后背墙是将顶管的顶力传递至后背土体的墙体结构。当顶进开始时，由于顶力的作用，首先将后背墙与后背墙土体间的空隙与后背墙垫块间的空隙压缩，待这些空隙密合后，在顶力的作用下后背土体将产生弹性变形，由于空隙的密合和土体的弹性变形，将使后背墙产生少量的位移，其值一般在0.5～2.0cm之间是正常的，当顶力逐渐增大，后背土体将产生被动压力。在顶进的过程中，必须防止后背墙的大位移及上、下、左、右不均匀位移，这些现象的出现，往往是顶进管道出现偏差的诱因。为了避免出现后背大位移或不均匀位移的现象，必须使后背的垫块之间接触紧密，后背与后背土体间应采取砂石料填实。
当后背土体土质较好时，后背墙可以依靠原土加排方木修建。根据以往经验，当顶力小于400t时，后背墙后的原土厚度不小于7.0m，就不致发生大位移现象（墙后开槽宽度不大于3.0m），如图5.19所示。
原土后背墙安装时，应满足下列要求：
（1）后背土壁应铲修平整，并使土壁墙面与管道顶进方向相垂直。
（2）靠土壁横排方木面积，一般土质可按承载不超过150kPa计算。
图5.19 原状土后背
1—方木；2—立铁；3—横轨；4—导轨；5—导轨方木
（3）方木应卧入工作坑底0.5～1.0m，使千斤顶的着力中心高度不小于方木后背高度的1/3。
（4）方木断面为15cm×15cm，立铁可用20cm×30cm工字钢，横铁可用15cm×40cm工字钢两根。
（5）土质松软或顶力较大时，可在方木前加钢板。无法利用原土作后背墙时，可修建人工后背墙，人工后背墙做法很多，其中一种如图5.20所示。在双向坑内进行双向顶进时，利用已顶进的管段作为后背，由此可以不设后墙与后背。
后背在顶力作用下产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进时，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。
图5.20 人工后背墙（单位：m）
后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶支承在斜面后背的土上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。
当土质条件差、顶距长、管径大时，可采用地下连续墙式后背墙、沉井式后背墙和钢板桩式后背墙。
后背构造如图5.21所示。后背墙的强度和刚度应满足传递最大顶力的需要。其宽度、高度、厚度应根据顶力的大小、合力中心的位置、坑外被动土压力的大小等来计算确定。
后背墙的计算简图如图5.22所示，顶力的反力R作用在后背墙上，尺的作用点相对于管中心偏低e。
理想的情况是后背墙的被动土压力的合力中心与顶力反力的合力中心在同一条线上。为了便于计算，设合力中心以上的后背墙承担一半反力，另一半反力由合力中心以下的后背墙承担。这样就可使被动土压力合力中心近似与顶力合力中心一致。
已知管顶覆土高度、管道外径、设计顶力、顶力偏心距和后背墙宽度时，则可计算上部后背墙的高度。
图5.21 后背的构造
1—撑板；2—方木；3—撑杠；4—后背方木；5—立铁；6—横铁；7—木板；8—护木；9—导轨；10—轨枕11—钢板桩；12—工字钢；13—钢板；14—千斤顶；15—混凝土基础
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式中 F1——上部后背墙上的被动土压力，kN，F=R/2；
R——设计允许顶力的反力，kN；
B——后背墙的宽度，m；
K——安全系数，当B/H0≯1.5时，取K=1.5；当B/H0＞1.5时，取K=2.0；
γ——土的重度，kN/m3；
H1——上部后背墙的高度，m；
图5.22 后背墙计算公式
KP——被动土压力系数，KP=tan2（45°+φ/2）；
c——土的黏聚力，kN/m2；
h——后背墙顶的土柱高度，m，h=H+D/2+e-H1；
H——管顶覆土高度，m；
D——管道外径，m；
e——顶力偏心距，m。
解方程后可得H1和h。
下部后背墙的高度：
式中 h0——下部后背墙以上的土柱高度，m，h0=h+h1；
F2——下部后背墙后的被动土压力，kN，F2=R/2；
H2——下部后背墙的高度，m。
解方程可得H2，则后背墙的高度H0为
后背墙的厚度可根据主压千斤顶的布置，通过结构计算决定。一般在0.5～1.6m。
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