市政管道工程中經常提到的剛性管道和柔性管道究竟是指哪類管道？鋼管究竟算剛性管道還是柔性管道？下面按照GB 50268-2008《給水排水管道工程施工及驗收規範》中的定義給大家介紹一下。
一、什麼是剛性管道（Rigid Pipeline）？
● 定義
剛性管道主要依靠管體材料強度支撐外力的管道，在外荷載作用下其變形很小，管道的失效是由于管壁強度的控制。
● 剛性管道的特點：
—— 高強度
主要依靠其材料本身的強度來承受外部荷載和壓力，而不是依靠管道周圍的土壤或其他環境因素。
—— 低變形：
在受力或荷載作用下，剛性管道的變形非常有限，通常保持較為固定的形狀。
—— 管壁強度控制失效：
管道的結構穩定性主要由管道壁的強度決定，管道的失效通常是由于管壁強度不足，而不是因為變形過大，管壁的強度是設計和使用中的關鍵因素。
—— 抗沖擊性強：
具有良好的抗沖擊性和耐久性，能夠抵抗機械損傷和外部沖擊，适用于高壓、高強度的工程環境。
—— 低環境适應性：
由于管道的低變形特性，對地基沉降、地震等環境變化的适應性較差，容易在這些條件下受損。
● 常見剛性管道類型：
—— 鋼筋混凝土管道
鋼筋混凝土管道是由鋼筋和混凝土組合而成的管道，其中鋼筋提供抗拉強度，混凝土提供抗壓強度，廣泛用于承受高壓的市政和基礎設施工程。
—— 預（自）應力混凝土管道
預應力混凝土管道是在混凝土澆築前對鋼筋施加預應力，使管道在使用時能夠更好地抵抗外部荷載和内部壓力，進而減少裂縫和變形。
—— 預應力鋼筒混凝土管道
在預應力混凝土管道的基礎上，内層增加了鋼筒，增強管道的防滲性和抗壓能力，常用于高壓輸水和輸氣工程。
二、什麼是柔性管道（Flexible Pipeline）？
● 定義
在外荷載作用下變形顯著的管道，豎向荷載大部分由管道兩側土體所産生的彈性抗力所平衡，管道的失效通常由變形造成，而不是管壁的破壞。
● 柔性管道的特點：
—— 适應性強：
柔性管道能夠适應地面沉降、建築物沉降等地質和結構變動，因而在施工時對地基的要求較低。
—— 彎曲性好：
柔性管道在鋪設過程中可以進行彎曲、繞過障礙物，适用于複雜的地形和管道布局。
—— 承受能力：
柔性管道在受外部荷載時，會發生較大的變形，但通過土壤的彈性抵抗來平衡垂直荷載，主要依賴土壤對管道的支援力。
—— 抗震性能：
柔性管道具有較好的抗震性能，能夠在地震等災害中保持管道系統的穩定性。
● 常見柔性管道類型：
—— 鋼管
主要包括不鏽鋼管、焊接鋼管、無縫鋼管、鍍鋅鋼管、以及合金鋼管、塗塑鋼管等。
—— 化學建材管
根據GB 50268-2008規範，化學建材管指玻璃纖維管或玻璃纖維增強熱固性塑膠管（簡稱玻璃鋼管）、硬聚氯乙烯管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）及其鋼塑複合管的統稱。
—— 柔性接口的球墨鑄鐵管
指采用球墨鑄鐵材料制成，并通過柔性連接配接件（如橡膠圈、柔性接頭）連接配接的管道。球墨鑄鐵具有優良的機械性能和耐腐蝕性，柔性連接配接則使管道能在地基變動或震動時适應一定的位移，減少因剛性連接配接可能造成的損壞。
三、剛性管道與柔性管道的綜合對比
最後，通過表格的形式，将剛性管道與柔性管道進行一個綜合比較
| 特性 | 剛性管道 | 柔性管道 |
| 材料 與結構 | 由強度高且剛性的材料(如混凝土管)制成，結構穩定 | 由柔韌性材料(如PE、PVC管、柔性連接配接的球墨鑄鐵管)制成，具有一定的彎曲能力 |
| 變形 能力 | 變形能力有限，結構保持相對固定 | 能夠适應一定程度的變形和彎曲。 |
| 承載 機制 | 主要依賴管道自身的強度來承受荷載，失效由管壁破裂或變形引起 | 依賴周圍土壤或環境的彈性來分擔荷載，失效通常由于過度的變形。 |
| 抗震 性能 | 抗震性能較差，可能在地震等動态荷載下出現破壞 | 抗震性能較好，能夠在地震等動态荷載下保持穩定 |
| 施工 要求 | 對基礎要求較高，需要精确支撐和固定 | 施工對基礎要求較低，适應地基變化和複雜地形 |
| 應用 場景 | 高強度和高穩定性要求的場合，如高壓輸水管道 | 适用于複雜地形和需要适應地基變化的場合，如給水和排水系統 |
有個問題就是按照這個規範，鋼管被歸類為柔性管道，而不是我們通常所認為的剛性管道，原因的話貌似是這個規範主要基于其在外荷載作用下的受力行為和變形特性，而不是傳統意義的材料特性，有明白的朋友可以評論區聊聊。