1.基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法,其特征在于,包括:S1:获取施工现场的数据;S1中的数据包括顶管参数和管幕与地层之间的物理力学参数;顶管参数包括以下参数:管壁外径 D ,单位m;顶管顶进长度 L ,单位m;顶管间距 B ,单位m;管幕的锁扣高度 h ,单位m;锁扣宽度 b ,单位m;顶管埋深 H ,单位m;管幕与地层之间的物理力学参数包括以下参数:管壁与土体之间的摩擦系数 μ 1 ;锁扣与土体之间的摩擦系数 μ 2 ;锁扣与浆液之间的摩擦系数 μ 3 ;土体内摩擦角 φ ,单位°;土体天然重度 ,单位kN/m 3 ;土体粘聚力 c 1 ,单位kN/m 2 ;浆液粘聚力 c 2 ,单位kN/m 2;S2:基于获取的数据,确定顶管的侧摩阻力和迎面阻力,以及锁扣之间的摩阻力和锁扣与浆液之间的阻力;S2中,按照管幕结构布置形式,分为两种情况:(a)如果带锁扣的管幕结构为拱形分布,两锁扣之间的摩阻力 计算公式表示为: ;式中, θ 为管幕结构的顶管间角度偏移量, θ min 和 θ max 分别为管幕结构中最小和最大的偏移角,单位°,锁扣与土体之间的摩擦系数 μ 2; 为土压力系数;(b)如果带锁扣的管幕结构为矩形分布,管幕锁扣摩阻力采用以下公式计算: ;式中, m 为水平布置的顶管数量, n 为竖直布置的顶管数量, 表示顶管的水平力, 表示顶管的竖向力;S2中,锁扣与浆液之间的摩阻力 F 4 计算公式为: ;其中, η 为折减系数, P p 为注浆压力,单位kPa;S3:在S2的基础上,确定带锁扣的管幕的顶推力。
2.根据权利要求1所述的基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法,其特征在于,S2中,顶管的侧摩阻力 F 1 的计算公式为: ;其中, K 为土压力系数。
3.根据权利要求2所述的基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法,其特征在于,S2中,顶管的迎面阻力 F 2 计算公式为: ;其中, N q 、N c 、 分别为附加荷载、土体粘聚力、土体重度引起的承载力系数。
4.根据权利要求3所述的基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法,其特征在于,S3中,带锁扣的管幕的顶推力计算分为以下两种情况:(a)如果带锁扣的管幕结构为拱形分布,则顶推力 F a 为: ;(b)如果带锁扣的管幕结构为矩形分布,则顶推力 F b 为: ;式中, n 1 为顶管的数量, n 2 为锁扣的数量。
5.基于带锁扣的管幕的顶推力计算系统,其特征在于,包括:参数获取模块,获取施工现场的数据;阻力计算模块,基于参数获取模块获取的数据,计算顶管的侧摩阻力和迎面阻力,以及锁扣之间的摩阻力和锁扣与浆液之间的阻力;顶推力输出模块,阻力计算模块输出的基础上,计算带锁扣的顶管在顶进过程中的顶推力,进而计算带锁扣的管幕的顶推力,并输出计算得到的带锁扣的管幕的顶推力;所述参数获取模块、阻力计算模块和顶推力输出模块,加载并执行以实现如权利要求1-4任一项所述的基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任一项所述的基于带雌雄锁扣的管幕的顶推力计算方法。