顶管计算书

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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/ mm2

HRB400级钢筋强度设计值fy=fy′=360N/ mm2

（2）三级混凝土管fc=23.1N/ mm2

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D1=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 2.3182.14

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=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:

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) 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 426.71844.14

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=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:

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

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。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 1.2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HBR400，2/360mm N f y =。

1.3地质资料

地质资料如下表1所示，地下水位高度为1.2m ，即工作井井外水位高度为6.3m ，接收井井外水位高度为7.98m 。

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。

2.1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：