顶管顶进力计算.doc

顶管顶进力计算基本资料根据给排水专业图纸要求，本工程设计顶管共7处，设顶管工作井4座，接收井5座，工作井分别为内径为8.0m和7.55.0m两种规格，圆形井采用沉井施工，方形井采用支护开挖现浇施工，接收井分别为内径均为5.0m和5.05.0m两种规格，圆形井采用沉井施工，方形井采用支护开挖现浇施工。根据本次工程项目的岩土工程勘察报告成果，DN1650、DN1800顶管管道主要位于素填土层和淤泥层，局部穿越填碎石、填砂、淤泥质砂土、粉质粘土。DN1000顶管管道主要穿越粉质粘土和砾砂层。素填土与管道的摩阻力为20kPa，淤泥与管道的摩阻力为10kPa，粉质粘土与管道的摩阻力为25kPa，砾砂层与管道的摩阻力为20kPa，当采用触变泥浆减阻后，DN1650、DN1800钢筋砼管壁与土的平均摩阻力按规程中表16.6.14综合考虑后fk按经验值取6kPa进行计算，DN1000管道管壁与土的平均摩取12kPa进行计算。计算模型及公式：顶管顶力计算采用规程为给水排水工程顶管技术规程CECS 246：2008中公式12.4.1。 （规范中公式12.4.1）式中总顶力标准值(kN)；管道的外径(m)；L管道设计顶进长度(m)；管道外壁与土的平均摩阻力（KN/m2）；顶管机的迎面阻力（KN），不同端口顶管机的迎面阻力按规程中表12.4.2选用公式计算所得，本次计算暂按常规的泥水平衡式大刀盘切削顶管机计算，即，其中，为覆盖层厚度。顶力计算顶管施工时采用触变泥浆减阻，本次顶管分为三种管径，每种管径取最长顶管段计算，分别为DN1650管长162m、DN1800管205m、DN1000管90m，根据不同的管径分别计算顶力总顶力标准值顶管机迎面阻力DN1650管道：长162mF0=3.1421.981626+（3.142/4）1.98217.78.50=6510KNDN1800管道：长205mF0=3.1422.162056+（3.142/4）2.16217.79.0=8931 KNDN1000管道：长90mF0=3.1421.29012+（3.142/4）1.2218.511.0=4302 KN顶管管道允许顶力计算本次顶管分别采用DN1650、DN1800、DN1000顶管专用钢筋砼排水管，根据顶管工程施工规程7.4.3公式计算其允许顶力。-混凝土管允许顶力（N）-混凝土管综合系数 取0.391-混凝土抗压强度设计值 （ N/mm2）-管道的最小有效传力面积 （mm2 ）DN1650钢筋砼管:=0.39123.1940950=8498758N=8498KNDN1800钢筋砼管:=0.39123.11119809=10114225N=10114KNDN1000钢筋砼管:=0.39123.1345620=3121674N=3122KN结果分析根据上述计算结果分析，本次顶管施工过程中，按照暂定施工机械及地勘成果估算，除DN1000管道顶进过程中需设置中继间，DN1650及DN1800管道均不需要。鉴于顶管施工的特殊性，实际施工中，施工方应根据实际采用的顶管机和现场地质条件等重新复核计算，相应调整施工工法控制参数。