顶管计算书.docx

1、顶管计算书、结构计算依据1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准以及广东省及东莞市建筑行业强制性标准规范、规程。3、工 程 性 质 为 管 线 构 筑 物 ， 兴 建 地 点 东 莞 市 长 安 镇 ， 管 道 埋深4、2.906.30 米。本工程设计合理使用年限为五十年，抗震设防烈度为七度。钢筋一HPB235级钢筋强度设计值fy=fy =210N/ mm 一HRB335级钢筋强度设计值fy=fy =300N/ mm2）砼：采用 C20、 C25。、 800 直径管涵顶力计算1 、推力计算 管径 D1=0.8m 综合摩擦阻力 R=5 kPa 顶入管总长度 L=150m 管壁厚 t=0.03

2、6m 顶入管每米重量 W=3.14X(0.8722-0.8 2)/4X22=2.05KN/m 管涵与土之间摩擦系数 f=0.20每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0l1kN/m初始推力 F0= (Pe+Pw P) (3.14/4)B 2c= (150+5.3x10+20) x3.14/4x0.872 2=133.13 kN 总推力 F= F 卄 f 0L =133.13+14.11x150=2249.6kN2、壁板后土抗力计算:qAmax=4 Pt/3 r c h f 7kpa qA=127.37x(9-1.8)/9=101.89 kpaMA=-0.307q Ar 2c2=-330.4 k

3、N.m3后背土体的稳定计算:空)x10=18.29 kN/m22+ 空)x10=250 kN/m22hp=H/3=6.7/3=2.23 mPtk=2249.6 (0.8、1000直径管涵顶力计算1、推力计算 管径D=1.0m 综合摩擦阻力R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.036m 顶入管每米重量 W二3.14X( 1.072 2-1.0 2) /4X22=2.58KN/m 管涵与土之间摩擦系数f=0.20 每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0 kN/mQ初始推力 F0=( Pe+Pw P) (3.14/4)B c=( 150+5.3x10+20) x3.14/4x1.0

4、72 2=201.2 kN 总推力 F= F 0+ f 0L=201.2+17.35x150=2803.1 kN2、壁板后土抗力计算:qAmax=4 Pt/3 r c h f 0kpa qA=158.70x(9.0-1.8)/9.3=126.96 kpa2 2M=-0.307q Ar c =-411.7 kN.m 3后背土体的稳定计算:主动土压力标准值 Fep,k= tg2 (45 -y) .(17.5-10)x7.6+ tg2 (4535 2空)x10=18.09 kN/m22 (45被动土压力标准值 Fp,k= tg 2 (45 +号).(17.5-10)x7.6+ tg + 空)x10=

5、247.23 kN/m22hp=H/3=7.6/3=2.53 mPtk=2803.1 (0.8三、1200直径管涵顶力计算1、推力计算 管径D=1.2m 综合摩擦阻力R=5 kPa 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.040m 顶入管每米重量 W二3.14X( 1.28 -1.2 ) /4X22=3.43KN/m 管涵与土之间摩擦系数f=0.20 每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0 kN/m 初始推力 F0=( Pe+Pw P)(3.14/4)B 2c=( 150+5.3x10+20) x3.14/4x1.28 2=286.8 kN 总推力 F= F 0+ f 止=286.8+20.

6、78x150=3403.95 kN2、壁板后土抗力计算:qAmaX=4 Pt/3 r c h f 14=150.84kpa qA=150.84x(9.3-1.9)/9.3=120kpa2 2MA=-0.307q Ar c =-525.10 kN.m 3后背土体的稳定计算:主动土压力标准值 Fep,k= tg2(45 - 35).(17.5-10)x8.2+ tg2(452空)x10=19.31 kN/m22+ 空).(17.5-10)x8.2+ tg2+ 辽)x10=263.84 kN/m22hp=H/3=8.2/3=2.73mPtk=3403.95 (0.8四、 1400 直径管涵顶力计算1

7、、推力计算管径 D1=1.4m综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度 L=150m 管壁厚 t=0.048m顶入管每米重量 W=3.14X(1.496 2-1.4 2)/4X22=4.80KN/m管涵与土之间摩擦系数 f=0.20每米管子与土层之间的综合摩擦阻力f 0=RS+Wf=5x4.697+4.80x0.2=24.45kN/m初始推力 F0= (Pe+Pw P) (3.14/4)B 2c= (150+5.3x10+20)x3.14/4x1.496 2=391.8 kN总推力 F= F 0+ f 0L=391.8+24.45x150=4058.55kN2、壁板后土抗力计算：qAmax=4

8、 Pt/3 r c h f x3.14=4x5276.12/3x3.4xqA=174.55x(10.2-1.9)/10.2=142.04kpaMA=-0.307q Ar2c2=-621.40kN.m3 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值 Fep,k= tg2 (45 -竺).(17.5-10)x9.7+ tg2 (452空)x10=22.34 kN/m22+ 空).(17.5-10)x9.7+ tg2+ 3) x10=305.35 kN/m22hp=H/3=9.7/3=3.23mPtk=4058.55 (0.8五、1500直径管涵顶力计算1、推力计算 管径D=1.5m 综合摩擦阻力R=5 k

9、Pa 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.052m 顶入管每米重量 W=3.14X( 1.604 2-1.5 2)/4X22=5.58KN/m 管涵与土之间摩擦系数f=0.20 每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0=RS+Wf=kN/m初始推力 F0=( Pe+Pw P) (3.14/4)B 2c=( 150+5.3x10+20)2x3.14/4x1.604 =450.4kN 总推力 F= F o+ f oL=450.4+26.30x150=4395.55 kN2、壁板后土抗力计算:qAma)=4 Pt/3 r c h f x3.14=4xqA=186.31x(10.35-1.9)/1

10、0.35=152.11k paMA=-0.307q Ar 2c2=-665.45 kN.m 3后背土体的稳定计算:主动土压力标准值 Fep,k= tg2 (45 - 35 ) .(17.5-10)x10.5+ tg 2 (452空)x10=23.96 kN/m22+ 空)x10=327.49kN/m22hp=H/3=10.5/3=3.5mPtk=4395.55 (0.81、推力计算 管径D=1.6m 综合摩擦阻力R=5 kPa 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.055m 顶入管每米重量 W=3.14X (1.71 2-1.6 2) /4X22=6.29KN/m 管涵与土之间摩擦系数f=0

11、.20 每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0 kN/m 初始推力 F0= (Pe+Pw P) (3.14/4)B 2c= (150+5.3x10+20)2x3.14/4x1.71 =511.9kN 总推力 F= F 卄 f 0L=511.9+28.1x150=4726.90kN2、壁板后土抗力计算:qAmax=4 Pt/3 r c h fqA=197.49x(10.5-1.9)/10.5=161.75kpa2 2M=-0.307q Ar c =-707.66kN.m 3后背土体的稳定计算:主动土压力标准值 Fep,k= tg2 (45 - 35) .(17.5-10)x8.2+ tg2 (

12、452空)x10=19.31 kN/m22+ 空).(17.5-10)x8.2+ tg2+ 空)x10=263.94kN/m22hp=H/3=8.2/3=2.73mPtk=4726.95 1-0 满足要求b.使用阶段由于使用阶段井顶板有覆土，可满足要求。5.刃脚计算:tg 0 =1.2 6=4 0 = 76.0=0.075mX 1.2 X 25= 55.4kNFep1X7.2) X tg2 (45F epeX 6.0) X tg2 (4550 ) +10.2 X 10= 202.8kN/m22-竺)+9.0 X 10= 180.3kN/m22M=1 X( 2X 202.8+180.3 ) X

13、1.22= 140.6kN/m6N0= P 1?rc= 33.3 X7.85/2=130.7 kN6.沉井下沉考虑采用垫木支承支承时井壁内力计算:2 2M 0= 0.035 Xn gX rc = 0.035 XnX 67.4 X 3.775 = 105.6kN?m/mMs =-0.068 n g rc2 = 205.1kN?m/m2Tmax = 0.011 n g r c = 33.2kN?m/m/3B -1AP B =：10tg2 (45 - 5.02P A = 10tg2 (45 - 12/3130.4-1 0.27102.57.井壁水平内力计算:Vmax = 0.25 n g r c =

14、 199.7kN-)+17.5 X 8.3tg 2 (45 -50 ) = 130.4kN/m22)+17.5 X 8.3tg 2 (45 - ) = 102.5kN/m2Nx= 102.5 X 3.775 X( 1+0.7854 X 0.27 ) = 466.2kN/mN3= 102.5 X 3.775 X( 1+0.5 X 0.27 ) = 439.2kN/mMA=-0.1488 X 102.5 X 3.775 2X 0.27 = -58.7kN?m/m2MB=- 0.1366 X 102.5 X 3.775 X 0.27 = -53.9kN?m/m3998.4 M 2k= = 103.9

15、4kN/m-7.02 4M=0.198 X 103.94 X 3.775 2= 293.3kN?m/mh = F72 293.3 忖 +300= 1234mmV 1000 1.1取 h= 1800mm9.底板受力计算:按周边铰支圆板计算P k= 3998-4 = 103.94kN/m27.0242径向弯矩MrK = KPkr环向弯矩Mtk = KPkr2Pkr2 = 103.94 x( 3.775) 2 = 1481.2kN.m中间 Mrk = Mtk = -0.1979 X 1481.2 = -293.1kN?m/m 底板上部受拉10.配筋计算:刃脚竖向钢筋设计配筋满足设计配筋满足按最小配筋率计算:As= 0.15 %X 1000X 550= 825mm环向配筋:As=佃 130.7 103 1 = 609mm30011.井壁在施工阶段的计算:拉断计算;由于本工程地质情况较差，大部分位于较弱土层，因竖向筋布置较多,因此，拉断计算可不做。12.井壁及底板强度计算和正常使用极限状态计算，查手册，配筋详结构 图。13.本工程由于沉井施工的井高段地质情况地下水位均较复杂，但由于本工程沉井计算典型井中结构主要时由抗浮来控制，结构配筋主要是构造配筋。因此，沉井结构是安全的。如局部地段地下水位过高，施工中可采取临时降水等措施解决。