顶管推力计算公式辨析

PAGEPAGE1qWe

式中：We——管顶上方的土的垂直荷载（kPa； eW(2c)C eBeBec——土的内聚力（kPa；Ce——土的太沙基荷载系数（土的有效高度

Be 2KB BCe

1ee2K Be

式中：K——土的太沙基侧向土压力系数（K=1； ——土的摩擦系数（tg1sin(45)BB 2

t

) 式中：Bt——挖掘的直径（m； BtBcp 2P(1i)B(a2Htg)

式中：P'——汽车单只后轮的荷载(P'100kN) i——冲击系B——车身宽度（m； a——车轮接地度——车轮分布角度（45o）i11i0.65-0AFFBqWu'BC'

（kN（kNq——管周边均布荷载（kPa；2（u'tg2

u'（kPa；F013.2Bc将式（5）

FFBqu'LBC'LWu

BF

LW'

aF——总推力(kN)F0——初始推力a——管与土的摩擦系数（0.5~0.75Bc——管外径——管与土之间的剪切应力（kPa； （kN/m2'C

式中：——管周边的均布荷载（kPa；

C——管周边的荷载系数（1.0~1.5q——管子顶上的垂直均布荷c0F13.2BNc0NN'1.0N'2.5N'（9F

Bq'LBC'LW

CFF0Bca

F——总推力

Bc——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa； L——推进长F0

p)4

pe——挖掘面前土压力（pe150kPapw——地下水的压力p——附加压力（a C''a式中： （kPa；数（tg2

'q

(Bc

（kN/m（15FFqB'LBC'L

Bu'

2经验αα下000下0DFF0f0

FF0f0——每米管子的综合阻力 f(BqW)'BC' F0

B

式中：3peBc——管外径pepApw

pe——土仓内的压力

pA土土p土土FFBqu'LBC'LWu

（7（11（16不考虑土拱效应的顶力计算公式文献[3]认为有如下特点：1、公式计算的土3比较接近土柱土压力的计算结果。对这种土按不稳定土计算顶管土压力比较恰当。2、公式计算的土压力是稳定的土压力，其稳定的时间依土类不同而异，稳虽偏大，但基于安全方面考虑，计算结果偏大应是允许。3、摩擦系数的选用是决定计算顶力的另一个重要因素文献[3f值是综合北京经验取用的，但4、纠偏是顶管过程中不可避免的经常的操作内容。每一纠偏过程都文献3]详细推导了不考虑土拱效应的顶进公式，并对规范公式进行了修（1（2地基反力纳入到土压力范畴。公式为：P

)(HD1)1D(2K)W]L

1FD1[2 1F

1H——管道顶部以上的覆盖土层的厚度(m)；——管道所处土层的内摩擦角(º)W——管道单位长度自重 L——管道的长度f

tg2(45o2FP——顶进时，工具管的迎面阻力(kN)F4湿干土土45顶进工具管迎面阻力（PF） 力挖0D24(m)R网格挤压顶管法的挤压阻力。前者可采用500kN/㎡，后者可按照工具管的前端中心处的被动土压力计算(kN/㎡)；0.6～1.0。 （kN；G（kN/m；L挖土不易形成土拱者，但塌方尚不严重者，N3～4。 （kN；G（kN/m；Lm——土质系数当土质为粘土、亚粘土及天然含水量较小的亚砂土，管前挖土管前挖土不易形成土拱者，但塌方尚不严重者，m1.5～2.0。FF0

FF0RS——管外周L5F0R土砂88FF0f0Lf0RS

（kPa；S6R砂（25FF0RSL

17.67kN/m100m。计算无须考虑地面的动荷载。（1（2BtBc0.11.00.1 291sin(452) 1sin(452)BeBt

cos(45 )

cos(45 ) 2K2K

C

1e

1e

2K 21tg29o Be

eeW(2cee

(18211)1.66式（7

FFBqu'LBC'LWu

计算得到 kN+456.646kN=（11

F

Bq'LBC'LW'

c103.62+1558.9kN=1662.52cFFqB'LBC'L

Bu'

c式（16 c

计算取

结果得176.625+1389.8kN=1566.525FFBquLBC'LWuL计算得到F0+881.84式 171.67+1338.8kN=1510.47式（21）P

)(HD1)1D(2K)W]L1FD1[2 1F

1式（22）P=nGLn=1.75,P=3092