頂管施工頂力及允許土抗力計算

1、1、后座反力計算忽略鋼制后座的影響，假定主頂千斤頂施加的頂進力是通過后座墻均勻地作用在 工作坑后的土體上，為確保后座在頂進過程中的安全，后座的反力或土抗力F應為的總頂進力P的1.21.6倍，反力F采用下式計算：丘廣F厭*/ H £I2J式中：R總推力之反力，kN；a 系數(shù)，取a =1.52.5，計算中取2。b后座墻的寬度，取5m, » » 、 _3丫土的容重，kN/m;h 后座墻的高度，取4mK被動土壓系數(shù)，Kp tan(45/ 2)；c土的內(nèi)聚力，kPa；h地面到后座墻頂部土體的高度，見表1。表1各基坑h取值表井號基坑尺寸坑深(m)后背墻咼(m墻頂?shù)降孛娴?高

2、h (m)W1 Y1平面異形面積127m27.9183.918W3 Y39mx9m7.993.99W6 Y59mx9m8.1324.132W9 Y79mx9m8.25844.258W11 Y99mx9m8.3664.366Y' 29mx5m5.4921.492Y舊29mx5m6.6812.681W日29mx5m6.2342.234W 3、Y'59mx9m6.7482.748管道所在的土層為粉質(zhì)粘土層，C=9.15kPa, 丫 =19.1 kN/m, =15.07°將數(shù)據(jù)代入公式：R=8913.2KN(4) 工作基坑W9 Y7的后背墻反力計算管道所在的土層為淤泥質(zhì)粘土層

3、，C=10.14kPa, 丫 =17.9kN/m , © =4.18 °將數(shù)據(jù)代入公式：R=6048.5KN(5) 工作基坑W11 Y9的后背墻反力計算管道所在的土層為淤泥質(zhì)粘土層，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=4.366m。將數(shù)據(jù)代入公式：R=5840.9KN(6) 工作基坑Y 2的后背墻反力計算管道所在的土層為粉質(zhì)粘土層，C=9.15kPa, 丫 =19.1kN/m,© =15.07° h=1.492m。將數(shù)據(jù)代入公式：R=5488.1KN(7) 工作基坑丫舊2的后背墻反力計算管道所在的

4、土層為淤泥質(zhì)粘土層，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.681m。將數(shù)據(jù)代入公式：R=4468.3KN(8) 工作基坑W日2的后背墻反力計算管道所在的土層為淤泥質(zhì)粘土層，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.234m。將數(shù)據(jù)代入公式：R=4104.2KN(9) 工作基坑W 3、丫5的后背墻反力計算管道所在的土層為淤泥質(zhì)粘土層，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.748m。將數(shù)據(jù)代入公式：R=4522.9KN2、頂

5、管頂進時最大頂力計算1、頂進阻力計算根據(jù)GB50268-2008給水排水管道工程施工施工及驗收規(guī)范中 6.3.4 式計算?？傢斶M阻力：Fp=n DoLf k+N式中Fp-頂進阻力（KN ；Db-管道外徑（m ；L-管道設計頂進長度；fk-管道外壁與土的單位面積平均摩阻力（KN/mf）,本工程頂進土層為粉質(zhì)粘土層，所用管材為鋼筋混凝土管，取值5.0 KN/m2。N -頂管機的迎面阻力（KN）；Nf = n（ Dg-t ） tRDg -頂管機外徑（mn）,其值取管道外徑；R-擠壓阻力（KN/nf）, 300 500KN/m，取 400 KN/m2;t-工具管刃腳厚度（m）,取0.15m。類別管道內(nèi)

6、經(jīng)（mm壁厚（mm管道外徑D）（mm頂進長度（mY' 2 Y' 11200120144076Y' 2Y舊11200120144076W 日 2 W 2、Y' 48008096019Y 舊 2 W 2、Y' 42000200240055W 3、Y' 5 W 2、Y' 42000200240080W 3、Y' 5 W 4、Y' 62000200240080(1) 對于Y' 2Y' 1與Y' 2Y舊1段，因為管徑、管長均相同，故只 需計算一個即可。Fp=n D0Lf k+N=3.14*1.44*76*5+

7、3.14*( 1.44-0.15 ) *0.15*400=1961.2KN=196.1t(2) 對于 W日2W 2、Y' 4與Y舊2W 2、Y' 4段，取管徑、管長 均大的后者計算。Fp=n D0Lf k+N=3.14*2.4*55*5+3.14*(2.4-0.15 ) *0.15*400=2496.3KN=249.6t為管徑、管長均相同，故只需計算一個即可Fp= n DoLf k+N=3.14*2.4*80*5+3.14*(2.4-0.15 ) *0.15*400=3438.3KN=343.8t頂管阻力與各承載力對比表頂進區(qū)間最大頂進力（t）后背墻允許承載力（t）管道允許承載

8、力(t )墻后土抗力允許值（t）W1 Y1 W0 Y0W1 Y1 863.79W2 Y2W3 Y3 W2 Y2W3 Y3 W5 Y4W6 Y5 W5 Y4W6 Y5 W7 Y6W9 Y7 W7 Y6W9 Y7 W10 Y8W11 Y9W10 Y8W11 Y9本工程段頂管施工最大頂力為449.3X 1.3=584.140200F=Ec* n *D*tEc=3.25*10 4MPaD取頂管工程中管徑最小值0.8m。t=0.08m代入數(shù)值得：653120t874.44891.32604.85584.1W12 Y10Y' 2 Y' 1Y' 2Y舊1二者較大值為 196.1 X5

9、48.81.3=254.9W日2W2、Y' 4Y舊2W2、Y' 4二者較大值兩個工作坑為 249.6 X的較小值為11.3=324.48410.4W 3、Y' 5 W 2、Y' 4343.8 X452.3W 3、Y' 5 W 4、Y' 61.3=446.9通過計算可得：對于任意頂管區(qū)間，后背墻允許承載力、墻后土抗力允 許值、管道允許承載力中的最小值均大于頂管時的最大阻力，所以本工程頂 管施工不需要增設中繼間。(1)工作基坑W1 Y1的后背墻反力計算管道所在的土層為粉質(zhì)粘土層，C=9.15kPa, 丫 =19.1 kN/m1 2 3，© =15.0