[发明专利]适用于深埋条件下仿矩形市政顶管隧道侧摩阻力计算方法

摘要

本发明公开了适用于深埋条件下仿矩形市政顶管隧道侧摩阻力的计算方法，通过以下公式计算顶管过程中作用于隧道管壁的侧摩阻力P：解决了深埋条件下大型市政顶管隧道侧摩阻力和顶推力的准确计算问题。

主权项

适用于深埋条件下仿矩形市政顶管隧道侧摩阻力的计算方法，其特征在于，通过以下公式计算作用于隧道管壁的侧摩阻力P：$\begin{array}{c}P=(Q+\mathrm{\ω})f=\[4\mathrm{\γ}a(h-\frac{a^2}{3{\mathrm{cf}}_K})+\mathrm{\π}\mathrm{\γ}D(h_1-b)-\frac{8}{3}{\mathrm{\γD}}^2-\frac{8{\mathrm{a\γD}}^2}{3{\mathrm{cf}}_K}-\frac{{\mathrm{\π\γD}}^3}{4{\mathrm{cf}}_K}+\\ 4{\mathrm{bK}}_1{\mathrm{\γh}}_2+{\mathrm{\πK}}_1{\mathrm{\γDh}}_1-\frac{16K_1{\mathrm{a\γD}}^2}{3{\mathrm{cf}}_K}-\frac{3{\mathrm{\πK}}_1{\mathrm{\γD}}^3}{4{\mathrm{cf}}_K}+\mathrm{\ω}\]f\end{array}$式中，Q——作用于隧道四周单位长度上的总土压力；ω——顶管隧道单位长度的自重；f——顶进过程中，顶管隧道外表面与周围土层之间的摩擦系数；γ——管道压力拱所在土层的重度；D——顶管隧道的四周圆形倒角半径；a,b——隧道的特征几何参数，其中：a为隧道顶/底板直线段宽度的一半，b为管节边墙直线段高度的一半；f_K——土的坚固系数；h——压力拱的矢高；c——压力拱跨度的一半；h₁——管节顶/底板曲直结合部对应的土压力拱线高度，即管节顶/底板曲直结合部对应的土压力拱线至隧道几何中心的垂直距离；h₂——管节边墙外表面对应的土压力拱线高度，即管节边墙外表面对应的土压力拱线至隧道几何中心的垂直距离；K₁——主动土压力系数，可按确定，其中，为管节所在土层的内摩擦角，对于粘性土地层，则取等效内摩擦角。