一、土压平衡式顶管理论计算公式
F=F1+F2---------------------------------------------------------------------(1)
式中F为总推力
式中F1为迎面阻力
F1=pe Bc2
pe 为控制土压力
Bc为管外径
pe = pA + pw +p
pA为掘进所处土层的主动土压力(kPa)
pA一般为150-300 kPa
pw为掘进所处土层的地下水压力(kPa)
pw=γ水H埋深
p为给土仓的预加压力(kPa)
p一般为20 kPa
式中F2为顶进阻力
F2=πBcfkL
f k 为管外壁与土的单位面积平均摩阻力kN/m2
其数值一般通过试验确定
如果采用触变泥浆减阻技术按下表选用
f k 为管外壁与土的单位面积平均摩阻力kN/m2
土类
管材 | 粘性土 | 粉土 | 粉、细砂土 | 中、粗砂土 |
钢筋砼管 | 3.0-5.0 | 5.0-8.0 | 8.0-11.0 | 11.0-16.0 |
钢管 | 3.0-4.0 | 4.0-7.0 | 7.0-10.0 | 10.0-13.0 |
L为顶进长度m
F= pe Bc2+πBcfkL
=(150+10*14+20)**(2.6)2+3.14*2.6*4.0*200
=15+6531
=8176 kPa
=817.6T
二、顶管经验计算公式
F=knGL-------------------------------------------------------------------------(2)
式中F为总推力
式中k为综合减阻系数
如果注浆技术成熟可靠,最小可取0.3-0.4
式中n为钢筋砼管土质系数
类别
n | 粘土、亚粘土及天然含水量较小的亚砂土 管前挖土能形成土拱者 | 密度的砂土及含水量较大的亚砂土 管前挖土不易形成土拱者,但塌方尚不严重时 |
n | 1.5-2 | 3-4 |
类别
m | 粘土、亚粘土及天然含水量较小的亚砂土 管前挖土能形成土拱者 | 密度的砂土及含水量较大的亚砂土 管前挖土不易形成土拱者,但塌方尚不严重时 |
m | 0.8-1.0 | 1.5-2.0 |
式中L为顶进长度m
F=0.45*2*450*200
=8100 kPa
=810T