顶管顶力计算公式文档格式.doc
《顶管顶力计算公式文档格式.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《顶管顶力计算公式文档格式.doc(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
));
+
为初始推力
)),在手掘式顶管中,其值为,2’!
!
/)(?
/
为
管外径(C),)为标准贯入值);
6为管周边均布
荷载(;
"
@为管与土之间的摩擦系数("
@7DE
#!
);
B@为管与土之间的粘着力(;
8为每
米管子的重力(;
)FC);
A为推进长度(C)。
’,’!
采用降水措施的手掘式顶管顶力计算公式
在采用降水措施以后,挖掘面的土体稳定而
且能自立,这时的手掘式顶管施工的推力可以用
下述方法计算:
+9$!
%6"
@A9$!
B@A98"
@A
(2)
式
(2)中:
为初始推力G;
)H,此时其值为
2’!
B)@()@为刃口贯入阻力系数;
$为管与土
的摩擦系数($7+’IJ+’KI);
%为管周边的荷载系
数(%7,’+J,’I),其余同(!
)式。
’,’2普通泥水顶管施工的顶力计算公式
+9$6!
/"
/B@A98
(?
/4D)?
@A(5)
式(5)中:
>
+7(:
.9:
L9!
:
)!
5?
(I)
式(I)中:
.
为挖掘面前土压力(:
.7,I+;
L
为地下水的压力(;
为附加压力(一
般为!
+;
=)。
D为管壁厚度(C);
其余同前。
’,’5一般的土压式顶管施工的顶力计算公式
在一般的土压式顶管施工中,推力计算
+9M+A(*)
式(*)中:
+7$:
.!
($为综合系数,:
为土
仓的压力,可通过式(K)计算);
M+
为每米管子
的综合阻力(;
)FC),可通过式(#)计算
.7:
39:
89!
(K)
式(K)中:
3
为掘进所处土层的主动土压力
G;
=H;
8
为掘进所处土层的地下水压力G;
为给土仓的预加压力G;
=H
M+7(!
B698)"
@9!
BB@(#)
由式(*)、式(K)、式(#)可得
B6"
BB@A98"
@A("
由式(!
)、式
(2)、式(5)、式("
)可以看出,
总顶力的计算公式基本由四部分组成:
一是工具
管前端的迎面阻力;
二是由于上覆荷载作用管外
壁上产生的摩阻力;
三是由于管外壁与土之间的
粘聚力产生的摩阻力;
四是由于管段重量产生的
摩阻力。
不过不同公式修正各项的重点有所差
别。
尽管如此,对相同的工程问题,在不考虑迎
面阻力的情况下计算结果仍有较大差别。
’!
不考虑土拱效应的理论公式
根据文献N2O,不考虑土拱效应的顶力计算公
式为
朱林海,,安关峰!
(,’广州市政工程维修处,广东广州I,+,++;
’中国地质大学工程学院,广东广州I,++I+)
收稿日期:
++,4,,4+"
2
山东建材(总第!
期)#$$%年第&
期
’()!
*%
#
(%+,%
)(-+*%
)%.
(#+,%
)+/
*%!
"
0+’1
(%$)
式(%$)中:
’为计算的总顶力;
为管道所处
土层的容重;
为管道的外径234;
-为管道顶
部以上的覆盖土层的厚度234;
#为管道所处土
层的内摩擦角254;
/为管道单位长度自重2678
34;
0为管道的长度234;
)为顶进时,管道表面
与其周围土层之间的摩擦系数;
%(9:
#(;
5=
##
’1
为顶进时,工具管的迎面阻力2674。
%>
.经验公式
(%)顶进管道为钢筋混凝土管时,总推力’计算
’(?
@0(%%)
式(%%)中:
?
为土质系数。
(#)一般金属管及轻质非金属管时,总推力计算
’(3@0(%#)
式(%#)中:
3为土质系数。
(.)手掘式顶管推力计算
1(1$+AB0(%.)
式(%.)中:
1为总推力;
1$
为初始推力;
A为
综合摩擦阻力;
B为外周长;
0为推进长度;
)适于泥水顶管推力计算
1(1$+AB0+/)0(%;
式(%;
)为管子重力在土中的摩擦系数
()($>
#)其余同前。
工程实例
某工程砂性土,根据贯标资料,7平均值为
C,砂性土的内摩擦角为#!
5。
容重%"
6783.,土
的内聚力为%%6’D,土与管子的粘着力EF($,覆
土深度为<
3;
管外径%>
$3,壁厚$>
%$3,每米
管子的重力%C>
&
C6783,推进长度%$$3。
计算
无须考虑地面的动荷载。
依据式(%)计算得到的上覆均布荷载G(
%$>
6’D。
根据以上所述公式计算得到的顶管推力如表
#所示。
表#各公式计算结果对比
基本结论
对比分析以上计算结果发现,对于%$$3的
顶管,理论公式计算结果相差较少,经验公式相
差甚多。
所以对待经验公式选用修正参数时一定
要慎重对待。
必须明确的是随着顶管顶进距离的
增大,不同理论计算公式的差别也会显著,主要
是由于随着一次顶距的延长,克服的管道外侧摩
阻力总力占绝对优势,所以不同公式中的修订参
数的作用会被距离所放大出来,得到的计算结果
也就出现较大差别。
另一方面,考虑土拱效果的理论计算结果基
本大于未考虑计算公式的计算结果。
这可能是式
(%$)中参数,%
未考虑土的内聚力的作用。
参考文献
%杨林德软土工程施工技术与环境保护人民交通出
版社#$$$>
!
#余彬泉陈传灿顶管施工技术人民交通出版社
%!
.王承德顶管施工中管壁摩阻力理论公式的商榷
;
给水排水管道工程施工及验收规范2@H<
$#&
=!
C4中
国建筑工业出版社,%!
#$%&
’&
()*+*,-.&
(./(&
0+,’-,12/(&
-0$%3+3%45&
.6+’7-,1.%
I-J0K?
=LDK%MN7@OD?
=)P?
(%>
@OD?
QLRO3O?
KSKTDUP?
K?
PPVK?
3DK?
9P?
D?
SPR))KSPM@OD?
QLRO@OD?
WR?
<
%$%$$,ELK?
DX
#>
Y?
SRUUP:
PR)ELK?
D:
PRUR:
KSJ?
ZK,@OD?
%$$<
$,ELK?
D)
89*01&
.0:
[?
9LPTKTP=\DS6K?
P?
TVDS9KSPM9LPTKTP=\DS6K?
)RVSPR)9P?
PPW]9R^PSDUSOUD9PW>
-R_PZPV9LPSDUSOUD9PWVP]OU9]ZDV‘:
VPD9U‘_LKSLDVP)VR3WK))PVP?
9)RV3OUD>
aLP)RV3OUDDVPSR3TDVPWM
SUDVK)KPWD?
WSUD]]K)KPW)RV9LPSR?
ZP?
KP?
9O]P>
aLPTVR^UP3]_RV9L‘R)^PK?
TDKWD99P?
9KR?
DVP^VRO:
L9
)RV9LD]_PUU>
%)<
1=*:
TKTP=\DS6K?
M)VKS9KR?
VP]K]9D?
9]9VP]]M\DS6K?
)RVSP
公式顶管推力(67)备注
(#)%&
#"
(.)%&
#$(%>
#<
)%<
$(%>
$
(!
C
(%$)%<
$C>
)($>
.<
,,%($>
.;
(%%).$!
(<
.$%)?
C<
(.>
(%.)!
$A("
6’D
(%;
)%..$>
%;