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文檔簡介

福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DB

工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號:DBJ/T13-309-2019

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號:J14952-2019

非開挖頂管技術(shù)規(guī)程

TrenchlessTechnologySpecificationsofPipeJacking

2019-12-10發(fā)布2020-03-01實施

福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范福建省非開挖頂管技術(shù)要求,做到安全可靠、技術(shù)

先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、確保質(zhì)量,制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于在福建省采用非開挖頂管技術(shù)工程的勘察、

設(shè)計、施工和工程驗收。

1.0.3非開挖頂管工程應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、環(huán)境條件、施工條

件等因素,因地制宜合理選擇適宜的頂管類型及施工工藝,并強(qiáng)

化施工質(zhì)量安全的控制管理。

1.0.4福建省非開挖頂管工程的勘察、設(shè)計、施工和驗收,除執(zhí)

行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1頂管Pipejacking

借助液壓頂推裝置,將管道在地下逐節(jié)頂進(jìn)的非開挖工程技

術(shù)。

2.1.2工作井

用于頂管工程施工的地下作業(yè)空間,包括頂進(jìn)井和接收井。

2.1.2頂進(jìn)井Drivingshaft/pit

用于安放頂管施工設(shè)備、連接管道和始發(fā)頂進(jìn)等的地下作業(yè)

空間。頂進(jìn)井也稱頂進(jìn)坑。

2.1.3接收井Arrivingshaft/pit

頂管終端接收頂管機(jī)的地下作業(yè)空間。接收井也稱接收坑。

2.1.4頂管機(jī)Pipejackingmachine

安裝在頂進(jìn)管道最前端用于掘進(jìn)、防坍、出泥和導(dǎo)向等的機(jī)

械裝置。

2.1.5中繼間Intermediatejackingstation

安裝在頂進(jìn)管線的某些部位,為滿足頂力等而設(shè)置在頂管管

道間的續(xù)頂裝置,把頂進(jìn)管道分成若干推進(jìn)區(qū)間。中繼間也稱為

中間頂推站、中繼站或中繼環(huán)。

2.1.6穿墻孔Passageholeforpipejacking

頂管機(jī)從頂進(jìn)井穿墻入土的墻洞。

2.1.7接收孔Arrivingholeforpipejacking

頂管機(jī)從土中穿入接收井的孔洞。

2

2.1.8后背墻Reactionwall

頂進(jìn)井中承受頂進(jìn)反力的墻體。

2.1.9曲線頂管Curvedpipejacking

軸線在水平方向或垂直方向呈曲線變化的頂管工程。

2.1.10觸變泥漿Thixotropicmud

用于填充頂進(jìn)管道和土體之間的空間并起到減阻作用的泥漿

材料。

2.1.11頂進(jìn)力Jackingforce

頂管施工過程中推進(jìn)整個管道系統(tǒng)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備向前運(yùn)動

的力。

2.2符號

2.2.1管道結(jié)構(gòu)上的作用和作用效應(yīng)

F——

頂進(jìn)力(kN);

F——

0頂管機(jī)的迎面阻力(kN);

R——

c后背墻的承載能力(kN);

Fp——管道允許頂進(jìn)力(kN)。

2.2.2土及管材性能

3

s——土的重度(kN/m);

——管材重度(kN/m3);

c——土的粘聚力(kN/m2);

kp——管道綜合系數(shù);

——2

p管材抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(kN/m);

A——2

p管道最小有效傳力面積(m)。

2.2.3幾何參數(shù)

3

L——管道設(shè)計頂進(jìn)長度(m);

L1——頂管機(jī)或管段長度(m);

L2——千斤頂長度(m);

L3——后背墻厚度(m);

m——

考慮頂進(jìn)管道后退、頂鐵的厚度及安裝富余量(m);

B——

工作井的最小寬度(m);

D——

1管道的外徑(m);

D——

0管道中心直徑(m);

s——

施工操作空間(m);

H——工作井的深度(m);

H——

s頂管覆土層厚度(m);

h——

d管底操作空間(m);

D——

g工作井穿墻孔直徑(m);

D——

頂管機(jī)外徑(m);

D——

j接收井穿墻孔直徑(m);

C——

0管道允許偏差的絕對值(m);

——

1曲線頂管時,相鄰管節(jié)之間接口的控制允許轉(zhuǎn)角(°);

——

曲率半徑(m);

——

min最小曲率半徑(m);

l——

預(yù)制管節(jié)長度(m);

s——

相鄰管節(jié)之間接口允許的最大間隙與最小間隙之差(m)

B——

h后背墻的寬度(m);

h——

1后背墻頂端離地面的高度(m);

4

h——

2后背墻高度(m);

h——

3后背墻深入基坑底部深度(m)。

2.2.4設(shè)計系數(shù)

2

fk——管道外壁與土之間的平均摩阻力(kN/m);

K——曲線頂管頂進(jìn)力附加系數(shù)值;

S0——后背墻承載能力計算系數(shù),取S0=1.5~2.5;

Kp——被動土壓力系數(shù);

——安全系數(shù),通常取≥1.5。

5

3基本規(guī)定

3.0.1頂管工程在設(shè)計和施工前,應(yīng)按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工

程勘察和工程環(huán)境調(diào)查,并對地下障礙物、地下構(gòu)筑物及地下管

線等進(jìn)行調(diào)查,必要時可進(jìn)行探查。

3.0.2頂管工程應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、環(huán)境條件、施工條件和工

期等因素,因地制宜合理選擇適宜的頂管類型、管材及施工工藝,

并強(qiáng)化施工質(zhì)量安全的控制管理。

3.0.3頂管工程所用的原材料、半成品、成品等產(chǎn)品的品種、規(guī)

格、性能應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計要求;接觸生活用水

的產(chǎn)品應(yīng)符合有關(guān)衛(wèi)生要求。

3.0.4頂管工程應(yīng)進(jìn)行管道結(jié)構(gòu)及工作井設(shè)計。

3.0.5在地下水位以下、頂距大于50m的頂管工程,宜選用封閉

式頂管機(jī)械。

3.0.6當(dāng)相距較近的兩條或多條平行管道采用頂管法施工時,宜

按照先深后淺、先大后小的原則實施。

3.0.7在管道頂進(jìn)就位后,應(yīng)采用水泥砂漿或其他材料對管壁與

原狀土體之間的泥漿或空間進(jìn)行置換填充。

3.0.8頂管施工影響范圍內(nèi)存在重要建(構(gòu))筑物、地下管線或

交通要道、鐵路、高速公路、堤防時,應(yīng)對施工引起的地表變形

和對周邊環(huán)境的影響進(jìn)行實時監(jiān)測并采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施,

制定應(yīng)急預(yù)案;在油氣、自來水、燃?xì)獾裙艿乐苓呑鳂I(yè)時,要制

定專項安全方案并進(jìn)行評估。

3.0.9頂管穿越鐵路、公路或其他設(shè)施時,尚應(yīng)符合鐵路、公路

或其他設(shè)施的有關(guān)規(guī)定。

6

4頂管工程勘察

4.1一般規(guī)定

4.1.1頂管工程巖土勘察宜分階段進(jìn)行,勘察分為初步勘察、詳

細(xì)勘察二個階段,必要時可進(jìn)行施工勘察。應(yīng)根據(jù)初步勘察成果

綜合判定實施頂管的可行性;對線路長、沿線情況復(fù)雜的工程,

宜進(jìn)行線路比選的選線勘察。

4.1.2應(yīng)根據(jù)勘察階段、勘察等級制定勘察綱要,確定勘察工作

量。

4.1.3勘察方法和勘察手段的選擇,應(yīng)根據(jù)優(yōu)勢互補(bǔ)的原則,宜

采用鉆探、槽深、觸探、工程物探等綜合勘察方法,準(zhǔn)確反映建

設(shè)場地的巖土工程地質(zhì)條件,獲取符合工程實際情況的勘察結(jié)

果。

4.1.4當(dāng)在頂管軸線范圍內(nèi)可能存在孤石或其他地下障礙物時,

應(yīng)采用工程物探等手段進(jìn)一步探明孤石或地下障礙物范圍。

4.1.5巖土工程勘察報告應(yīng)針對頂管工程的特點提出設(shè)計、施工

的意見及建議等相關(guān)內(nèi)容。

4.1.6勘探工作完成后頂管影響范圍內(nèi)的勘探孔應(yīng)進(jìn)行全長完

全封孔,封孔材料宜采用水泥砂漿或其他材料。

4.1.7勘察參數(shù)除應(yīng)提供常規(guī)的巖土物理力學(xué)指標(biāo)外,尚應(yīng)提供

土與混凝土、鋼和玻璃鋼等材料的摩擦系數(shù)。

4.2工程環(huán)境勘察

7

4.2.1工程環(huán)境勘察對象是施工現(xiàn)場環(huán)境,現(xiàn)場環(huán)境是指對工程

施工有影響或施工對其有影響的事物,包括地面環(huán)境與地下環(huán)

境。

4.2.2地面環(huán)境勘察應(yīng)滿足以下要求:

1按照保護(hù)地面建筑物與維護(hù)道路交通、保證工程質(zhì)量、安

全、文明施工等要求,必須進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)查工作;

2對施工可能影響到的地面各種不可移動的物體、設(shè)施、構(gòu)

筑物,應(yīng)標(biāo)明名稱、用途、尺寸、穩(wěn)定程度、結(jié)構(gòu)形式、位置關(guān)

系、使用狀況;

3對于重要建(構(gòu))筑物,宜取得竣工資料,特別應(yīng)了解其

基礎(chǔ)情況;

4對于正在使用的設(shè)施,應(yīng)與管理單位聯(lián)系,了解使用情況。

4.2.3地下環(huán)境勘察應(yīng)滿足以下要求:

1對施工可能影響到的各種地下構(gòu)筑物,應(yīng)標(biāo)明位置關(guān)系,

應(yīng)標(biāo)明頂進(jìn)管道與它們的間隔、距離,應(yīng)標(biāo)明地下構(gòu)筑物的名稱、

用途、尺寸、結(jié)構(gòu)形式、埋設(shè)年份及目前使用狀況;

2取得地下構(gòu)筑物的竣工資料,或開挖探洞、探溝獲取詳細(xì)

情況;

3對于廢棄的地下管道、地下構(gòu)筑物應(yīng)仔細(xì)地調(diào)查其類型、

位置、尺寸、完好程度、殘余內(nèi)容物的性質(zhì)以及泄露情況等;

4查明頂管沿線及影響范圍內(nèi)的地下建(構(gòu))筑物、各類地

下管線及障礙物的現(xiàn)狀,評價其對頂管工程的影響,必要時可進(jìn)

行多方公證取樣存檔;

5查清頂管工程范圍內(nèi)對人體有害的氣體和其它有害物質(zhì)

的分布位置(考慮條文說明明確范圍內(nèi));

6在化工區(qū)內(nèi),應(yīng)查明地下受工業(yè)污染的程度和分布范圍。

4.3工程地質(zhì)勘察

8

4.3.1工程地質(zhì)勘察的對象為工程場區(qū)范圍內(nèi)及場區(qū)周邊的巖

土與地下水。

4.3.2巖土勘察應(yīng)符合以下規(guī)定:

1查明頂管沿線各地段的地形、地貌特征,巖土類型、分布

范圍、埋藏深度、工程特性、分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性

等;

2當(dāng)管道穿越鐵路、公路、河谷地段時,應(yīng)查明微地貌特征、

穿越斷面的地層結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)特性,并對穿越河流的洪水淹沒

范圍、河床及岸坡的穩(wěn)定性作出評價;

3查明頂管沿線地表及地下暗埋的河、湖、塘、溝、洞、坑、

井的分布范圍、賦存狀態(tài)、埋置深度和特性,并提供覆蓋層的工

程地質(zhì)特性;

4查明頂管沿線的不良地質(zhì)作用發(fā)育和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能

性,包括巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降

等;

5查明頂管沿線的特殊性巖土,包括軟土層、混合土層、填

土層、鹽漬土風(fēng)化巖和殘積土層、各種污染土層等,評價其對頂

管工程的影響;

6查明頂管沿線的松軟土層,可能產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌和

地震液化地層的分布范圍、埋深、厚度及其工程地質(zhì)特性;

7在抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的地段,應(yīng)判定場地和地

基的地震效應(yīng);

8提供設(shè)計、施工所需的巖土參數(shù)和有關(guān)巖土工程資料,并

提出相應(yīng)建議;提供工作井基坑支護(hù)、邊坡穩(wěn)定的設(shè)計計算參數(shù)

及可行的方案,并對工作井和頂管的施工對周邊環(huán)境的影響作出

評價;

9判定巖土體對管道材料(混凝土、鋼、鑄鐵及橡膠等)的

腐蝕性。

9

4.3.3地下水勘察應(yīng)符合以下規(guī)定:

1查明沿線的水文地質(zhì)條件:地下水類型、含水層、地下水

埋藏條件、補(bǔ)給與排泄條件、分布特征等;

2調(diào)查歷史上地下水的最高水位、最低水位、水位變化幅度;

3測定地下水的PH值,氯離子、鈣離子和硫酸根離子等的

含量,判定地下水對管道材料(混凝土、鋼、鑄鐵及橡膠等)的

腐蝕性;

4當(dāng)?shù)叵掠谐袎核植紩r,應(yīng)量測承壓水的壓力,評價其對

頂管施工的影響;

5提出地下水控制方案。

4.4勘察布孔

4.4.1三級場地上的頂管工程可在管道中心線布置勘探孔;其它

場地及重要的頂管工程應(yīng)在管道設(shè)計軸線兩側(cè)5~10m范圍內(nèi)各

布置一條勘探線,兩條勘探線的勘探孔交錯布置。

4.4.2勘探孔的布置應(yīng)符合以下要求:

1頂管段勘探孔間距符合表4.4.2規(guī)定;

表4.4.2勘探孔間距(m)

二級場地

一級場地三級場地每個頂管管

場地類別(中等復(fù)雜

(復(fù)雜場地)(簡單場地)段

場地)

勘探孔間距

30~6060~100100~1501-2個勘探孔

(初步勘察)

勘探孔間距

20~3030~5050~1002-3個勘探孔

(詳細(xì)勘察)

2工作井位置勘探孔數(shù)數(shù)量:初步勘察階段不少于1個,詳

細(xì)勘察階段不得少于2個,復(fù)雜地質(zhì)條件下宜在矩形工作井的四

角或圓形工作井的周邊布置勘探孔并增加勘探孔數(shù);

3管道穿越鐵道、公路地段時,勘探孔移位不宜偏離管線中

10

心軸線超過3m,勘探孔間距以能控制地層土質(zhì)變化為原則,但

在穿越鐵道、公路地段時,不得少于2個勘探孔;

4在每個地貌單元、地貌單元交界部位、管線轉(zhuǎn)角處、穿越

鐵路或公路的地段等復(fù)雜條件下,應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度適當(dāng)增加

勘探孔數(shù)量;

5在穿越暗埋的河、湖、溝、坑、溶洞或可能產(chǎn)生流砂和液

化等地質(zhì)條件復(fù)雜的地段時,勘探孔數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加;

6在穿越河谷時,河谷兩岸及河床上應(yīng)布置勘探孔,其數(shù)量

不應(yīng)小于3個。

4.4.3勘探孔的深度應(yīng)達(dá)到管底設(shè)計標(biāo)高以下3~5m,如遇下列

情況之一,應(yīng)適當(dāng)增加勘探孔的深度。

1當(dāng)管線穿越河谷時,勘探孔深度應(yīng)達(dá)到河床最大沖刷深度

以下5~10m;

2當(dāng)管線基底下存在松軟土層、濕陷性土及可能產(chǎn)生流砂、

潛蝕或液化地層時,勘探孔深度應(yīng)加深或鉆穿該類地層;

3在必須采取降低地下水位來進(jìn)行管線施工的地段,勘探孔

孔深應(yīng)在管線中心以下5~10m,且應(yīng)穿透主要含水層;

4當(dāng)管線下部有承壓強(qiáng)透水層時,勘探孔應(yīng)適當(dāng)加深,或鉆

穿承壓水層,并測量其水位;

5頂進(jìn)井和接收井的勘探孔深度一般可取井底下5m,在深

厚軟土、強(qiáng)透水層等特殊情況應(yīng)適當(dāng)加深,并穿透該層。

4.5勘察報告

4.5.1不同階段的勘察報告應(yīng)分別滿足工程規(guī)劃、設(shè)計、施工階

段的技術(shù)要求。

4.5.2初步勘察報告,應(yīng)闡述場地工程地質(zhì)條件、評價場地穩(wěn)定

性和適應(yīng)性,推薦管道最優(yōu)線路方案,為合理確定平面布置、選

11

擇頂進(jìn)標(biāo)高,防治不良地質(zhì)現(xiàn)象提供依據(jù)。

4.5.3詳細(xì)勘察報告,應(yīng)評價巖土工程條件,應(yīng)提供頂管和工作

井設(shè)計、施工所需的巖土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),以及地下水資料,

對工作井和頂管設(shè)計、施工方案提出建議,并作出針對性的分析

評價。

4.5.4巖土的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)包括下列數(shù)據(jù):

1土的顆粒分析、密實度、壓縮模量、變形模量、滲透系數(shù)、

粘聚力、內(nèi)摩擦角指標(biāo)等常規(guī)物理指標(biāo);

2土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等原位測試數(shù)據(jù);

3土與混凝土、鋼和玻璃等材料的摩擦系數(shù);

4地基承載力的建議值及其他設(shè)計所需參數(shù)。

4.5.5勘察報告文字部分應(yīng)包含以下內(nèi)容:

1勘察目的和任務(wù)要求;

2勘察方法和工作布置;

3擬建頂管工程的基本特性;

4場地地形、地質(zhì)(地層、地質(zhì)構(gòu)造)、地貌、巖土性質(zhì)、

地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象的闡述和評價;

5巖土的物理力學(xué)性能指標(biāo)、地基承載力及地震動參數(shù);

6地下水的勘察和腐蝕性;

7場地巖土工程與頂管適宜性評價;

8地基穩(wěn)定性評價及建議地基處理方案。

4.5.6勘察報告圖表部分應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1勘探點平面布置圖;

2工程地質(zhì)柱狀圖;

3工程地質(zhì)剖面圖;

4原位測試成果圖表;

5室內(nèi)試驗成果圖表。

12

5頂管管材及管件連接構(gòu)造

5.1一般規(guī)定

5.1.1頂管管道根據(jù)橫斷面可劃分為圓形、矩形及其它形狀。

5.1.2頂管管材應(yīng)根據(jù)管道用途、管材特性及當(dāng)?shù)鼐唧w情況確

定,頂管的管材類型為鋼管、鋼筋混凝土管、鋼筒混凝土管、玻

璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管、球墨鑄鐵管和其它能滿足頂管要求的各

類管材。

5.1.3頂管管材應(yīng)具有優(yōu)良的力學(xué)性能,除滿足一般埋地管道受

力要求外,尚應(yīng)有較高的軸向承載能力。

5.1.4頂管管材應(yīng)保證精確的尺寸,包括管口緊密的配合、管端

垂直度、管材橢圓度等,管道軸向上應(yīng)保證平直。頂管管道及其

接口應(yīng)有抵抗管道內(nèi)、外化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷的能力,管道防護(hù)

措施應(yīng)與管道頂進(jìn)過程、地層條件相適應(yīng);管道接口應(yīng)具有傳遞

軸向載荷的能力;非整體連接管道接口在保證密封性的條件下,

應(yīng)有一定角度的徑向偏轉(zhuǎn)性能。

5.1.5頂管管材與飲用水直接接觸的材料均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)及

《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749及《生活飲用水輸配水設(shè)備及

防護(hù)材料的安全性評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T17219的要求。

5.1.6頂管管材應(yīng)有質(zhì)量合格證書、按規(guī)定復(fù)試合格的證明文

件,必要時使用單位可對交付使用的管材進(jìn)行復(fù)檢。

5.1.7頂管管材的單節(jié)長度應(yīng)結(jié)合工作井尺寸、吊裝機(jī)械設(shè)備、

頂管施工方式及進(jìn)度要求等因素確定。鋼筋混凝土管材的單節(jié)長

度以2m~3m為宜,鋼管的單節(jié)長度以4m~10m為宜,球墨鑄鐵

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管的單節(jié)長度以6m~8m為宜,長距離頂管的管節(jié)長度可適當(dāng)增

加,曲線頂管的管節(jié)長度應(yīng)根據(jù)曲線半徑確定。

5.2鋼管

5.2.1鋼管鋼材宜選用Q235B或Q355B。;

5.2.2鋼管鋼材的規(guī)格和性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)

鋼》GB/T700的規(guī)定。

5.2.3管壁厚度應(yīng)采用計算厚度加腐蝕量厚度,腐蝕量厚度應(yīng)根

據(jù)使用年限及環(huán)境條件確定,且不應(yīng)小于2mm。鋼管年腐蝕量標(biāo)

準(zhǔn)可按表5.2.3確定。

表5.2.3鋼管年腐蝕量(單面)標(biāo)準(zhǔn)

低于地下水位區(qū)地下水位變化區(qū)

腐蝕環(huán)境高于地下水位地區(qū)

淡水淡水

腐蝕量(mm/年)0.020.040.03

5.2.4制作鋼管的幾何尺寸允許偏差應(yīng)符合表5.2.4的規(guī)定。

表5.2.4鋼管幾何尺寸允許偏差

項目允許偏差

D1≤600±2.0mm

周長

D1>600±0.0033D1

橢圓度管端部位0.005D1,其他部位0.01D1

端面垂直度0.001D1,且不應(yīng)大于1.5mm

用弧形板測量管內(nèi)壁或外壁縱縫處形成的間隙,應(yīng)不大于0.001D1,

弧度

且不大于4mm;距管端200mm縱縫處的間隙應(yīng)不大于2mm。

注:D1管道外徑(mm)

5.2.5卷制管道焊縫應(yīng)滿足以下要求:

1卷制鋼管同一橫斷面內(nèi)宜采用一條縱向焊縫。若采用兩條

縱向焊縫,則大直徑管縱向焊縫間距應(yīng)大于300mm,小直徑管縱

向焊縫間距應(yīng)大于100mm;

14

2卷制鋼管對接時,管口對接應(yīng)平整,當(dāng)采用300mm的直

尺在接口外縱向貼靠檢查時,相鄰管壁的錯位允許偏差為0.2倍

壁厚,且不大于2mm;

3卷制鋼管對接時,相鄰管段的縱向焊縫位置錯開距離應(yīng)大

于300mm;

4對口焊接時,小直徑管道焊縫宜采用“V”形坡口,大直徑

管道宜采用“K”形坡口,同頂鐵的接觸面均應(yīng)為平端。

5.2.6鋼管焊縫質(zhì)量檢驗,非壓力管應(yīng)不低于焊縫質(zhì)量分級的Ⅲ

級標(biāo)準(zhǔn);壓力管應(yīng)不低于焊縫質(zhì)量分級的Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)。

5.2.7鋼管防腐要求如下:

1鋼管內(nèi)、外應(yīng)做防腐處理;

2下井管節(jié)兩端各100mm寬度范圍內(nèi),應(yīng)在井下焊縫檢查

合格后使用快干型涂料防腐;

3鋼管的內(nèi)壁防腐可采用防腐涂料或水泥砂漿;水泥砂漿內(nèi)

防腐層厚度可根據(jù)鋼管直徑在15~20mm范圍內(nèi)選擇,水泥砂漿

內(nèi)宜摻入纖維材料以增強(qiáng)抗裂性能,水泥砂漿的抗壓標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)

小于30N/mm2;防腐涂料應(yīng)根據(jù)管道輸送介質(zhì)類型及生產(chǎn)工藝確

定其技術(shù)要求并滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范;給水管道所用防腐涂料及水

泥砂漿內(nèi)摻纖維材料應(yīng)具有衛(wèi)生檢驗合格證書;

4鋼管外壁防腐可采用陰極保護(hù)加防腐層,防腐層可采用耐

磨損的防腐涂料或玻璃纖維布纏繞復(fù)合涂層,應(yīng)根據(jù)管道頂進(jìn)距

離及生產(chǎn)工藝確定其技術(shù)要求并滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范。

5.2.8下井管段的長度宜為卷制管段長度的倍數(shù);管節(jié)長度不宜

小于6m,長距離頂管的管節(jié)長度可適當(dāng)加大。

5.3鋼筋混凝土管

5.3.1鋼筋混凝土管適用于重力流輸水管道及各類保護(hù)套管。鋼

15

筋混凝土成品管應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土和鋼筋混凝土排水

管》GB/T11836及其他相關(guān)規(guī)定;管節(jié)長度及接口的抗?jié)B性能應(yīng)

符合設(shè)計要求。

5.3.2鋼筋混凝土管的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C50,抗?jié)B等級

不應(yīng)低于P8。

5.3.3鋼筋混凝土管的鋼筋應(yīng)選用HPB300、HRB400及更高級

別鋼筋,鋼筋性能應(yīng)分別符合相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5.3.4鋼筋混凝土管的混凝土骨料堿含量最大限值應(yīng)符合現(xiàn)行

標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,在含堿環(huán)境中使用時應(yīng)選用非活性材料。

5.3.5鋼筋混凝土管采用外加劑時應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土

外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119的規(guī)定,所用產(chǎn)品應(yīng)符合相關(guān)國

家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)通過試驗確定其適用性及摻入量。

5.3.6當(dāng)?shù)叵滤蚬軆?nèi)貯水對混凝土或鋼筋具有腐蝕性時,應(yīng)對

鋼筋混凝土管內(nèi)外壁做相應(yīng)的防腐處理。

5.3.7鋼筋混凝土管節(jié)長度應(yīng)根據(jù)使用條件和起吊能力確定。

5.3.8鋼筋混凝土管接頭可按下列原則選用:

1用于輸水的混凝土管接頭宜使用柔性雙插口和柔性鋼承

口接頭(見圖5.3.8-1、5.3.8-2),并應(yīng)優(yōu)先選用鋼承口接頭,接

頭的允許偏轉(zhuǎn)角應(yīng)大于0.5°,雙插口管接頭應(yīng)使用鋼套環(huán)或不銹

鋼套環(huán);

2用于保護(hù)套管的混凝土管接頭宜使用柔性雙插口和柔性

鋼承口接頭,也可根據(jù)使用要求采用柔性企口、鋼承插口或剛性

企口、平口接頭。

鋼或不銹鋼圈

密封圈

木墊圈

16

圖5.3.8-1雙插口接頭

與鋼筋籠連接的

鋼套環(huán)固定鋼筋鋼套環(huán)密封膠圈

木墊圈

圖5.3.8-2鋼承口接頭

5.3.9管道接口密封應(yīng)能保證管道接口的抗?jié)B性能及頂進(jìn)施工

的正常進(jìn)行,應(yīng)采用適宜的方法避免管道發(fā)生轉(zhuǎn)動;管道貫通后,

應(yīng)進(jìn)行接口密封處理。

5.3.10橡膠圈防水接口應(yīng)符合下列規(guī)定:

1管節(jié)接口處的表面應(yīng)光潔、平整,無蜂窩、麻點、氣孔、

裂紋、缺邊掉角等現(xiàn)象,接口尺寸應(yīng)符合規(guī)定;

2橡膠圈外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求,外觀致密、均勻,無裂

縫、孔隙或凹痕等缺陷;

3橡膠圈應(yīng)保持清潔,表面無油污、泥砂等,不得在陽光下

曝曬;

4鋼套環(huán)的焊接接縫應(yīng)平整,肋部與鋼板平面垂直,表面應(yīng)

進(jìn)行防腐處理。

5.3.11管道接口的密封橡膠圈:

1密封橡膠圈材料應(yīng)符合《橡膠密封件給、排水管及污水管

道用接口密封圈》GB/T21873規(guī)范的要求;

2無壓輸水管接口可使用單膠圈;

3有壓水管接口應(yīng)使用雙膠圈;

4密封橡膠圈的斷面形狀宜為“L”形、齒形、楔形或半圓半

17

方形;

5微口徑管材宜使用整體式緩沖阻水橡膠套環(huán);

6遇有含油地下水時,宜選用丁晴橡膠;含有弱酸、弱堿地

下水時,宜選用氯丁橡膠;遇有霉菌侵蝕時,宜選用防霉等級達(dá)

二級或二級以上的橡膠;在平均氣溫低的地方,宜選用三元乙丙

橡膠;

7管道對接時,橡膠圈表面宜使用潤滑材料,潤滑材料宜選

用白油或洗潔精等,為防止密封橡膠接口老化,不得使用黃油或

機(jī)油。

5.3.12管接口密封材料的使用還應(yīng)滿足表5.3.12中的要求。

表5.3.12密封材料的尺寸和安裝要求

密封材料粘結(jié)劑橡膠襯墊

接口寬度b(mm)最小10mm

單層雙層

接口深度t(mm)t≥2b

t≥12+b/3t≥2(12+b/3)

干燥(濕度<5%),無油、無灰塵

接合面

表面平整,無突起,無坑洞

5.3.13鋼筋混凝土管傳力面上均應(yīng)設(shè)置環(huán)形緩沖木墊圈,并用

膠粘劑粘在傳力面上,木墊圈應(yīng)符合以下要求:

1木墊圈應(yīng)選用質(zhì)地均勻富有彈性的松木、杉木或膠合板;

2木墊圈的壓縮模量不應(yīng)大于140MPa;

3木墊圈厚度應(yīng)根據(jù)管道直徑、管道的曲率半徑確定,并應(yīng)

與設(shè)計頂力相適應(yīng),厚度通常為10?30mm;

4木墊圈外徑應(yīng)與橡膠密封圈槽口齊平,內(nèi)徑應(yīng)大于管道內(nèi)

徑20mm。

5.4玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管

5.4.1玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管適用于輸水管道,輸送腐蝕性水

18

體及管外水土有腐蝕性時,應(yīng)優(yōu)先選用玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂

管,對于正常運(yùn)行時管內(nèi)介質(zhì)溫度超過40℃的管道工程,不宜采

用。玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《玻璃纖

維增強(qiáng)塑料夾砂管》GB/T21238以及《玻璃纖維增強(qiáng)塑料頂管》

GB/T21492的規(guī)定。

5.4.2玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管剛度等級不應(yīng)小于15kPa,纏繞

管管體受壓強(qiáng)度不應(yīng)小于75MPa,管端受壓強(qiáng)度不應(yīng)小于

105MPa,離心管管體受壓強(qiáng)度不應(yīng)小于90MPa。

5.4.3玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管應(yīng)設(shè)置內(nèi)襯層,并應(yīng)滿足管道在

內(nèi)壓作用下的抗?jié)B要求和耐輸送介質(zhì)腐蝕的要求,管道外壁應(yīng)根

據(jù)管道所處環(huán)境設(shè)置外表面層,并應(yīng)滿足防止外界腐蝕介質(zhì)對管

道產(chǎn)生不良影響的要求,滿足以上要求的玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂

管可不另做防腐處理;給水管道內(nèi)襯層所采用的材料應(yīng)符合《食

品容器及包裝材料用不飽和聚酯樹脂及其玻璃鋼制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

GB13115的規(guī)定;纏繞成型的玻璃鋼夾砂管的管端應(yīng)增強(qiáng),且

應(yīng)有增強(qiáng)過渡段。

5.4.4管壁內(nèi)襯層的厚度應(yīng)不小于1.2mm,結(jié)構(gòu)層厚度由設(shè)計確

定,管節(jié)長度由設(shè)計確定,一般不宜超過6m。

5.4.5玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管可采用套筒雙插口接頭或承插

式柔性接頭,接頭的允許偏轉(zhuǎn)角應(yīng)大于0.5°;管節(jié)傳力面上均應(yīng)

設(shè)置環(huán)形緩沖木墊圈,接口密封膠圈及木墊圈要求同鋼筋混凝土

管,其中木墊圈內(nèi)徑宜大于管道內(nèi)徑2mm。

5.4.6管接口密封應(yīng)滿足5.3.9~5.3.11相關(guān)要求。

5.5預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管

5.5.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管適用于輸水管道,預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土

管質(zhì)量應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方可采用。

19

5.5.2預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管常用埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管,由

鋼筒和鋼筒內(nèi)、外兩側(cè)混凝土層組成管芯,在管芯混凝土外側(cè)纏

繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲,然后覆蓋水泥砂漿保護(hù)層的管材。

5.5.3預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C50,抗

滲等級不應(yīng)低于P8。

5.5.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)采用冷拉鋼絲。其物理

力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》

GB/T5223、《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》GB/T5223.3和《預(yù)應(yīng)力混凝

土用鋼絞線》GB/T5224的規(guī)定,鋼筋應(yīng)選HPB300、HRB400及

更高級別鋼筋,鋼筋性能應(yīng)分別符合相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5.5.5預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的混凝土骨料堿含量最大限值應(yīng)符

合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)》CECS53的規(guī)定,在含堿

環(huán)境中使用時應(yīng)選用非活性材料。

5.5.6鋼筋混凝土管采用外加劑時應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土

外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119的規(guī)定,所用產(chǎn)品應(yīng)符合相關(guān)國

家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)通過試驗確定其適用性及摻入量。

5.5.7當(dāng)?shù)叵滤蚬軆?nèi)貯水對混凝土和鋼筋具有腐蝕性時,應(yīng)對

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管內(nèi)外壁做相應(yīng)的防腐處理。

5.5.8預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管節(jié)長度應(yīng)根據(jù)使用條件和起吊能

力確定。

5.5.9預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管采用承插式柔性接頭,接頭的允許偏

轉(zhuǎn)角應(yīng)大于0.5°;管節(jié)傳力面上均應(yīng)設(shè)置環(huán)形緩沖木墊圈,接口

密封膠圈及木墊圈要求同鋼筋混凝土管,其中木墊圈外徑不超過

管道外徑。

20

外層混凝土預(yù)埋錨具預(yù)應(yīng)力鋼絲保護(hù)層

t

t

橡膠圈承口鋼環(huán)

插口鋼環(huán)

y

t

0

t

y

D

0鋼筒內(nèi)層混凝土

D

圖5.5.8-1單膠圈埋置式鋼筒混凝土管材接口圖

外層混凝土預(yù)埋錨具預(yù)應(yīng)力鋼絲保護(hù)層

t

t

橡膠圈

承口鋼環(huán)

插口鋼環(huán)

y

t

0

t

y

D

0鋼筒接頭試驗進(jìn)水口內(nèi)層混凝土

D

`

圖5.5.8-2雙膠圈埋置式鋼筒混凝土管材接口圖

5.6球墨鑄鐵管

5.6.1球墨鑄鐵管適用于輸水管道,球墨鑄鐵頂管質(zhì)量應(yīng)符合

《非開挖鋪設(shè)用球墨鑄鐵管》YB/T4564及其他國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方

可采用。

5.6.2球墨鑄鐵頂管是在普通球墨鑄鐵管基礎(chǔ)上,在插口端焊接

頂推法蘭、筋板,然后在外壁涂覆或澆筑一層鋼筋混凝土的球墨

鑄鐵管產(chǎn)品,管身可提供注漿孔,其外形結(jié)構(gòu)如圖5.6.2所示。

其頂力傳遞由以下兩種方式:

1通過推動承口端面使得插口端的法蘭與另一個管子承口

21

端面接觸進(jìn)行頂力傳遞;

2通過相應(yīng)的工裝推動插口端的法蘭接觸另一個管子上承

口端面進(jìn)行頂力傳遞。就是通過焊在插口端的頂推法蘭和筋板傳

至管身及承口的。

2

1

3

說明:1——水泥保護(hù)層;2——頂推法蘭;3——球墨鑄鐵管身。

圖5.6.2球墨鑄鐵頂管外形

5.6.3球墨鑄鐵管采用承插式柔性接頭,接頭的允許偏轉(zhuǎn)角應(yīng)大

于1°,并應(yīng)符合《水及燃?xì)夤艿烙们蚰T鐵管、管件和附件》

GB/T13295要求;管節(jié)傳力面上均應(yīng)設(shè)置環(huán)形緩沖木墊圈,接口

密封膠圈及木墊圈要求同鋼筋混凝土管,其中木墊圈內(nèi)徑宜大于

管道內(nèi)徑2mm,木墊圈外徑不超過管道外徑。

5.6.4球墨鑄鐵管內(nèi)壁防腐可采用防腐涂料或水泥砂漿;水泥砂

漿內(nèi)防腐層厚度可根據(jù)管道直徑在15~20mm范圍內(nèi)選擇,水泥

砂漿內(nèi)宜摻入纖維材料以增強(qiáng)抗裂性能,水泥砂漿的抗壓標(biāo)準(zhǔn)值

不應(yīng)小于30N/mm2;防腐涂料應(yīng)根據(jù)管道輸送介質(zhì)類型及生產(chǎn)工

藝確定其技術(shù)要求并滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范;給水管道所用防腐涂料

及水泥砂漿內(nèi)摻纖維材料應(yīng)具有衛(wèi)生檢驗合格證書。

22

6頂管工程設(shè)計

6.1一般規(guī)定

6.1.1頂管工程應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報告、工程場地與環(huán)境條

件、管道設(shè)施要求、施工條件等進(jìn)行設(shè)計。

6.1.2頂管工程的設(shè)計應(yīng)根據(jù)管道功能要求、工程地質(zhì)、環(huán)境因

素及施工條件合理選擇管道平面選線、穿越土層及覆土厚度。

6.1.3頂管工程的管道構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

6.1.4頂管工程的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、環(huán)境因素及管道埋深等

因素合理確定工作井的結(jié)構(gòu)型式。

6.2工程選線

6.2.1頂管工程選線按照以下原則:

1應(yīng)盡量避開地面建(構(gòu))筑物、樹木及地下障礙物;

2不宜在活動性地震斷裂帶通過;

3合理控制線路與附近結(jié)構(gòu)物的距離,以滿足工作井施工空

間的需要;

4穿越河道時,應(yīng)滿足河道規(guī)劃及航道要求;

5長距離頂管不宜在土層軟硬明顯的界面上頂進(jìn);

6對于長距離、大埋深水域頂管優(yōu)先推薦采用大坡度縱向曲

線頂管設(shè)計。

6.2.2頂管管道上覆土層厚度應(yīng)滿足以下規(guī)定:

1在不穩(wěn)定土層中,管道上覆土層厚度宜大于管道外徑的

23

1.5~2.0倍(大口徑管取小值,小口徑取大值),并應(yīng)大于

1.5m~2.5m;

2穿越江河水底時,管道應(yīng)布設(shè)在河床的沖刷線以下,管道

上覆土層最小厚度不宜小于管道外徑的1.5倍,且不宜小于2.5m;

3在有地下水地區(qū)及穿越江河時,管道上覆土層的厚度應(yīng)滿

足管道抗浮要求;

4穿越鐵路、公路、航道、堤防或其他重要設(shè)施時,管道上

部覆土厚度應(yīng)遵守鐵路、公路、堤防或其他設(shè)施的相關(guān)安全規(guī)定。

6.2.3相鄰管道凈距應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、管道直徑和管道埋置深度

等因素確定,應(yīng)符合下列要求:

1互相平行的管道水平凈距應(yīng)大于管道外徑的1倍;

2頂進(jìn)管道與現(xiàn)況管道空間交叉時的凈間距,鋼管不宜小于

管道外徑的0.5倍,且不應(yīng)小于1.0m;其他管材不宜小于管道外

徑的1倍,且不應(yīng)小于2m;

3頂管底與建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)底相平時,直徑小于1.5m的

管道宜保持2倍管徑凈距,直徑大于1.5m的管道宜保持3m凈距;

頂管底低于建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)底時尚應(yīng)考慮基底土體穩(wěn)定;

4平行管道同時頂進(jìn)施工時,相鄰管間最小凈距應(yīng)根據(jù)地質(zhì)

條件、頂進(jìn)方法和施工順序等因素確定,通常宜大于較大管道的

外徑;不同埋深的管道頂進(jìn)時,宜先頂進(jìn)埋深較大的管道;不同

口徑管道頂進(jìn)時,先頂進(jìn)管斷面較大的管道。

6.3頂進(jìn)方案選擇

6.3.1頂管工程應(yīng)主要依據(jù)土質(zhì)情況、地下水位、施工要求等因

素,在保證工程質(zhì)量、施工安全等的前提下,合理選用頂管方案。

6.3.2頂管機(jī)的選型可參考表6.3.2。

24

表6.3.2頂管機(jī)型和適用條件參考表

覆土厚

編管適用口徑地層穩(wěn)地面變

度適用地層備注

號方(mm)定措施形

H/m

較大,

手軟塑、流塑粘正常施

>1.0D且降水、

1掘800-3600土及高水位粉工變形

>1m注漿

式細(xì)砂中慎用量<300m

m

中等,

軟塑和流塑性控制推

擠正常施

>1.5D且粘土,軟塑和流進(jìn)速度

2壓800-3600工變形

>3m塑的粘性土夾和開口

式量<200m

薄層粉砂。率

m

控制開較大,

網(wǎng)口面積精心施

>1.5D且軟塑、流塑性

3格1000-2400、推進(jìn)工變形

>3m粘土,粉砂

式速度和量<300m

進(jìn)土量m

較大,滲透

機(jī)粘土,粉土,降水、精心施系數(shù)

>1.5D且

4掘1800-3600砂土,卵、礫注漿或工變形應(yīng)≤1

>3m

式石,水位以上充氣量<300m0-4c

mm/s.

較小,

鉆正常施

粘土、粉土、土壓平

5頂300-1000>1.0m工變形

砂土衡

式量<30m

m

土較小,

卵、礫石含量<

壓精心施

>1.2D且20%,且粒徑<土壓平

6平1500-3600工變形

>2m100mm的粘土衡

衡量<30m

、粉土、砂土

式m

7泥400-3600>1.5D且卵、礫石含量<泥水平較小,

25

水>3m20%,且粒徑<衡精心施

平50mm的粘土、工變形

衡粉土、砂土量<50m

式滲透數(shù)>10-1cmm

/s,地下水流

速較大時,應(yīng)

防止護(hù)壁泥漿

被沖走。

粘土、粉土、

氣砂土,卵、礫較小,

壓石,含有孤石精心施

>2.0D且氣壓平

8平400-3600的土體,但粘工變形

>4m衡

衡性土的滲透系量<50m

式數(shù)應(yīng)不小于10-m

4cm/s。

6.3.3巖石類頂管工程可采用平衡式頂管機(jī)并選擇合適的刀盤、

刀具,巖層抗壓強(qiáng)度宜小于120MPa。頂進(jìn)長度較大時頂管機(jī)應(yīng)

具有頂進(jìn)過程中更換刀具能力及適應(yīng)巖層強(qiáng)度的二次破碎能力。

6.3.4在卵礫石地層頂進(jìn)時頂管機(jī)應(yīng)具有二次破碎能力。

6.3.5采用手掘式、擠壓式頂管工程需進(jìn)行施工專項論證。

6.4管道結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.4.1頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方

法,以可靠指標(biāo)度量管道結(jié)構(gòu)的可靠度,除管道的穩(wěn)定驗算外,

均應(yīng)采用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計。

6.4.2頂管管道應(yīng)根據(jù)所選用管材類型按照相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

結(jié)構(gòu)設(shè)計,管道結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計算下列兩種極限狀態(tài):

1承載能力極限狀態(tài):頂管結(jié)構(gòu)縱向超過最大頂力破壞,管

壁因材料強(qiáng)度被超過而破壞;柔性管道管壁截面喪失穩(wěn)定;管道

的管段接頭因頂力超過材料強(qiáng)度破壞;

2正常使用極限狀態(tài):柔性管道的豎向變形超過規(guī)定限值;

26

鋼筋混凝土管道裂縫寬度超過規(guī)定限值。

6.4.3管道結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析,均應(yīng)按彈性體系計算,不考慮由非

彈性變形所引起的塑性內(nèi)力重分布。

6.4.4鋼管、玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管及球墨鑄鐵管應(yīng)按柔性管

計算;鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管應(yīng)按剛性管計算。

6.4.5頂管結(jié)構(gòu)上的作用,可分為永久作用和可變作用兩類:

1永久作用應(yīng)包括管道結(jié)構(gòu)自重、豎向土壓力、側(cè)向土壓力、

管道內(nèi)水重和頂管軸線偏差引起的縱向作用;

2可變作用應(yīng)包括管道內(nèi)的介質(zhì)(水)壓力、管道真空壓力、

地面堆積荷載、地面車輛荷載、地下水作用、溫度變化作用和頂

力作用。

6.4.6作用在管道上的豎向土壓力,其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按覆蓋層厚度和

力學(xué)指標(biāo)確定。

1當(dāng)管頂覆蓋層厚度小于或等于1倍管外徑或覆蓋層均為淤

泥土?xí)r,管頂上部豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算:

n

Fh=(6.4.6-1)

svk1i=1sii

管拱背部的豎向土壓力可近似化成均布壓力,其標(biāo)準(zhǔn)值為:

FRsv·k22=0.215si(6.4.6-2)

2

式中:Fsv·k1——管頂上部豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);

2

Fsv·k2——管拱背部豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);

管道上部i層土層重度(kN/m3),地下水位

si——

以下應(yīng)取有效重度;

hi——管道上部i層土層厚度(m);

R——管道外半徑。

2

2當(dāng)管頂覆土層不屬上述情況時,頂管上豎向土壓

力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算:

27

Fsv·k3=?Cj(siBt2C)(6.4.6-3)

Bt=D11+tg45?(6.4.6-4)

2

Hs

1??exp2Ka

Bt

Cj=(6.4.6-5)

2Ka

2

式中:Fsv·k3——管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);

Cj——頂管豎向土壓力系數(shù);

管頂上部土層壓力傳遞至管頂處的影響寬

B

t——度(m);

D1——管道外徑(m);

——管頂土的內(nèi)摩擦角;

(°)

土的粘聚力(kN/m2),宜取地質(zhì)報告中的最

C——

小值;

H——管頂至原狀地面埋置深度(m);

s

K——原狀土的主動土壓力系數(shù)和內(nèi)摩擦系數(shù)的

a

乘積,一般粘性土可取0.13,飽和粘土可取

0.11,砂和礫石可取0.165。

3當(dāng)管道位于地下水位以下時,尚應(yīng)計入地下水作用在管道

上的壓力。

6.4.7作用在管道上的側(cè)向土壓力,標(biāo)準(zhǔn)值可按下列幾種條件分

別計算:

1當(dāng)管道處于地下水位以上時,側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式

計算主動土壓力:

siD1

Fh,,k=+FsvkiKa(6.4.7)

2

2

式中:Fhk,——側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m),作用在管中心;

K——主動土壓力系數(shù),即K=tg(245?)。

aa2

28

2當(dāng)管道處于地下水位以下時,側(cè)向水土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用

水土分算,土的側(cè)壓力按式(6.4.7)計算,重度取有效重度;地下

水壓力按靜水壓力計算,水的重度可取10kN/m3。

6.4.8輸水管道在運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的真空壓力,其標(biāo)準(zhǔn)值可

取0.05MPa計算,其準(zhǔn)永久值系數(shù)可取ψq=0。

6.4.9地面堆積荷載傳遞到管頂處豎向壓力,其標(biāo)準(zhǔn)值qmk可按

2

10kN/m計算,其準(zhǔn)永久值系數(shù)可取ψq=0.5。

6.4.10地面車輛輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力,其標(biāo)準(zhǔn)值qv

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