顶管工程施工顶进力估算、后背墙设计计算

顶管工程施工顶进力估算A.0.1顶管顶进长度应综合考虑土层特性、管道材质、管道直径、注浆减阻、中继环的设置等因素。A.0.2总顶进力可按下式估算： （A.0.1）式中：——总顶进力（kN）；——管道外径（m）；——管道顶进长度（m）；——管道外壁与土之间的平均摩阻力（kN/m2），采用触变泥浆减阻技术时，其取值可参照表A.0.1选取；——顶管机的迎面阻力（kN），可参照表A.0.2进行计算。表A.0.1采用触变泥浆时管壁单位面积平均摩阻力fk（kN/m2）土层类型粘性土粉土粉细土中粗砂及碎石土岩石管材类型混凝土管3.0～5.05.0～8.08.0～11.011.0～16.02.0～4.0钢管3.0～4.04.0～7.07.0～10.010.0～13.02.0～3.0注：1球墨铸铁管和PCCP管可参照混凝土管取值；2对长时间停止顶进时，表中摩阻力应放大1.5～3倍；3手掘式顶进施工时，表中摩阻力可乘以0.7～0.9系数。[条文说明]表A.0.1中所列平均摩阻力引用国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268及福建、广东等相关地方标准给出的参考值。A.0.2不同形式顶管机的迎面阻力计算可按表A.0.2中公式进行。表A.0.2顶管机的迎面阻力计算方法顶进方式迎面阻力F0（kN）式中符号敞开式——刃口厚度（m）挤压式——开口率网格挤压式——网格截面参数，可取0.6～1.0气压平衡式——气压（kN/m2）土压平衡式泥水平衡式——土的重度（kN/m2）；——管道埋深（m）注：——顶管机外径（m）；——挤压阻力（kN/m2），可取300～500kN/m2。[条文说明]管道外壁与土之间的平均摩阻力已考虑管道重量对摩阻力的影响。机头的外径比管道外径一般大10mm～20mm，计算时忽略机头外径偏大的影响，均按管道外径计算。A.0.3在估算曲线顶管的顶进力时，应在直线顶管顶进力计算的基础上，根据曲率半径增加顶进力附加系数K值，K值可按表A.0.3选取。表A.0.3曲线顶管顶进力附加系数K值300250200150100K1.11.151.21.251.3A.0.4钢筋混凝土管、钢管及玻璃纤维增强塑料管道允许顶进力可按下式计算： （A.0.2）式中，——管道允许顶进力（kN）；——管道综合系数，钢筋混凝土管可取0.391，钢管可取0.346，玻璃纤维增强塑料管可取0.277；——管材抗压强度设计值（kN/m2）；——管材最小有效传力面积（m2）。附录B后背墙设计计算B.0.1后背墙的设计和安装应满足以下要求：1后背墙的强度应不小于主顶工作站千斤顶的最大反作用力；2后背墙的刚度应确保在千斤顶作用下产生的变形控制在允许范围内；3后背墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线；4结构简单、装拆方便。B.0.2利用已顶进的管道承受后座反力时，应符合下列规定：1待顶管道的顶进力应小于已顶管道管壁与土层之间的摩擦力；2后背墙钢板与管口之间应衬垫缓冲材料；3采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。B.0.3后背土体强度不足时应对土体进行加固补强处理。B.0.4后背墙的承载力可按照下式计算： （B.0.1）式中：——后背墙的承载力（kN）；——后背墙承载力计算系数，取1.5～2.5；——后背墙的宽度（m）；——后背墙的高度（m）；——土的重度（kN/m3）；——被动土压系数，可按计算，其中为土体内摩擦角；——土的粘聚力（kN/m2）；——地面到后背墙顶部土体的高度（m）。B.0.5后背墙的承载力也可分别用下列公式计算：不考虑后背支撑情况时：（B.0.2-1）考虑后背支撑情况时： （B.0.2-2）式中：——工作井的深度（m）；——后背墙埋入工作井基坑底部深度（m）；——安全系