土釘墻支護(hù)計(jì)算計(jì)算書.

1、土釘墻支護(hù)計(jì)算書計(jì)算依據(jù)：1、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-20122、建筑施工計(jì)算手冊(cè)江正榮編著3、實(shí)用土木工程手冊(cè)第三版楊文淵編著4、施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施安全設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)謝建民編著5、地基與基礎(chǔ)第三版土釘墻需要計(jì)算其土釘?shù)目估休d力和土釘墻的整體穩(wěn)定性。一、參數(shù)信息1、基本參數(shù)側(cè)壁安全級(jí)別二級(jí)基坑開挖深度h(m)5土體的滑動(dòng)摩擦系數(shù)1.3條分塊數(shù)10土釘墻計(jì)算寬度B'(m)15基坑外側(cè)水位到坑頂?shù)木嚯x(m)1.2基坑內(nèi)側(cè)水位到坑頂?shù)木嚯x(m)5.5基坑地面至抗隆起計(jì)算平面之間的距離D(m)22、柿載分?jǐn)?shù)序號(hào)類型面荷載q(kPa)荷載寬度b(m)基坑邊線距離a(m)平行基坑邊的分布長(zhǎng)度l

2、(m)作用深度d(m)1局布荷載255113、土層參數(shù)序號(hào)土名稱土厚度(m)坑壁土的重度3KkN/m)坑壁土的內(nèi)摩擦角粘聚力C(kPa)極限摩擦阻力(kPa)飽和重度(kN/m3)1粘性土2201812120202淤泥質(zhì)二218121020193紅粘土3222018189224、土釘墻布置數(shù)據(jù)放坡參數(shù):序號(hào)放坡高度L(m)放坡寬度W(m)平臺(tái)寬度B(m)1512土釘參數(shù):序號(hào)孔徑d(mm)長(zhǎng)度l(m)入射角人0)豎向間距Sz(m)土釘桿體材料桿體截面積As(mm2)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk(N/mm2)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy(N/mm2)11206151.5鋼筋31440036021207151.5鋼

3、筋3144003605、計(jì)算系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)刈1綜合分項(xiàng)系數(shù)汴1.25土釘抗拔安全系數(shù)Kt1.6圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)Ks1.3抗滑移安全系數(shù)Ks|1.2抗傾覆安全系數(shù)Kov1.3抗隆起安全系數(shù)Khe1.6經(jīng)驗(yàn)系數(shù)出0.6二、土釘承載力計(jì)算Kai=tan2(45-巾/2)=tan2(45-18/2)=0.528;Ka2=tan2(45-也/2)=tan2(45-18/2)=0.528;Ka3=tan2(45-慟2)=tan2(45-12/2)=0.656;Ka4=tan2(45-&/2)=tan2(45-20/2)=0.49;第1層土：0-1.2m(+0)Hi'=年1/產(chǎn)0/2

4、0=0mPak1上=；1H1'Ka1-2c1Ka10.5=20>0>0.528-212>0.5280.5=-17.439kN/m2Pak1下=Y(h1+H1')Ka1-2c1Ka10.5=20><1.2+0)0.528-2侈X0.52815=-4.767kN/m2第2層土：1.2-2m(+0)H2'=E1h1/Tat=24/20=1.2mPak2上=22H2'-m(Zh1-ha)Ka2-2c2Ka20，蟲Eh1-ha)=201.2-10(X.2-1.2)0.528-212X0.5280.5+10X1.2-1.2)=-4.767kN/

5、m2Pak2下=節(jié)atXH2'+h2)-mni-ha)Ka2-2c2Ka20.5+w(Zhi-ha尸20N.2+0.8)-10(2義.2)0.528-2義12>0.5280.5+10X(2-1.2)=7.457kN/m2第3層土：2-4m(+0)H3'=E2h2/下at=40/19=2.105mPak3上=¥at3H3'-M(Zh2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+w(Eh2-ha)=192.105-10(2-1.2)0.656-210>0.6560.5+10><2-1.2)=12.79kN/m2Pak3下=sata(H3'+

6、h3)-7w(Eh2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+(Zh2-ha)=19(2.105+2)-10(4-1.2)0.656-2X10>0.6560.5+10X(4-1.2)=44.598kN/m2第4層土：4-5m(+0)H4'=E3h3/下at=78/22=3.545mPak4上=¥at4H4'-M(Zh3-ha)Ka4-2c4Ka40.5+M(Eh3-ha)=223.545-10(4-1.2)0.49-218>0.490.5+10X4-1.2)=27.295kN/m2Pak4下=%at4(H4'+h4)-mn3-ha)Ka4-2c4Ka40

7、.5+w(Zh3-ha尸22(3.545+1)-10(5-1.2)0.49-2X18>0.490.5+10X(5-1.2)=43.175kN/m21)水平荷載臨界深度：Z0=Pak2下h2/(Pak2上+Pak2下)=7.4570.8/(4.767+7.457)=0.488mi;第1層土Eak1=0kN;第2層土Eak2=0.5Pak2下Z0ba=0.57.4570.4881=1.82kN;&2=Z0/3+Eh3=0.488/3+3=3.163m；第3層土Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=2*12.79+44.598)1/2=57.388kN;生3=h3(2Pa3上+

8、Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+Zh4=2X2>12.79+44.598)/(312.79+344.598)+1=1.815m；第4層土Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)bJ2=1*27.295+43.175)1/2=35.235kN;24=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)=1X2)27.295+43.175)/(32X295+3M3.175)=0.462m；土壓力合力：Eak=2Eaki=0+1.82+57.388+35.235=94.443kN;合力作用點(diǎn)：cfe=NaaiEaki)/Eak=(0)0+3.1631.82+1.81557.388+0.

9、46235.235)/94.443=1.336m；1、單根土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值Nk,j：Nk,j=jPak,jSxjSzj/COSOj其中&荷載折減系數(shù)T-第j層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù)Pak,j-第j層土釘處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Sxj、Szj-土釘之間的水平與垂直距離a-土釘與水平面的夾角Nj=TTNk,j=1X1.255.32=6.65kN$As=400刈14=125.6kN滿足要求！Rk,j/Nk,j=29.423/5.32=5.531*=1.6滿足要求！用號(hào)Rk,j/Nk,jN(kN)fyAs(kN)抗拔或全，性抗拉安全性5.612演足滿足053165H要5.6求求721演滿.1

10、2足H足144.05要686求求I口5門口三、土釘墻整體穩(wěn)定性的計(jì)算根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012要求，土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動(dòng)面采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法如下圖，按照下式進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：KX吼十（晌）cos6j-LidjKan與升承卜上3式也+呢）+丑）$苞0）OqjbrGj）血眇公式中：Q、G第j土條滑弧面處土的粘聚力（kPa）、內(nèi)摩擦角（）;bj第j土條的寬度（m）；j第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角（）;lj第j土條的滑弧段長(zhǎng)度（m）,取lj=bj/cosj;qj作用在第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）;AGj第j土條的自重（

11、kN）,按天然重度計(jì)算；uj第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力（kPa）,采用落底式截水帷幕時(shí)，對(duì)地下水位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外側(cè)，可取Uj=族hwaj,在基坑內(nèi)側(cè)，可取Uj=次hwpj；滑弧面在地下水位以上或?qū)Φ叵滤灰韵碌恼承酝?，取Uj=0；3w地下水重度(kN/m)；hwaj一基坑外側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭(m)；hwpj一基坑內(nèi)側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭(m);Rk,k第k根土釘在圓弧滑動(dòng)面以外的錨固段的極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值與桿體受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的較小值；Ok表小第k層土釘?shù)膬A角；張一圓弧面在第k層土釘處的法線與垂直面的夾角；3計(jì)算系數(shù)，取W=0.5sin(ok+(k

12、)tan(|),小表示的是第k層土釘與滑弧交點(diǎn)處土的內(nèi)摩擦角。把各參數(shù)代入上面的公式，進(jìn)行計(jì)算可得到如下結(jié)果：計(jì)算步數(shù)安全系數(shù)滑裂角(度)圓心X(m)圓心Y(m)半徑R(m)第1步1.65829.389-0.7842.4032.528示意圖如下：計(jì)算步數(shù)安全系數(shù)滑裂角(度)圓心X(m)圓心Y(m)半徑R(m)5.056第2步1.88829.389-1.5694.806示意圖如下：Y(m)半徑8.426計(jì)算步數(shù)安全系數(shù)滑裂角(度)圓心X(m)圓/R(m)第3步1.72529.389-2.6158.010示意圖如下:計(jì)算結(jié)論如下：第1步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)- 1.500m第2步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)

13、定性安全系數(shù)- 3.000m第3步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)- 5.000m四、抗滑動(dòng)及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算X1.658>=1.300滿足要求！標(biāo)圖X1.888>=1.300滿足要求！標(biāo)高%=1.725>1.300滿足要求！標(biāo)高D抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑動(dòng)安全系數(shù)按下式計(jì)算：f/EahH2式中，Eah為主動(dòng)土壓力的水平分量(kN);f為墻底的抗滑阻力(kN),由下式計(jì)算求得:f=MW+qBaSv)以為土體的滑動(dòng)摩擦系數(shù)；W為所計(jì)算土體自重(kN)q為坡頂面荷載(kN/m2);Ba為荷載長(zhǎng)度；Sv為計(jì)算墻體的厚度，取土釘?shù)囊粋€(gè)水平間距進(jìn)行計(jì)算1級(jí)坡：f/Eah=5.393>1.2

14、00,滿足要求！2)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆安全系數(shù)按以下公式計(jì)算：Mg/Mq式中，Mg-由墻體自重和地面荷載產(chǎn)生的抗傾覆力矩，由下式確定Mg=WBc溝Ba>(B'-B+bBa/2)其中，W為所計(jì)算土體自重(kN)其中，q為坡頂面荷載(kN/m2)Bc為土體重心至。點(diǎn)的水平距離；Ba為荷載在B范圍內(nèi)長(zhǎng)度；b為荷載距基坑邊線長(zhǎng)度；B'為土釘墻計(jì)算寬度；Mk-由主動(dòng)土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩，由下式確定Mk=EahXh其中，Eah為主動(dòng)土壓力的水平分量(kN);lh為主動(dòng)土壓力水平分量的合力點(diǎn)至通過(guò)墻趾O水平面的垂直距離。1級(jí)坡：Mg/Mq=110.065>1.300,滿足要求！五、坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算滿布荷載：f1=0局部荷載：f2=