顶管工程-工程量计算书

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钢管顶管设计计算书

钢管顶管设计计算书钢管顶管设计一、设计参数1.工程概况包头某输水工程,某段顶管采用直线顶管法施工,管道内径为1600mm钢管,顶进长度为200m。

土层物理力学性质参数见表。

土层物理力学性质参数表层序土层名称土的重度rsikg/m3变形模量Ed(Mpa)直剪固快实验强度C(kpa) φ?①粉土17.1 0 34②湿陷性粉土17.9 10.5 24.9 25.4③砾砂18.7 34.8 0 41④粉土21．8 19.2 18 26 注：地质勘察报告中，一般提供土的压缩模量E，而规程中，要求提供管侧原状土的变形模量—般E d,一般取E d=2E S。

2.设计参数钢管内径：D = 1600mm,钢管设计壁厚：t= 15mm，钢管计算壁厚：t0=t-2 =13mm；钢管中心直径：D0=D +t = 1615mm；钢管外径:D1=D+2t= 1600 + 2 x15=1630mm ；管道计算直径：d0=D +t0=1613mm,管道计算半径：r0=d0/2= 806.5mm；管道至原状地面的埋置深度：Hs=18m;二、强度计算管道环向截面受力计算1.管道荷载计算（1）单位长度钢管结构自重标准值k1GG1k=γ?π?D0 ?t=78.5×π×1.615×0.015=5.97kN/m（2）管道竖向土压力计算标准值F sv?k 管顶土的加权内摩擦角：1?=34×1.2+25.4×4+41×6.3+26×6.518=31.65°；管顶土的加权内聚力:c =0×1.2+24.9×4+0×6.3+18×6.518=12.03kPa ；为方便计算，以下以加权重度进行计算，管顶土的加权重度:γs =17.1×1.2+17.9×4+18.7×6.3+21.8×6.518=19.54KN/m 3；管顶土的自重应力：1σ=γs1?H s =19.54?18=351.72kPa;顶管土的折算内摩擦角（采用朗肯土压力理论按抗剪强度相等的原则进行换算）：φ=2×{45°?αtan [tan (45°?φ12)?2cσ1]}=2×{45°?αtan [tan (45°?31.65°2)?2×12.03351.72]} =37.64° 管顶影响宽度：B t =D 1?[1+tan (45°?φ2?)]=1.630×[1+tan (45°?37.64°2?)]=2.43m ;管道穿越土层为④层粉土，查《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246: 2008，以下简称规程）按一般黏性土取值：Kα?μ=0.13；顶管竖向土压力系数:j =1??2Κα?μ?ΗsB t 2?Κα?μ=1??2×0.13×182.432×0.13=3.29;竖向土荷载:F sv?k2=γs1?0.215?D 12=21.8×0.215×1.6302=3.82kN/m2;F sv?k3=?j ?[γs1?B t ?2c ]=3.29×[19.54×2.43?2×12.03]=77.06kN/m2;F sv?k=F sv?k2+F sv?k3=3.82+77.06=80.88kN/m2;(3)管内满水重标准值G wk:G wk=γw?14?π?D2=10×14×π×1.62=20.11kN/m；(4)管道内水压力标准值：管道工作压力标准值：F wk=0.45MPa；管道设计水压力标准值：F wd,k=F wk+0.50=0.95MPa；(5)管道外水压力标准值（按最低地下水位计算）：F ww,k=0；(6)地面荷载Q ik：由于管道埋深较深，不考虑管顶地面荷载（车辆荷载和地面堆积荷载）。

顶管计算书

目录顶管顶力、工作井及接收井计算书 (1)第一章顶管顶力计算书 (1)一、结构计算依据 (1)二、1000直径管涵顶力计算 (1)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) (3)第二章工作井及接收井计算 (4)一、设计条件 (4)二、井壁水平框架的内力计算及结构配筋计算 (5)三、抗浮验算 (10)四、地基承载力验算 (11)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1.1.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）。

1.2.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3.028～7.426米。

1.3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=23.1N/ mm 2 1.4本工程地下水埋深为0.3～4.5m 。

二、1000直径管涵顶力计算 2.1.推力计算管径D 1=1.0m 综合摩擦阻力根据取 f k =6 kPa管外周长 S=3.14d=3.14×1.2= 3.768m 顶入管总长度L=70m 管壁厚t=0.1m 土的重度3s m /kN 18=γ管道覆土层厚度Hs=3.2m 顶管机迎面阻力65.1kN 2.3182.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.2×70×6+65.1=1647.66kN钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 2.31203120215.6N )10001200(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==φλφφφkN 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) 3.1.推力计算管径D 1=1.2m 综合摩擦阻力 f k =6 kPa管外周长 S=3.14D=3.14×1.44= 4.5216m 顶入管总长度L=85m 管壁厚t=0.12m 土的重度3s m /kN 18=γ 管道覆土层厚度Hs=7.426m 顶管机迎面阻力217.58kN 426.71844.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.44×85×6+217.58= 2523.596kN 钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 11.44934493110.5N )12001440(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==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 1.1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。

顶管工程施工方案计算

一、工程概况本项目为某市某道路下新建一条直径为DN1200mm的污水管道，管道全长约800m，穿越道路、绿化带、河道等复杂地形。

为保证施工质量、安全及工期，采用顶管法进行管道施工。

二、顶管施工方案计算1. 顶管机选型根据工程地质条件、管道直径、施工环境等因素，选用我国某知名品牌ZT-1200型泥水平衡顶管机。

2. 顶管施工参数计算（1）顶管直径：D = 1200mm（2）顶管长度：L = 800m（3）顶管施工坡度：i = 1/100（4）顶管施工速度：V = 10m/d（5）顶管施工时间：T = L/V = 800m/10m/d = 80d3. 泥浆参数计算（1）泥浆比重：ρ = 1.2g/cm³（2）泥浆粘度：η = 15mPa·s（3）泥浆pH值：pH = 8-9（4）泥浆处理能力：Q = πD²/4 × V = 3.14 × (1200mm)²/4 × 10m/d = 113096m³/d4. 顶管施工材料计算（1）顶管管材：采用F型钢筋混凝土管，单节长度为6m，共需133节。

（2）顶管连接件：采用焊接连接，每节管道需焊接接头4个。

（3）顶管施工辅助材料：泥浆、润滑剂、密封剂等。

5. 顶管施工人员计算（1）顶管施工人员：包括施工负责人、技术员、操作手、安全员等，共需30人。

（2）顶管施工设备操作人员：包括泥浆泵操作手、顶管机操作手、管道焊接操作手等，共需10人。

（3）顶管施工辅助人员：包括测量员、试验员、材料员等，共需5人。

6. 顶管施工费用计算（1）顶管设备费用：ZT-1200型泥水平衡顶管机，约200万元。

（2）顶管材料费用：F型钢筋混凝土管、连接件、辅助材料等，约150万元。

（3）顶管施工人员费用：约100万元。

（4）顶管施工辅助费用：约50万元。

综上所述，顶管工程施工方案计算如下：顶管设备费用：200万元顶管材料费用：150万元顶管施工人员费用：100万元顶管施工辅助费用：50万元顶管工程施工总费用：500万元三、顶管施工质量控制1. 严格控制泥浆质量，确保泥浆比重、粘度、pH值等参数符合设计要求。

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~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/ mm2Ф—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~;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D=1综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 011kN/m初始推力 F0=Pe+Pw+△P4B 2c=150++20= kN 总推力 F= F 0+ f 0L=+=2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：h f =3m 沉井中心半径 r c =q Amax =4 Pt/3 r c h f 7kpaq A =/9= kpaM A ==3 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235︒x10= kN/m 2 被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10=250 kN/m 2 h p =H/3=3= m§= hf -︳hf- hp︳/ hf=Ptk=≤§二、1000直径管涵顶力计算1、推力计算管径D1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 fkN/m 初始推力 F0=Pe+Pw+△P4B2c=150++20= kN总推力 F= F0+ fL=+= kN2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：hf = 沉井中心半径 rc=qAmax =4 Pt/3 rchf0kpaq A = kpaM A ==3 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235︒x10= kN/m 2被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10= kN/m 2 h p =H/3=3= m§= h f -︳h f - h p ︳/ h f =Ptk=≤ §三、1200直径管涵顶力计算1、推力计算管径D 1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=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+△P4B 2c=150++20= kN总推力 F= F 0+ f 0L=+= kN2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：h f = 沉井中心半径 r c =q Amax =4 Pt/3 r c h f 14=q A =M A ==3 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235︒x10= kN/m 2被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10= kN/m 2 h p =H/3=3=§= h f -︳h f - h p ︳/ h f =Ptk=≤ §四、1400直径管涵顶力计算1、推力计算管径D 1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f 0kN/m初始推力 F0=Pe+Pw+△P4B 2c=150++20= kN总推力 F= F 0+ f 0L=+=2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：h f = 沉井中心半径 r c =q Amax =4 Pt/3 r c h f =q A =M A == 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235 x10= kN/m 2被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10= kN/m 2 h p =H/3=3=§= h f -︳h f - h p ︳/ h f =Ptk=≤ §五、1500直径管涵顶力计算1、推力计算管径D 1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=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+△P4B 2c=150++20=总推力 F= F 0+ f 0L=+= kN2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：h f = 沉井中心半径 r c =q Amax =4 Pt/3 r c h f =4xq A =M A ==3 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235︒x10= kN/m 2被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10=m 2h p =H/3=3=§= h f -︳h f - h p ︳/ h f =Ptk=≤§六、1600直径管涵顶力计算1、推力计算管径D 1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=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+△P4B 2c=150++20=总推力 F= F 0+ f 0L=+=2、壁板后土抗力计算：顶管力至刃脚底的距离：h f = 沉井中心半径 r c =q Amax =4 Pt/3 r c h fq A =M A == 后背土体的稳定计算：主动土压力标准值Fep,k= tg 245°-235.+ tg 245°-235︒x10= kN/m 2被动土压力标准值Fp,k= tg 245°+235︒.+ tg 245°+235︒x10=m 2h p =H/3=3=§= h f -︳h f - h p ︳/ h f =Ptk=≤§七、2000直径管涵顶力计算1、推力计算管径D1=综合摩擦阻力 R=5 kPa顶入管总长度L=150m 管壁厚t=顶入管每米重量W={/4}X22=m管涵与土之间摩擦系数f=每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 fkN/m 初始推力 F0=Pe+Pw+△P4B2c=150++20=总推力 F= F0+ fL=+=沉井下沉及结构计算一、Φ7000直径沉井本井为工作井,地下水位按地面以下计施工期间由于地质条件较差,在沉井范围内均为淤泥层,沉井考虑分两段施工 ;1 基础资料：单位摩阻力fk＝10Kpa,地基承载力特征值考虑到地基在沉井处采用了搅拌桩处理,取为150Kpa;采用C25砼,钢筋为HPB235,HRB335;土天然容重取为m,内摩擦角Φ=°.2. 下沉计算：下沉过程中水的浮托力标准值：Ffw,k= kN井壁总摩阻力标准值：沉井自重标准值X25= kN下沉系数：Kst＝G1k-Ffw,k/ Fsk＝/=>满足规范要求3. 下沉稳定计算：由于下沉系数较小,沉井壁周围和刃脚下布有搅拌桩,因此下沉稳满足要求;4. 抗浮稳定计算：a.施工阶段沉井自重标准值G K ＝＋4π×72××25= 基底的水浮力标准值：Ff b w,k ＝2＝抗浮系数：K fw ＝k f b w F G K ＝＝>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 θ=3.02.1=4 θ＝°d 1＝θg t 22.1－θtg 0.25120.160.1+⨯+⨯3×+2×＝－＝ Rj ＝××25＝mP1＝θtg 25.020.10.14.67⨯+⨯tg θ-β0＝其中 β0=20 M1＝×－30.1+×＝ ××25＝F ep1××tg 245°-20.5︒+×10＝m 2F ˊepe ××tg 245°-20.5︒+×10＝m 2 M 1=61×2×+×＝mN θ＝P1r c ＝×2= kN6. 沉井下沉考虑采用垫木支承支承时井壁内力计算：M 0＝×πg ×r c 2＝×π××＝m/mMs ＝－πg r c 2＝m/mTmax ＝πg r c 2＝m/mVmax ＝πg r c ＝7. 井壁水平内力计算：ωˊ＝A B ρρ-1 ρB ＝10tg 245°-20.5︒+×45°-20.5︒＝m 2 ρA ＝10tg 245°-212︒+×45°-212︒＝m 2 ωˊ＝5.1024.130-1＝ N A ＝××1+×＝mN B ＝××1+×＝mM A =×××＝m/mM B ＝－×××＝m/m8. 水下封底计算：P k ＝20.744.3998⨯π＝m 2 M=××＝m/mh ＝1.11000103.29372.56⨯⨯⨯+300＝1234mm 取h ＝1800mm9. 底板受力计算：按周边铰支圆板计算P k ＝20.744.3998⨯π＝m 2 径向弯矩 M rK ＝K r P k r 2环向弯矩 M tk ＝K t P k r 2P k r 2＝×2＝中间 M rk ＝M tk ＝×＝m/m 底板上部受拉10.配筋计算：刃脚竖向钢筋As ＝3009.111.1⨯×1000×550×1-2655010009.111.1106.14027.121⨯⨯⨯⨯⨯⨯-＝1105mm 2 按最小配筋率计算： As ＝％×1000×550＝825mm 2 设计配筋满足环向配筋：As ＝3001.1107.13027.13⨯⨯⨯＝609mm 2 设计配筋满足 11. 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;。

顶管工程计算书

第2页共15页
标段：
工程量 16.80 1.68 单位 10m 100m 计算公式小计备注
3
010101003001挖基坑土方
759.98
m3
1.5/6*((16.4*6.4)+(19.4*9.4)+(19.4 +9.4)*(6.4+16.4))*2 (0.7+0.1*2+0.6+1*2+1)*1*(13+3)*2*2
第1页共15页
标段：
工程量单位计算公式小计备注
040505001001混凝土管道顶进（d1500） 6-895 6-899 6-906 6-928 6-901 6-923 6-960 1-369 4-95 6-397 工作坑支撑支架设备安拆，坑深 6mΦ 1600-2000mm 接收坑支撑支架设备安拆，坑深 6mΦ 1600-2000mm 泥水切削机械及附属设施安拆Φ ＜1600mm 压浆孔制作与封孔顶进后座及坑内平台安拆，Φ 1400-1800mm 顶进触变泥浆减阻Φ ＜1600mm 混凝土管顶进Φ ＜1500mm 人工凿普坚石隧道平硐出碴人力装，轻轨斗车运输＜50m (M7.5水泥砂浆)管道闭水试验Φ ＜1500mm 工作坑支撑支架设备安拆，坑深 6mΦ 1600-2000mm 接收坑支撑支架设备安拆，坑深 6mΦ 1600-2000mm 泥水切削机械及附属设施安拆Φ ＜1600mm 压浆孔制作与封孔顶进后座及坑内平台安拆，Φ 1400-1800mm 顶进触变泥浆减阻Φ ＜1600mm
13 040701002001非预应力钢筋现浇构件钢筋Φ ＜10mm(矩型构 6-1542说16.3 筑物钢筋)
现浇构件钢筋Φ ＜20mm(矩型构 6-1543说16.3 筑物钢筋)

顶管工程量计算书

040506003001沉井下沉沉井下沉，人工挖一，二类土井深＜8m 反铲挖掘机(斗容量1.0m3)挖一 1-236 二类土装车自卸汽车(载重＜10t)运土运距 1-304说9.1 ＜10km(反铲挖掘机装车) 6-1094
10 040506004001沉井混凝土底板 6-1088换 4-223 沉井制作底板厚>50cm(C50P12抗渗泵送商品砼40mm32.5) 沉井，模板底板
工程量计算书
工程名称：顶管工程
序号项目编码项目名称
第3页共15页
标段：
工程量单位计算公式 (0.7*(0.6+0.3+0.6+0.1)(0.6+0.7)/2*0.20.6*0.4/2)*(13.7+3.7)*2*2 小计备注
7
040506002001现浇混凝土沉井刃角沉井制作刃角(C50P12抗渗泵送商品砼40mm32.5) 沉井，模板刃脚
6
040103002001余方弃置反铲挖掘机(斗容量1.0m3)挖一 1-236 二类土装车自卸汽车(载重＜10t)运土运距 1-304说9.1 ＜10km(反铲挖掘机装车) 040202001001垫层 6-1083 6-1084 6-1462 3-249 1-607 沉井砂垫层沉井(C15砼40mm32.5)垫层砼基础垫层木模板砖砌基础，护底(M10水泥砂浆) 拆除砖砌其它构筑物
2
040505001002混凝土管道顶进（d1500） 6-895 6-899 6-906 6-928 6-901 6-923
工程量计算书
工程名称：顶管工程
序号项目编码 6-951 6-397 项目名称水力机械封闭式顶进Φ ＜1600mm (M7.5水泥砂浆)管道闭水试验Φ ＜1500mm 工作井13*3*7m 2座

顶管施工计算书

1000X250
管道最小有效传力面积A(m2)
1.8
顶力分项系数γd
1.3
管材受压强度折减系数φ1
0.9
偏心受压强度提高系数φ2
1.05
管材脆性系数φ3
0.85
混凝土强度标准调整系数φ5
0.79
管材受压强度设计值fc(N/mm2)
14.3
管道
管道许用顶力：[Fr]=0.5φ1φ2φ3fcA/(φ5γd)=0.5×0.9×1.05×0.85×14.3×1800/(0.79×1.3)=10066.044KN
PJ4=785 kN ≤T=7600 kN
PJ4=785 kN ≤[Fr]=10066.044 kN
满足要求！
中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ4/(nηhAi)=785/(10×0.8×0.05)=1962.5 kPa
千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm
主顶工作井顶推力：P=max{ PJ1，PJ2，PJ3，PJ4，πD*(L-SN)fk}=max{ 876.688，471，628，785，3.14×1×30×5 }=876.688 kN
千斤顶布设间距：l=C/n=4200/10=420 mm
第3个中继间顶推力：PJ3=πDLifk
=3.14×1×40×5=628 kN
千斤顶顶推能力：T=ηhnPi=0.8×10×900=7200 kN
PJ3=628 kN ≤T=7200 kN
PJ3=628 kN ≤[Fr]=10066.044 kN
PJ1=876.688 kN ≤T=6400 kN
PJ1=876.688 kN ≤[Fr]=10066.044 kN
满足要求！
中继间安全阀的最大压力：maxP1= PJ1/(nηhAi)=876.688/(10×0.8×0.05)=2191.72 kPa

顶管计算书（仅供参考）

顶管计算书（仅供参考）⽬录顶管顶⼒、⼯作井及接收井计算书 (1)第⼀章顶管顶⼒计算书 (1)⼀、结构计算依据 (1)⼆、1000直径管涵顶⼒计算 (1)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) (3)第⼆章⼯作井及接收井计算 (4)⼀、设计条件 (4)⼆、井壁⽔平框架的内⼒计算及结构配筋计算 (5)三、抗浮验算 (10)四、地基承载⼒验算 (11)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1.1.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）。

1.2.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3.028～7.426⽶。

1.3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=23.1N/ mm 2 1.4本⼯程地下⽔埋深为0.3～4.5m 。

⼆、1000直径管涵顶⼒计算 2.1.推⼒计算管径D 1=1.0m 综合摩擦阻⼒根据取 f k =6 kPa管外周长 S=3.14d=3.14×1.2= 3.768m 顶⼊管总长度L=70m 管壁厚t=0.1m ⼟的重度3s m /kN 18=γ管道覆⼟层厚度Hs=3.2m 顶管机迎⾯阻⼒65.1kN 2.3182.1414.342s s 2g ===H D N F γπ管线总顶⼒计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.2×70×6+65.1=1647.66kN钢筋混凝⼟管顶管传⼒⾯允许最⼤顶⼒计算:NA f F p c Qd dk k 2.31203120215.6N )10001200(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-==φλφφφkN 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) 3.1.推⼒计算管径D 1=1.2m 综合摩擦阻⼒ f k =6 kPa管外周长 S=3.14D=3.14×1.44= 4.5216m 顶⼊管总长度L=85m 管壁厚t=0.12m ⼟的重度3s m /kN 18=γ管道覆⼟层厚度Hs=7.426m 顶管机迎⾯阻⼒217.58kN 426.71844.1414.342s s 2g ===H D N F γπ管线总顶⼒计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.44×85×6+217.58= 2523.596kN 钢筋混凝⼟管顶管传⼒⾯允许最⼤顶⼒计算:NA f F p c Qd dk k 11.44934493110.5N )12001440(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-==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 1.1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。

顶管计算书

顶管计算书一、顶管顶力计算根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268中采用公式Fp=πDOLfk+NF式中Fp-—计算的总顶进阻力（KN）DO管道外径（m）1.顶进长度（m）fk管道外壁与土的单位面积平均阻力（KN∕m2）NF顶管机的迎面阻力NF=JiDg2HS∕4γ:土的容重（KN/m3）取19.5KN∕m3HS覆盖土层厚度（m）Dg顶管机外径（m）将顶进222m,管道外径2.2m,顶管机外径2.2m,珠取5KN∕m2,带入上述公式计算FP式.1415*2.2*222*5+3.1415*2.2*19.5*14.1/4=8146.6KN因此总推力大于9000KN,即大于900t可满足顶管施工。

二、顶管后背墙稳定性计算1、后背墙要求：4.5mX4.5mX0.6m（采用钢筋混凝土）；2、后背铁要求：4.5m×3.5m×0.2m（采用箱式结构）。

工作井后背的受力分析分析见图工作井后背受力分析图反力R应为总推力P的L2~L6倍,确保安全R=B(YH2KP∕2+2cHKPl∕2+γhHKP)式中：R：总推力之反力(KN)a：系数(取1.5〜2.5之间)取1.5B：后座墙的宽度取4.5米γ:土的容重(KN/m3)取20.5KN∕m3H：后座墙的高度(米) 取5米KP：被动土压系数为tg2(45c5+(∣>∕2)(|)取26。

c：土的内聚力(KPa) 取24KPah：地面到后座墙顶部土体的高度(m)取4.5米代入得：R=αB(γH2KP∕2+2cHKPl∕2+γhHKP)=L5×5×[20.5×4.52tg2(45o+26o∕2)∕2+2×24×4.5×tg(45o+26o∕2)+20.5×4.5×5×tg2(45o+26o∕2)]=7.5x(532+345+1063)=14550KN4口250T油缸总顶力10000KNR∕P=14550∕10000=l.455可确保安全工作井后背以钢筋混凝土浇筑墙体为后背墙，底板施工中应预留钢筋，后背墙钢筋与预留钢筋连接，与底板形成整体。

顶管工程-工程量计算书(全部)

工程量单位
计算公式
6-1089换
沉井制作顶板(C50P12抗渗泵送商品砼40mm32.5)
2.807 10m3
4-222
沉井，模板井壁，隔墙
13
04070100200 1
非预应力钢筋
6-1542说现浇构件钢筋Φ＜10mm(矩型构
16.3
筑物钢筋)
6-1543说 16.3
现浇构件钢筋Φ＜20mm(矩型构筑物钢筋)
(0.7+0.1*2+0.6+1*2+1)*1*(13+3)*2*2
0.76 1000m3
468.70
m3
1.5/6*((16.4*6.4)+(19.4*9.4)+(19.4 +9.4)*(6.4+16.4))*2
小计
备注
471.98 基坑 288.00 砂垫层
471.98
1-366
槽，坑填土夯实
5
14
04040400200 1
预埋式钢板止水片
6-1223换预埋式钢板止水片
15
01080200300 1
防腐涂料
6-1206+61207*1
涂沥青平面2遍
6-1208+61209*1
涂沥青立面2遍
16
04050400100 1
砌筑井筒
6-1554
预埋铁件制作
6-882+6885*-1换
(M10水泥砂浆)检查井筒砌筑Φ 700mm筒高＜1.5m(C20砼 40mm32.5)
7.8386 刃角
$=2.0582
横向外侧D18
$=2.0582
横向内侧D18

顶管计算书

顶管计算书目录顶管顶力、工作井及接收井计算书 (1)第一章顶管顶力计算书 (1)一、结构计算依据 (1)二、1000直径管涵顶力计算 (1)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) (3)第二章工作井及接收井计算 (4)一、设计条件 (4)二、井壁水平框架的内力计算及结构配筋计算 (5)三、抗浮验算 (10)四、地基承载力验算 (11)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1.1.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）。

1.2.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3.028～7.426米。

二、1000直径管涵顶力计算 2.1.推力计算管径D 1=1.0m 综合摩擦阻力根据取 f k=6 kPa管外周长 S=3.14d=3.14×1.2=3.768m 顶入管总长度L=70m 管壁厚t=0.1m 土的重度3s m /kN 18=γ管道覆土层厚度Hs=3.2m 顶管机迎面阻力65.1kN 2.3182.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.2×70×6+65.1=1647.66kN钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 2.31203120215.6N )10001200(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==φλφφφkN 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) 3.1.推力计算管径D 1=1.2m 综合摩擦阻力 f k =6 kPa管外周长 S=3.14D=3.14×1.44=4.5216m 顶入管总长度L=85m 管壁厚t=0.12m 土的重度3s m /kN 18=γ 管道覆土层厚度Hs=7.426m 顶管机迎面阻力217.58kN 426.71844.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.44×85×6+217.58=2523.596kN 钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 11.44934493110.5N )12001440(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==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 1.1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。

顶管计算书

顶管结构计算书项目号本计算书共页项目名称子项1－2号顶管计算日期校对日期专业负责人：日期审核人：日期一、基础资料1、地质条件根据宁波大学地基处理中心2010年11月提供的《宁波市毛家坪水厂出厂管复线工程岩土工程勘察报告》，在沉井深度范围内，各（亚）层土的空间展布、工程地质特征：1、杂填土杂色，松散，湿，为人工填土，主要为塘渣、碎石、块石、建筑垃圾、生活垃圾及少量粘性土组成，为新近填土，力学性质不稳定，本层局部分布，层厚为0.30~3.00米，层底埋深为0.30~3.00米。

2-1、粘土灰黄色，可塑为主，局部软塑，饱和，主要为粘土，局部为粉质粘土，具厚层状构造，含铁锰质斑点，上部0.15~0.20米左右为耕植土，含植物根茎，无摇振反应，切面光滑，干强度、韧性高，具中等偏高压缩性，力学性质一般，本层局部缺失。

层厚0.30~2.10米，层底埋深为1.00~2.60米。

2-2、粉质粘土灰黄色，软塑，饱和，主要为粉质粘土，局部为粘土，具厚层状构造，含铁锰质斑点，无摇振反应，切面稍光滑，干强度、韧性中等，具中等压缩性，力学性质一般，本层局部分布。

层厚0.70~1.40米，层底埋深2.20~3.10米。

3-1、淤泥灰色，流塑，饱和，主要为淤泥，厚层状构造，含腐杂质，局部渐变为淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土，无摇振反应，切面光滑，干强度、韧性高，具极高压缩性，力学性质极差，本层局部分布，层厚为0.30~1.90米，层底埋深为1.40~3.40米。

3-2、泥炭质土灰黑色，流塑，饱和，主要为泥炭质土，具腥臭味，含植物腐植质及碳质木屑。

内摩擦角、凝聚力接近零，本层仅局部分布，具极高压缩性，力学性质极差。

层厚为0.10~0.60米，层底埋深为1.10~3.80米。

3-3、淤泥质粘土灰色，流塑，饱和，主要为淤泥质粘土，局部渐变为淤泥及淤泥质粉质粘土，厚层状构造，局部夹薄层状粉土，含少量腐杂质，无摇振反应，切面光滑，干强度、韧性高，具极高压缩性，力学性质差，本层全场分布，本层局部未揭穿，层厚为2.40~19.50米，层底埋深为3.80~21.50米。

顶管施工计算书

＊＊＊***工程顶管施工计算书一、编制依据1、*＊*＊＊*＊***工程施工图2、《路桥施工计算手册》3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）4、《给水排水工程结构设计手册》5、《室外排水设计规范》（GB 50014-2006)（2011年版）6、《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002二、工程概况工程名称：＊＊＊*＊＊工程工程地点：**＊＊**本工程为＊**＊*＊，位于*＊＊＊＊,西起物流基地*＊＊**K1+875，沿拟建*＊**＊两侧辅助车道设置（路面设计高程90。

926~103.627m），接＊＊***＊沿平乐大道东侧终止于玉洞大道.管道总长7938m，管径0.4m～1.0m。

其中顶管部分管道长2887m,管径1。

0m，管底标高为86。

000～80。

335；共有工作井26座，接收井34座，工作井几接收井内径￠6000mm、壁厚50～60cm，钢筋砼结构，砼等级C30。

分布区域为：＊*＊**＊*北侧K1＋385~K3+521段、平乐大道K3＋521～K4+730段。

三、地质根据勘察资料，道路沿线勘探深度范围内管线沿线分布的地层主要有：新近堆积人工堆填（Q4ml）素填土、植物沉积层（Q4pd）耕土，第四系晚更新统河流冲积（Q3al+pl）粉质黏土、含砾粉质黏土，第四系晚更新统残坡积（Q3el+dl）黏土和含砾黏土，下伏基岩为石炭系大塘阶（C1d）硅质岩等，现自上而下描述为：1、素填土（Q4ml）①：暗红色、灰黄色、黄褐色，松散，稍湿～湿，主要由黏性土组成，局部含少量砾石、植物根系等，土质不均,为新近堆积填土，未经压实,未完成自重固结。

该层分布于场地大部分地段，层厚0.50～5。

60m，平均厚度1。

79m.具高压缩性。

2、素填土（Q4ml）①：灰黄色、黄褐色，中密，稍湿～湿，主要由碎石土组成，经碾压处理,为路基填土.该层分布于场地道路或在建道路上,层厚0.50~5。

80m,平均厚度1.79m。

顶管计算书(混凝土管)

顶管计算书（混凝土管）一、设计条件计算为不开槽顶管施工为检查井W152至W155段管，基本参数如下：内径D0=1.00m管壁厚度t=0.10m选用等级：Ⅲ级γ1=1.20γ2=1.27支撑角2a=120°覆土深度H S=3.60m 管内水重力密度γw=10kN/m3K aμ=0.11 参照CECS 246：2008的6.2.1取钢筋混凝土管重力密度γc=26kN/m3K0=0.50管底土层内摩擦角ψ=30°覆土平均重力密度γs=18kN/m3C=0.0kPa二、荷载计算1、永久作用1.1管自重：管自重标准值:G0k=γcπ(D0+t)t=9.0kN/m设计值:G0=γ1G0k=10.8kN/m1.2管内水重：管内水重标准值:G wk=γwπ(D0/2)2=7.9kN/m设计值:G w=γ2G wk=10.0kN/m1.3管顶土压力：H S/D1=H S/(D0+2t)=3.00c je=0.73竖向土压力标准值:F SV,k=C jeγs H s D1=56.8kN/m设计值:F sv=γ2F sv,k=72.1kN/m1.3管侧土压力：标准值:F ep,k=K0(F sv,k/D1+γs+D1/2)=33.0kN/mp ep,k=F rp,k D1=39.5kN/m2、可变作用2.1地面堆积荷载：q mk=10kN/m2q mk D1=12kN/m设计傎q m D1=16.8kN/m三、圆管内力分析管底弯矩最大时，地基土支撑角取2a=120°-30°=90°查表得：k m0=0.123k mw=0.123k mv=0.178k mp=-0.1253.1满水时：M A=∑k mi p iγc=(D0+t)[k mo G0+k mw G w+k mv(F sv+q m D1)+k mp p ep,k]/2==14.8kN/mM A,k=∑k mi p iγc=(D0+t)[k mo G0k+k mw G wk+k mv(F sv,k+q mk D1)+k mp p ep,k]/2==11.2kN/m3.2空水时：M A=∑k mi p iγc=(D0+t)[k mo G0+k mv(F sv+q m D1)+k mp p ep,k]/2==13.4kN/mM A,k=∑k mi p iγc=(D0+t)[k mo G0k+k mv(F sv,k+q mk D1)+k mp p ep,k]/2==10.1kN/m3.3计算取值：M A=14.8kN/m M A,k=11.2kN/m四、核定圆管的荷载查表知，预制钢筋混凝土管的破坏荷载为:179kN/mp=2M A/0.318(D0+t)=84kN/m<197kN/m，满足要求。

顶管计算书(精编文档).doc

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1.2.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3.028～7.426米。

1.3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/ mm2HRB400级钢筋强度设计值fy=fy′=360N/ mm2（2）三级混凝土管fc=23.1N/ mm21.4本工程地下水埋深为0.3～4.5m。

二、1000直径管涵顶力计算2.1.推力计算管径D=1.0m1综合摩擦阻力根据取 f k =6 kPa管外周长 S=3.14d=3.14×1.2= 3.768m 顶入管总长度L=70m 管壁厚t=0.1m 土的重度3sm /kN 18=γ管道覆土层厚度Hs=3.2m 顶管机迎面阻力65.1kN 2.3182.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.2×70×6+65.1=1647.66kN钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 2.31203120215.6N )10001200(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==φλφφφkN 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)3.1.推力计算管径D 1=1.2m 综合摩擦阻力 f k =6 kPa管外周长 S=3.14D=3.14×1.44= 4.5216m 顶入管总长度L=85m 管壁厚t=0.12m 土的重度3sm /kN 18=γ管道覆土层厚度Hs=7.426m 顶管机迎面阻力217.58kN 426.71844.1414.342s s 2g =⨯⨯⨯==H D N F γπ管线总顶力计算:F k 10f N L D F +=π=3.14×1.44×85×6+217.58=2523.596kN钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算:NA f F p c Qd dk k 11.44934493110.5N )12001440(414.31.2379.03.185.005.19.05.05.0225321==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==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 1.1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。