[发明专利]圆形沉井的顶管设置方法

权利要求书

1.一种圆形沉井的顶管设置方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）获得应用所述圆形沉井的工作区所在区域的土体参数和沉井参数；

（b）根据所述土体参数和沉井参数获得所述沉井各方向上的土压力；且

（c）根据所述土压力的分布模式及所述土压力，获得所述工作井对所述顶管的最大顶力，并使所述顶管前进所需的顶推力小于所述最大顶力。

2.根据权利要求1所述的设置方法，其特征在于，步骤（a）包括收集所述工作区的已有地质资料以确定所述工作区的土体参数；根据应用所述圆形沉井的施工方案，确定所述沉井参数。

3.根据权利要求2所述的设置方法，其特征在于，所述土体参数包括：土质的粘聚力c、内摩擦角φ、及容重γ；所述沉井参数包括所述圆形沉井的沉井底至原状地面埋置深度Hs、所述圆形沉井的外径D、及所述圆形沉井与设备自重G。

4.根据权利要求3所述的设置方法，其特征在于，所述土体参数通过以下方式确定：通过充分收集工作区的地质资料，分析资料的可利用程度，取点对钻孔资料进行分类整理和分析，通过取样试验或原位试验，测定土体的内摩擦角和粘聚力c，且通过环刀法等测量土容重试验测定土体的容重γ，其中对于成层土，可根据每层土的厚度等效计算出相应参数；并且根据施工设计方案，确定出所述圆形沉井的沉井底至原状地面埋置深度Hs，所述圆形沉井的外径D，及所述圆形沉井与设备自重G。

5.根据权利要求1所述的设置方法，其特征在于，根据所述土体及沉井参数，用考虑位移的土压力计算方法分别确定作用在所述沉井上的前壁土压力、后壁土压力、侧壁摩阻力和井底摩阻力。

6.根据权利要求4所述的设置方法，其特征在于，所述前壁土压力为主动土压力均匀分布：

其中，K_a为主动土压力系数。

7.根据权利要求4所述的设置方法，其特征在于，所述后背土压力为静止土压力加上余弦式分布的被动土压力增量：

其中，K₀、K_p分别为静止、被动土压力系数；λ₁为考虑沉井施工中扰动引起的折减系数。

8.根据权利要求4所述的设置方法，其特征在于，所述侧壁摩阻力：

其中，λ₂为摩阻力比例系数；δ为所述沉井侧壁与土体接触摩擦角。

9.根据权利要求4所述的设置方法，其特征在于，所述井底摩阻力为：

f_底＝ λ₃Wμ

其中，λ₃为折减系数，W为沉井与设备自重减去水浮力，μ为摩阻系数。

10.根据权利要求1所述的设置方法，其特征在于，所述允许最大顶力可以用以下公式计算：

F_max＝(F_后+f_侧壁+f_底-F_前)/k

其中，k为安全系数，并且为2.0。