土钉墙支护计算书9米深

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1、土钉墙支护计算书9米深(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel-CAL -本页仅作为文档封面，使用请直接删除土钉墙支护计算书计算依据：1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-20122、建筑施工计算手册江正荣编着3、实用土木工程手册第三版杨文渊编着4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编着5、地基与基础第三版土钉墙需要计算其土钉的抗拉承载力和土钉墙的整体稳定性。一、参数信息1、基本参数侧壁安全级别二级基坑开挖深度h(m)9土体的滑动摩擦系数1.3条分块数10土钉墙计算宽度B(m)15基坑外侧水位到坑顶的距离(m)1.2基坑内侧水位到坑顶的距离(m)9.5基坑

2、地面至抗隆起计算平面之间的距 离 D(m)0.52、荷载参数序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b(m)基坑边线距离a(m)1局布荷载2.5623、土层参数序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度Y(kN/m3)坑壁土的内摩擦角()粘聚力C (kPa)极限摩擦阻力(kPa)饱和重度(kN/m3)1填土318181220202粘性土3.519141060193粘性土3.519201860224、土钉墙布置数据放坡参数：序号放坡高度L(m)放坡宽度W(m)平台宽度B(m)1962土钉参数：序号孔径d(mm)长度l(m)入射角a()竖向间距Sz(m)土钉杆体材 料杆体截面积As(mm2)抗拉强度标准值fyk

3、(N/mm2)抗拉强度设计值fy(N/mm2)11206151.5钢筋31440036021207151.5钢筋31440036031207151.5钢筋31440036041207151.5钢筋31440036051207151.5钢筋3144003605、计算系数结构重要性系数Y 01综合分项系数yf1.25土钉抗拔安全系数Kt1.6圆弧滑动稳定安全系数Ks1.3抗滑移安全系数Ksl1.2抗倾覆安全系数Kov1.3抗隆起安全系数Khe1.6经验系数n b0.6二、土钉承载力计算K 二tan2(45 - /2) = tan2(45-18/2)=0.528； a11K=tan2(45-/2)=

4、 tan2(45-18/2)=0.528 a22K=tan2(45-/2)= tan2(45-14/2)=0.61； a33K=tan2(45-/2)= tan2(45-14/2)=0.61； a44K=tan2(45-/2)= tan2(45-20/2)=0.49； a55第1层土： 0-1.2m(+0)H =E Y h / Y =0/18=0m/18=0m1 0 0 iP 二 Y H K -2c K o.5=18XOXO.5282X 12XO.528o.5=17.439kN/m2ak1上1 1 al1 alP 二 Y (h +H )K -2c K o.5=18X(1.2+0)X0.528-

5、2X 12X0.528o.5=-6.034kN/m2 ak1下111a11 a1第2层土： 1.2-3m(+0)H=E Y h/Y 二21.6/20=1.08m/20=1.08m2 1 1satiP 二y H y (刀hh)K 2cK o.5+ y (刀hh )二20X1.0810X(1.2 ak2上sat2 2w1aa22 a2w1 a1.2) X0.528-2X12X0.5280.5+10X(1.2-1.2)=-6.034kN/m2P二y (H+h) Y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二20X(1.08+1.8) ak2下sat2 22w1aa22 a2w1 a10X(3

6、1.2)X0.5282X12X0.5280.5+10X(31.2)=21.47kN/m2第3层土： 34m(+0)H=E Yh / Y 二57.6/19=3.032m/19=3.032m3 2 2satiP二Y H Y (刀hh)K 2cK 0.5+ Y (刀hh )二19X3.03210X(3ak3上sat3 3w2aa33a3w2 a1.2) X0.612X10X0.610.5+10X(31.2)=26.54kN/m2P二y (H+h) Y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二19X(3.032+1) ak3下sat3 33w2aa3 3a3w2 a10X(41.2)X0.6

7、12X10X0.610.5+10X(41.2)=42.03kN/m2第4层土： 46.5m(+0)H=E Yh / Y 二76.6/19=4.032m/19=4.032m4 3 3satiP二y H y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二19X4.03210X(4ak4上sat4 4w3aa4 4a4w3 a1.2) X0.612X10X0.610.5+10X(41.2)=42.03kN/m2P二y (H+h) Y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二19X(4.032+2.5) ak4下sat4 44w3 a a4 4 a4w3 a10X(6.51.2)X0.6

8、12X10X0.610.5+10X(6.51.2)=80.755kN/m2第5层土： 6.59m(+0)H=E Y h/Y 二124.1/22=5.641m/22=5.641m5 4 4satiP二y H y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二22X5.64110X(6.5ak5上sat5 5w4 a a55 a5w4 a1.2) X0.492X18X0.490.5+10X(6.51.2)=62.64kN/m2P二y (H+h) Y (刀hh)K 2cK 0.5+ y (刀hh )二22X(5.641+2.5) ak5下sat5 55w4 a a55 a5w4 a10X(91.

9、2)X0.492X18X0.490.5+10X(91.2)=102.34kN/m21)水平荷载临界深度： Z=P h/(P + P )=21.47X1.8/(6.034+21.47)=1.405m；0 ak2下 2ak2上ak2下第1层土E =0kN；ak1第2层土E =0.5PZb=0.5X21.47X1.405X1=15.083kN；ak2ak2下 0 aa =Z /3+Eh =1.405/3+6=6.468m；a2 03第3层土E =h(P +P )b/2=1X(26.54+42.03)X1/2=34.285kN；ak3 3 a3上 a3下 aa =h (2P +P )/(3P +3Pa

10、3 3a3上 a3下a3上a3) + ：Eh =lX(2X26.54+42.03)/(3X26.54+3X42.03)+5=5.462m；下4第4层土E =h (P +P )b /2=2.5X(42.03+80.755)Xl/2=153.481kN；ak4 4 a4上 a4下 aa=h(2P +P )/(3P +3Pa4 4a4上 a4下a4上a4) + Eh=2.5X(2X42.03+80.755)/(3X42.03+3X80.755)+2.5=3.619m；下5第5层土E =h(P +P )b/2=2.5X(62.64+102.34)X1/2=206.225kN；ak5 5 a5上 a5下

11、 aa=h(2P +P )/(3P +3Pa5 5a5上 a5下a5上a5)=2.5X(2X62.64+102.34)/(3X62.64+3X102.34)=1.15m；下土压力合力：E 二工E =0+15.083+34.285+153.481+206.225=409.074kN；akaki合力作用点：a=aS(a E )/E =(0X0+6.468X 15.083+5.462X34.285+3.619X 153.481+1.15X206.225)ai akiak/409.074=2.634m；1、单根土钉的轴向拉力标准值N :k,jN =Zn P S S /cosak,jj ak,j xj

12、zjj其中Z -荷载折减系数n 第j层土钉轴向拉力调整系数jP 第j层土钉处的主动土压力强度标准值ak,jS 、S -土钉之间的水平与垂直距离xj zja-土钉与水平面的夹角jN = y YN =1X 1.25X 1.962=2.452kNWf A=400X314=125.6kNj 0 F k,jy s满足要求！R /N =19.201/1.962=9.786三K =1.6k,j k,jt满足要求！序号Rk. j/Nk. jN.(kN)f A (kN)y s抗拔安全性抗拉安全性09.7862.452125.6满足要求满足要求14.29825.722125.6满足要求满足要求22.78747.5

13、11125.6满足要求满足要求32.71556.807125.6满足要求满足要求43.30447.515125.6满足要求满足要求三、土钉墙整体稳定性的计算根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012要求，土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整 体稳定性验算：圆弧滑动法示意图公式中：c、d 第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角()；jjb第j土条的宽度(m)；j9 第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角();jl第j土条的滑弧段长度(m),取l=b/cos9 ；jj jjq作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)

14、；jAG第j土条的自重(kN)，按天然重度计算；ju第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时，对地下水j位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取u = 丫 h，在基坑内侧，可取u =j w wajjYh ；滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取u=0；w wpjjY 地下水重度(kN/m3)；wh 基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；wajh 基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；wpjR，第k根土钉在圆弧滑动面以外的锚固段的极限抗拔承载力标准值与杆体受k,k拉承载力标准值的较小值；a 表示第k层土钉的倾角；k9 圆弧面在第k层土钉处的法线与垂

15、直面的夹角；kV 计算系数，取V =0.5sin(a +9 )tand, 表示的是第k层土钉与滑弧交vvk k点处土的内摩擦角。把各参数代入上面的公式，进行计算可得到如下结果：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步1.34133.6530.0012.2282.228示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步1.34533.6530.0034.4574.457示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第3步1.30633.6530.0046.6856.685示意图如下：计算步数安全系数滑裂角

16、(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第4步1.45733.6530.0068.9148.914示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第5步1.59933.6530.00711.14211.142示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第6步1.49133.6530.00913.37113.371示意图如下：计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数Y二1.341=1.300满足要求！标高-k1.500 m第2步开挖内部整体稳定性安全系数Y = 1.345=1.300满足要求！标高-k3.000 m第3步开挖内部

17、整体稳定性安全系数Y = 1.306=1.300满足要求！标高-k4.500 m第4步开挖内部整体稳定性安全系数Y = 1.457=1.300满足要求! k6.000 m第5步开挖内部整体稳定性安全系数Y = 1.599=1.300满足要求! k7.500 m第6步开挖内部整体稳定性安全系数Y = 1.491 1.300满足要求! k9.000 m四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算1) 抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算：f/E 1.2ah式中，E为主动土压力的水平分量(kN)；ahf为墙底的抗滑阻力(kN)，由下式计算求得：f = U(W+qB S )av口为土体的滑动摩擦系数；W为所计算土

18、体自重(kN)q为坡顶面荷载(kN/m2)；B为荷载长度；aS为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算v1 级坡:f/E =1.5111.200,满足要求！ah2) 抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算:M/M GQ式中，M由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定GM=WXB XqB X(B -B+bXB/2)G C a a其中，W为所计算土体自重(kN)其中，q为坡顶面荷载(kN/m2)B为土体重心至o点的水平距离； cB为荷载在B范围内长度；a标高 -标高 -标高 -b为荷载距基坑边线长度；B为土钉墙计算宽度；M -由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定kM=E Xl

19、k ah h其中，E为主动土压力的水平分量(kN)；ahl为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾O水平面的垂直距离。h1级坡：M/M=23.6401.300，满足要求！GQ五、坑底抗隆起稳定性验算满布荷载：f=01局部荷载：f=(qb+qa+qW)/(b+a+W)=(180.003X9+177.503X2+168.003X6)/(9+2+6)=175.4742123 11N =t an2(45+d/2)entano二 tan2 (45+20/2)e ntan20=6.399qN = (N -1)/tan = (6.399-1)/tan(20)=14.834cq(Y DN +cN )/(f +f ) = (19X0.5X6.399+18X14.834)/(0+175.474)=1.868 三K =1.6mn+1 q c 12b满足要求！