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高速铁路对路基的稳定性和工后沉降有着极为严格的要求,而地下水的有效疏排是保证路基长期稳定运行的关键因素之一。某高速铁路客运专线穿越我国南方红黏土地区,该区域年降雨量超过1500毫米,红黏土具有遇水膨胀、陕西汉中同城失水收缩的工程特性,路基水害防治难度极大。设计单位在对多种排水方案进行综合比选后,创新性地将曲纹网状透水管应用于路基基床的排水系统中。曲纹网状透水管被埋设在路基基床底层与填料层之间的排水垫层内,沿线路方向每10米设置一道横向排水管,两侧纵向排水管连通后接入路肩处的排水沟。


聚乙烯网型透水管的技术经济优势是其能够快速替代传统排水材料的重要原因,需要进行的综合效益分析。从技术性能看,PE网管的开孔率比普通的渗排水管高几十倍,集水能力是一般地下暗沟集水管道的5至10倍,流体流动速率是相同直径的钢筋混凝土管或波纹管的2到3倍。选用小管径也能达到同样效果,从而节省投资。从力学性能看,抗压强度高,环刚度好,柔性好,能适应土体变形。从耐久性能看,耐腐蚀、陕西汉中同城抗老化,使用寿命长,维护成本低。从工程造价看,虽然材料单价高于传统碎石盲沟,但由于重量轻、陕西汉中附近运输成本低、陕西汉中施工速度快、陕西汉中当地人工成本省,综合造价通常低于传统方案。PE网管的管内壁比较光滑,粗糙度系数很低,再加上又有很高的开孔率,所以不容易发生堵塞。流体流动速率高,大约是相同直径的钢筋混凝土管、陕西汉中本地塑料盲沟、陕西汉中本地波纹打孔管或软式透水管的两三倍。在施工效率方面,PE网管重量轻、陕西汉中同城连接简单,施工进度快,可显著缩短工期。聚乙烯网型透水管的使用年限极长,全寿命周期成本显著低于传统排水材料。PE网管在排放渗透水、陕西汉中附近降低和控制地下水位、陕西汉中加固软土体和土体崩滑等工程措施中得到了越来越广泛的应用,是目前渗排水管材中性能的产品。



聚乙烯网型透水管在流体流动速率方面表现优异,是相同直径的钢筋混凝土管、陕西汉中同城塑料盲沟、陕西汉中本地波纹打孔管或软式透水管的两三倍。这一优势源于其光滑的管内壁和合理的结构设计。PE网管的管内壁比较光滑,粗糙度系数很低,水流通过时摩擦阻力小,能量损失少,因此流动速度快。在相同的坡度条件下,聚乙烯网型透水管能够输送更多的水流量,或者在输送相同水量的情况下可以采用更小的管径。高流动速率还有利于缩短排水时间,在暴雨条件下能够快速将积水排走,减少地表积水和土体饱和时间。聚乙烯网型透水管的水力性能与其开孔率密切相关:开孔率高意味着更多的水可以进入管内,管内壁光滑意味着水可以快速流动,两者协同作用,实现了卓越的排水效率。研究表明,在相同条件下,聚乙烯网型透水管的通水能力是传统排水管材的2至3倍。这一性能优势在工程实践中具有重要的经济意义——可以采用较小直径的管材满足较大的排水需求,从而降低材料成本和施工成本。聚乙烯网型透水管的高流动速率还减少了水流在管内停留的时间,降低了细颗粒在管内沉积的风险,有利于保持管道的长期通畅。



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