土釘墻支護(hù)計(jì)算書9米深

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)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0.5離d(m)2、荷載參數(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2.5

2、623、土層參數(shù)坑壁土的重度坑壁土的內(nèi)摩極限摩擦阻力飽和重度序號(hào)土名稱土厚度 (m)3粘聚力 c (kpa)3擦角 ( )(kpa) (kn/m )(kn/m )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)：抗拉強(qiáng)度標(biāo)抗拉強(qiáng)度設(shè)豎向間距土釘桿體材桿體截面積序號(hào)孔徑 d(mm)長度 l(m)入射角 ( )2準(zhǔn)值計(jì)值sz(m)料)as(mm22fyk(n/mm )fy(n/mm )11206151.5鋼筋31440036021207151.5鋼筋

3、31440036031207151.5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) 1綜合分項(xiàng)系數(shù) 1.250f土釘抗拔安全系數(shù) k t1.6圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù) k s1.3抗滑移安全系數(shù) k sl1.2抗傾覆安全系數(shù) k ov1.3抗隆起安全系數(shù) khe1.6經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 0.6b二、土釘承載力計(jì)算k a1=tan2(45 -1/2）= tan2(45-18/2)=0.528；k a2=tan2(45 -2/2）= tan2(45-18/2)=0.528；22k a3=tan (45 -3/2）= tan

4、(45-14/2)=0.61；k a4=tan2(45 -4/2）= tan2(45-14/2)=0.61；k a5=tan2(45 -5/2）= tan2(45-20/2)=0.49；第1層土： 0-1.2m(+0)h1= 0h0/ i=0/18=0m/18=0mpak1上 =1h1ka1-2c1k a10.5=1800.528-2 120.5280.5=-17.439kn/m2ak1下=1 1 1)ka110.50.52a1p(h +h-2c k=18 (1.2+0)0.528-2 12 0.528 =-6.034kn/m第2層土： 1.2-3m(+0)h2= 11/satih=21.6/

5、20=1.08m/20=1.08mpak2上0.51.08-10 (1.2-1.2)0.5280.5= sat2h2-w( h1-ha)k a2-2c2k a2 +w( h1-ha)=20-2 120.528+10(1.2-1.2)=-6.034kn/m2pak2下= sat2(h 2+h2)-w( h1-ha)k a2-2c2k a20.5+w( h1-ha)=20 (1.08+1.8)-10 (3-1.2) 0.528-2 12 0.5280.5+10(3-1.2)=21.47kn/m2第3層土： 3-4m(+0)h3= 2h2/ sati=57.6/19=3.032m/19=3.032m

6、pak3上= sat3h3-w( h2-ha)k a3-2c3k a30.5+w( h2-ha)=19 3.032-10 (3-1.2) 0.61-2 100.610.5+10 (3-1.2)=26.54kn/m2pak3下0.5= sat3(h 3+h3)-w( h2-ha)k a3-2c3k a3 +w( h2-ha)=19 (3.032+1)-10 (4-1.2) 0.61-2 10 0.610.5+10(4-1.2)=42.03kn/m2第4層土： 4-6.5m(+0)h4= 3h3/ sati=76.6/19=4.032m/19=4.032mpak4上= sat4h4-w( h3-h

7、a)k a4-2c4k a40.5+w( h3-ha)=19 4.032-10 (4-1.2) 0.61-2 100.610.5+10 (4-1.2)=42.03kn/m2pak4下= sat4(h 4+h4)-w( h3-ha)k a4-2c4k a40.5+w( h3-ha)=19 (4.032+2.5)-10 (6.5-1.2) 0.61-2 1 00.610.5+10(6.5-1.2)=80.755kn/m2第5層土： 6.5-9m(+0)h5= 4h4/ sati=124.1/22=5.641m/22=5.641mpak5上= sat5 5w( h4 aa550.5 0.5a5+w(

8、 h4 ah-h )k-2c k-h )=225.641-10 (6.5-1.2)0.49-218 0.49 +10(6.5-1.2)=62.64kn/m2pak5下= sat5(h 5+h5)-w( h4-ha)k a5-2c5k a50.5+w( h4-ha)=22 (5.641+2.5)-10 (9-1.2) 0.49-2 18 0.490.5+10(9-1.2)=102.34kn/m21）水平荷載臨界深度： z0=pak2下 h2/(pak2上 + pak2下)=21.47 1.8/(6.034+21.47)=1.405m；第1層土eak1=0kn；第2層土eak2=0.5pak2下

9、z0ba=0.5 21.47 1.405 1=15.083kn；aa2=z0/3+ h3=1.405/3+6=6.468m；第3層土eak3=h3(pa3上+pa3下)ba/2=1 (26.54+42.03) 1/2=34.285kn；aa3=h3(2pa3上+pa3下)/(3pa3上+3pa3下 )+ h4=1(2 26.54+42.03)/(3 26.54+3 42.03)+5=5.462m；第4層土eak4=h4(pa4上+pa4下)ba/2=2.5 (42.03+80.755) 1/2=153.481kn；aa4=h4(2pa4上+pa4下)/(3pa4上+3pa4下 )+ h5=2.

10、5 (2 42.03+80.755)/(3 42.03+3 80.755)+2.5=3.619m；第5層土eak5=h5(pa5上+pa5下)ba/2=2.5 (62.64+102.34) 1/2=206.225kn；aa5=h5(2pa5上+pa5下)/(3pa5上+3pa5下 )=2.5 (2 62.64+102.34)/(3 62.64+3 102.34)=1.15m；土壓力合力：eak=eaki=0+15.083+34.285+153.481+206.225=409.074kn；合力作用點(diǎn)：aa= (aaieaki )/eak=(0 0+6.468 15.083+5.462 34.28

11、5+3.619 153.481+1.15 206.225)/409.074=2. 634m；1、單根土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 nk,j ：nk,j =jpak,jsxjszj /cos j其中-荷載折減系數(shù)j-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j-土釘與水平面的夾角nj=0fnk,j =1 1.25 1.962=2.452knyafs=400314=125.6kn滿足要求！rk,j/nk,j=19.201/1.962=9.786tk=1.6滿足要求！序號(hào)rk,j /nk,jnj (kn)f ya s(kn)抗拔安全

12、性抗拉安全性09.7862.452125.6滿足要求滿足要求14.29825.722125.6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jgj120-2012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)簡單條分法如下圖，按照下式進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：圓弧滑動(dòng)法示意圖公式中：cj 、j 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

13、法線與垂直面的夾角( )；lj 第 j土條的滑弧段長度 (m)，取 lj bj /cos j；qj 作用在第 j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kpa) ；gj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 whwaj，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；w地下水重度 (kn/m 3)；hwaj基坑外側(cè)第 j 土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭 (m)； hwpj 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

14、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；k表示第 k層土釘?shù)膬A角；k圓弧面在第 k層土釘處的法線與垂直面的夾角；v計(jì)算系數(shù)，取 v=0.5sin(k+k)tan ,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1.34133.6530.0012.2282.228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

15、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(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示意圖如下：-計(jì)算結(jié)論如下：第 1 步開挖內(nèi)部

16、整體穩(wěn)定性安全系數(shù)k= 1.341=1.300 滿足要求 !標(biāo)高-1.500 m第 2 步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)k= 1.345=1.300 滿足要求 !標(biāo)高-3.000 m第 3 步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)k= 1.306=1.300 滿足要求 !標(biāo)高-4.500 m第 4 步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)k= 1.457=1.300 滿足要求 !標(biāo)高-6.000 m第 5 步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)k= 1.599=1.300 滿足要求 !標(biāo)高-7.500 m第 6 步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)= 1.491 1.300 滿足要求 ! 標(biāo)高 -9.000km四、抗滑動(dòng)及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

17、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= (w+qbasv)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/m 2)；ba為荷載長度；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=1.5111.200，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：m g/m q式中， m g-由墻體自重和地面荷載產(chǎn)生的抗傾覆力矩，由下式確定m g=wbcqba(b-b+b ba/2)其中， w為所計(jì)算土體自重 (kn)其中， q為坡頂面荷載 (kn/m 2)bc為土體重心至 o點(diǎn)的水平距離；ba為荷載在 b范圍內(nèi)長度；b為荷載距基坑邊線長度；b為土釘墻計(jì)算寬度；m k-由主動(dòng)土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩，由下式確定m k=eahlh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)至通過墻趾o水平面的垂直距離。1級(jí)坡： m g/m q=23.6401.30