41I 1 1 1 2 2 3 4 6 7 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由河南省水利標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（HN/TC22本文件起草單位：河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，平頂山市南水北調(diào)工程運(yùn)行保障中高余鑫、劉科妍、李云光、郭欣、費(fèi)小霞、戴鵬禮、舒丹丹、劉智慧、李蕊、劉1輸配水管道工程頂管穿越設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程GB/T17219生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T21492玻璃纖維增強(qiáng)塑料YB/T4564非開挖鋪設(shè)用球墨DB41/T2529輸配水管道工程頂管穿越施工技術(shù)3.1借助頂推裝置，將管道在地下逐節(jié)頂進(jìn)的非開挖施工3.23.33.423.53.6輸配水管道通過鐵路、公路、堤防、河流、湖泊或4基本規(guī)定4,1頂管工程設(shè)計(jì)應(yīng)按照勘察、布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作井和接收井設(shè)計(jì)等程序進(jìn)行。5工程勘察a)查明工程沿線區(qū)域的地貌、地層分布、土層性質(zhì)及地下水位狀況；d)了解工程沿線影響范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物、地下管線和地下障礙物的狀況；e)根據(jù)水文地質(zhì)單元分層進(jìn)行地下水樣腐蝕性試驗(yàn)和管道埋設(shè)深度范圍內(nèi)的地層電阻率測(cè)試，分別判定水土對(duì)混凝土、鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)及管材5.2勘探孔布置3d)在地質(zhì)條件復(fù)雜地段，根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度適當(dāng)增加勘探孔數(shù)量；f)矩形工作井和接收井的勘探孔宜布置在四角，圓形工作井和接收井沿周邊均勻布孔。5.2.2勘探孔深度應(yīng)達(dá)到管底設(shè)計(jì)標(biāo)高以下3m～5m，如遇下列a)穿越河谷時(shí)，勘探孔深度達(dá)到河床最大沖刷深度以下4m～6m。c)管線下部有承壓強(qiáng)透水層時(shí)，勘探孔適當(dāng)加深，或鉆穿承壓水層，并測(cè)量其水壓。5.3.1勘察成果應(yīng)闡述場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性和適應(yīng)性。5.3.2勘察成果應(yīng)提供頂管段和工作井、接收井設(shè)計(jì)和施工所需的各土層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，以及地下水和環(huán)境資料，并作出針對(duì)性的分析評(píng)價(jià)、結(jié)論和建議，同時(shí)滿足相應(yīng)設(shè)交通、運(yùn)行管理、建設(shè)征地等因素，經(jīng)技術(shù)b)避開地下障礙物；d)與交叉建筑物的交角不宜小于60°;46.4頂管穿越建（構(gòu)）筑物最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足下列要求：b)穿越公路時(shí)，按照高速、國(guó)道、省道、縣道的等級(jí)，距公路用地外緣外分別為30m～50m、a)工程布置應(yīng)結(jié)合頂進(jìn)距離、管節(jié)長(zhǎng)度、接頭允許轉(zhuǎn)角及土層特性等因素確定；7.1頂管管材包括鋼管、球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂7.2管材選擇應(yīng)遵循下列原則：a)根據(jù)管道用途、管材特性及工程地質(zhì)條件確定；b)滿足埋地管道受力要求，且有較高的軸向承載能力；c)輸送飲用水的頂管管材應(yīng)符合GB5749和GB/T17219的要求；b)管壁厚度采用計(jì)算厚度加腐蝕量厚度，腐蝕量厚度根據(jù)使用年限及環(huán)境條件確定，且不小于d)下井管段的長(zhǎng)度宜為卷制管段的倍數(shù)；e)焊縫質(zhì)量檢測(cè)，壓力管不低于焊縫質(zhì)量分級(jí)的Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，非壓力管不低于Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；7,4球墨鑄鐵管道性能應(yīng)符合下列要求：5b)外防腐層厚度滿足抗磨損和設(shè)計(jì)要求；c)管身設(shè)置注漿孔，潤(rùn)滑劑或回填材料加注管道周圍；b)管節(jié)及接口的抗?jié)B性能符合設(shè)計(jì)要求；c)鋼筋混凝土頂管的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C7.6預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道性能應(yīng)符合下列要求：b)管材的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)低于P8；d)含腐蝕性介質(zhì)的土壤環(huán)境中，管體混凝土需進(jìn)行防腐處理；接頭允許轉(zhuǎn)角(°)c)管道接頭可采用雙插口接頭或承插式接Fp=kp.σp.Ap·············）；混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管取0.391；玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管Ap——管道最小有效傳力面積，單位為平方米（m2球墨鑄鐵管道允許頂進(jìn)力不超過YB/T4564中規(guī)定的成品管材最大允許頂推力。68.1.1頂管結(jié)構(gòu)上的作用應(yīng)包含下8.1.2頂管設(shè)計(jì)時(shí)，不同作用采用的代表值應(yīng)符合下列a)永久作用采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值；b)可變作用根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值或準(zhǔn)永久值作為代表值。8.1.4可變作用標(biāo)準(zhǔn)值及準(zhǔn)永久作用應(yīng)符合下列規(guī)工作壓力PPP+0.5≥0.9PP≤0.5時(shí)，取2.0P；反之取P+0.5PPP注1：工業(yè)企業(yè)中低壓運(yùn)行的管道，其內(nèi)水壓力可取工作壓力的1.25倍且≥0.b)管道真空壓力標(biāo)準(zhǔn)值按0.05MPa計(jì)算8.2作用組合8.2.1管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行作用組合，并取最不利組合進(jìn)a)管道結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，各項(xiàng)作用效應(yīng)均應(yīng)采用作用代表值；b)驗(yàn)算構(gòu)件截面的最大裂縫開展寬度時(shí)，按準(zhǔn)永久組合作用計(jì)算；組合設(shè)計(jì)值按式（2）計(jì)算：S=∑1CGiGik+∑=1ψqjCqiQjk·········································7Gik——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；ψqj——第j個(gè)可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，可按8.1.4進(jìn)行選用；cqi——可變荷載作用效應(yīng)系數(shù)；Qjk——可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。9工作井和接收井設(shè)計(jì)a)充分利用線路上的檢查井或通風(fēng)井；b)便于排水、出土和運(yùn)輸；c)盡量避開房屋、地下管線、池塘、架空電線等不利于頂管施工的場(chǎng)地；d)地下水位以下單向頂進(jìn)時(shí)，工作井設(shè)在管線埋深較深一側(cè)；e)有直線又有曲線的頂管中，工作井宜設(shè)在直線段9.1.2工作井平面形狀選擇應(yīng)遵循如下原則：b)兩段交角比較小或同一位置需要多個(gè)方向頂進(jìn)或接收時(shí)，采用圓形、多邊形工作井。合理選用工作井和接收井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式，并應(yīng)遵循下a)頂管埋深較淺、地下水位較低、頂距較短d)地下水位在頂管埋設(shè)深度以下時(shí)，可選用灌注樁和鋼板樁；e)場(chǎng)地受限且周邊建（構(gòu)）筑物需要保護(hù)時(shí)，宜優(yōu)先選用地下連續(xù)墻。9.1.4工作井進(jìn)洞口和接收井出洞口影響范圍內(nèi)存在軟土層且影響頂管機(jī)械設(shè)備的水平控制時(shí)，應(yīng)在9.1.5工作井進(jìn)洞口和接收井出洞口影響范圍內(nèi)存在砂層等強(qiáng)透水層或頂管機(jī)械設(shè)備進(jìn)出洞受地下水影響較大時(shí)，應(yīng)在進(jìn)出洞口位置設(shè)置土層加固及防滲9.2.1工作井內(nèi)凈尺寸應(yīng)按照以下原則：a)工作井最小長(zhǎng)度按式（3）計(jì)算：）；L1——頂管機(jī)或管節(jié)長(zhǎng)度，取兩者中大值，單位為米（mL2——千斤頂長(zhǎng)度，單位為米（m）；L3——后背墻厚度，單位為米（m）；m——考慮頂進(jìn)管道后退、頂鐵厚度及安裝富余量，可取1.5m。8b)工作井最小寬度可按式（4）計(jì)算：B——工作井最小寬度，單位為米（mD1——管道外徑，單位為米（m）；b——施工操作空間，可取1.0m～1.5m，淺工作井取小值，深工作井取大值。c)工作井底板面深度應(yīng)按式（5）計(jì)Hd——工作井底板面最小深度，單位為米（m）；?d——管底操作空間，單位為米（m鋼管取0.70m～0.80m；鋼筋混凝土管和玻璃纖維增強(qiáng)塑9.2.2工作井穿墻孔直徑可按式（6）計(jì)算：Dg——工作井穿墻孔直徑，單位為米（m9.2.3接收井內(nèi)凈尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：9.2.4接收井穿墻孔尺寸應(yīng)按式（7）計(jì)算：）；9.2.5穿墻止水裝置可采用盤根止水穿墻管和橡膠板止水穿墻管，應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、地下水壓力等確9.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.3.1工作井和接收井結(jié)構(gòu)上的作用應(yīng)包含下列內(nèi)容：9.3.2工作井和接收井應(yīng)力分析宜采用結(jié)構(gòu)力學(xué)或彈性力學(xué)方法，重要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建議采用有9√√√√√√√√√—√—√√—√——√—√√√√—√√——√9.3.4工作井和接收井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，計(jì)算應(yīng)符合9.4頂進(jìn)力估算PK）；注2：D0：管壁中心直徑，單位為米（m）。b)承受主頂工作站反作用力時(shí)，其變形在允許范圍內(nèi)；c)平面與頂進(jìn)軸線垂直，表面堅(jiān)實(shí)平a)待頂進(jìn)管道的頂進(jìn)力小于已頂進(jìn)管道外壁摩擦阻力；9.5.3設(shè)計(jì)后背墻時(shí)應(yīng)充分利用土抗Rc——后背墻承載能力，單位為千牛（kN）；Bh——后背墻寬度，單位為米（m）；）；9.5.5后背墻承載能力也可按式（9式（10）確定：b)考慮后背支撐時(shí)：·······················）；9.6.1當(dāng)頂進(jìn)阻力超過管材允許頂力或工作井后背墻承載能力時(shí)需要設(shè)置中繼間。9.6.2采用中繼間頂進(jìn)時(shí)，設(shè)計(jì)頂進(jìn)力和中繼間位置應(yīng)符合下列規(guī)定：a)中繼間的設(shè)計(jì)頂進(jìn)力不大于管道管節(jié)相應(yīng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角的允許頂進(jìn)力；b)第一個(gè)中繼間設(shè)計(jì)頂進(jìn)力能克服前方管道外壁摩擦阻力及頂管機(jī)迎面阻力之和；后續(xù)中繼間9.6.3中繼間數(shù)量計(jì)算按DB41/T2529相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。9.6.4中繼間允許轉(zhuǎn)角宜為0.4°~1.2°,合力中心可調(diào)節(jié)。9.6.5中繼間結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)符合相應(yīng)管道接頭的要求，中繼間帶有木質(zhì)傳壓環(huán)和鋼制均壓環(huán)，端面尺寸9.6.6設(shè)有中繼間的曲線頂管管徑不應(yīng)G1k=y?π?D0?t·······G1k——單位長(zhǎng)度管道結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每米（kN/m）；t——管壁設(shè)計(jì)厚度，單位為米（m）。a)當(dāng)管頂覆土厚度小于或等于1倍管外徑或覆土層為淤泥土?xí)r，管頂上部和管拱背部的豎向土）～Fsv?k1=∑1ysi?i·································································(A.2)Fsv?k2=0.215ysiR2································································(A.3)Fsv?k1——管頂上部豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/m2ysi——管道上部i層土層重度，單位為千牛每?i——管道上部i層土層厚度，單位為米（m）；Fsv?k2——管拱背部豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/m2R2——管道外直徑，單位為b)管頂覆土層不屬于上述情況時(shí)，豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按式（A.4）～式（A.6）計(jì)算：Fsv?k3=cj(ysiBt?2c)·····························································(A.4)Bt=D1[1+tan(45°?φ?2)]···································Fsv?k3——管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/m2cj——頂管豎向土壓力系數(shù)；Bt——管頂上部土層壓力傳遞至管頂處的影響寬度，單位為米（mkaμ——原狀土的主動(dòng)土壓力系數(shù)和內(nèi)摩擦系數(shù)的乘積，一般土質(zhì)條件可取kaμ=0.19。F?,k=(Fsv,ki+ysiD1?2)ka·························································(A.7)Fsv,ki——管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/m2ka——主動(dòng)土壓力系數(shù)，即ka=tg2(45°?φ?2)。b)地下水位以下管道側(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（A.7）計(jì)算，重度B.1地面車輛荷載對(duì)管道上的作用，包括地面行駛的各種車輛，其載重等級(jí)、規(guī)格型式應(yīng)根據(jù)地面運(yùn)B.2地面車輛荷載傳遞到管道頂部的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按式（B.1）～式（B.B.2.1單個(gè)輪壓傳遞到管道頂部的豎向壓力作用見圖B.1，可按qvk——輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/m2Qvi,k——車輛的i個(gè)車輪承擔(dān)的單個(gè)輪壓標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛（kN）；ai——i個(gè)車輪的著地分布長(zhǎng)度，單位為米（mH——車行地面至管頂?shù)纳疃?，單位為米（m）；bi——i個(gè)車輪的著地分布寬度，單位為米（m）。a）順輪胎著地寬度的豎向壓力分布b）順輪胎著地長(zhǎng)度的豎B.2.2兩個(gè)以上單排輪壓綜合影響dbj——沿車輪著地分布寬度方向，相鄰兩個(gè)車輪間的凈距，單位為米（m）。B.2.3多排輪壓綜合影響傳遞到管道頂部的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按式（B.3qvk=··············ma——沿車輪著地分布寬度方向的車輪排數(shù)；daj——沿車輪著地分布長(zhǎng)度方向，相鄰兩個(gè)車輪間的凈距，單位為米（mmb——沿車輪著地分布長(zhǎng)度方向的車輪排數(shù)。B.2.4當(dāng)剛性管道為整體式結(jié)構(gòu)時(shí)，地面車輛荷載影響應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的整體作用，此時(shí)作用在管道上的豎向壓力見圖B.3，車輛荷載的豎向壓力傳遞分qve,k=qvk·········