深基坑计算书830.docx

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深基坑计算书830

13、支护计算

13.1垃圾库深基坑开挖支护计算

一、参数信息:

1、基本参数：

侧壁安全级别为二级，基坑开挖深度h为5.600m（已经整体开挖2.2~2.6m），土

钉墙计算宽度b'为25.00m，土体的滑动摩擦系数按照tanφ计算，φ为坡角水平面所在土

层内的内摩擦角，条分块数为4；考虑地下水位影响，基坑外侧水位到坑顶的距离为

2.000m（2.6+2=4.6m），基坑内侧水位到坑顶的距离为6.000m。

2、荷载参数：

局部面荷载q取10.00kPa，距基坑边线距离b0为1.5m，荷载宽度b1为2m。

3、地质勘探数据如下：

：

填土厚度为3.00m，坑壁土的重度γ为17.00kN/m3，坑壁土的内摩擦角φ为14.00°，内聚力C为8.00kPa，极限摩擦阻力18.00kPa，饱和重度为20.00kN/m3。

粘性土厚度为

6.00m，坑壁土的重度γ为1,8.00kN/m3，坑壁土的内摩擦角φ为20.00°，内聚力C为23.50

3

kPa，极限摩擦阻力65.00kPa，饱和重度为20.00kN/m。

4、土钉墙布置数据：

放坡高度为5.60m，放坡宽度为0.60m，平台宽度为6.00m。

土钉的孔径采用120.00mm，长度为6.00m，入射角为20.00°，土钉距坑顶为1.00m（-3.6,m），水平间距

为1.50m。

二、土钉（含锚杆）抗拉承载力的计算:

单根土钉受拉承载力计算，根据《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-99，

R=1.25γ0Tjk

1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：

Tjk=ζeajksxjszj/cosαj

其中ζ--荷载折减系数

eajk--土钉的水平荷载

sxj、szj--土钉之间的水平与垂直距离

αj--土钉与水平面的夹角

ζ按下式计算：

2

ζ=tan[（-φβk）/2]（1/（tan（（k）/2））β+φ-1/tanβ）/tan（45°-φ/2）

其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。

φ--土的内摩擦角

eajk按根据土力学按照下式计算：

eajk=∑{[（γi×szj）+q0]×Kai-2c（Kai）1/2}

2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算

Tuj=（1/γs）πdnj∑qsikli

其中dnj--土钉的直径。

γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3

qsik--土与土钉的摩擦阻力。

根据JGJ120-99表6.1.4和表4.4.3选取。

li--土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。

经计算土钉抗拉承载力为Tuj=18.58kN，受拉荷载标准值R=0.55kN，Tuj≥R,符合要求。

根据R=N≥0.9δS,S=π（ds/2）2,直径ds至少应取：

1.534mm,根据JGJ120-1999建筑基坑支护技术规程6.3.1规定，钢筋直径取16mm。

三、土钉墙整体稳定性的计算:

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99要求，土钉墙应根据施工期间不同开

挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整

体稳定性验算：

公式中：

γk--滑动体分项系数，取1.3；

γ0--基坑侧壁重要系数；

ωi--第i条土重；

bi--第i分条宽度；

cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值；φik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；αj--土钉与水平面之间的夹角；

Li--第i条土滑裂面的弧长；

s--计算滑动体单元厚度；

Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，按下式计算。

Tnj=πdnj∑qsiklnj

lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度

把各参数代入上面的公式，进行计算

可得到如下结果：

---------------------------------------------------------------------------------

计算步数

安全系数

滑裂角（度）

圆心X（m）

圆心Y（m）

半径R（m）

第1步

1.833

51.949

-2.897

2.814

4.039

示意图如下：

计算步数

安全系数

滑裂角（度）

圆心X（m）

圆心Y（m）

半径R（m）

第2步

1.889

29.318

-4.069

9.492

10.327

示意图如下：

--------------------------------------------------------------------------------------

计算结论如下：

第1

步开挖内部整体稳定性安全系数

Fs=1.833>1.30满足要求!

[标高

-1.000m]

第2

步开挖内部整体稳定性安全系数

Fs=1.889>1.30满足要求!

[标高

-5.600m]

四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算

（1）抗滑动稳定性验算

抗滑动安全系数按下式计算：

KH=f'/Eah≥1.3

式中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；

f'为墙底的抗滑阻力（kN），由下式计算求得：

f'=μ（W+qBaSv）

μ为土体的滑动摩擦系数；

W为所计算土体自重（kN）

q为坡顶面荷载（kN/m2）；

Ba为荷载长度；

Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算

1级坡：

KH=2.11488640847547616E291>1.3，满足要求！

（2）抗倾覆稳定性验算

抗倾覆安全系数按以下公式计算：

KQ=MG/MQ

式中，MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定

MG=W×BC×qBa×（B'-B+b×Ba/2）

其中，W为所计算土体自重（kN）

其中，q为坡顶面荷载（kN/m2）

Bc为土体重心至o点的水平距离；

Ba为荷载在B范围内长度；

b为荷载距基坑边线长度；

B'为土钉墙计算宽度；

ME--由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定

Mk=Eah×lh

其中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；

lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾O水平面的垂直距离。

1级坡：

KQ=374.70>1.5，满足要求！

13.2渗沥液池（ZK140处）31轴处深基坑开挖支护计算

一参数信息:

1、基本参数：

侧壁安全级别为二级，基坑开挖深度h为8.300m（已经整体开挖2.2~2.6m），土

钉墙计算宽度b'为16.00m，土体的滑动摩擦系数按照tanφ计算，φ为坡角水平面所在土

层内的内摩擦角，条分块数为1；考虑地下水位影响，基坑外侧水位到坑顶的距离为

3.000m，基坑内侧水位到坑顶的距离为9.000m。

2、荷载参数：

局部面荷载q取10.00kPa，距基坑边线距离b0为1.5m，荷载宽度b1为2m。

3、地质勘探数据如下：

：

根据地勘报告粘性土厚度为3.60m，坑壁土的重度γ为18.00kN/m3，坑壁土的内

摩擦角φ为20.00°，内聚力C为23.51kPa，极限摩擦阻力65.00kPa，饱和重度为20.00kN/m3。

粉砂厚度为7.30m，坑壁土的重度γ为18.00kN/m3，坑壁土的内摩擦角φ为

3

25.00°，内聚力C为11.50kPa，极限摩擦阻力40.00kPa，饱和重度为20.00kN/m。

4、土钉墙布置数据：

第一层放坡高度为4.50m，放坡宽度为0.60m，平台宽度为2.00m。

第二层放坡高度为3.80m，放坡宽度为1.00m，平台宽度为6.00m。

土钉的孔径采用120.00mm，

长度为6.00m，入射角为20.00°，土钉距坑顶为1.00m（-3.6m），水平间距为1.5m。

二、土钉（含锚杆）抗拉承载力的计算:

单根土钉受拉承载力计算，根据《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-99，

R=1.25γ0Tjk

1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：

Tjk=ζeajksxjszj/cosαj

其中ζ--荷载折减系数

eajk--土钉的水平荷载

sxj、szj--土钉之间的水平与垂直距离

αj--土钉与水平面的夹角

ζ按下式计算：

2

ζ=tan[（-φβk）/2]（1/（tan（（k）/2））β+φ-1/tanβ）/tan（45°-φ/2）

其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。

φ--土的内摩擦角

eajk按根据土力学按照下式计算：

eajk=∑{[（γi×szj）+q0]×Kai-2c（Kai）1/2}

2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算

Tuj=（1/γs）πdnj∑qsikli

其中dnj--土钉的直径。

γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3

qsik--土与土钉的摩擦阻力。

根据JGJ120-99表6.1.4和表4.4.3选取。

li--土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。

经计算土钉抗拉承载力为76.67kN。

受拉荷载标准值为0.00kN。

钢筋的直径ds至

少应取：

0.00mm。

根据JGJ120-1999建筑基坑支护技术规程6.3.1规定，钢筋直径取16

mm。

三、土钉墙整体稳定性的计算:

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99要求，土钉墙应根据施工期间不同开

挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整

体稳定性验算：

公式中：

γk--滑动体分项系数，取1.3；

γ0--基坑侧壁重要系数；

ωi--第i条土重；

bi--第i分条宽度；

cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值；φik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；αj--土钉与水平面之间的夹角；

Li--第i条土滑裂面的弧长；

s--计算滑动体单元厚度；

Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，按下式计算。

Tnj=πdnj∑qsiklnj

lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度

把各参数代入上面的公式，进行计算

可得到如下结果：

---------------------------------------------------------------------------------

计算步数

安全系数