土钉墙支护计算计算.docx
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土钉墙支护计算计算
土钉墙支护计算计算书
蓝湖绿城三期7's楼基坑支护工程;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:
Om;标准层层高:
Om;总建筑面积:
0平方米:
总工期:
0天;施工单位:
。
本工程山投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;曲担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书参照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中国建筑工业出版社出版《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》笫三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
土钉墙需要计算其土钉的抗拉承载力和土钉墙的整体稳定性。
一、参数信息:
1、基本参数:
侧壁安全级别:
二级
基坑开挖深度h(m):
9.600;
土钉墙计算宽度b,(m):
10.74;
土体的滑动摩擦系数按照tan4)II-算,4)为坡角水平面所在土层内的内摩擦角;
条分块数:
20;
序号土名称土厚度坑壁土的重度Y坑壁土的内摩擦角4)内聚力C极限摩擦阻力饱和重度
(kPa)
(kN/m3)
1杂填土1.3418.0015.00
112.0020.00
2粘性土3.4118.0030.00
112.0099.00
3粉质粘土5.4318.0030.00
112.0094.00
4粉土1.8518.0030.00
112.0097.00
5粉质粘土11.9018.0030.00
112.0094.00
11.00
30.00
15.00
30.00
30.00
4、土钉墙布置数据:
放坡参数:
序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)
19.604.806.00
土钉数据:
序号
孔径(mm)
长度(m)
入射角(度)
竖向间距(m)
水平间距(m)
1
120.00
9.00
15.00
1.20
1.80
2
120.00
9.00
15.00
1.50
1.80
3
120.00
9.00
15.00
1.50
1.80
4
120.00
6.00
15.00
1.50
1.80
5
120.00
6.00
15.00
1.50
1.80
6
120.00
3.00
15.00
1.50
1.80
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=l.25YoTjk
1、其中土钉受拉承载力标准值T負按以下公式计算:
Tjk=匚©ajkSxjS-j/COSQj
其中r一荷载折减系数
eajk-土钉的水平荷载
s小s打一土钉之间的水平与垂直距离
a‘--土钉与水平面的夹角
匚按下式计算:
©=tan[(0一4>k)/2](l/(tan((P+/2)其中-土钉墙坡面与水平面的夹角。
4>--土的内摩擦角
e®按根据土力学按照下式计算:
3二E{[(YiXsJ+q°]XK.-2c(KJ1"}
2、土钉抗拉承载力设计值几按照下式计算
Tuj=(1/YJHdaj^ZQsikli
其中d“一土钉的直径。
丫’--土钉的抗拉力分项系数,取1.3
q:
lk―土与土钉的摩擦阻力。
根据JGJ120-99表6.1.4和表4.4.3选取。
层号
1,一土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
初算长度(m)
安全
有效长度(m)
抗拉承载力(k\)
受拉荷载标准值(kN)
性
1
4.25
138.08
2.67
4.83
满
足
2
5.82
188.96
0.00
0.00
满
足
3
6.51
211.43
0.00
2.49
满
足
4
4.33
140.62
38.97
2.87
满
足
5
4.97
161.49
56.33
2.76
满
足
6
2.61
84.92
73.68
2.65
满
第1号土钉钢筋的直径ds至少应取:
3.367mm;
第2号土钉钢筋的直径ds至少应取:
0.000mm;
第3号土钉钢筋的直径ds至少应取:
0.000mm:
第4号土钉钢筋的直径ds至少应取:
12.861mm;
第5号土钉钢筋的直径ds至少应取:
15.461mm:
第6号土钉钢筋的直径ds至少应取:
17.683mm;
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:
cos(q;+^-sin\a..
S5邛+s工(吧+gQjcosEtan喩+工岛x匸1?
=1;=1
仇+B,)tan%一紳肌£(叱.+g也)血耳>0
公式中:
Yk—滑动体分项系数,取1.3;
Yo一基坑侧壁重要系数;
3i--笫i条土重;
bi--第i分条宽度;
5—笫i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
4)厂-第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
0匚一第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
aj一土钉与水平面之间的夹角;
L’--第i条土滑裂面的弧长;
s—计算滑动体单元厚度;
人厂-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―刃d=j工Qiiklnj
W—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2.156
示意图如下:
29.589
-0.094
1.777
1.779
1—
P
CO
LO
irrco
T—
计算步数
第2步示意图如下:
安全系数滑裂角(度)圆心X(m)
1.51729.589-0.211
圆心Y(m)
3.997
半径R(m)
4.003
LO
半径R(m)
6.227
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)
第3步1.16729.589-0.3286.218
示意图如下:
半径R(m)
8.451
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)
第4步0.83729.589-0・4468.439
示意图如下:
1—
P
CO
LO
irrco
T—
计算步数
第5步示意图如下:
安全系数
0.825
滑裂角(度)
29.589
圆心X(m)
-0.563
圆心Y(m)
10.660
半径R(m)
10.675
6°?
T—L.
T—
CO
LO
b
CO
T—
半径R(m)
12.899
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)
第6步0.78629.589-0・68012.881
示意图如下:
半径R(m)
14.233
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)
第7步0.76829.589-0.75114.213
示意图如下:
1—
P
CO
LO
irrco
T—
第1-1.200m]
计算结论如下:
步开挖内部整体稳定性安全系数
Fs=
2.156>1.30
满足要求!
[标高
第2
-2.700m]
3]
4]
5
]
6
]
7
]
第
-4.200m
第
-5.700m
第
-7.200m第
-8.700m
第
一9.600m
步开挖内部整体稳定性安全系数
步开挖内部整体稳定性安全系数
步开挖内部整体稳定性安全系数
步开挖内部整体稳定性安全系数
步开挖内部整体稳定性安全系数
步开挖内部整体稳定性安全系数
Fs二
Fs二
Fs二
Fs二
Fs二
Fs二
1.517>1.30
1.167<1.30
0.837<1.30
0.825<1.30
0.786<1.30
0.768<1.30
满足要求!
不满足要求!
不满足要求!
不满足要求!
不满足要求!
不满足要求!
[标高
[标高
[标高
[标高
[标高
[标高
ih
(1)抗滑动稳定性验算
抗滑动安全系数按下式计•算:
Vf,/E01.3
式中,为主动土压力的水平分量(kN);
f'为墙底的抗滑阻力(k\),由下式计算求得:
f'二U(W+qBaS、.)
口为土体的滑动摩擦系数;
W为所计算土体自重(k\)
q为坡顶面荷载(kN/m=);
Ba为荷载长度;
氏为讣算墙体的厚度,取土钉的一个水平间距进行讣算
1级坡:
VI.73>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二Mc/Mq
式中,血一由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定
Mg二WXBcXqBaX(B'-B+bXBa/2)
其中,W为所计•算土体自重(k\)
其中,q为坡顶面荷载(k\/nO
Be为土体重心至。
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
M凤Xh
其中,E血为主动土压力的水平分量(kN);
h为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾0水平面的垂直距离。
1级坡:
Kq二38.94〉1.5,满足要求!
(注:
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)