顶管施工中管壁摩阻力理论公式的商榷

顶管施工中管壁摩阻力理论公式的商榷王承德法律规范公式存在的问题 理论公式的推导 圆形管道上的土压力圆形管道上的正压力分布 矩形断面管道的摩阻力计算 结论 摘要 本文针对《给水排水管道工程施工及验收法律规范》中计算顶管施工顶力的理论公式，提出了其存在的问题，而这些问题所造成的误差也较大。因此，该文对矩形和圆形管道在顶管施工中的顶力计算提出了对法律规范公式的修正式。 关键词 顶管 土压力 摩阻力 顶力For Pipe Jacking Construction Pipe SurfaceFrictional Resistance Formula Under DiscussionWang Chengde(China Association for Engineering Construction Standardization Pipeline Structure Committee) ABSTRACT Against the jacking force calculation formula of the 《Code for construction and acceptance of water supply and sewerage pipelines》,existing problems and errors are here mentioned,and an amended formula for rectangular and circular pipe line under pipe jacking construction is recommended in this paper. KEYWORDS Pipe jacking Earth pressure Frictional resistance Jacking force 顶管施工中管道四周受土体摩擦产生摩擦阻力，阻止管道前进。阻力的大小受多种因素的影响是比较复杂的，其中最大的因素是施工误差引起的管道轴线弯曲。管道轴线弯曲严重时可使摩阻力成倍增长。正是由于这一原因，引出了许多计算摩阻力的经验公式。但本文仅限于讨论理论公式，而且仅限于管轴线严格为直线状态下的摩阻力理论公式，即在排除由于管轴线弯曲所引起的附加摩阻力的前题下讨论管道摩阻力的理论公式，这时管道摩阻力的理论公式可以简化为平面问题，可以以管道的横断面为模型例出计算图式。一、法律规范公式存在的问题 管道摩阻力的理论公式在许多文章和手册中都曾经出现过，后来集中反映在 GB 50268-97《给水排水管道工程施工及验收法律规范》中。法律规范的 6.4.8 条规定，顶管的顶力可按下式计算：式中 P—计算的总顶力(kN)； γ—管道所处土层的重力密度(kN/m3)； D1—管道的外径(m)； H—管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)； φ—管道所处土层的内摩擦角(°); ω—管道单位长度的自重(kN/m)，(笔者：应改为由自重产生的力)； L—管道的计算顶进长度(m)； f—顶进时，管道表面与其周围土层之间...