发布时间 : 星期四 文章DN2800顶管施工方案更新完毕开始阅读bf9c7da4a8956bec0875e349
土压力采用Rankine压力理论进行计算： P上＝K0γZ上 P下＝K0γZ下
P上：管涵顶部的侧向土压力 P下：管涵下部的侧向土压力
K0：软粘土的侧向系数（参考《基坑开挖手册》及本工程详堪资料），此处取0.57 γ：土的容重，取17.7kN/m。
Z：覆土深度。Z上约为5.38m，Z下约为9.58m
根据以上理论计算，本工程初始土压力设定为P上＝0.057Mpa，P下＝0.10Mpa。 以上数据为理论计算值，只能作为土压力的最初设定值，随着顶进施工，土压力值应根据实际顶进参数、地面沉降监测数据作相应的调整。
②主顶力的设定
总拉力为初始拉力与各种阻力之和。
F0?πD1Lfk?NF
3F0 ：总顶力标准值（KN） D1 ：管道的外径（m）
Fk ：管道外壁与土的平均摩阻力（KN/m2），此处取5.0 KN/m2 L ：顶进长度（m）
NF：顶管机的迎面阻力（KN）
NF?a*b*?sHs=4.2×6.9×17.7×5.0=2565KN
则总顶力F0=2×（4.2+6.9）*36*5+2565=6561KN
主顶力随顶进距离的增加而增大。顶管涵掘进机头出洞，在进入原状土且正面土压力没有建立之前，要控制主顶力不能过大。在正常推进中，要注意主顶力的增大应该是缓慢的，而不允许有突变。经计算，实际最大主推力为6564kN ，远小于顶管涵机额定主
Fdc?0.5顶力（为24000kN），小于管涵道允许顶力（为23127KN）。
7.2.1.3、后背墙受力验算
?1?2?3fcAp?Qd?5，取
fdc=0.309
fcAp计算，
千斤顶后背墙为沉井壁加型钢结构，均匀分散千斤顶的作用力，型钢结构作用面积2
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×4㎡，沉井砼每平方米承受压力不足50t,，钢筋砼沉井满足工作要求。
作用在沉井墙后土体上的推力为克服掉沉井重量和沉井与土体的摩阻力后的推力。 后背土体受力验算（按“顶管施工技术及验收规范2012试行7.1.9后座反力常用的计算方法）
在设计后座墙时，将后座板桩支承的联合作用对土抗力的影响加以考虑，水平顶进
图7.1.9-1 考虑支撑作用时土体的载荷曲线 图7.1.9-2 简化的后座受力
力通过后座墙传递到土体上，近似弹性的荷载曲线（如图7.1.9-1），因而能将顶力分散传递，扩大了支承面。为了简化计算，将弹性载荷曲线简化为一梯形力系(如图7.1.9-2)，此时作用在后座土体上的应力可通过公式7.1.9进行计算：
pred?2h2?p 公式7.1.9
h1?2h2?h3式中：p?V b?h2pred——作用在后座土体上的应力，kN/m2；
V——顶进力，kN； b——后座宽度，m； h2——后座高度，m。
从图7.1.9-2中可以看出，为了保证后座的稳定，必须满足下列关系式：
ep???pred
这里：ep——被动土压力，
ep?Kp???h
?——安全系数，通常取?≥1.5；
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h——工作坑的深度，m。
?——土的容重，kN/m3；
所以由上述公式经过整理可得后座的结构形状和允许施加的顶进力F的关系如下： 在不考虑后背支撑时：
F?Kp???h??b?h2
在考虑后背支撑情况时：（Kp查表7.1.8得2.46）
F?Kp???b?h2???h1?2h2?h3=2.46×1.8t/?×4×11m×（9m+2×2+1.5）/2
?×1.5=941.69t ＞656t
结论：墙后土体允许施加的顶力941.69t，作用在墙后土体上的最大推力为656t，满足需要。一般情况下钢筋砼沉井工作法时无需验算墙后土体允许推力。
7.2.1.4降排水参数确定
7.2.1.4.1基坑排水：在基坑开挖时，基坑内采用明沟排水，即在基坑四周挖0.5m×0.5m排水沟，引入1m×1m深1.5m集水井内，然后用水泵排除积水。
7.2.1.4.1沉井下沉降水：每个沉井设六座直径700㎜，深20m的大口井，降低地下水，保证沉井顺利下沉。
7.2.1.4.3、顶进降水：在重庆路中心东半幅封闭施工场地内，管涵两侧设六座直径700㎜，深20m的大口井，降低地下水，保证管涵顺利顶进。
7.2.1.4.4、降水计算（依据“建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111—98计算） ①、降水井的深度可按下式确定
H=h1+h2+h3+h4+h5+h6 式中
H——降水井深度 h1基坑深度h1=10.5m
h2降水水位距离基坑底要求的深度h2=1.5+0.5+0.5=2.5m h3=iy ，h3=60/2*1/15=2m
i为水力坡度在降水井分布范围内宜为1/10-1/15 y为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2 h4降水期间的地下水位变幅
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h5 降水井过滤器工作长度,取7m h6沉砂管长度，取2m H= h1+h2+h3+h4+h5+h6 =10.5+2.5+2+1+7+2=22m ②、沟槽渗水量计算
Q=LK(H2-h2)/R 式中
Q-沟槽出水量?/d
L-顶管涵施工时降水影响长度90m K-渗透系数30m/d H-潜水层厚度10.5m
h-抽水前后含水层厚度平均值（2+13）/2=7.5m R-降水影响半径15m Q=LK(H2-h2)/R
=90×30(10.52-7.52)/15=9720?/d ④、管井出水量计算
q=ld×24/?
l-过滤器淹没长度7m d-过滤器外径600㎜ ?-经验系数取50 q=ld×24/? =7×600×24/50 =2016?/d
顶管施工中降水分东西二段进行，每段同时使用六口井抽水，管井总出水量为12096?/d，大于沟槽出水量9720?/d，满足要求。
7.2.2. 地面准备工作
7.2.2.1在顶管推进前，按常规进行施工用电、用水、排水及照明等设备的安装。 7.2.2.2施工材料、设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。 7.2.2.3井上、井下建立测量控制网，并经复核、认可。
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