顶管计算书

目录

顶管顶力、工作井及接收井计算书

第一章 顶管顶力计算书

一、结构计算依据

.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肇庆市建筑行业强制性标准规范、规程（给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-2008）。 .工程性质为管线构筑物，兴建地点肇庆市端州区城西，管道埋深～米。 钢筋及砼强度等级取值： （1） 钢筋

HPB300级钢筋强度设计值fy=fy ′=270N/ mm 2 HRB400级钢筋强度设计值fy=fy ′=360N/ mm 2 （2） 三级混凝土管fc= mm 2 本工程地下水埋深为～。

二、1000直径管涵顶力计算 .推力计算 管径D 1= 综合摩擦阻力根据

取 f k =6 kPa

管外周长 S==×=

顶入管总长度L=70m 管壁厚t= 土的重度3s m /kN 18=γ 管道覆土层厚度Hs=

顶管机迎面阻力65.1kN 2.3182.1

4

14

.34

2s s 2g =⨯⨯⨯=

=

H D N F γπ

管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=××70×6+=

钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:

N

A f F p c Qd dk k 2.31203120215.6N )

10001200(4

14

.31.2379.03.185.005.19.05.05

.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==φλφφφ

kN 2.3120F 2141.958kN 3.11647.663.1dk 0==⨯=⨯＜F

满足要求

三、1200直径管涵顶力计算(参数取值采用1000直径管涵顶力计算) .推力计算 管径D 1=

综合摩擦阻力 f k =6 kPa 管外周长 S==×=

顶入管总长度L=85m 管壁厚t= 土的重度3s m /kN 18=γ 管道覆土层厚度Hs= 顶管机迎面阻力217.58kN 426.71844.14

14

.34

2s s 2g =⨯⨯⨯=

=

H D N F γπ

管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=××85×6+= 钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:

N

A f F p c Qd dk k 11.44934493110.5N )

12001440(4

14

.31.2379.03.185.005.19.05.05

.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==φλφφφ kN 11.4493F 3280.68kN 3.1596.25233.1dk 0==⨯=⨯＜F

满足要求

第二章 工作井及接收井计算

一、设计条件 工程概况

本计算书为肇庆市端州区蓝带公司污水管网建设工程顶管工作井、接收井结构设计，工作井、接收井施工方法采用逆作法，即先进行四周外侧及井底的水泥搅拌桩施工,桩身达到设计强度后,再开挖基坑施工护壁成井。基坑每开挖1m 深度土，现浇一节1m 圆形护壁。

本设计以最大深度工作井和最大深度接收井为控制设计。已知：工作井设计地面标高：7.50m ，工作井井底标高：为-1.50m ，接收井设计地面标高：9.18m ，工作井井底标高：为-1.82m 。

拟定工作井尺寸：t=0.3m ，R=3.5m ，D=7.6m ，H=9.0m 拟定接收井尺寸：t=0.3m ，R=2.0m ，D=4.6m ，H=11.0m 井身材料

混凝土：采用C25，2/9.11mm N f c =，2/27.1mm N f t =。钢筋：钢筋直径d <10mm 时，采用HPB300钢筋，2270/y f N mm =；d ≥10mm 时，采用热轧钢筋HBR 400，2/360mm N f y =。 地质资料

地质资料如下表1所示，地下水位高度为，即工作井井外水位高度为，接收井井外水位高度为。

表1 土的物理力学指标

图1-1 工作井、接收井示意图

二、井壁水平框架的内力计算及结构配筋计算

将井壁简化成平面圆形闭合刚架计算，计算截面取井壁底部1米一段进行环向计算，不考虑四周搅拌桩支护的作用。 工作井井壁内力计算及配筋 2.1.1按承载能力极限状态进行计算 2.1.1.1外力计算

（1）水土压力计算（考虑地下水作用）

井外侧地面堆载按215/d q KN m 考虑。

根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS137-2002第6.2.3条，并假设同一标高的水平截条上沿井壁互成90°的两点土的内摩擦角相差±5°，计算区域井壁A 、B 点外侧水平向水土压力：

图2-1 土压力分布示意图

井壁外侧水平向土压力采用郎金主动土压力计算值，地下水位以下土采用浮容重。计算公式如下：

25

5()(45)2(45)2

2

o

o

A d E q z tg ctg ϕϕγ-

-

︒

︒

-

-

++=+-

--

2

5

5()(45)2(45)2

2

o

o

B d E q z tg ctg ϕϕγ-

-

︒

︒

-

-

--=+-

--

式中：d q —地面上堆载，取215/d q KN m =。

γ-

—土的容重加权平均值，地下水位以下土采用浮容重，那么有

1

.47.14.54.1)

106.17(1.4)104.18(7.1)105.17(4.5)105.17(2.05.172.1+++-⨯+-⨯+-⨯+-⨯+⨯=

γ = m 2

ϕ-

—土内摩擦角加权平均值，

︒=+++⨯+⨯+⨯+⨯=

11.381

.47.14.54.112

1.497.1124.5104.1ϕ

c -

—土的粘聚力加权平均值，

20.33kPa 1

.47.14.54.122

1.46.177.1204.5204.1=+++⨯+⨯+⨯+⨯=

c

z —所计算点离填土面的深度（m ）。

21.34kPa )2

538.1145tg(33.202)2538.1145()tg 961.815(2=︒

+︒-︒⨯⨯-︒+︒-

︒⨯+=A E