顶管施工顶力及允许土抗力计算

1、1、后座反力计算忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在 工作坑后的土体上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的反力或土抗力F应为的总顶进力P的1.21.6倍，反力F采用下式计算：丘广F厌*/ H £I2J式中：R总推力之反力，kN；a 系数，取a =1.52.5，计算中取2。b后座墙的宽度，取5m, » » 、 _3丫土的容重，kN/m;h 后座墙的高度，取4mK被动土压系数，Kp tan(45/ 2)；c土的内聚力，kPa；h地面到后座墙顶部土体的高度，见表1。表1各基坑h取值表井号基坑尺寸坑深(m)后背墙咼(m墙顶到地面的 高

2、h (m)W1 Y1平面异形面积127m27.9183.918W3 Y39mx9m7.993.99W6 Y59mx9m8.1324.132W9 Y79mx9m8.25844.258W11 Y99mx9m8.3664.366Y' 29mx5m5.4921.492Y旧29mx5m6.6812.681W日29mx5m6.2342.234W 3、Y'59mx9m6.7482.748管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa, 丫 =19.1 kN/m, =15.07°将数据代入公式：R=8913.2KN(4) 工作基坑W9 Y7的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层

3、，C=10.14kPa, 丫 =17.9kN/m , © =4.18 °将数据代入公式：R=6048.5KN(5) 工作基坑W11 Y9的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=4.366m。将数据代入公式：R=5840.9KN(6) 工作基坑Y 2的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa, 丫 =19.1kN/m,© =15.07° h=1.492m。将数据代入公式：R=5488.1KN(7) 工作基坑丫旧2的后背墙反力计算管道所在的

4、土层为淤泥质粘土层，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.681m。将数据代入公式：R=4468.3KN(8) 工作基坑W日2的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.234m。将数据代入公式：R=4104.2KN(9) 工作基坑W 3、丫5的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层，C=7.68kPa, 丫 =17.9kN/m , © =3.74 ° h=2.748m。将数据代入公式：R=4522.9KN2、顶

5、管顶进时最大顶力计算1、顶进阻力计算根据GB50268-2008给水排水管道工程施工施工及验收规范中 6.3.4 式计算。总顶进阻力：Fp=n DoLf k+N式中Fp-顶进阻力（KN ；Db-管道外径（m ；L-管道设计顶进长度；fk-管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（KN/mf）,本工程顶进土层为粉质粘土层，所用管材为钢筋混凝土管，取值5.0 KN/m2。N -顶管机的迎面阻力（KN）；Nf = n（ Dg-t ） tRDg -顶管机外径（mn）,其值取管道外径；R-挤压阻力（KN/nf）, 300 500KN/m，取 400 KN/m2;t-工具管刃脚厚度（m）,取0.15m。类别管道内

6、经（mm壁厚（mm管道外径D）（mm顶进长度（mY' 2 Y' 11200120144076Y' 2Y旧11200120144076W 日 2 W 2、Y' 48008096019Y 旧 2 W 2、Y' 42000200240055W 3、Y' 5 W 2、Y' 42000200240080W 3、Y' 5 W 4、Y' 62000200240080(1) 对于Y' 2Y' 1与Y' 2Y旧1段，因为管径、管长均相同，故只 需计算一个即可。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) 对于 W日2W 2、Y' 4与Y旧2W 2、Y' 4段，取管径、管长 均大的后者计算。Fp=n D0Lf k+N=3.14*2.4*55*5+3.14*(2.4-0.15 ) *0.15*400=2496.3KN=249.6t为管径、管长均相同，故只需计算一个即可Fp= n DoLf k+N=3.14*2.4*80*5+3.14*(2.4-0.15 ) *0.15*400=3438.3KN=343.8t顶管阻力与各承载力对比表顶进区间最大顶进力（t）后背墙允许承载力（t）管道允许承载

8、力(t )墙后土抗力允许值（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本工程段顶管施工最大顶力为449.3X 1.3=584.140200F=Ec* n *D*tEc=3.25*10 4MPaD取顶管工程中管径最小值0.8m。t=0.08m代入数值得：653120t874.44891.32604.85584.1W12 Y10Y' 2 Y' 1Y' 2Y旧1二者较大值为 196.1 X5

9、48.81.3=254.9W日2W2、Y' 4Y旧2W2、Y' 4二者较大值两个工作坑为 249.6 X的较小值为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通过计算可得：对于任意顶管区间，后背墙允许承载力、墙后土抗力允 许值、管道允许承载力中的最小值均大于顶管时的最大阻力，所以本工程顶 管施工不需要增设中继间。(1)工作基坑W1 Y1的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa, 丫 =19.1 kN/m1 2 3，© =15.0