頂管頂力技術(shù)計算

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1、南水北調(diào)濟(jì)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(jì)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(tuán)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(jì)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(jì)廣高速頂管段管道樁號范圍為16+558-16+708，頂管長度為150m。管

2、線與濟(jì)廣高速中心線交角為81.4°。頂管段管道中心線高程為18.20m。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(jì)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

3、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(jì)廣高速頂管鉆孔中揭露，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

4、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、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。⑥1層粘土(Q4al)：黃褐色~褐黃色，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(jì)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(jì)廣高速交叉采用頂管穿越方式通過公路，設(shè)計頂管

6、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(jì)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(jì)廣高速公路20010.94Φ160045原設(shè)計216+558-16+708濟(jì)廣高速公路1509.72Φ160045調(diào)整后5、頂管高程設(shè)計：調(diào)整后進(jìn)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(jì)廣高速段路面高程28.43米，管底高程17.49米

7、。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(jī)具的尺寸及作業(yè)要求，頂進(jìn)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（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(jī)械頂管施工的基本原理：頂管機(jī)在頂進(jìn)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(jī)的排土量與推進(jìn)所占去的土的

8、體積也處于一種平衡狀態(tài)。頂管機(jī)土倉的壓力P如果小于頂管機(jī)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(jī)在掘進(jìn)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(jī)土倉壓力值控制在Pa＜P＜Pp這樣一個范圍內(nèi)，就能達(dá)到土壓平衡。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(jī)與周圍土體的平衡是動態(tài)的，頂