Vì sao cùng là ống HDPE nhưng tuổi thọ tuyến thoát nước có thể chênh lệch hàng chục năm

1. Hiểu đúng: Ống thoát nước không làm việc một mình

Trong thiết kế tuyến thoát nước chôn ngầm, ống + đất xung quanh tạo thành một hệ kết cấu.
Sai lầm phổ biến là chỉ nhìn vào:

• Cường độ vật liệu HDPE

• Độ dày thành ống

• Giá thành / nhà cung cấp

Trong khi tuổi thọ tuyến lại phụ thuộc lớn vào:

• Độ cứng vòng của ống (Ring Stiffness – SN)

• Khả năng phân bố và truyền tải ứng suất từ đất sang ống

• Mức độ tương tác đất – ống theo thời gian

👉 Đây là điểm mấu chốt tạo ra khác biệt giữa ống nhựa gân xoắn HDPE và ống xoắn thường.

2. Cơ học đất – ống: tải trọng thực tế đi vào ống như thế nào?

Khi chôn ống dưới đất, ống chịu đồng thời:

• Tải trọng thẳng đứng

  • Trọng lượng đất phủ

  • Hoạt tải (xe cộ, kết cấu phía trên)

• Áp lực ngang

  • Từ đất hai bên hông ống

  • Phát sinh khi đất bị nén và tái phân bố ứng suất

Trong điều kiện lý tưởng:

• Đất hông được đầm tốt

• Ống đủ độ cứng vòng

👉 Hệ đất – ống sẽ chia sẻ tải, ống chỉ biến dạng trong giới hạn cho phép.

3. Vì sao cùng là Ống HDPE nhưng độ bền tuyến khác nhau?

Vấn đề không nằm ở “nhựa HDPE”

👉 Mà nằm ở hình học kết cấu của thành ống.

➡️ Ống gân xoắn HDPE tận dụng hình học để:

• Tăng mô men quán tính tiết diện

• Giảm ứng suất tập trung

• Hạn chế biến dạng dài hạn (creep)

4. Oval hóa – “kẻ giết chết tuổi thọ tuyến” mà hiện trường hay bỏ qua

Trong thực tế thi công:

• Đầm đất không đồng đều

• Độ chặt hai bên hông kém

• Mực nước ngầm thay đổi

👉 Ống sẽ oval hóa theo phương ngang.

Với ống xoắn thường:

• Oval hóa xảy ra sớm

• Thành ống mỏng → dễ vượt giới hạn đàn hồi

• Xuất hiện biến dạng dư

Với ống HDPE:

• Gân xoắn đóng vai trò khung chịu lực

• Hạn chế biến dạng ngang

• Giữ ổn định tiết diện trong thời gian dài

➡️ Đây là lý do hai tuyến dùng cùng vật liệu HDPE, nhưng:

• Một tuyến sau 5–7 năm bắt đầu lún, xẹp

• Tuyến còn lại vận hành ổn định 30–50 năm

5. Góc nhìn của người duyệt bản vẽ: đừng chỉ nhìn SN trên giấy

SN là chỉ số quan trọng, nhưng chưa đủ.

Người duyệt cần kiểm tra thêm:

• SN đạt được là do độ dày hay hình học gân

• Ống có được thiết kế để:

  • Làm việc cùng đất?

  • Hay “tự gồng mình” chịu tải?

Ống gân xoắn HDPE:

• SN cao nhờ hình học

• Hiệu quả cơ học thực tế cao hơn cùng SN danh nghĩa

• Biến dạng dài hạn thấp hơn

6. Kết luận kỹ thuật (nói thẳng cho hiện trường)

• Ống thoát nước chôn ngầm là bài toán cơ học đất – ống, không phải bài toán nhựa.

• Cùng là HDPE nhưng:

  • Ống xoắn thường: phụ thuộc nhiều vào thi công

  • Ống gân xoắn HDPE: an toàn kết cấu cao hơn, biên sai số lớn hơn

• Với tuyến:

  • Đất yếu

  • Tải trọng giao thông

  • Yêu cầu tuổi thọ dài

👉 Ống nhựa gân xoắn HDPE là lựa chọn hợp lý về mặt cơ học, không chỉ vật liệu.