人工顶管顶力计算.doc

人工顶管顶力的计算：（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式： P=n P0其中：P总顶力n土质系数。土质系数取值可根据以下两种情况选取：（1） 土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.52.0。（2） 土质为砂质粘性土及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取34。取n 为2.0。P0为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2 吨，最长段以123米计 每节管长2 米，共要顶进62 节管，则P02*62124吨。则总的顶力为：P=n P0 2.0*124248 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3 倍左右的储备能力，设备顶进应力为322.4 吨, 取总的顶力F400 吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为200 吨。（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好。F1=S1K1其中F1-顶管正阻力(t) S1-顶管正面积(m2) K1-顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1K1=r2K13.14*1.2*1.2*35158.26吨管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。F2=S2K2其中F2顶管侧摩擦力（t）S2顶管侧面积（m2）K2顶管侧阻力系数（t/m2）F2=S2K2=DLK2=3.14*1.2*123*0.5=231.74 吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段123 米计算，总顶力：F=F1+F2390 吨因此，取总的顶力F500 吨，选用两个250吨的千斤顶作为顶进动力设备。根据水泥管生产标准GB/T11836及JC/T640顶进施工法用钢筋混凝土排水管级管有效长度2米的裂缝荷载标准值94KN/m总破坏力：F破=94KN/m*123m=11562KN 即1156.2吨 故 F F破 两个250吨千斤顶对混凝土管无损伤。