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R应为的总顶进力P的1.21.6倍，反力R采用下式计算： 式中：R总推力之反力，kN； 系数，取=1.52.5，计算中取2。B后座墙的宽度，取5m； 土的容重，kN/m3； H后座墙的高度，取4m； Kp被动土压系数，；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）后背墙高（m）墙顶到地面的高h（m）W1、Y1平面异形面积127m27.91843.918W3、Y39mx9m7.993.99

2、W6、Y59mx9m8.1324.132W9、Y79mx9m8.2584.258W11、Y99mx9m8.3664.366Y29mx5m5.4921.492Y旧29mx5m6.6812.681W旧29mx5m6.2342.234W3、Y59mx9m6.7482.748（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，=19.1 kN/m3，=15.07 。将数据代入公式：R=8637.9KN（2） 工作基坑W3、Y3的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa，=19.1 kN/m3，=15.07将数据代入公式：R=8744.4KN（3

3、） 工作基坑W6、Y5的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa，=19.1 kN/m3，=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，C=10.14kPa，=17.9kN/m3，=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，=17.9kN/m3，=3.74，h=4.366m。将数据代入公式：R=5840.9KN。（6） 工作基坑Y2的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层，C=9.15kPa，=19.1

4、kN/m3，=15.07，h=1.492m。将数据代入公式：R=5488.1KN。（7） 工作基坑Y旧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，=17.9kN/m3，=3.74，h=2.681m。将数据代入公式：R=4468.3KN。（8） 工作基坑W旧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，=17.9kN/m3，=3.74，h=2.234m。将数据代入公式：R=4104.2KN。（9） 工作基坑W3、Y5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，=17.9kN/m3，=3.74，h=2.748m。将数据代入公式：R

5、=4522.9KN。2、顶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=D0Lfk+Nf 式中Fp-顶进阻力（KN）；D0-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/m2），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。Nf 顶管机的迎面阻力（KN）；Nf =（Dg-t）tRDg 顶管机外径（mm），其值取管道外径；R-挤压阻力（KN/m2），300500KN/m2，取400 KN/m2；t-工具管刃脚厚度（m），取0.15m。类别管

6、道内经（mm）壁厚（mm）管道外径D0（mm）顶进长度（m）Y2Y11200120144076Y2Y旧11200120144076W旧2W2、Y48008096019Y旧2W2、Y42000200240055W3、Y5W2、Y42000200240080W3、Y5W4、Y62000200240080（1）对于Y2Y1与Y2Y旧1段，因为管径、管长均相同，故只需计算一个即可。Fp=D0Lfk+Nf =3.14*1.44*76*5+3.14*（1.44-0.15）*0.15*400=1961.2KN=196.1t（2）对于W旧2W2、Y4与Y旧2W2、Y4段，取管径、管长均大的后者计算。Fp=D0

7、Lfk+Nf =3.14*2.4*55*5+3.14*（2.4-0.15）*0.15*400=2496.3KN=249.6t（3）对于W3、Y5W2、Y4与W3、Y5W4、Y6段，因为管径、管长均相同，故只需计算一个即可。Fp=D0Lfk+Nf =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）管道允许承载力（t）墙后土抗力允许值（t）W1、Y1W0、Y0本工程段顶管施工最大顶力为449.31.3=584.140200F=Ec*D*tEc=3.25*104MPaD取顶管工程中管径最小值0.8m。t=0.08m代入数值得：t863.79W1、Y1W2、Y2W3、Y3W2、Y2874.44W3、Y3W5、Y4W6、Y5W5、Y4891.32W6、Y5W7、Y6W9、Y7W7、Y6604.85W9、Y7W10、Y8W11、Y9W10、Y8584.1W11、Y9W12、Y10Y2Y1二者较大值为196.11.3=254.9548.8Y2Y旧1W旧2W2、Y4二者较大值为249.61.3=324.48两个工作坑的较小值为410.4Y