4.1.土釘墻支護計算(手算)

1、日常安全教育記錄1 .工程概況12 .求士釘所受土體側(cè)壓力p13 .求土釘所受的拉力N24 .求土釘長度L35 .求土釘鋼筋直徑d46 .邊坡噴混凝土面層計算 47 .邊坡穩(wěn)定性驗算 77.1 外部整體穩(wěn)定性驗算 87.2 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算98 .基坑分層開挖高度計算121 .工程概況例基坑開挖深度H=7.4m, 土釘孔徑do=0.1m, 土質(zhì)為一般粘性土，呈堅硬狀態(tài), 土的內(nèi)摩擦角巾=25 , 土的粘聚力c=18 kPa 土釘與土體之間的界面粘結(jié)強度 二50 kPa , 土的重度丫 =19 kN/m3 ,地面超荷載q=20 kN/m2 ,試求土釘所受的拉 力，土釘長度、直徑、邊坡噴混凝土厚

2、度及配筋并進行邊坡穩(wěn)定性驗算。2 .求士釘所受土體側(cè)壓力p頁腳內(nèi)容10財壓.(c)公式： =18=0,13>0,05H 19 7.4對于0.05的砂土和粉土 H即： P=0.55 Ka H對于 >0.05的一般黏性土 H2c 1即：Pi= Ka 1-* -= y H 0.55 Kav H丫 H VKa黏性土 Pi的取值不小于0.2 丫 H已知式中，Ka=tan2 45 - = 0.406,、四二0.637 2側(cè) 壓 Pi= 0.406 1-2-8 19 7.4=34.14 kN/itf19 7.4 0.637側(cè) 壓 Pq=Ka?|=0.406X 20=8.12 kN/m2側(cè)壓力 p

3、= R+Pq=34.14+8.12=42.26 kN/m23 .求士釘所受的拉力N1公式： N =pSX SYcos0為土釘?shù)膬A角，取10° ; SX為土釘水平間距，取1.0m； S為土釘水豎向距，取 1.4nr1N1-4=o 42.26 1.0 1.4= 60.08 kNcos101N5 =o 42.26 1.0 1.1 = 47.16 kNcos104 .求土釘長度L公式：L=L+La土釘支護布置如圖，取土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)Fsd =1.3土釘在破壞面一側(cè)伸入穩(wěn)定土體的長度 La；La=FsdN- = 1.3 60.08 = 4.97 m, 取 5m (土車丁孑L徑 d0)

4、d03.142 0.1 50土車丁長度：L=Li+La式中，Li按圖求得。經(jīng)計算可得出各土釘長度,其長度由上而下分別為:7.50m 7.00m、6.50m> 6.00m>5.50m。5 .求土釘鋼筋直徑d 公式:d2FsdN=1.1 一 fyk4d=心1.1 fyk土釘采用HRB335a筋，取fy=300 N/mm217.36mm4 1.3 60.08 10005.1 3.142 300使用？18mm鋼筋。6 .邊坡噴混凝土面層計算在土體自重及地表均布荷載q作用下，噴射混凝土面層所受的側(cè)向土壓力為:P0 = (P0l+Pq)式中:P01 =0.70.5 S 0.5 P1 0.7P1

5、 , （S為土釘水平間距和豎直間距較大值）514 05。.即:P01=0 70534 14 16.25 kN/m2 <0.7 X 34.14=23.9 kN/5則:Po=(Poi+Pq)=1.2X (16.25+8.12=29.24 kN/ m2按四邊簡直板形式配制鋼筋:裳 0714查雙向板在均布荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)表得: 水平方向：Kx=0.0683 豎直方向：Ky=0.0317 求水平方向配筋:qx=polv=29.24X 1.4=40.94 kNnMX= KXqXlx2=0.0683X40.94X 100G=27.96 X 105 N?mm選用鋼筋:M A Mas=2; As=但0

6、sfyhg式中，取fc=9.6N/mm2（噴射混凝土強度等級為C20）噴射混凝土面層厚度為100mm.則 h0=80mm_50.046M 27.96 10as -22fcbho9.6 1000 802查下表：T s=0.976制筋混收土矩形截面受彎構(gòu)件正曲面受型承裁力系數(shù) 表4川*八ar«人.4.x.公./.0. 010(I. 995OL 1560. 9150. E76(L &心0. 7605020q. g9u0, 61o. y 10口. 282氏8300, 370 | 7330. 0300, 9850, 1720, 905口. 2ND0, 8250. 375仇73JD. 0

7、390, 930o, I8n0. 9000, 2950. 8200.訓(xùn)）lk 74；d0480, 9750.1880. 8950. 3020. 8)50. 3HS0* 7 1甘0. 0580* 970S 196d 8900. 3086810().3H9t). 7360. 0670. 9650. 20A0.0.3】40. H()50.的口0.7330. 0770, 9600.211O. 8800. 32。0, 800(X 394U. 7300 QE60. 5550121g0. 875(L 3260. 7950. 3960.7280¥ 0950, 950d 2260. 8700. 332

8、a 7900. 3990.7250 ini0. 015a 2340. 8650.3380. 7B50. 4010.722 _2* JIVt!0. 1130.9400. 2410. 86(Jd3430, 78U0.403Q. 7200 1220. 9350.2480.8550. 3490.7750*4080.7150. 1300. 9300.2550, 850。35】。,7720. 4120. 7100. 139。,.0. 2620. 8450.3540.7700.4160. 7050.147。.儂口.2690. &100. 360iLc-二0.763130.4201 -。.嘰_注:表中

9、心=5招9以F數(shù)值不適于用七圉間級鋼筋；口, =6396以F數(shù)值不適用 于鋼筋0徑/ 25mm的HRB335級鋼筋一山以下數(shù)值不適用.直徑d=2840mm的HRB335級鋼筋。采用 HPB300M筋，fy=270 N/mm2則:M27.96 1050.976 270 80132.62 mm2采用？ 6200mm=同理豎直方向可求得：qy=pdx=29.24X 1.0=29.24 kNmMy= Kyqyly2=0.0317X 29.24X 140G=18.17X 105 N?mm選用鋼筋：as=fcbh：'Msfyh0式中，取fc=9.6N/mm2（噴射混凝土強度等級為C20）噴射混凝土

10、面層厚度為100mm.則 h0=80mm_ 50.0296M 18.17 10as 二2 2fcbho9.6 1000 802查下表：T s=0.820,采用HPB30硼筋,fy=270 N/mm2M則：As = s f yh018.17 1050.820 270 802102.59mm采用? 6200mm=考慮到噴射混凝土面層在土釘端部處的抗沖切，可在該處配制承壓鋼板與土釘焊 接，并相應(yīng)在混凝土中設(shè)置抗沖切鋼筋。7 .邊坡穩(wěn)定性驗算 當(dāng)邊坡土質(zhì)比較好，可只進行外部整體穩(wěn)定性驗算；當(dāng)邊坡土質(zhì)為軟弱黏性土?xí)r, 則要進行內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算。分析與重力式擋土墻分析相同，可將由土釘加固 的整個土體視作

11、重力式擋土墻，主要驗算整個支護底面水平滑動和整個支護繞基 坑底角傾覆，并驗算此時支護底面的地基承載力驗算。土釘墻支護施工階段整體穩(wěn)定性驗算分以下兩種情況：7.1 外部整體穩(wěn)定性驗算(1)抗滑移穩(wěn)定性設(shè)土體墻寬度為B=5m (墻寬一般取基坑深度的0.4-0.8)土體自重：Fi= (HB+qB) tan =(7.4X5X 19+20X 5)Xtan25° =374.45 kN土釘合力：EN=4N-4+N5=4 義 60.08+47.16=287.51 kN由公式：1XF1374.45cK1 = -11.3 1.2N 287.51抗滑移穩(wěn)定性滿足要求！(2)抗傾覆穩(wěn)定性設(shè)土體墻寬度為B=5

12、m (墻寬一般取基坑深度的0.4-0.8) 土體自重平衡力矩：MW= ( T HB+qB) B/2=(7.4 X 5X 19+20X 5)X 5/2=2007.5 kN?m土體傾覆力矩:M0=EN?H/3=287.51 乂 7.4/3=709.2 kN ?m由公式:“ Mw 2007.5K2=- 2.83 1.3Mo 709.2抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求!7.2 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算邊坡面土體中可能出現(xiàn)的破壞面在支護內(nèi)部并穿過全部或部分土釘。假定破壞面上的土釘只承受拉力且達到抗滑移和抗傾覆所確定最大抗力R,按圓弧破壞面采用普通條分法對支護作整體穩(wěn)定性分析，取單位長度支護進行計算，內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)

13、計算如下各種可能的破壞面W Qi cos i tan i RK / ShK Sin K tan i G i / cos RK / S1K cos KKs=Wi Qi cos i式中：Ks-支護內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)最低值；當(dāng)基坑深度等于或小于6m 時,41.2; 6-12m時,41.3;大于 12m時,< 1.4 ;W Q、作用于土條i的自重和地面、地下荷載（kN）；a i土條i圓弧破壞面切線與水平面的夾角（° ）；i±條i的寬度（m）;A土條i的圓弧破壞面所處第i層土的內(nèi)摩擦角（° ）;g土條i的圓弧破壞面所處第j層土的黏聚力（kPa）R-圓弧破壞面上第k排土釘?shù)淖畲罂沽Γ╧N）；BK- 第k排土釘軸線與該處破壞面切線之間的夾角（° ）;Sk第k排土釘?shù)乃介g距（m）;R土釘端部與面層連接處的極限抗拔力（kN）;當(dāng)有地下水時，在上式中應(yīng)計入地下水壓力的作用及其對土體強度的影響。作為設(shè)計依據(jù)的臨界破壞面位置需根據(jù)試算確定。對支護做內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析時，土體破壞面上每一土釘達到了極限抗拉能力R(kN)按以下公式計算，并取其中較小值:按土釘受拔條件R= dcla按土釘受拉屈服條件R=l.iHfyk 對于靠