顶管计算书

一、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。 2、 由深圳地质建设工程公司提供的补充勘察报告。

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

2.90~6.30米。

4、 本工程设计合理使用年限为五十年，抗震设防烈度为七度。 5、 管顶地面荷载取值为：汽－20。 6、 钢筋及砼强度等级取值： （1） 钢筋

Ф—HPB235级钢筋强度设计值fy=fy′=210N/ mm2 Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2 （2） 砼：采用C20、C25。

7、 本工程地下水埋深为0.3~4.5m。 8、 本计算未采用专业计算软件。

二、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

管外周长 S=3.14d=3.14x0.872=2.74m 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.036m

顶入管每米重量W={3.14X（0.8722-0.82）/4}X22=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 f0=RS+Wf=5x2.74+2.05x0.2=14.11kN/m

初始推力 F0=（Pe+Pw+△P）(3.14/4)B2c=（150+5.3x10+20）x3.14/4x0.8722=133.13 kN

总推力 F= F0+ f0L=133.13+14.11x150=2249.6kN 2、壁板后土抗力计算：

顶管总推力设计值 Pt=1.3x2249.6=2924.5kN

顶管力至刃脚底的距离：hf=3m 沉井中心半径 rc=3.25m qAmax=4 Pt/3 rc hf x3.14=4x2924.5/3x3x3.25x3.14=127.37kpa qA=127.37x(9-1.8)/9=101.89 kpa

MA=-0.307qAr2c=-0.307x101.89x3.252=-330.4 kN.m 3 后背土体的稳定计算：

主动土压力标准值Fep,k= tg2（45°-（45°-

35）.[(17.5-10)x7.7]+ tg2235?）x10=18.29 kN/m2 2

被动土压力标准值Fp,k= tg2（45°+（45°+

35?）x10=250 kN/m2 235?）.[(17.5-10)x7.7]+ tg22沉井前方主动土压力标准值

Eep,k=1/4X3.14X3.5X7.7X18.29=386.94KN

沉井后方被动土压力标准值Epk=1/4X3.14X3.5X7.7X250=5288.94KN hp=H/3=6.7/3=2.23 m

§=( hf-︳hf- hp︳)/ hf=0.74 Ptk=2249.6≤ §(0.8Epk-

Eep,k)=0.74x(0.8x5288.94-386.9)=2844.75 KN 满足规范要求

二、1000直径管涵顶力计算

1、推力计算 管径D1=1.0m 综合摩擦阻力 R=5 kPa

管外周长 S=3.14d=3.14x1.072=3.366m 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.036m

顶入管每米重量W={3.14X（1.0722-1.02）/4}X22=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 f0=RS+Wf=5x3.366+2.58x0.2=17.35 kN/m

初始推力 F0=（Pe+Pw+△P）(3.14/4)B2c=（150+5.3x10+20）x3.14/4x1.0722=201.2 kN

总推力 F= F0+ f0L=201.2+17.35x150=2803.1 kN

2、壁板后土抗力计算：

顶管总推力设计值 Pt=1.3x2803.1=3644.03 kN

顶管力至刃脚底的距离：hf=3.0m 沉井中心半径 rc=3.25m qAmax=4 Pt/3 rc hf x3.14=4x3644.01/3x3.0x3.25x3.14=158.70kpa qA=158.70x(9.0-1.8)/9.3=126.96 kpa

MA=-0.307qAr2c=-0.307x126.96x3.252=-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°-（45°-35?）x10=18.09 kN/m2 235?）.[(17.5-10)x7.6]+ tg2235）.[(17.5-10)x7.6]+ tg22被动土压力标准值Fp,k= tg2（45°+（45°+

35?）x10=247.23 kN/m2 2沉井前方主动土压力标准值Eep,k=1/4X3.14X3.5X7.6X18.09=377.74 KN

沉井后方被动土压力标准值

Epk=1/4X3.14X3.5X7.6X247.23=5162.41KN hp=H/3=7.6/3=2.53 m

§=( hf-︳hf- hp︳)/ hf=0.84 Ptk=2803.1≤ §(0.8Epk-

Eep,k)=0.84x(0.8x5162.4-247.23)=3261.5KN 满足规范要求

三、1200直径管涵顶力计算

1、推力计算 管径D1=1.2m

综合摩擦阻力 R=5 kPa

管外周长 S=3.14d=3.14x1.28=4.019m 顶入管总长度L=150m 管壁厚t=0.040m

顶入管每米重量W={3.14X（1.282-1.22）/4}X22=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 f0=RS+Wf=5x4.019+3.43x0.2=20.78 kN/m

初始推力 F0=（Pe+Pw+△P）(3.14/4)B2c=（150+5.3x10+20）x3.14/4x1.282=286.8 kN

总推力 F= F0+ f0L=286.8+20.78x150=3403.95 kN 2、壁板后土抗力计算：

顶管总推力设计值 Pt=1.3x3403.95=4425.14 kN

顶管力至刃脚底的距离：hf=3.3m 沉井中心半径 rc=3.775m qAmax=4 Pt/3 rc hf x3.14=4x4425.14/3x3.3x3.775x3.14=150.84kpa qA=150.84x(9.3-1.9)/9.3=120kpa

MA=-0.307qAr2c=-0.307x120x3.7752=-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°-（45°-35?）x10=19.31 kN/m2 235?）.[(17.5-10)x8.2]+ tg2235）.[(17.5-10)x8.2]+ tg22被动土压力标准值Fp,k= tg2（45°+（45°+

35?）x10=263.84 kN/m2 2

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