水中鋪設塑料管道的設計計算是比較復雜和特殊的。主要原因是水下的環(huán)境條件復雜和特殊，例如水流的作用力，波浪的作用力。此外水中管道在鋪設過(guò)程中承受的負載和鋪設后承受的負載是不同的，例如在采用漂浮-下沉法鋪設時(shí)管道可能要承受較大的彎曲度，因此還需要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行沉降過(guò)程的設計計算。上通過(guò)近50年的研究和實(shí)踐，目前水中鋪設塑料管道的設計計算已經(jīng)形成一套完全體系。我們可以充分利用這些經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗證的成熟經(jīng)驗。
水中鋪設塑料管道的設計計算包括：水力的設計計算—根據工程要求的流量等條件確定需要的管道通徑等；設計計算的方法和通常的HDPE管道是類(lèi)似的。
管道結構的設計計算—根據負載確定管道的應力和應變，結合使用條件選擇管道的材料等級和SDR值（壁厚）的基本設計原則是和通常HDPE管道一致的。復雜和困難的是如何確定各種負載的性質(zhì)和度量。
這些負載包括內壓、外壓（水和土壤）、水錘、溫度變化、彎曲、水流作用力、波浪作用力、管道背座在巖石或石塊時(shí)的集中負載和懸空管道的重量等。這些負載分別在管道壁中形成軸向和徑向的拉伸應力和壓縮應力，由此合成的應力必須小于材料允許的設計應力。PE材料有蠕變和松弛的特性，由于負載形成的應力和應變是時(shí)間的函數，因此，必須核對短期和長(cháng)期兩種情形。
要注意水下管道除了可能承受內壓負載外常常承受到較大的外壓負載。所以基于****合成應力選用的SDR后還需要驗算抵抗外壓下發(fā)生壓屈失穩或管材壓塌。
壓重塊的設計計算—壓重塊的設計是要保證管道在水底的穩定性，包括垂直方向的力平衡和水平方向的力平衡。垂直方向的力平衡是重力與浮力及升力的平衡，水平方向的力平衡是拖力和摩擦力的平衡。
設計計算的主要內容是重力、浮力、升力、拖力的確定。升力和拖力是由水流和波浪作用力產(chǎn)生的，所以先根據水流和波浪的資料計算出水流和波浪作用力。
根據計算和經(jīng)驗，壓重一般不需要超過(guò)管道排水量的65%，大多數情況下相當排水量25到50%的壓重 足夠。
沉降過(guò)程的設計計算--和在陸地上鋪設管道明顯不同，水中管道在鋪設過(guò)程中承受的負載和鋪設后承受的負載是不同的。在管道沉降過(guò)程中如果控制不當可能因為彎曲過(guò)度發(fā)生破壞（壓屈失穩）。因此對于控制沉降過(guò)程中力平衡的參數：氣壓（管道充氣部分）、拖力、沉降速度都要事前計算和設計好。一般推薦沉降速度約為500米/小時(shí)。
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