頂管頂力技術(shù)計算

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1、南水北調(diào)濟南市市區(qū)續(xù)建配套工程東湖水庫輸水工程（三標(biāo)段）濟廣高速頂管技術(shù)指標(biāo)計算批準(zhǔn)：王海濱審核：左兆杰編制：姚中瑞青島瑞源工程集團有限公司東湖水庫輸水工程輸水管線施工Ⅲ標(biāo)項目部2016年10月10日目錄一、工程簡介-1-二、施工方案-3-三、頂力計算-4-四、結(jié)論-7-一、工程簡介1、位置現(xiàn)狀濟廣高速為雙向4車道高速路，現(xiàn)在正在實施拓寬工程，加寬至雙向8車道，路面高程約為28.40m。工程位置處道路兩側(cè)現(xiàn)狀為農(nóng)田，路基高度約為3.3m。濟廣高速頂管段管道樁號范圍為16+558-16+708，頂管長度為150m。管線與濟廣高速中心線交角為81.4°。頂管段管道中心線高

2、程為18.20m。-7-2、水文根據(jù)地勘資料，工程位置處勘查期間地下水位為19.86—20.07m，設(shè)計管頂高程為18.71m，位于地下水位以下。工程位置處現(xiàn)狀有現(xiàn)狀雨水管道等市政管線，但因該處為頂管施工，埋深較大，其他管線不影響頂管施工。3、地質(zhì)情況濟廣高速頂管穿越地層主要為⑤層壤土和⑥1層粘土，局部涉及到①1層壤土、②層輕壤土、②1層(裂隙)粘土、④層壤土和④1層粘土，地質(zhì)情況良好。①1層壤土(Q4al)：黃褐色，稍濕，可塑，局部硬塑，局部粉粒含量較高，干強度、韌性中等，切面稍有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層僅在ZK17、ZK35、ZK36、ZK37以及青銀高速、濟廣高

3、速頂管鉆孔中揭露，層厚1.2~3.8m，平均層厚2.75m，層頂標(biāo)高19.39~25.72m。②層輕壤土(Q4al)：黃褐色，稍濕~濕，干強度、韌性低，切面無光澤，搖震反應(yīng)輕微；該土層分布較連續(xù)，層厚0.6~4.8m，平均層厚1.96m。②1層(裂隙)粘土(Q4al)：黃褐色，局部淺灰色，稍濕~濕，可塑，可見發(fā)育有裂隙，裂隙寬約2~5mm左右，充填輕壤土及砂壤土；干強度、韌性高，切面有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層分布不連續(xù)，層厚0.3~3.5m，平均層厚1.72m。④層壤土(Q4al)：淺灰色~灰色，局部灰褐色、黑灰色，飽和，可塑~軟塑，局部硬塑，干強度、韌性中等，切面稍

4、有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層分布較連續(xù)，層厚0.7~4.1m，平均層厚2.03m。④1層粘土(Q4al)：淺灰色~灰色，局部灰褐色、黑灰色，飽和，可塑~軟塑，局部硬塑，干強度、韌性高，切面有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層分布不連續(xù)，層厚0.7~5.9m，平均層厚2.44m。⑤層壤土(Q4al)：黃褐色，局部淺灰褐色，飽和，可塑，局部偶見姜石，含量約5%，粒徑一般0.5~5.0cm，最大超過10cm，干強度、韌性中等，切面稍有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層分布較連續(xù)，層厚0.9~4.9m，平均層厚2.38m，層頂標(biāo)高7.64~20.19m。⑥-7-1層粘土(Q4al)：黃褐色~褐黃色

5、，飽和，可塑，局部硬塑，見姜石，含量約5~10%，粒徑一般1.5~4.0cm，最大超過10cm，干強度、韌性高，切面有光澤，搖震反應(yīng)無；該土層僅在DH2-1和濟廣高速頂管鉆孔中揭露，層厚1.2~5.0m，平均層厚3.92m，層頂標(biāo)高6.49~17.54m。4、輸水管線與濟廣高速交叉采用頂管穿越方式通過公路，設(shè)計頂管采用DN1600三級鋼筋混凝土管內(nèi)套DN1400螺旋鋼管頂管，具體位置見下表：表1濟廣高速頂管與公路交叉情況表序號樁號穿越公路名稱頂管長度（m）頂管深度（m）套管管徑（mm）路基寬度（m）備注116+480-16+680濟廣高速公路20010.94Φ1600

6、45原設(shè)計216+558-16+708濟廣高速公路1509.72Φ160045調(diào)整后5、頂管高程設(shè)計：調(diào)整后進洞地面高程25.51米，管底高程17.49米；出洞口地面高程25.11米，管底高程17.49米；穿越濟廣高速段路面高程28.43米，管底高程17.49米。6、頂工作井的深度主要由設(shè)計管底高程決定，管外底高程加上基坑軌道及底板厚度，就是需開挖的坑底標(biāo)高。工作井頂部高程24.40米，底板厚度為80cm，高程16.70米。綜合頂管機具的尺寸及作業(yè)要求，頂進坑凈空尺寸定為16.0米（長）×8.5米（寬）×7.1米（深）。7、接收坑的凈空尺寸為8.5米（長）×6.0米（

7、寬）×7.7（深）。二、施工方案根據(jù)工程地質(zhì)情況，采用泥水平衡頂管施工方法，泥水平衡機械頂管施工的基本原理：頂管機在頂進過程中與它所處土層的地下水壓力和土壓力處于一種平衡狀態(tài)；頂管機的排土量與推進所占去的土的體積也處于一種平衡狀態(tài)。頂管機土倉的壓力P如果小于頂管機所處土層的主動土壓力Pa時，地面就會產(chǎn)生沉降。反之，如果頂管機在掘進過程中其土倉的壓力大于所處土層的被動土壓力Pp時，地面就會隆起。如果把頂管機土倉壓力值控制在Pa＜P＜Pp這樣一個范圍內(nèi)，就能達到土壓平衡。-7-一般常把控制土壓里P設(shè)置在靜止吐壓力P0±20KPa范圍之內(nèi)。頂管機與周圍土體