巖土支擋與錨固工程專業(yè)課程設計樣本(共17頁)

1、巖土支擋與錨固工程專業(yè)課程設計目 錄第一章 設計資料1一、工程概況1二、場地工程地質條件11、地層情況12、 各層土層力學強度指標23、場區(qū)水文地質環(huán)境3三、課程設計要求3四、設計依據(jù)與參考資料3第二章 設計計算書4一 、土釘設計41、土釘墻所受土壓力42、土釘所受的拉力N53、土釘長度計算64、土釘?shù)匿摻钪睆絛計算75、邊坡噴射混凝土面層設計計算7二 、 土釘墻的驗算91、未設土釘時開挖邊坡的整體穩(wěn)定性92、土釘?shù)目拱纬休d能力驗算113、內部穩(wěn)定性驗算134、外部穩(wěn)定性驗算13第一章 設計資料一、工程概況長沙市天心區(qū)新天村安置小區(qū)邊坡位于長沙市天心區(qū)新開鋪街道辦事處新天村內。該邊坡根據(jù)走向可

2、劃分為HA、AB、BE、EG四段。二、場地工程地質條件1、地層情況根據(jù)核工業(yè)長沙工程勘察院提供的長沙市天心區(qū)新天村安置小區(qū)邊坡工程擬建場地巖土工程詳勘中間報告，邊坡工程相關地層主要有人工填土層、第四系坡洪積層、第四系坡殘積層、第四系殘積層，第三系泥質粉砂巖地層?，F(xiàn)依埋藏順序將各巖土層成層條件及特征描述如下：（1）人工填土(Qml)(“”為地層編號，下同)：為素填土，由褐紅色粘性土組成，稍濕濕，松散狀態(tài)。 （2）第四系坡洪積層（Qal）層，按巖土類別可分為如下幾亞層：1）粉質粘土：褐黃、褐紅、灰白色，具網狀結構，濕，硬塑堅硬狀態(tài)。捻面稍光滑，其干強度及韌性中等，搖震無反應。2）圓礫：褐黃色，石英

3、質成分，亞圓形，大者約8cm，不均勻含20-45%粘性土，濕，中密密實狀態(tài)。3）中砂：褐黃色，石英質成分，不均勻混10-25%粘性土，其底部含少量圓礫及卵石，濕，稍密中密狀態(tài)。局部為粉質粘土-1：灰白色，濕，硬塑狀態(tài)。捻面稍光滑，其干強度及韌性中等，搖震無反應，呈透鏡體產出。（3）第四系坡殘積（Qdl+el）粉質粘土：褐紅色，系泥質粉砂巖風化殘積而成，原巖結構清晰，濕，可塑硬塑狀態(tài)。捻面光滑，其干強度及韌性中等，搖震無反應。（4）第三系（E）泥質粉砂巖：褐紅、紫紅色，主要礦物成分為石英、云母及粘土礦物，粉砂質結構，厚層狀構造，泥質膠結，節(jié)理裂隙發(fā)育。按其風化程度可分為強、中風化兩帶：1）強風化

4、泥質粉砂巖：褐紅色，大部分礦物成分已風化變質，節(jié)理裂隙較發(fā)育，回轉鉆進易，巖芯呈短柱狀，屬極軟巖，其巖體基本質量等級為級。2）中風化泥質粉砂巖：褐紅、紫紅色，主要由石英、云母及粘土礦物組成，粉砂結構，厚層狀構造，泥質膠結，節(jié)理裂隙發(fā)育，合金可鉆進，巖芯呈長柱狀，屬極軟巖，其巖體基本質量等級為級。2、 各層土層力學強度指標根據(jù)長沙市天心區(qū)新天村安置小區(qū)邊坡工程擬建場地巖土工程詳勘中間報告建議的各巖土層力學強度指標如下表 指標名稱 地層名稱承載力特征值fak(kPa)壓縮模量Es(MPa)抗剪強度天然重度kN/m3基底摩擦系數(shù)地層與水泥砂漿的粘結強度標準值f mg（kPa）內摩擦角(度)凝聚力C(

5、kPa)人工填土未完成自重固結101018.5/18粉質粘土2408.0253519.9/40圓礫26030*38019.50.3850中砂22020*30019.70.3270粉質粘土-12407.5232620.40.4065粉質粘土2207.0222519.80.5560強風化泥質粉砂巖400/45(綜合內摩擦角)/0.40100中風化泥質粉砂巖1000/0.552003、場區(qū)水文地質環(huán)境該邊坡場地因地勢相對較高，且上覆土層均為弱透水性粘性土層，坡腳線以上一般不含地下水?；鶐r裂隙水主要賦存在各巖層風化帶的裂隙內中，其水量受裂隙及巖溶發(fā)育程度控制，其地下水水量極小，勘察期間未能測得地下水位

6、。三、課程設計要求（1）課程設計任務書附圖1中共提供13個典型斷面，每位同學僅需要完成其中一個斷面的設計工作，不得重選；（2）課程設計提交成果包括支擋結構設計計算書（手算），并繪制典型斷面剖面圖、結構大樣圖，提交電子檔及打印裝袋。四、設計依據(jù)與參考資料建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ120-99）基坑土釘支護技術規(guī)程（CECS96:97）土釘支護技術規(guī)范（GJB5055-2006）建筑施工計算手冊，江正榮等主編建筑基坑支護技術，熊智彪主編巖土支擋與錨固工程，趙其華、彭社琴主編第二章 設計計算書一 、土釘設計1、土釘墻所受土壓力兩層土物理性質指標相差不大，土層參數(shù)取其對深度的加權平均值： 根據(jù)基坑土

7、釘支護技術規(guī)程，對于的一般粘性土可以按下式計算土壓力 則：地面局部超載引起的側壓力：如圖，以做斜線OC以做斜線圖1 土壓力分布圖2、土釘所受的拉力N土釘?shù)膬A角取，土釘?shù)乃介g距取，土釘豎向間距取3、土釘長度計算土釘墻支護布置如圖2取土釘墻的局部穩(wěn)定性系數(shù)土釘在破壞面一側伸入穩(wěn)定土體中的長度 取土釘長度 ， 式中按圖2中求得圖2 土釘墻支護布置簡圖第一排土釘：同理，依次計算下面各排土釘?shù)?各排土釘?shù)拈L度由上至下分別為：，根據(jù)的土釘設計“保住中部，穩(wěn)定坡腳”的原則，將第2,3,最終各排的土釘?shù)拈L度分別取為：，4、土釘?shù)匿摻钪睆絛計算 土釘采用HRB335級鋼筋， 取則 根據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程要求

8、，采用16mm的鋼筋，土釘孔采用5、邊坡噴射混凝土面層設計計算在土體自重及地表超載q的作用下，噴射混凝土面層所受的側向壓力式中 即 則 按四邊簡支板形式配筋 查雙向板在均布荷載作用下內力系數(shù)表得水平方向：豎直方向：鋼筋按下列節(jié)約簡易方法計算（參考江正榮建筑施工計算手冊）； 噴射混凝土采用強度等級為C20的混凝土，噴混凝土面層的厚度為100mm，則則 查表：，采用HPB235級鋼筋，則 需要的鋼筋面積很小，按建筑基坑支護技術規(guī)程的構造要求配筋，采用6200mm，面層配筋為6200×200考慮到噴射混凝土面層在土釘端部的抗沖切，在該處配制一塊200mm×200mm×1

9、2mm承壓鋼板與土釘焊接，并相應在混凝土中設置抗沖切鋼筋。二 、 土釘墻的驗算1、未設土釘時開挖邊坡的整體穩(wěn)定性（1）、那比例畫出邊坡的截面圖（圖2），坡角，查出坡底角和坡頂角，由此求出第一次試算的滑動圓心O1 ，從圖上量出滑動半徑R=；圖 3（2）、將邊坡分為若干條，去條寬為b=，各條編號如圖所示；（3）、計算，；（4）、從圖中（CAD）量出各條的中心高度弧長；（5）、計算如下表計 算 表分條編號Lhisinicosiqqsiniqcosihi sinihi cosii14.62.65 0.40 0.92 0.0 0.00 0.00 1.07 2.43 1.10 24.65.77 0.44

10、0.90 0.0 0.00 0.00 2.54 5.18 1.15 34.65.12 0.48 0.88 20.0 9.53 17.58 2.44 4.50 1.23 44.64.33 0.51 0.86 20.0 10.24 17.18 2.22 3.72 1.34 54.63.32 0.55 0.84 0.0 0.00 0.00 1.82 2.78 1.50 64.62.03 0.58 0.81 0.0 0.00 0.00 1.18 1.65 1.79 74.60.64 0.61 0.79 0.0 0.00 0.00 0.39 0.51 1.42 19.77 34.76 11.65 20.

11、76 9.53 K2.11 （6）以上已知值代入下式中計算相應的穩(wěn)定性安全系數(shù)：（7）、O1 不一定為最危險滑動圓心，Ko1不一定是最小的穩(wěn)定安全系數(shù)，（8）、通過試算最危險滑動圓心如下圖（圖4）所示：圖4計算表如下：分條編號Lhisinicosiqqbsiniqbcosihi sinihi cosii19.92.51 0.57 0.82 0.0 0.00 0.00 1.42 2.07 1.25 29.95.31 0.59 0.81 0.0 0.00 0.00 3.14 4.28 1.33 39.94.35 0.61 0.79 20.0 12.28 15.79 2.67 3.43 1.44 49.93.22 0.64 0.77 20.0 12.73 15.42 2.05 2.48 1.59 59.91.83 0.66 0.75 0.0 0.00 0.00 1.21 1.38 1.83 69.90.53 0.68 0.73 0.0 0.00 0.00 0.36 0.39 1.20 25.01 31.21 10.85 14.03 8.64 K1.81 穩(wěn)定安全系數(shù)為： 2、土釘?shù)目拱纬休d能力驗算 放坡對土壓力的修正系數(shù)第一排土釘： 基坑側壁重要性系數(shù) 第二排土釘： 基坑側壁重要性系數(shù)