土釘墻支護(hù)計(jì)算書(shū)米深

1、土釘墻支護(hù)計(jì)算書(shū)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(kāi)挖深度h(m)9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)9.5基坑地面至抗隆起計(jì)算平面之間的距離D(m)0.52、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)1局布荷載2.56

2、23、土層參數(shù)序號(hào)土名稱土厚度(m)坑壁土的重度3丫(kN/)坑壁土的內(nèi)摩擦角M)粘聚力C(kPa)極限摩擦阻力(kPa)飽和重度(kN/m3)1填土318181220202粘性土3.519141060193粘性土3.519201860224、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)1962土釘參數(shù):序號(hào)孔徑d(mm)長(zhǎng)度l(m)入射角a(°)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鋼筋31440036031

3、207151.5鋼筋31440036041207151.5鋼筋31440036051207151.5鋼筋3144003605、計(jì)算系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)01綜合分項(xiàng)系數(shù)千1.25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)Ksl1.2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)中0.6Kai=tan2(45-(|)1/2)Ka2=tan2(45-樹(shù)2)Ka3=tan2(45-g/2)Ka4=tan2(45-»/2)Ka5=tan2(45:犧/2)二、土釘承載力計(jì)算=tan2(45-18/2)=0.528;=tan2(45-18/2)=0.528;

4、=tan2(45-14/2)=0.61;=tan2(45-14/2)=0.61;=tan2(45-20/2)=0.49;第1層土：0-1.2m(+0)H1'=Z0h0/i=0/18=0m/18=0mPak1上=TH1'Ka1-2c1Ka10.5=18>0>0.528-212>C.5280.5=-17.439kN/m2Pak1下=Y(h1+H1')Ka1-2c1Ka10.5=18><1.2+0)0.528-212>0.5280.5=-6.034kN/m2第2層土：1.2-3m(+0)H2'=Bh/呼ti=21.6/20=1.08

5、m/20=1.08mPak2上=.2H2'-M，1-ha)Ka2-2C2Ka20.5+.(!21-ha)=201.08-10(1.2-1.2)0.528-2X12>0.5280.5+10X1.2-1.2)=-6.034kN/m2Pak2下=祠2(H2'+h2)-M(Z21-ha)Ka2-2C2Ka20.5+w(/1-ha)=20叩.08+1.8)-10(3X1.2)0.528-2t2>0.5280.5+10><3-1.2)=21.47kN/m2第3層土：3-4m(+0)H3'=E瀝2/印產(chǎn)57.6/19=3.032m/19=3.032mPak3上

6、=祠3H3'-MZ22-ha)Ka3-2C3Ka£.5+(Z22-ha)=193.032-10(3-1.2)0.61-2X10>C.610.5+10X(3-1.2)=26.54kN/m2Pak3下=河3(H3'+h3)-m(Z22-ha)Ka3-2c3Ka30.5+M(Z2b-ha)=19(3.032+1)-10(41.2)061-210>0.610.5+10><4-1.2)=42.03kN/m2第4層土：4-6.5m(+0)H4'=»h3/呼ti=76.6/19=4.032m/19=4.032mPak4上=祠4H4'

7、-M!2b-ha)Ka4-2c4Ka35+w(Z2b-ha)=194.032-10(4-1.2)0.61-2X10>0.610.5+10X(4-1.2)=42.03kN/m2Pak4下=祠4(H4'+h4)-M(!2b-ha)Ka4-2C4Ka40.5+M(Z2b-ha)=19(4.032+2.5)-10(6.51.2)061-210>0.610.5+10><6.5-1.2)=80.755kN/m2第5層土：6.5-9m(+0)H5'=*/印產(chǎn)124.1/22=5.641m/22=5.641mPak5上=sat5H5'-r(E4-ha)Ka5-2

8、c5Ka5D.5+yw(E4-ha)=225.641-10(6.5-1.2)0.49-2X18>0.490.5+10X(6.5-1.2)=62.64kN/m2Pak5下=乎t5(H5'+h5)-y(Z24-ha)Ka5_2c5Ka50.5+M!34-ha)=22(5.641+2.5)-10(9義1.2)049-218>0.490.5+10><9-1.2)=102.34kN/m21)水平荷載臨界深度：Z0=Pak2下h2/(Pak2上+Pak2T尸21.47K8/(6.034+21.47)=1.405m；第1層土Eak1=0kN;第2層土Eak2=0.5Pak2下

9、Z0ba=0.521.471.4051=15.083kN;aa2=Z0/3+!23=1.405/3+6=6.468m；第3層土Eak3=h3(Pa3h+Pa3T)ba/2=1#6.54+42.03)1/2=34.285kN;aa3=h3(2Pa3h+Pa3T)/(3Pa3上+3Pa3下)+1214=1X(2)26.54+42.03)/(32654+342.03)+5=5.462m；第4層土Eak4=h4(Pa牡+Pa4下)ba/2=2.5(42.03+80,755)1/2=153.481kN;aa4=h4(2Pa牡+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+1215=2.5過(guò)>42.03+

10、80.755)/(342.03+380,755)+2.5=3.619m；第5層土Eak5=h5(Pa5t+Pa5下)ba/2=2.5(62.64+102.34)1/2=206.225kN;aa5=h5(2Pa5h+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)=2.5(242.64+102.34)/(362%4+3102.34)=1.15m；土壓力合力：Eak=2%ki=0+15.083+34.285+153.481+206.225=409.074kN合力作用點(diǎn)：aa=2(aiEaki)/Eak=(0>0+6,46815.083+5.46234.285+3.619便3.481+1.15206.2

11、25)/409.074=2.634m；1、單根土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值Nk,j：Nk,j=tjPak,jSxjSzj/cOSja其中&荷載折減系數(shù)中-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Sj、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=1X1,25義1,962=2.452kNAs=400刈14=125.6kN滿足要求！Rk,j/Nk,j=19,201/1.962=9.786t=1K6滿足要求！序號(hào)Rk,j/Nk,jNj(kN)fyAs(kN)抗拔安全性抗拉安全性09.7862.452125.6滿足要求滿足要求|14.2982

12、5,722125.6滿足要求滿足要求22.78747,511125.6滿足要求滿足要求|32.71556,807125.6滿足要求滿足要求43.30447,515125.6滿足要求滿足要求三、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JGJ120-201段求，土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開(kāi)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：公式中：c、（P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）；9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/cosjBqj一作用在第j土條上的

13、附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）;AGj第j土條的自重（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=phwaj,在基坑內(nèi)側(cè)，可取Uj=whwpj；滑弧面在地下水位以上或?qū)Φ叵滤灰韵碌恼承酝?，取Uj=0;r一地下水重度（kN/m3）；hwaj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-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；京表示第k層土釘?shù)膬A角；（k一圓弧面在第k層土釘處的法線與垂直面

14、的夾角；W計(jì)算系數(shù)，取W=0.5sin（k+%6k）tan小表而的是第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1.34133.6530.0012.2282.228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)第2步1.34533.6530.0034.4574.457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)第3步1.30633.6530.0046.6856.685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

15、(m)半徑R(m)第4步1.45733.6530.0068.9148.914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)第5步1.59933.6530.00711.14211.142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)第6步1.49133.6530.00913.37113.371計(jì)算結(jié)論如下：第1步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)第2步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)第3步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)第4步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)第5步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)第6步開(kāi)挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)示意圖如下:%=1.341>=1.3

16、00滿足要求！標(biāo)高-1.500m卞=1.345>=1.300滿足要求！標(biāo)高-3.000m卞=1.306>=1.300滿足要求！標(biāo)高-4.500m%=1.457>=1.300滿足要求！標(biāo)高-6.000m卞=1.599>=1.300滿足要求！標(biāo)高-7.500m%=1.491>1.300滿足要求！標(biāo)高-9.000m四、抗滑動(dòng)及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算1)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/Eah>1.2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=N(W+qBv)防土體的滑動(dòng)摩擦系數(shù)；W為所計(jì)算土體自重(kN)q為坡

17、頂面荷載(kN/m2);Ba為荷載長(zhǎng)度；8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=1.511>1.20O,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>qBaXB'-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=23.640>1