顶管计算书(混凝土管)

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混凝土顶管顶力计算书

顶管顶力计算书混凝土管的口径D=1800 mm ,壁厚t=150 mm ,管外径B C =2.1 m ,每米管的重力W=18.63 KN /m ,土的容重γ=18 KN / m 3 ，内摩擦角 Ф=15º，土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C ′= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 6 m ，顶程L = 30 m 。

1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和F = F 0 + [(πB C q + W ) μ′+ πB C C ′] LF — 总顶力（ KN ） F 0 — 初始顶力 B C — 管外径q — 管周边均布载荷（ Kpa ） μ′— 管与土之间的摩擦系数2、初始顶力 F 0 = 13.2πB C N=13.2×3.1415926×2.1×4 =348.34（ KN ）3、挖掘直径 B t = B C + 0.1 =2.1 +0.1 = 2.2 m4、管顶的扰动宽度 B e = B t [ )245cos(245sin(1Φ-︒Φ-︒+）] =2.2×(79.061.1) = 4.48 m 5、土的摩擦系数 μ = tg Φ=tg15º= 0.2686、土的太沙基载荷系数Ce = )21BeK μ（[ 1-e )2H Be k μ（-]= ⨯120.01[1-0.487] = 4.275 m7、管顶上方土的垂直载荷W e = ( γ- Be C 2 ) Ce = (18- 48.4102⨯)×4.725 = 57.87 (Kpa ) 8、冲击系数 i = 0.65 – 0.1H = 0.65 – 0.6 = 0.059、地面的动载荷 p = )2()1('2θHtg a B i p ++ = 55.33210)45622.0(75.2)05.01(10020=⨯⨯+⨯+⨯⨯tg = 6.25 Kpa 10、管周边的均布载荷 q = We + p = 57.87 + 6.25 = 64.12 Kpa11、管与土之间的摩擦系数 μ¹= tg 2Φ =tg 2150= 0.132 12、总顶力F = F 0 + [(πB C q + W ) μ′+ πB C C ′] L= 348.34 + [ （3.1415926×2.1×64.12+18.63）×0.132 + 3.1415926×2.1×10] ×30 = 4076.44 KN= 407.65 吨（力）使用2个400 T 千斤顶按70%效率计算T = 400 T ×2×70% = 560 吨（力）因此 T > F =407.65 吨（力）所以千斤顶配置满足要求。

顶管顶力计算书

深圳市城市轨道交通14号线土建四工区坳背站DN800污水管顶管计算书编制：审核：审批：中铁五局集团有限公司深圳市城市轨道交通14号线工程施工总承包土建四工区项目经理部2019年6月1、顶进阻力估算污水管采用内径Φ800mm 、壁厚δ80mm 的C40钢筋砼管。

管道直线段最长为31m ，在两端设置一个接收井，则最大顶进距离不超过31m ，在此，顶进距离按31m 考虑。

管道顶力主要由两部分构成，一是前端刃角处的正面阻力，二是管壁外侧与土壤间的摩阻力。

由于前端刃角处已超前掏空，前端正面阻力实际上较小，甚至忽略不计，为保证顶进过程中顶力足够，在此，不考虑超前开挖导致的正面阻力减小。

由于超前开挖导致管顶与管壁间出现一定空隙（扩孔），因此，管壁阻力不采用与土层厚度有关的计算公式（采用与土层厚度有关的计算公式将导致估算阻力过度偏大）。

根据《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）6.3.4条及《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008）12.4.1条，顶管顶进阻力估算公式如下：01K F =F D Lf N π+F =g N D t tR π-()其中，1K D Lf π为管壁外侧摩阻力，F N 为前端刃角正面阻力。

式中，0F ——顶管总阻力标准值，t ；1D ——顶管外径，取0.96m ；L ——管道设计顶进长度，取31m ；g D ——工具管外径，取0.96m ；t ——工具管切土刃口壁厚，取0.1m ；K f ——管道外壁与土的单位面积摩阻力，t/㎡。

与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关，估算本工程的综合摩擦力系数2/8M KN f k = R ——顶管刃角正面最大压强，t/㎡。

与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。

本工程管道处地质主要为粘土层，估算顶管前端正面压强约为30～50t/㎡（即0.3～0.5MPa ），这里按2=50t /m R 取值。

因此，求得顶管总阻力为：01K F =F D Lf N π+=3.14*0.96*31*8+3.14*(0.96-0.1)*0.1*500=747.5712+135.02=882.59KN=88.3t 。

顶管工程工程量计算书

2.00 2.00 2.00 16.80
套每只坑 10m
第1页共15页
小计
备注
72.00
183.1248 183.1248
168.00
工程量计算书
第2页共15页
工程名称：顶管工程
序号项目编码
项目名称
标段：
工程量单位
计算公式
6-951 6-397
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
6-895 6-899 6-906
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
6-928 6-901
压浆孔制作与封孔
顶进后座及坑内平台安拆，Φ 1400-1800mm
6-923
顶进触变泥浆减阻Φ ＜1600mm
0.192 10m3
-3.2791 220.975
288.00 9.60
19.20
工程量计算书
第3页共15页
工程名称：顶管工程
序号项目编码
项目名称
标段：
工程量单位
计算公式
小计
备注
7 040506002001现浇混凝土沉井刃角
6-1090换 4-220
沉井制作刃角(C50P12抗渗泵送商品砼40mm32.5) 沉井，模板刃脚
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
6-960
混凝土管顶进Φ ＜1500mm

顶管顶力计算

总顶力标准值
管道外径
管道设计顶进长度管道外壁和土的平均摩阻
力顶管机的迎面阻力
3414
KN m m kN/m2 kN
计算公式 F0 D1Lf k NF
式中： F0 D1 L fk NF
总顶力标准值管道外径
管道设计顶进长度管道外壁和土的平均摩阻力
顶管机的迎面阻力
11623
KN m m kN/m2 kN
Φ3 0.85 γQd
Φ5 0.79 1.3
39387657
N 0.9 1.05 0.85 0.79 pa mm2 1.3
fc 32.4
Fde= 39387.66 KN
= 3938.77 t
顶力计算钢筋混凝土管(d=3000mm)
计算公式 F0 D1Lf k NF
式中： F0 D1 L fk NF
11
183
F0
11622.77 KN = 1162.28 t
顶管机迎面阻力计算
钢筋混凝土管(d=3000mm)
计算公式
NF
4
Dg2 g H g
式中： NF Dg γg Hg
顶管机的迎面阻力顶管机外径土的重度覆土层厚度
183.12
kN m kN/m3 m
基本数值
Dg 1.98
γg
Hg
1.8
11.37
材料脆性系数
混凝土强度标准调整系数
混凝土受压强度设计值
管道的最小有效传力面积
顶力分享系数
Φ3 0.85 γQd KN =
Φ5 0.79 1.3
1191 t
N 0.9 1.05 0.85 0.79 pa mm2 1.3
fc 32.4

顶管工程量计算书

2.00 坑
2.00 坑
2.00 套 2.00 每只 2.00 坑 16.80 10m
第1页共15页
小计
备注
72.00
183.1248 183.1248
168.00
工程量计算书
第2页共15页
工程名称：顶管工程
序号项目编码
项目名称
标段：
工程量单位
计算公式
6-951
水力机械封闭式顶进Φ＜1600mm
项目名称
标段：
工程量单位
计算公式
7
04050600200 1
现浇混凝土沉井刃角
6-1090换 4-220
沉井制作刃角(C50P12抗渗泵送商品砼40mm32.5) 沉井，模板刃脚
(0.7*(0.6+0.3+0.6+0.1)60.55 m3 (0.6+0.7)/2*0.2-
0.6*0.4/2)*(13.7+3.7)*2*2
沉井内地下混凝土结构
4-252
(C25泵送商品砼)水下封底
12
04050600600 1
沉井混凝土顶板
251.09
m3
((13.7+3.7)*2*(7-1.5-0.2)3.14*0.9*0.9*2)*0.7*2
25.109 10m3
100.436 10m2
887.04 m3 (14.4*4.4)*(7-1.5+(0.6+0.3+0.6))*2
1-304说9.1
自卸汽车(载重＜10t)运土运距＜10km(反铲挖掘机装车)
20
04020200100 2
垫层
6-1083
沉井砂垫层

顶管顶力计算书

顶管顶力计算书计算：聂石宇（中铁九局铁路工程处）混凝土管的口径D=1800 mm ,壁厚t=150 mm ,管外径B C =2.1 m ,每米管的重力W=18.63 KN /m ,土的容重γ=18 KN / m 3 ，内摩擦角 Ф=15º，土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C ′= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 6 m ，顶程L = 30 m 。

1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和F = F 0 + [(πB C q + W ) μ′+ πB C C ′] LF — 总顶力（ KN ） F 0 — 初始顶力 B C — 管外径 q — 管周边均布载荷（ Kpa ） μ′— 管与土之间的摩擦系数2、初始顶力 F 0 = 13.2πB C N=13.2×3.1415926×2.1×4=348.34（ KN ）3、挖掘直径 B t = B C + 0.1 =2.1 +0.1 = 2.2 m4、管顶的扰动宽度 B e = B t [ )245cos(245sin(1Φ-︒Φ-︒+）] =2.2×(79.061.1) = 4.48 m 5、土的摩擦系数 μ = tg Φ=tg15º= 0.2686、土的太沙基载荷系数Ce = )21BeK μ（[ 1-e )2H Be k μ（-]= ⨯120.01[1-0.487] = 4.275 m7、管顶上方土的垂直载荷W e = ( γ- Be C 2 ) Ce = (18- 48.4102⨯)×4.725 = 57.87 (Kpa ) 8、冲击系数 i = 0.65 – 0.1H = 0.65 – 0.6 = 0.059、地面的动载荷 p = )2()1('2θHtg a B i p ++ = 55.33210)45622.0(75.2)05.01(10020=⨯⨯+⨯+⨯⨯tg = 6.25 Kpa 10、管周边的均布载荷 q = We + p = 57.87 + 6.25 = 64.12 Kpa11、管与土之间的摩擦系数 μ¹= tg 2Φ =tg 2150= 0.132 12、总顶力F = F 0 + [(πB C q + W ) μ′+ πB C C ′] L= 348.34 + [ （3.1415926×2.1×64.12+18.63）×0.132 +3.1415926×2.1×10] ×30 = 4076.44 KN= 407.65 吨（力）使用2个400 T 千斤顶按70%效率计算T = 400 T ×2×70% = 560 吨（力）因此 T > F =407.65 吨（力）所以千斤顶配置满足要求。

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

目录 0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)o 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钢筋及磴强度等级取值：(1)钢筋HPB300级钢筋强度设计值fy二fy' =270N/ mm2HRB400级钢筋强度设计值fy二fy' =360N/ mm:(2)三级混凝土管fc二23. IN/ mm:1.4本工程地下水埋深为0. 3〜4. 5m c二、1000直径管涵顶力计算2.1.推力计算管径Di=l. 0m综合摩擦阻力根据表6. 3. 4-2采用紐变泥浆的管外哉单位面积平均摩擦阻力/ (kN/*)取仇二6 kPa管外周长S二3. 14d=3. 14X1. 2= 3. 768m顶入管总长度L二70m 管壁厚t二0. Im土的重度 /s=18kN/m3管道覆土层用度Hs=3.2m 顶管机迎面阻力％=彳£＞；人H、=^xl.22 x 18x3.2 = 65.lkN管线总顶力计算：耳=3上fk +M：二3. 14X1.2X70X6+65. 1=1647. 66kN式中片——顶进阻力（kN）；D o——管道的外径（m）;L■——管道设计顶进长度5"；A——管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/m2）, 通过试验确定；对于采用触变泥浆减阻技术的宜按表6. 3. 4-2选用；弘——顶管机的迎面阻力（kN”不同类型顶貲机的迎面阻力宜按裘6. 3. 选择计算式。

顶管顶力计算

NF
NF Dg γ Hg
g

4
Dg g H g
2
顶管机的迎面阻力顶管机外径土的重度覆土层厚度
62.98 kN m kN/m m
3
计算公式式中：
NF
NF Dg γ Hg
g

4
Dg g H g
2
顶管机的迎面阻力顶管机外径土的重度覆土层厚度
183.12 kN m kN/m3 m
基本数值基本数值 D1 1.98 F0 L 49 3414 KN fk 11 = NF 63 341 t F0 D1 3.6 L 92 11622.77 KN fk 11 NF 183 = 1162.28 t
顶管机迎面阻力计算钢筋混凝土管(d=1650mm) 计算公式式中：
顶管机迎面阻力计算钢筋混凝土管(d=3000mm)
F0 D1Lf k N F
F0 D1 L fk NF
总顶力标准值管道外径管道设计顶进长度管道外壁和土的平均摩阻力顶管机的迎面阻力
F0 D1Lf k N F
F0 D1 L fk NF
总顶力标准值管道外径管道设计顶进长度管道外壁和土的平均摩阻力顶管机的迎面阻力
11623 KN m m kN/m2 kN
基本数值 Dg 1.98 F0 γ g 1.8 62.98 Hg 11.37 KN = 6.3 Hg 10 = 18.31 t
Φ3 0.85 γ Qd KN =
Φ5 0.79 1.3 1191 t
Φ2 1.05 3108600 39387.66 KN
Φ3 0.85 γ Qd
Φ5 0.79 1.3 = 3938.77 t
顶力计算钢筋混凝土管(d=1650mm) 计算公式式中：

顶管顶力计算

二、顶管顶力计算（1）顶管总顶力和传力面允许最大顶力计算D600钢筋混凝土排水管，混凝土强度C50，内径=600mm ，外径D=720mm ，壁厚60mm 顶入管总长度L=58+45=103m ，土的重度3s =19kN/m γ，管道覆土层厚度Hs=5.5m综合摩擦阻力 4kPa k f =（触变泥浆减阻，参《给水排水工程顶管技术规程》表12.6.14）管道的总顶力估算：0k F F DLf N π=+（公式参《给水排水工程顶管技术规程》12.4.1条）顶管机迎面阻力223s s 3.14=D H =0.7219 5.5=42.5kN/m 44F N πγ⨯⨯⨯（选用泥水平衡式）管线总顶力计算：30 3.140.72103442.5973.9kN/m k F F DLf N π=+=⨯⨯⨯+=钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算：（公式参《给水排水工程顶管技术规程》8.1.3条） ()22123de c p d 500.9 1.050.85 3.140.50.523.17206001.30.7941123087N 1123kN Q F f A F φφφλφ⨯⨯==⨯⨯⨯⨯-⨯==≥满足要求。

（2）工作井后背土体稳定验算土的内摩擦角：=12φ；土的重度3s =19kN/m γ；编号W A48工作井沉井入土深度：H=8.58m 地下水位埋深：w z =1.6m ；地下水位以下土的有效重度：3s =9kN/m γ'根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程CECS137：2015》6.2.8条：土压力合力至刃脚底的距离：H /3 2.86m p h == 顶管力到刃脚底的距离： 2.2 1.1 3.30m f h =+=考虑顶管力与土压力合力作用点可能不一致的折减系数： ()()p =/ 3.3 3.3 2.86/3.30.86f f f h h h h ξ--=--= 主动土压力系数：20tan 450.662K αφ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭被动土压力系数：20p tan 45 1.522K φ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭刃脚底部主动土压力标准值： ()()ep,k F 0.6619 1.698.58 1.661.52m s w s w K z z z αγγ⎡⎤'=⋅+⋅-=⨯⨯+⨯-=⎡⎤⎣⎦⎣⎦沉井前方主动土压力合力标准值：ep k ep k 11E r 3.14 4.48.5861.521823.1kN 44HF π==⨯⨯⨯⨯=,, 刃脚底部被动土压力标准值：()()p,k p F 1.5219 1.698.58 1.6141.70m s w s w K z z z γγ⎡⎤'=⋅+⋅-=⨯⨯+⨯-=⎡⎤⎣⎦⎣⎦沉井后方被动土压力合力标准值：pk pk 11E r 3.14 4.48.58141.704199.3kN 44HF π==⨯⨯⨯⨯= 顶管力标准值：()()tk pk ep,k 0.80.860.84199.31823.11321kN P E E ξ=-=⨯⨯-= 综上计算得出结论，顶管限制值取110吨。

顶管顶力计算

c
意思
#DIV/0! 计算的总顶力
#DIV/0!
#DIV/0! 计算混凝土管道允许顶力
摩擦系数管道顶进长度切削阻力顶管机外径切削工具管壁厚单位面积端部阻力 m KN m m KN/m2
f L Ps Ds ts ps
ห้องสมุดไป่ตู้
在后面表格里选取
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顶管施工计算主要参数表
参数名称顶力含水量渗透系数土天然容重不排水抗剪强度内聚力内摩擦角标准贯入指数土的稳定系数地面至机头中心高度地面超载混凝土管允许顶力管体抗压强度加压面积安全系数后座反力系数后座墙的宽度后座墙的高度被动土压力系数地面到后座墙顶部的高度后座墙土体应力顶进力板墙在基坑以下部分被动土压力安全系数允许施加顶力管道外径管道顶部覆盖层厚度单位长度管道重量管道顶进长度 m m KN/m m m KN/m2 KN m m m KN KN KN/m2 m2 m 单位 KN % m/s KN/m3 kpa kpa 符号数值 P w K γ Su c φ N Nt h q Fr σ A S R α B、b H、h2 Kp h1 Pred V h3 ep η F D1 H ω L 1.5 取1.5 #DIV/0! 计算后座墙应力，可取上面计算总顶力板墙深度为h1+h2+h3 在后面表格里选取 #REF! 计算混凝土管允许顶力用，取2.5－3.0 不考虑后座影响计算计算后座反力用，取1.5－2.5

管道顶力计算

F de Φ1Φ2Φ3Φ5f c A p Y QdΦ1Φ2Φ3Φ5f cA pY Qd0.91.050.850.7923.11990454.401.3F 0D 1Lf k N F 顶管机的迎面阻力（KN）Dg γg钢筋混凝土管（D=2400）管道允许顶力计算基本数值混凝土受压强度设计值管道的最小有效传力面积（外径面积πr 12—内径面积πr 22）顶力分项系数，可取1.3计算公式式中：混凝土管道允许顶力设计值混凝土受压强度折减系数，可取0.9偏心受压强提高系数，可取1.05混凝土材料脆性系数，可取0.85混凝土强度标准调整系数，可取0.79管道外壁和土的平均摩阻力（KN/m 2）管道外径（m）管道外径（m）管道顶进长度（m）顶力计算土的重量（KN/m 3）钢筋混凝土管（D=2400）计算公式式中：总顶力标准值H gD 1Lf kN FD gγgH g2.861358703.052.8619.205.7覆土层的厚度（m）基本数值r 1=1440r 2=1200F de =K N=17981.030.7917981027.5923.11.317981027.590.85面积πr 22）8703.05顶力N 0.91.05顶力KN 2.8613519.22.8610406.805.7F0=10406.80。