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文檔簡介
某工程土釘墻設(shè)計(jì)計(jì)算書土釘墻設(shè)計(jì)計(jì)算書
本計(jì)算根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)。
1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：
———————————————————————————————————————————
序號(hào)h(m)
(kN/m3)
C(kPa)
(°)
極限摩阻(kPa)計(jì)算辦法
土類型
1
4.00
10.00
4.00
10.00
18.0
水土分算
填土
2
7.40
15.70
15.00
20.00
48.0
水土分算
填土
———————————————————————————————————————————
表中：h為土層厚度(m)，為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa)，為內(nèi)摩擦角(°)。
基坑外側(cè)水標(biāo)高-13.00m，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-9.00m。
2.基本計(jì)算參數(shù)：
地面標(biāo)高0.00m，基坑坑底標(biāo)高-6.00m。
3.地面超載：
—————————————————————————————————————————
序號(hào)布置方式
作用區(qū)域
標(biāo)高m
荷載值kPa
距基坑邊線m作用寬度m
1
局部荷載
基坑外側(cè)
0.00
32.70
0.50
4.00
2
局部荷載
基坑外側(cè)
0.00
60.00
4.50
5.00
—————————————————————————————————————————
4.土釘墻布置數(shù)據(jù)：
放坡級(jí)數(shù)為1級(jí)坡。
——————————————————————————
序號(hào)坡高m
坡寬m
坡角°
平臺(tái)寬m
1
6.00
0.30
87.14
0.00
——————————————————————————
土釘數(shù)據(jù)：16，M15水泥漿
—————————————————————————————————————
層號(hào)孔徑(mm)長度(m)
入射角(度)豎向間距(m)水平間距(m)
1
120.00
10.00
10.00
1.30
1.30
2
120.00
11.00
10.00
1.30
1.30
3
120.00
9.00
10.00
1.30
1.30
4
120.00
9.00
10.00
1.30
1.30
—————————————————————————————————————
一、水土壓力計(jì)算
1.作用在擋土面上積極土壓力分布：
第1層土上部標(biāo)高0.00m，下部標(biāo)高-0.50m
Ea1上=(10.00×0.00)×tg2(45-10.00/2)-2×4.00×tg(45-10.00/2)
=-6.71kN/m2(取0.0)
Ea1下=(10.00×0.50+26.16)×tg2(45-10.00/2)-2×4.00×tg(45-10.00/2)+1.00×0.50×10.0-1.00×0.50×10.0×tg2(45-10.00/2)
=16.71kN/m2
第2層土上部標(biāo)高-0.50m，下部標(biāo)高-4.00m
Ea2上=(10.00×0.50+10.00×0.00+26.16)×tg2(45-10.00/2)-2×4.00×tg(45-10.00/2)+1.00×0.50×10.0-1.00×0.50×10.0×tg2(45-10.00/2)
=16.71kN/m2
Ea2下=(10.00×0.50+10.00×3.50+26.16)×tg2(45-10.00/2)-2×4.00×tg(45-10.00/2)+1.00×4.00×10.0-1.00×4.00×10.0×tg2(45-10.00/2)
=51.71kN/m2
第3層土上部標(biāo)高-4.00m，下部標(biāo)高-4.50m
Ea3上=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.00+26.16)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×4.00×10.0-1.00×4.00×10.0×tg2(45-20.00/2)
=31.82kN/m2
Ea3下=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.50+47.59)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×4.50×10.0-1.00×4.50×10.0×tg2(45-20.00/2)
=48.72kN/m2
第4層土上部標(biāo)高-4.50m，下部標(biāo)高-5.00m
Ea4上=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.50+15.70×0.00+47.59)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×4.50×10.0-1.00×4.50×10.0×tg2(45-20.00/2)
=48.72kN/m2
Ea4下=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.50+15.70×0.50+47.59)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×5.00×10.0-1.00×5.00×10.0×tg2(45-20.00/2)
=55.12kN/m2
第5層土上部標(biāo)高-5.00m，下部標(biāo)高-6.00m
Ea5上=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.50+15.70×0.50+15.70×0.00
+47.59)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×5.00×10.0-1.00×5.00×10.0×tg2(45-20.00/2)
=55.12kN/m2
Ea5下=(10.00×0.50+10.00×3.50+15.70×0.50+15.70×0.50+15.70×1.00
+21.43)×tg2(45-20.00/2)-2×15.00×tg(45-20.00/2)+1.00×6.00×10.0-1.00×6.00×10.0×tg2(45-20.00/2)
=55.09kN/m2
2.積極土壓力合力：
EA=(0.00+16.71)×0.50/2.0+(16.71+51.71)×3.50/2.0+(31.82+48.72)×0.50/2.0+(48.72+55.12)×0.50/2.0+(55.12+55.09)×1.00/2.0=225.06kN/m
3.積極土壓力對(duì)墻底平衡力矩與力臂：
MA=0.00×0.50/2.0×5.75+(16.71-0.00)×0.50/2.0×5.67
+16.71×3.50/2.0×3.75+(51.71-16.71)×3.50/2.0×3.17
+31.82×0.50/2.0×1.75+(48.72-31.82)×0.50/2.0×1.67
+48.72×0.50/2.0×1.25+(55.12-48.72)×0.50/2.0×1.17
+55.12×1.00/2.0×0.50+(55.09-55.12)×1.00/2.0×0.33
=379.04kN.m/m二、滑動(dòng)穩(wěn)定與傾覆穩(wěn)定計(jì)算
土作用深度取h=6.00m；
土作用寬度取b=5.04m；
土體自重取G=6.85kN/m3；
地表附加荷載Q=47.59kN/m2；
基坑底部摩擦角為20.0。
土釘墻抗滑力為
W=(6.00×5.04×6.85+5.04×47.59)×tg20.0=162.74kN/m
滑動(dòng)力為
F=225.06kN/m
抗滑安全系數(shù)為
Kh=162.74/225.06=0.72<1.3
土釘墻抗傾覆力矩為
Mw=(6.00×5.04×6.85+5.04×47.59)×5.04/2.0=1127.08kN.m/m
傾覆力矩為
Mo=379.04kN.m/m
抗傾覆安全系數(shù)為
Kh=1127.08/379.04=2.97>1.5
三、土釘抗拔承載力計(jì)算
—————————————————————————————————————
層號(hào)有效長度(m)抗拉承載力(kN)受拉荷載原則值(kN)安全系數(shù)
17.0937.0358.1737.03/(1.25×1.10×58.17)=0.46<1.0不滿足！
28.9072.0072.9872.00/(1.25×1.10×72.98)=0.72<1.0不滿足！
37.70107.2164.99107.21/(1.25×1.10×64.99)=1.20>1.0滿足！
48.51118.3950.75118.39/(1.25×1.10×50.75)=1.70>1.0滿足！
—————————————————————————————————————
整體構(gòu)造計(jì)算成果如下：
土釘抗拉承載力為334.63kN；
土釘受拉荷載原則值為246.88kN；
土釘安全系數(shù)為K=334.63/(1.25×1.10×246.88)=0.986<1.0不滿足規(guī)定！
四、內(nèi)部整體穩(wěn)定性計(jì)算
—————————————————————————————————————
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0.3848.575.180.006.63
第2步0.6053.575.851.209.27
第3步0.7253.575.915.4012.82
第4步0.8953.575.383.0010.07
第5步0.8353.576.004.2011.83
———
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