考虑护臂桩影响的地下室外墙计算

外墙 2' (WQ2 ')土压力计算，库仑理论和朗肯理论均假定墙后土体为无限填土，沿破裂线破坏后的破坏体为三角形楔形体，当土体为有限填土时，墙后土体的破坏呈梯形(如上图所) 。基础规范GB50007-2011、基坑支护支护技术规程 GJG120-2012及边坡工程技术 规范GB50330-2002中关于土压力计算的公式均假定墙后土体为无限土体，其破坏体的形状均为三角形。 故不适用于本工程地下室外墙计算。本工程地下室外墙计算拟参考黄求顺编制的边坡工程书第2.6节中关于平行墙土压力理论的相关原理计算地下室外墙外有限土体的土压力。根据平行墙理论的相关原理，得到有限填土竖向压力计算公式如下:回填无粘性土时：匚二_( 一 口)e(_z)回填粘性土时:匚二令，c cot) L _c cot ：)k k其中： _2k。tan j./u =b式中：Z 土体计算深度(m);b 有限土体宽度(m)；土体自重(kN / m3)；q 坡顶附加荷载(kPa)；c、一土体粘聚力(kPa)和内摩擦角(°)；-墙背与填土之间的摩擦角(°)，取“ =(0.330.5)；k0 静止土压力系数；根据上述理论，假设回填土 c=0& =30 °, Y =20kN/m3 ;坡顶附加荷载按 q=20kpa计算，有限土体宽度 b=1.5m 根据边坡工程技术规范GB50330-2002第6.2.1条，取静止土压力系数取 k =0 5。0 '根据上式，分别计算出不同深度处，外墙侧向土压力大小。外墙 2'( WQ2 ')深度(m)坡顶荷载q(kPa)土体重度(m)土体粘 聚力(kPa)土内摩 擦角(°)有限土体宽 度 b (m)静止土压 力系数k0人值土侧压力(kPa)-3.60(0)35190301.50.50.1163517.50-4.55 (-0.95)35190301.50.50.1163524.21-10.2535190301.50.50.1163552.06(未考虑地下水)(-6.650)-14.15(-10.550)35190301.50.50.1163562.85-18.05(-14.450)35190301.50.50.1163569.71注：()内的数值为相对于地面的深度。深度(m)坡顶荷载q(kPa)土体浮重度(m)土体粘 聚力(kPa)土内摩 擦角(°)有限土体宽 度 b (m)静止土压 力系数k0丸值土侧压力(kPa)-3.60(0)3590301.50.50.1163517.50-4.55(-0.95)3590301.50.50.1163519.75-10.25(-6.650)3590301.50.50.1163528.90-14.15(-10.550)3590301.50.50.1163532.47-18.05(-14.450)3590301.50.50.1163534.73(考虑地下水，水位标高为 -7.950m<绝对抗浮水位标高 87.0m>):注：()内的数值为相对于地面的深度。取1m宽地下室外墙，按等效连续梁模式进行计算。(1)考虑地下水的工况:1计算简图：2计算条件：荷载条件：均布恒载标准值：0.00kN/m 均布活载标准值：0.00kN/m 梁容重 ：25.00kN/m 恒载分项系数：1.20 活载调整系数：1.00配筋条件：抗震等级：混凝土等级 ： 配筋调整系数 面积归并率 ： 最大裂缝限值 截面配筋方式3计算结果：单位说明：弯矩:kN.m纵筋面积：mm裂缝:mm活载准永久值系数：0.50支座弯矩调幅幅度：0.0%3计算时考虑梁自重： 不考虑活载分项系数：1.40不设防纵筋级别：HRB400C40箍筋级别：HPB3001.0上部纵筋保护层厚：40mm30.0%下部纵筋保护层厚：20mm0.200mm挠度控制系数C :200单筋按裂缝控制配筋计算剪 力:kN箍筋面积:mni/m挠度:mm梁号1:跨长=950弯矩(-):-0.000弯矩(+):0.000剪力-0.000上部as50下部as30上部纵筋800下部纵筋855箍筋Asv1520上纵实配5E20(1571)下纵实配5E18(1272)BX H = 1000 X 400左中2.520-10.6870.0000.000-10.931-23.77550503030855855855855152015205E20(1571)5E20(1571)5E18(1272)5E18(1272)4箍筋实配4d1070(4488)4d1070(4488)4d1070(4488)上部as505050腰筋实配一(0)-(0)-(0)下部as303030上实配筋率0.39%0.39%0.39%上部纵筋855800926下实配筋率0.32%0.32%0.32%下部纵筋855855855箍筋配筋率0.45%0.45%0.45%箍筋Asv152015201520裂缝0.0000.0020.008上纵实配5E20(1571)5E16(1005)5E20(1571)挠度-3.733-1.8740.000下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)最大裂缝0.008mm<0.200mm箍筋实配4d1070(4488)4d1070(4488)4d1070(4488)悬挑)(0)(0)最大挠度 0.000mmv9.500mm(2X 950/200 本跨计算通过.梁号2:跨长=5700BXH = 1000 X 400左中弯矩(-):-10.6870.000-147.336弯矩(+):0.000109.6820.000剪力90.573-16.037-170.269上部as505050下部as303030上部纵筋8558001209下部纵筋855855855箍筋Asv152015201520上纵实配5E20(1571)5E16(1005)6E20(1885)下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)箍筋实配4d1070(4488)4d1070(4488)4d1070(4488)腰筋实配-(0)-(0) -(0)上实配筋率0.39%0.25%0.47%下实配筋率0.32%0.32%0.32%箍筋配筋率0.45%0.45%0.45%裂缝0.0080.1560.179挠度0.0006.7210.000最大裂缝0.179mm<0.200mm最大挠度6.721mm<28.500mm(5700/200)本跨计算通过.梁号3:腰筋实配 上实配筋率 下实配筋率 箍筋配筋率裂 缝挠 度最大裂缝最大挠度(0)0.39%0.32%0.45%0.0590.0000.25%0.32%0.45%0.0401.2850.39%0.32%0.45%0.1400.0000.140mm<0.200mm1.285mm<19.500mm(3900/200)本跨计算通过.4所有简图:Jr4 儀rnmAitaa弯矩(-): 弯矩(+):剪 力上部as 下部as上部纵筋下部纵筋箍筋Asv上纵实配下纵实配箍筋实配腰筋实配 上实配筋率 下实配筋率 箍筋配筋率裂缝挠度最大裂缝最大挠度跨长=3900 B左0.00022.35820.38750308008551520-147.3360.000148.5195030120985515206E20(1885)5E18(1272)4d1070(4488)(0)0.47%0.32%0.45%0.1790.000XH = 1000 X 400 中-76.0350.000-120.370503085585515205E20(1571)5E18(1272)i *屮卜K耳1J-_Lf丄1 11"JlWk* 2 IhJ.dihHl j冲|l|fHJL丄1(2)考虑地下水的工况: 计算简图：再泗g mrr 5E16(1005)5E18(1272)4d1070(4488)4d1070(4488)(0) 0.25% 0.32% 0.45%0.016-0.472(0)0.39%0.32%0.45%0.0590.0000.179mm<0.200mm 0.000mm<19.500mm(3900/200)本跨计算通过.梁号4:弯矩(-): 弯矩(+): 剪 力:跨长=3900 B左0.00056.750-8.326-76.0350.000142.756XH = 1000 X 400 中-113.7210.000-167.433r i °FIrninniijniriJFltrri m m rm rrrm rrrm rrmtipJ"向1HliVJIA1 y j|JJjLU 71严-|為厲rr r 1 I rr I 11 丿誥 I ir：rri i 口 1计算条件：荷载条件：均布恒载标准值： 均布活载标准值： 梁容重 ： 恒载分项系数 活载调整系数配筋条件：抗震等级0.00kN/m0.00kN/m 25.00kN/m 1.20 1.00不设防活载准永久值系数：支座弯矩调幅幅度：计算时考虑梁自重： 活载分项系数：纵筋级别0.500.0%不考虑1.40HRB400混凝土等级 ：C40箍筋级别：HPB300配筋调整系数：1.0上部纵筋保护层厚：40mm面积归并率 ：30.0%下部纵筋保护层厚：20mm最大裂缝限值：0.200mm挠度控制系数C :200截面配筋方式：单筋按裂缝控制配筋计算3计算结果：单位说明：弯矩:kN.m剪力:kN纵筋面积：mm箍筋面积:mni/m裂缝:mm挠度:mm梁号1:跨长=950BX H = 1000 X 400左中弯矩(-):-0.000 -2.520-10.687弯矩(+):0.0000.0000.000剪力-0.000-10.931-23.775上部as505050下部as303030上部纵筋800855855下部纵筋855855855箍筋Asv152015201520上纵实配5E16(1005)5E16(1005)5E16(1005)下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)箍筋实配4d1080(3927)4d1080(3927)4d1080(3927)腰筋实配(0)-11-(0)-(0)上实配筋率0.25%0.25%0.25%下实配筋率0.32%0.32%0.32%箍筋配筋率0.39%0.39%0.39%裂缝0.0000.0030.011挠度-3.681-1.8500.000最大裂缝0.011mm<0.200mm最大挠度 0.000mm<9.500mm(2X 950/200 悬挑) 本跨计算通过.梁号2:跨长=5700BXH = 1000 X 400左中弯矩(-):-10.6870.000-180.456弯矩(+):0.000107.6320.000剪力89.743-16.867-208.129上部as505050下部as303030上部纵筋8558001492下部纵筋855855855箍筋Asv152015201520上纵实配5E16(1005)5E16(1005)7E20(2199)下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)箍筋实配4d1080(3927)4d1080(3927)4d1080(3927)腰筋实配-(0)-(0) -(0)上实配筋率0.25%0.25%0.55%下实配筋率0.32%0.32%0.32%箍筋配筋率0.39%0.39%0.39%裂缝0.0110.1520.168挠度0.0006.5720.000最大裂缝0.168mm<0.200mm最大挠度6.572mm<28.500mm(5700/200)本跨计算通过剪力225.5047.964-275.435上部as505050下部as303030上部纵筋14928001594下部纵筋855855855箍筋Asv152015201520上纵实配7E20(2199)5E16(1005)7E20(2199)下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)箍筋实配4d1080(3927)4d1080(3927)4d1080(3927)腰筋实配-(0) -(0) -(0)上实配筋率0.55%0.25%0.55%下实配筋率0.32%0.32%0.32%箍筋配筋率0.39%0.39%0.39%裂缝0.1680.0260.066挠度0.0000.4560.000最大裂缝0.168mm<0.200mm最大挠度0.456mm<19.500mm(3900/200)本跨计算通过.梁号4:跨长=3900BXH = 1000 X 400左中弯矩(-):-192.2060.000-276.027弯矩(+):0.000134.0320.000剪力335.676-11.283-419.502上部as505050下部as303030上部纵筋15948002338下部纵筋8551033855箍筋Asv152015201520上纵实配7E20(2199)5E16(1005)8E20(2513)下纵实配5E18(1272)5E18(1272)5E18(1272)箍筋实配4d1080(3927)4d1080(3927)4d1080(3927)腰筋实配-(0) -(0) -(0)上实配筋率0.55%0.25%0.63%下实配筋率0.32%0.32%0.32%箍筋配筋率0.39%0.39%0.39%裂缝0.0660.0790.185挠度0.0002.3080.000最大裂缝0.185mm<0.200mm2.308mm<19.500mm(3900/200)最大挠度 本跨计算通过.JI-丄 meL '4所有简图:XUL1洛吐川.梁号3:跨长=3900BXH = 1000 X 400左中弯矩(-):-180.4570.000-192.206弯矩(+):0.00057.8760.000下部纵筋（mm2）:抗剪箍筋（mm2）:本跨计算通过配筋取3种工况的包络120018712001871200187（3）考虑人防荷载的工况计算条件砼强度等级：C40配筋计算as（mm）: 35纵筋级别：HRB400箍筋级别：HRB400箍筋间距：200 （mm）支座弯矩调幅幅度：15.000 %左支座简支跨号跨长15.700100040023.900100040033.9001000400:| #门I-T'检查最小相对受压区高度截面宽度（mm）截面高度（mm）211HIL* 4bFJ-1右|佃计算结果跨号：1左中弯矩(-)(kN.m):0.000.00-102.88弯矩(+)(kN.m)：0.00106.560.00剪力（kN）：73.78-15.06-143.59上部纵筋（mm2）:120012001200下部纵筋（mm2）:120012001200抗剪箍筋（mm2）:137137137本跨计算通过跨号：2左中弯矩(-)(kN.m):-102.880.00-75.06弯矩(+)(kN.m):0.0020.950.00剪力(kN):116.9210.15-107.15上部纵筋（mm2）:120012001200下部纵筋（mm2）:120012001200抗剪箍筋（mm2）:187187187本跨计算通过跨号：3左中弯矩(-)(kN.m):-75.060.00-142.68弯矩(+)(kN.m):0.00103.890.00剪力(kN):194.37-19.28-239.62上部纵筋（mm2）:120012001200附件：黄求顺边坡工程关于平行墙土压力的相关内容边歿工丹16h挡土高度；其余符呂见图2九2 6平行墙上的土压力平行堆見一种特殊的挡土堆*由两道平行的刚性挡士墙听组 成,两逍平行堆可的护离.在悴仑破型面范曲W内，两音可的柑对 位移较小.其土压力属于峥止士压力的范畴。这种条件下的土压 力，与按照古典土压力理论进行计算出来的土压力?在分布及总伯 上都完全不同，如图2 S所示。平行墙在土木工程中是很多 的，粉粒储色足典型旳平行墙。fit 形挡土绪构、锚碇板挡堆，在it算箱 体的内力时，也是一种平行墙休系。 填埋式涵管上的土压力，也可借平 行堆土压力理论进行计算。如图 2 9所示，在计算平行堆的土压力 时，通常取墙长1 m作为计算单元; 当平行堆河设有隔堆或拉杆时.取 隔墙或拉杆的间距为计算单元。在堆顶下二深处.収一耳度为dz的微分体来弔查，作用于该黴分体 上的力有：(1) 土体自审dr = ybdz 式中y填土的亜度"(2徴分体上的竖向力2捋土墙上的工压力17图g平行墙计算图5顶部为®b（b为两平行墙间的净距）； 底部为（T： + d 0E ）2?»（3）徴分体上的摩阻力T = rdz = e tanSdr = cr： k tanodz式中S堆*7土间的摩擦角，可取（0 33 7 5）林 将作用在微分体上的上述3个力，建立平衡式如下:若有碣墙时，同理可得1-2命（方一D“ndbT胡d二-(sb-(a 亠i.TanSdr = 0即*2fetan5、dm = a"(t 匕 筋)令dm丫 入m对上式两边収积分，经静理后可得岀:W« = tt -(Y - ?)exp( - Xz)(2 5)A式中 E距填土顶面E深处的竖向应力。式(2 5)也可适用于如图2 .10所示涵洞顶部的土压力计算, 这时式中的盘值宜用土的内摩擦角©来代替。2 10涵洞上前土圧力若填士表面没有外荷载g时，则式(2 3)可变成如下形式:从式(2 一6)可知、当r>2呢时疋xp(- )=0 OOZOg 接 近于常数，即在此深度以下，竖向应力值不变*以上计算式足在无粧性土条件下推导出来的*如果填土为估 性土料时，可将粘聚力f所产生的内应力= tcot*,近似地视为 分布于埴土边界面上的均布荷戟，这时d的计算式为：e =-f-(彳十 <xoi|)exp( - at) - ccot(2 7)AA.平行墙任一深度处的竖向应力伯求得之后，将竖向应力乘以 轸止土压力系数机便可求得任一深度处的啦推力I即：2 挡士 / ip* = A oe静止土IE力系数总，楚仪采用2 .4节所建谊的册值方达，即 采用主动土压力系数怎乘以1 2-1 5的増大系数。2 .7填埋式涵管上的土压力在工程建设中，埋设涵洞或歼逋时，经常是事先开挖沟fit然 后将涵管敷设于沟内.进冇回填揺臂本月的形状多为圆形, 是一种受力条件较好的形体，对于浅埋涵管，上覆土的自莹对齬供 产生的应勺-丛完全能乎竞的史1fluM些茶件下”洒侑的埋藏深度 较裸如臬煤矿的迈涵洞，上面塚冋恒50皿厚的冋境丄，按通 常土的自至应Jj公式进行计算.涵洞顶部将笊受1 200 kP3的外 荷载这样A k的外荷戦，裨逋混擬士结构”无法承把的在这种 条件下'应当采用填埋式涵恃上的土压力计算式进行计算。深還式涵行顶部的土层中,可以找到一个水平面该忒平面上 在涵管上方的沉降呈与位于涵管外侧上方的沉降虽柑同时，该水 T面蘇为竽沉面。在图2 11中示岀的一牛面.在涵种顶部的沉降 用为乞十&十左而轴悸外傅的沉降尚为i + S +忘当两者的 沉降虽相筹时.即为等沉面*等沉面“上的土体加于均匀下沉. 即土休间不存在相互的竖向位務，固此没有剪应力存在，弓一般天 然土的自重应力相同°为此可将零沉面以上土体的自蛍应力作为 外荷戟一件用于等沉面上进行艇I竹顶部的土圧力分析寺沉面与 迪歼顶部间的土层片度称为爭沉片度如图2 .11中的起为推导涵管上的土压力计算式假定填土在等抚阳度范帼内 的剪切面为沿着涵管两测外边线的两亍竖直面。这一假定虽与 & itx-tH I 1 irr An. m* t r .W 寸卜 ijl. 丹 干 xtr ctx 宀 , 厶6