợp vật liệu san lấp.

7)  Vật liệu san lấp ống ưu tiên lựa chọn là đất đào rãnh nhưng cần phải phù hợp với các yêu cầu sau:

Không có đá tảng hay đá cuội lớn, kích thước vượt quá giá trị cho phép. Kích thước lớn nhất phải phù hợp với quy định trong bảng 7.

Bảng 7 – Giá trị giới hạn của kích thước lớn nhất của đất đá san lấp

Đường kính danh định của ống, mm	Kích thước đá, cuội v.v…, mm
DN ≤ 500	13
600 < DN ≤ 1800	19
DN > 1800	25

–  Không có hòn đất lớn hơn 2 lần viên đá cuội, có rác và tạp chất hữu cơ.

8)  Khi lựa chọn vật liệu san lấp phải xét tới tính tương thích của nó với đất nguyên thổ. Vật liệu san lấp phải không bị xói trôi hoặc trộn lẫn với đất nguyên thổ, và phải tránh đất nguyên thổ xâm nhập vào vật liệu san lấp.

9)  Đối với thành phần vật liệu san lấp không phù hợp phải có biện pháp để tách nó ra khỏi các vật liệu khác, tránh nước xâm nhập vào khu vực đường ống gây xói trôi hoặc xê dịch vật liệu san lấp.

6.3.6  An toàn lao động và các vấn đề khác

1)  Không để đường ống gần nơi có nguồn nhiệt không được che chắn. Khi lắp ráp đường ống phải tránh cháy do hàn điện hoặc do tia lửa bắn ra khi cắt kim loại.

2)  Trước khi tiến hành cẩu ống phải kiểm tra sự an toàn của máy cẩu, người không được đứng phía dưới ống đang treo trên móc cẩu.

3)  Rãnh đào phải đảm bảo theo yêu cầu thiết kế, công nhân đào đất phải luôn quan sát để phát hiện khả năng sạt mái, khi cần thiết phải bố trí hệ thống bảo vệ vách rãnh đào.

4)  Trong quá trình bốc xếp, vận chuyển, lắp đặt đường ống, đầm chặt đất san lấp v.v… cần nghiêm túc tiến hành thao tác theo quy trình thiết kế, tránh xảy ra sự cố.

7  Nghiệm thu

7.1  Kiểm tra độ uốn của thành ống theo phương đường kính

7.1.1  Sau khi lắp đặt và san lấp đường ống, trong vòng 24 giờ phải đo đạc giá trị độ uốn ban đầu theo phương đường kính của đường ống.

7.1.2  Giá trị của độ uốn ban đầu và lâu dài của đường ống theo phương đường kính sau khi lắp đặt và chôn lấp không được vượt quá quy định trong bảng 8.

1)  Đường ống sau khi lắp đặt xong, thành ống không được xuất hiện các hiện tượng lồi lõm, bẹp và các hiện tượng đột biến khác.

Bảng 8 – Giá trị độ uốn cho phép theo phương đường kính.

Nhóm đất nguyên thổ		1	2	3	4
Đường kính danh định của ống DN ≥ 300 mm	1. Trị trung bình ban đầu (%)	3,0	3,0	2,5	2,0
	2. Trị trung bình lâu dài (%)	5,0	5,0	5,0	5,0
CHÚ THÍCH: Nhóm đất nguyên thổ theo quy định ở phụ lục D.

7.1.3  Khi giá trị của độ uốn ban đầu của đường ống theo phương đường kính sau khi lắp đặt lớn hơn quy định trong bảng 8 thì phải tiến hành san lấp lại để cho giá trị này nằm trong phạm vi quy định. Hiệu chỉnh độ uốn theo phương đường kính có thể tiến hành theo trình tự sau:

1)  Khi độ uốn vượt quá giá trị trong bảng 8 nhưng không quá 8% thì:

–  Đào vật liệu san lấp đến khi lộ 85% đường kính ống. Khi đào đến sát đỉnh và mặt bên của ống phải đào bằng dụng cụ thủ công.

–  Kiểm tra sự tổn thương của đường ống, nếu có phải tiến hành sửa chữa hoặc thay mới.

–  Khi đất nguyên thổ không bị xáo trộn thì tiến hành đầm nén lại vật liệu san lấp ở bên hông ống, khi đất nguyên thổ bị xáo trộn thì phải khôi phục lại trước khi lấp và đầm nén.

–  San lấp lại bằng vật liệu phù hợp, phân lớp đối xứng san lấp khu vực ống, đầm nén mỗi lớp vật liệu san lấp, khống chế độ lệch của đường ống.

–  San lấp đến cao trình thiết kế, đồng thời kiểm tra biến dạng của đường ống về sự phù hợp với quy định trong bảng 8.

2)  Khi độ uốn của đường ống vượt quá 8% thì phải thay thế bằng ống mới.

7.1.4  Giá trị của độ uốn ban đầu của đường ống theo phương đường kính sau khi lắp đặt có thể tiến hành kiểm tra theo trình tự sau:

1)  Hoàn thành san lấp đến cao trình thiết kế.

2)  Tháo dỡ các tấm chắn tạm thời (nếu có).

3)  Khóa thiết bị tiêu nước (nếu có).

4)  Đo đạc và ghi chép đường kính trong của đường ống theo phương thẳng đứng.

5)  Tính giá trị độ uốn theo phương đường kính (%) theo công thức (33):

f_đk = ((D_ott – D_olđ)/D_ott) x 100%       (33)

trong đó:

f_đk                  là giá trị độ uốn theo phương đường kính, mm;

D_ott               là đường kính trong thực tế của ống, mm;

D_olđ              là đường kính trong theo phương thẳng đứng sau khi lắp đặt.

7.2  Thử nghiệm áp lực

7.2.1  Thử nghiệm áp lực nước phải thực hiện theo phương pháp được quy định trong TCVN 8636 : 2011 và hướng dẫn của nhà sản xuất. Áp lực thử nghiệm theo quy định của thiết kế, lượng nước rò rỉ cho phép áp dụng theo tiêu chuẩn của đường ống thép.

7.2.2  Sau khi lắp đặt xong đường ống phải nhanh chóng tiến hành thử nghiệm áp lực, chiều dài mỗi đoạn ống thử có thể lựa chọn giữa các van, nhà van trên đường ống nhưng không nên vượt quá 1km.

7.2.3  Trước khi thử nghiệm áp lực phải kiểm tra sự phù hợp theo các yêu cầu sau:

1)  Độ uốn theo phương đường kính của đường ống không vượt quá giá trị quy định trong bảng 8, đầu nối lắp đặt chính xác. Hệ thống néo giữ (mố néo và mố đỡ) bố trí đúng vị trí và đảm bảo cường độ quy định trong hồ sơ thiết kế, hoàn thành việc san lấp ống (nếu tuyến ống có đủ lực neo giữ đảm bảo không bị dịch chuyển thì có thể cho phép đầu nối lộ ra ngoài), van và bơm đã được cố định tốt, đồng hồ áp lực đã được lắp và bố trí ở điểm thấp nhất của đường ống.

2)  Khi nạp nước vào ống, mở van thoát khí để khí thoát ra. Nạp nước sạch vào đường ống để ngâm, thời gian ngâm không được ít hơn 1 ngày.

3)  Áp lực thử nghiệm tại hiện trường lấy bằng 1,5 lần áp lực làm việc.

7.2.4  Thử nghiệm áp lực nước phải thực hiện phù hợp với các yêu cầu sau:

1)  Cho đường ống chịu áp từ từ, đầu tiên từng bước nâng áp lực trong đoạn ống thử nghiệm đến áp lực làm việc, kiểm tra đường ống và các vị trí đấu nối, nếu không phát hiện rò rỉ thì tiếp tục nâng cao dần đến áp lực thử nghiệm (1,5 lần áp lực làm việc), quan sát trong 10 phút, nếu giá trị áp lực trong ống không giảm hoặc giảm không quá 0,05 MPa thì đạt yêu cầu quy định.

2) Lượng nước rò rỉ bình quân trên 1m dài của đoạn ống thử nghiệm tính theo công thức (34):

 (34)

trong đó:

q          là lượng nước rò rỉ bình quân trên 1m dài của đoạn ống thử nghiệm, lít/min;

w          là lượng nước rò rỉ làm áp lực nước trong ống giảm đi 0,1 MPa, lít;

T₁                   là thời gian tính đến khi quan sát thấy áp lực trong đường ống giảm đi 0,1 MPa, min;

T₂                   là thời gian tính đến khi ngừng bơm nước vào ống để quan sát rò rỉ, min;

L          là chiều dài của đoạn ống thử nghiệm, m.

Lượng nước rò rỉ cho phép của đường ống nhựa cốt sợi thủy tinh được lấy tương tự lượng nước rò rỉ cho phép của đường ống thép quy định trong TCVN 8636 :2011.

7.2.5  Khi độ giảm của áp lực thử nghiệm vượt quá quy định, phải kiểm tra nguyên nhân rò rỉ. Nếu đầu nối bị hở phải lắp lại cho khít, nếu có lỗ rò phải bịt lại. Sau đó tiến hành thử nghiệm lại, cho đến khi đạt yêu cầu quy định.

7.2.6  Thí nghiệm kín nước (cũng còn gọi là thí nghiệm tích nước) có thể thực hiện theo phương pháp quy định trong TCVN 8636:2011.

7.3  Súc rửa ống và khử độc

Với đường ống cấp nước, sau khi thử nghiệm áp lực nước, trước khi nghiệm thu hoàn công phải tiến hành súc rửa ống và khử độc, phương pháp thực hiện theo quy định trong TCVN 8636 : 2011.

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu ống

Có thể sử dụng các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu ống nhựa cốt sợi thủy tinh sau đây:

–  Dung trọng:                                       (từ 1,7 đến 2) Tấn/m³.

–  Mô đun đàn hồi uốn hướng vòng:       (từ 8 000 đến 30 000) MPa.

–  Hệ số Poisson:                                  từ 0,30 đến 0,40

–  Hệ số giãn dài:           Ống đúc ly tâm:            hướng vòng 2×10^-5/°C; hướng dọc 3×10^-5/°C

Ống cuốn sợi bên ngoài:           hướng vòng 1×10^-5/°C ;             hướng dọc 2x10^-5/°C

 

Phụ lục B

(Quy định)

Mô đun biến dạng tổng hợp của đất san lấp bên thành ống

B.1  Quy định chung

Mô đun biến dạng tổng hợp của đất san lấp bên thành ống được xác định dựa vào tính chất của đất, dung trọng sau khi đầm nén và sự đánh giá tổng hợp về tính chất của đất hai bên thành rãnh đào ở trạng thái ban đầu.

B.2  Phương pháp xác định

Mo đun biến dạng tổng hợp của đất san lấp bên thành ống (E_d) xác định theo công thức (B.1):

E_d = ξ E_c           (B.1)

ξ =   (B.2)

trong đó:

E_c         là mô đun biến dạng của đất san lấp bên thành ống ứng với dung trọng thiết kế sau khi đầm nén, MPa; xác định thông qua thí nghiệm, khi không có số liệu thí nghiệm có thể tham khảo bảng B.1 để lựa chọn.

E_n                  là mô đun biến dạng của đất nguyên thổ trạng thái ban đầu ở hai bên thành rãnh đào, MPa; xác định thông qua thí nghiệm; khi không có số liệu thí nghiệm có thể tham khảo bảng B.1 để lựa chọn.

ξ           là hệ số hiệu chỉnh tổng hợp. Đối với đường ống lắp đặt kiểu chôn lấp, khi B_t/D₁ > 5, lấy ξ = 1.0.

a₁, a₂         là tham số có liên quan đến tỷ số giữa chiều rộng B_t của rãnh ở vị trí làm ống và đường kính ngoài D₁ của ống, lựa chọn theo bảng B.2.

 

Bảng B.1 – Mô đun biến dạng của đất nguyên thổ và đất san lấp bên thành ống (MPa)

Hệ số đầm chặt của đất san lấp, %		85	90	95	100
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn, N		4 < N ≤ 14	14 < N ≤ 24	24 < N ≤ 50	N > 50
Loại đất	1. Đá dăm, đá cuội	5	7	10	20
	2. Đá dăm, đá cuội. Hàm lượng của đất hạt mịn không lớn hơn 12%	3	5	7	14
	3. Đá dăm, đá cuội. Hàm lượng của đất hạt mịn lớn hơn 12%	1	3	5	10
	4. Đất dính hoặc đất bột (WL < 50%) Hàm lượng hạt cát lớn hơn 25%	1	3	5	10
	5. Đất dính hoặc đất bột (WL > 50%) Hàm lượng hạt cát nhỏ hơn 25%	–	1	3	7
CHÚ THÍCH: 1) Trị số trong bảng chỉ thích phù hợp đối với đất san lấp có chiều dày dưới 10 m. 2)  Mô đun biến dạng của đất san lấp (Ec) có thể lấy theo độ chặt yêu cầu, độ chặt trong bảng (%) là tỷ số giữa dung trọng khô của đất đắp sau khi đầm và dung trọng khô lớn nhất của chính loại đất đó đạt được bằng thí nghiệm đầm Proctor trong phòng thí nghiệm. 3)  Mô đun biến dạng của đất nguyên thổ ở hai bên thành rãnh đào (En) có thể xác định theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn. 4)  WL – Giới hạn chảy của đất dính. 5)  Đất hạt mịn là đất có đường kính hạt nhỏ hơn 0,075 mm. 6)  Cát là đất có đường kính hạt (từ 0,075 đến 2,0) mm.

 

Bảng B.2 – Tham số tính toán a₁ và a₂

	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0
a1	0,252	0,435	0,527	0,680	0,838	0,948
a2	0,748	0,565	0,428	0,320	0,162	0,052

 

Phụ lục C

(Quy định)

Đấu nối đường ống vào nhà van, giếng kiểm tra và tường cứng

C.1  Đấu nối đường ống vào nhà van, giếng kiểm tra

Hình C.1 – Sơ đồ đấu nối đường ống vào nhà van, giếng kiểm tra

C. 2  Đấu nối đường ống với tường cứng

                        a) Phương pháp 1                                 b) Phương pháp 2

Hình C.2 – Sơ đồ đấu nối đường ống với tường cứng

CHÚ THÍCH:

1) Chiều dài lớn nhất của ống ngắn là giá trị nhỏ nhất trong hai trị số 2 m và 2 DN.

2) Chiều dài nhỏ nhất của ống ngắn là giá trị lớn nhất trong hai trị số 1 m và 1 DN.

 

Phụ lục D

(Quy định)

Phân nhóm đất nguyên thổ

Tiêu chuẩn này phân đất nguyên thổ làm 4 nhóm:

1)  Đất rất ổn định;

2)  Đất rời ở trạng thái chặt;

3)  Đất sét tương đối cứng;

4)  Đất hữu cơ tương đối kém.

Nhóm đất thể hiện rõ loại đất và độ chặt của đất, có thể tổng hợp đề xác định môdun biến dạng của đất và khả năng chống đỡ của nó đối với vật liệu san lấp đường ống. Chỉ tiêu để lượng hóa độ chặt của đất là số lần đầm nén (chỉ số xuyên tiêu chuẩn) xác định theo bảng D.1.

Bảng D.1 – Bảng phân nhóm đất nguyên thổ

Phân nhóm đất	1	2	3	4
1. Đất sét (hạt nhỏ)	Rất Cứng	Cứng	Trung bình	Mềm
2. Đất cát (hạt nhỏ)	Rất chặt	Chặt	Trung bình	Tơi
3. Chỉ số xuyên tiêu chuẩn	Trên 30	Từ 16 đến 30	Từ 10 đến 15	Dưới 10
CHÚ THÍCH: 1) Bảng này tham khảo TCVN 4253:2012 để quy định. 2) Chỉ số xuyên tiêu chuẩn xác định theo thí nghiệm và phải phù hợp với các quy định của TCVN 4253: 2012. 3) Với đất đa phần là các hạt mịn (đất dính hoặc keo dính), cường độ kháng cắt chủ yếu là lực dính (lực hút tự nhiên giữa các hạt). Loại đất này bao gồm đất sét, bột sét và hỗn hợp đá cát kết. 4) Nếu giữa các hạt không có sức hút tự nhiên thì cường độ kháng cắt chủ yếu quyết định bởi cường độ đầm chặt của đất (độ chặt). Loại đất này bao gồm cát, cuội sỏi, và các loại đá khác.

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

4  Yêu cầu chung

5  Thiết kế

6  Lắp đặt

7  Nghiệm thu

PHỤ LỤC

Phụ lục A (Tham khảo): Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu chế tạo ống

Phụ lục B (Quy định): Mô đun biến dạng tổng hợp của đất san lấp bên thành ống

Phụ lục C (Quy định): Đấu nối đường ống vào nhà van, giếng kiểm tra và tường cứng

Phụ lục D (Quy định): Phân nhóm đất nguyên thổ