土釘墻支護(hù)計(jì)算手算

1、1 .工程概況12 .求土釘所受土體側(cè)壓力p13 .求土釘所受的拉力N24 .求土釘長度L25 .求土釘鋼筋直徑d36 .邊坡噴混凝土面層計(jì)算47 .邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算67.1 外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算67.2 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算78 .基坑分層開挖高度計(jì)算90.55KayH1.工程概況例基坑開挖深度H=7.4n）土釘孔徑d0=0.1m,土質(zhì)為一般粘性土，呈堅(jiān)硬狀態(tài)，土的內(nèi)摩擦角巾=25,土的粘聚力c=18kPa土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度r=50kPa,土的重度丫=19kN/m3,地面超荷載q=20kN/m2,試求土釘所受的拉力，土釘長度、直徑、邊坡噴混凝土厚度及配筋并進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。1側(cè)壓R解壓

2、&2)(c)公式：=18=0.13>0.05H197.4對于0.05的砂土和粉土H即：P=0.55KaTH對于>0.05的一般黏性土H2c1即：P1=Ka1-!丫HHKa黏性±Pi的取值不小于0.2TH已知式中，Ka=tan245-=0.406,Ka=0.6372側(cè)壓Pi=04061-21811974=34.14kN/m2197.40.637側(cè)壓R=K4=0.406X20=8.12kN/m2側(cè)壓力p=P1+R=34.14+8.12=42.26kN/m23.求士釘所受的拉力N公式：N=pSXSYcos。為土釘?shù)膬A角，取10°Sx為土釘水平間距，取1.0m；

3、0為土釘水豎向距,取1.4mo1一一一.一N1-4=o42.261.01.4=60.08kNcos10N5=42.261.01.1=47.16kN5cos10o4 .求土釘長度L公式：L=L1+La土釘支護(hù)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二以36。.。8*m,取5m（土釘孔徑do）d03.1420.150土車丁長度：L=Li+La式中，Li按圖求得。經(jīng)計(jì)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=1.1fyk4d=E；1.1fyk2土

4、釘米用HRB335岡筋，取fy=300N/mm則:41.360.0810001,1.13.14230017.36mm使用？18mms筋。6 .邊坡噴混凝土面層計(jì)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=(P01+R)式中：P01=0.70.5S0.5P10.7P1,(S為土釘水平間距和豎直間距較5大值)。1.40.5即：P01=0.70.534.1416.25kN/m200.7X34.14=23.9kN/m25貝U:P0=(P01+Pq)=1.2X(16.25+8.12)=29.24kN/m2按四邊簡直板形式配制鋼筋：1x1P1y1.40.714查雙向板在均布

5、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=p0ly=29.24X1.4=40.94kN7nM=Kxqxl2=0.0683X40.94X10002=27.96X105N?mm選用鋼筋:MAMas=2；As=fcbh。sfyh0式中，取fc=9.6N/mm2(噴射混凝土強(qiáng)度等級為C20),噴射混凝土面層厚度為100mm貝Uh0=80mmas=一一一一527.961029.610008020.046查下表：丫s=0.976綱筋混依土矩形截面受彎構(gòu)件正敏面暨碑承裁力系數(shù)表420八白.八0*FF0.U00.9930.156由9150.276(

6、LB3l>仇365U./Gho.O2o0.9900,161(k9100,2K2(L0.：i70Ol755th0300.9830.1720.90Su,紳上1).82弓0*X76(17500.039U.980U.18。0.900仇2950.820(LMX。D.7450.0180.9750418g0i8950,302tkR5lh3850*7io0.0580.97009|96O.8900,3080.810口.3H90.7360.0670.965d2010.8850,3140.8()50,3900.7350#0770.960(X2110.8800.3200.8000.3910,73(J0.0860

7、.095o,955a219。.875。3260.7950.3%U.7280.9500.226;Q.8700.3320.79。Q3990*7250.1010.113仇9450.940a234a2410.8650.則533853430.7850.7WOZQlFo.4030.7220.7200.1220.9350.2480.S550.3490.7750.4080.7150.1300.9300.2550.8500.3510.7720.4120.7100.1390.92510.2620.8450.3540.7700.4160.7050.1470.儂|6269i0.8400.360|0.7651口.儂67

8、00注：表中心=在389以下數(shù)值不適于HRIMM級鋼筋”,=0.3!)6盤卜數(shù)值不適用于鋼筋百徑d423mm的HRIR%級鋼筋展如1以F數(shù)值t；適用)齷直徑d=2»-40mm的HRB335級銅筋采用HPB30硼筋，fy=270N/mm2則:M27.961050.976270802132.62mm采用？6200mm同理豎直方向可求得:qy=p0lX=29.24X1.0=29.24kN?mM=Kyqyly2=0.0317X29.24X14002=18.17X105N?nm選用鋼筋:MAsfy%as=2；As=fcbh0式中，取fc=9.6N/mm2（噴射混凝土強(qiáng)度等級為C20）,噴射混凝

9、土面層厚度為100mm貝Uh0=80mm_50.0296M18.1710as=22sfcbho9.61000802查下表：丫s=0.820,采用HPB30cs筋，fy=270N/mm2則:As=sfyh0_518.17100.820270802102.59mm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(yàn)算當(dāng)邊坡土質(zhì)比較好，可只進(jìn)行外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；當(dāng)邊坡土質(zhì)為軟弱黏性土?xí)r，則要進(jìn)行內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。分析與重力式擋土墻分析相同，可將由土釘加固的整個(gè)土體視作重力式擋土墻，主要驗(yàn)算整個(gè)支護(hù)底面水平滑

10、動(dòng)和整個(gè)支護(hù)繞基坑底角傾覆，并驗(yàn)算此時(shí)支護(hù)底面的地基承載力驗(yàn)算。土釘墻支護(hù)施工階段整體穩(wěn)定性驗(yàn)算分以下兩種情況：7.1 外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)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：F產(chǎn)(丫HB+qBtan小=(7.4X5X19+20X5)Xtan25°=374.45kN土釘合力：!2N=4N4+N5=4X60.08+47.16=287.51kN由公式:上374451.31.2N287.51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=5m(墻寬一般取基坑深度的0.4-0.8)土體自重平衡力矩：M=(THB+qBB/2=(7.4

11、X5X19+20X5)X5/2=2007.5kN?m土體傾覆力矩：Ml=ENH/3=287.51乂7.4/3=709.2kN?m由公式：K2=M02007.5709.22.831.3抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求!7.2 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算邊坡面土體中可能出現(xiàn)的破壞面在支護(hù)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(dá)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(hù)作整體穩(wěn)定性分析，取單位長度支護(hù)進(jìn)行計(jì)算，內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)計(jì)算如下0穩(wěn)定性分析各種可能的破壞面WQicositaniRK/ShKSinKtanC,、/cosRK/S1KcosKKs二WQicos,式中：Ks

12、-支護(hù)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(shí)，1.2;6-12m時(shí)，1.3;大于12m時(shí)，1,4;WQi-4乍用于土條i的自重和地面、地下荷載（kN）；a-土條i圓弧破壞面切線與水平面的夾角（°）;1 土條i的范度（m）；棋-土條i的圓弧破壞面所處第i層土的內(nèi)摩擦角（°）;0-土條i的圓弧破壞面所處第j層土的黏聚力（kPa）Rk-圓弧破壞面上第k排土釘?shù)淖畲罂沽Γ╧N）；依-第k排土釘軸線與該處破壞面切線之間的夾角（°）；Gk-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(shí)，在上式中應(yīng)計(jì)入地下水壓力的作用及其對土體強(qiáng)度的影響。作為設(shè)計(jì)依據(jù)的臨界破壞面位置需根據(jù)試算確定。對支護(hù)做內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析時(shí)，土體破壞面上每一土釘達(dá)到了極限抗拉能力R(kN)按以下公式計(jì)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.iWfyk4對于靠近支護(hù)底部的土釘，尚考慮破