6　頂管隧道

6.1　一般規定

6.1.1　頂管隧道采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法，以可靠指標度量結構構件的可靠度，以分項系數的設計表達式進行設計。

1　頂管管道按強度計算時，應采用下列極限狀態計算表達式：

式中：γ0——管道的重要性系數，一般取1.0，重要的電纜隧道取1.1；

S——作用效應組合的設計值；

R——管道結構抗力設計值，鋼筋混凝土管道按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010的規定確定。鋼管道按現行國家標準《鋼結構設計規范》GB 50017的規定確定，其他材質管道按相應標準確定。

2　作用效應的組合設計值，應按下式確定：

式中：γG1——管道結構自重作用分項系數，可取γG1=1.2；

γG，sv——豎向水土壓力作用分項系數，可取γG，sv=1.27；

γGh——側向水土壓力作用分項系數，可取γGh=1.27；

γGw——管內電纜設備自重作用分項系數，可取γGw=1.2；

γQ——可變作用的分項系數，可取γQ=1.4；

CG1，Csv，Ch，CGw——管道結構自重、豎向和側向水土壓力及管內電纜設備自重的作用效應系數；

CQv，CQm，CQt——地面車輛荷載、地面堆積荷載、溫度變化的作用效應系數；

G1k——管道結構自重標準值；

Fsv，k——豎向水土壓力標準值；

Fh，k——側向水土壓力標準值；

Gwk——管內電纜設備自重標準值；

Qvk——車行荷載產生的豎向壓力標準值；

Qmk——地面堆積荷載作用標準值；

Ftk——溫度變化作用標準值；

φc——可變荷載組合系數，對柔性管道取φc=0.9；對其他管道取φc=1.0。

6.1.2　頂管隧道結構按承載能力極限狀態計算和按正常使用極限狀態驗算時，應按規定的荷載對結構的整體進行荷載效應分析；必要時，尚應對結構中受力狀況特殊的部分進行更詳細的結構分析。

6.1.3　頂管管徑應根據設計功能及相關要求確定。頂管常用的管材有鋼筋混凝土管、鋼管和玻璃纖維增強塑料夾砂管。管材的選擇應根據管徑、管道用途、管材受力特性和地質條件等因素確定。對于各種管材制成的頂管管段，應滿足性能要求，并符合施工工藝機械配備要求。

6.1.4　頂管應有足夠的覆土厚度，覆土厚度應符合下列規定：

1　頂管覆土厚度一般不宜小于1.5倍管徑，并應大于1.5m。

2　穿越河道時應滿足河道的規劃要求，布置在河床的沖刷線以下，覆土厚度不宜小于2.5m。

3　在有地下水地區及穿越河道時，頂管覆土厚度應滿足管道抗浮要求。

6.1.5　頂管間距應符合下列規定：

1　互相平行的管道水平間距應根據土層性質、管道直徑和管道埋置深度等因素確定，一般情況下宜大于1倍的管道外徑。

2　空間交叉管道的凈間距，鋼管不宜小于1/2管道外徑，且不應小于1.0m。鋼筋混凝土管和玻璃纖維增強塑料夾紗管不宜小于1倍管道外徑，且不宜小于2m。

3　頂管底與建筑物基礎底面相平時，直徑小于1.5m的管道宜與建筑物基礎邊緣保持2倍管徑間距，直徑大于1.5m的管道宜保持3m凈距。

4　頂管底低于建筑基礎底標高時，其間距尚應滿足地基土體穩定性的要求。

6.1.6　工作井設計的基本原則是：

1　工作井尺寸應按照頂管的管節長度、管節外徑、頂管機尺寸、管底高程等參數確定；

2　接收井的控制尺寸應根據頂管機外徑、長度、頂管機在井內拆除和吊裝的需要以及工藝管道連接的要求等確定；

3　需計算頂管施工時頂推力對井身結構的影響；

4　盡可能減少工作井數量；

5　工作井的選址應盡量避開房屋、地下管線、池塘、架空線等不利于頂管施工的場所。

6.1.7　中繼間設計的基本原則是：

1　中繼間的設計允許頂力不應大于管節相應設計轉角的允許頂力；

2　中繼間的允許轉角宜大于1.2°；

3　中繼間的合力中心應可調節；

4　中繼間頂力富裕量，第一個中繼間不宜小于40％，其余不宜小于30％。