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一、结构计算依据

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东莞市建筑行业强制性标准规范、规程。

由深圳地质建设工程公司提供的补充勘察报告。

工程性质为管线构筑物，兴建地点东莞市长安镇，管道埋深2.90~6.30米。

本工程设计合理使用年限为五十年，抗震设防烈度为七度。

管顶地面荷载取值为：汽－20。

钢筋及砼强度等级取值：

钢筋

Ф—HPB235级钢筋强度设计值fy=fy′=210N/mm2

Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/mm2

砼：采用C20、C25。

本工程地下水埋深为0.3~4.5m。

本计算未采用专业计算软件。

二、800直径管涵顶力计算

1、推力计算

管径D1=0.8m

综合摩擦阻力R=5kPa

管外周长S=3.14d=3.14x0.872=2.74m

顶入管总长度L=150m管壁厚t=0.036m

顶入管每米重量W={3.14X（0.8722-0.82）/4}X22=2.05KN/m

管涵与土之间摩擦系数f=0.20

每米管子与土层之间的综合摩擦阻力f0=RS+Wf=5x2.74+2.05x0.2=14.11kN/m

初始推力F0=（Pe+Pw+△P）(3.14/4)B2c=（150+5.3x10+20）x3.14/4x0.8722=133.13kN

总推力F=F0+f0L=133.13+14.11x150=2249.6kN

2、壁板后土抗力计算：

顶管总推力设计值Pt=1.3x2249.6=2924.5kN

顶管力至刃脚底的距离：hf=3m沉井中心半径rc=3.25m

qAmax=4Pt/3rchfx3.14=4x2924.5/3x3x3.25x3.14=127.37kpa

qA=127.37x(9-1.8)/9=101.89kpa

MA=-0.307qAr2c=-0.307x101.89x3.252=-330.4kN.m

3后背土体的稳定计算：

主动土压力标准值Fep,k=tg2（45°-）.[(17.5-10)x7.7]+tg2（45°-）x10=18.29kN/m2

被动土压力标准值Fp,k=tg2（45°+）.[(17.5-10)x7.7]+tg2（45°+）x10=250kN/m2

沉井前方主动土压力标准值Eep,k=1/4X3.14X3.5X7.7X18.29=386.94KN

沉井后方被动土压力标准值Epk=1/4X3.14X3.5X7.7X250=5288.94KNhp=H/3=6.7/3=2.23m

§=(hf-︳hf-hp︳)/hf=0.74

Ptk=2249.6≤§(0.8Epk-Eep,k)=0.74x(0.8x5288.94-386.9)=2844.75KN满足规范要求

二、1000直径管涵顶力计算

1、推力计算

管径D1=1.0m

综合摩擦阻力R=5kPa

管外周长S=3.14d=3.14x1.072=3.366m

顶入管总长度L=150m管壁厚t=0.036m

顶入管每米重量W={3.14X（1.0722-1.02）/4}X22=2.58KN/m

管涵与土之间摩擦系数f=0.20

每米管子与土层之间的综合摩擦阻力f0=RS+Wf=5x3.366+2.58x0.2=17.35kN/m

初始推力F0=（Pe+Pw+△P）(3.14/4)B2c=（150+5.3x10+20）x3.14/4x1.0722=201.2kN

总推力F=F0+f0L=201.2+17.35x150=2803.1kN

2、壁板后土抗力计算：

顶管总推力设计值Pt=1.3x2803.1=3644.03kN

顶管力至刃脚底的距离：hf=3.0m沉井中心半径rc=3.25m

qAmax=4Pt/3rchfx3.14=4x3644.01/3x3.0x3.25x3.14=158.70kpa

qA=158.70x(9.0-1.8)/9.3=126.96kpa

MA=-0.307qAr2c=-0.307x126.96x3.252=-411.7kN.m

3后背土体的稳定计算：

主动土压力标准值Fep,k=tg2（45°-）.[(17.5-10)x7.6]+tg2（45°-）x10=18.09kN/m2

被动土压力标准值Fp,k=tg2（45°+）.[(17.5-10)x7.6]+tg2（45°+）x10=247.23kN/m2

沉井前方主动土压力标准值Eep,k=1/4X3.14X3.5X7.6X18.09=377.74KN

沉井后方被动土压力标准值Epk=1/4X3.14X3