土釘墻支護計算書9米深

1、土釘墻支護計算書計算依據(jù)：1、建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程jgj120-20122、建筑施工計算手冊江正榮編著3、實用土木工程手冊第三版楊文淵編著4、施工現(xiàn)場設(shè)施安全設(shè)計計算手冊謝建民編著5、地基與基礎(chǔ)第三版土釘墻需要計算其土釘?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)壁安全級別二級基坑開挖深度 h(m)9土體的滑動摩擦系數(shù)1.3條分塊數(shù)10土釘墻計算寬度 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算平面之間的距0.5離d(m)2、荷載參數(shù)序號類型面荷載 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)：序號放坡高度 l(m)放坡寬度 w(m)平臺寬度 b(m)1962土釘參數(shù)：抗拉強度標(biāo)抗拉強度設(shè)豎向間距土釘桿體材桿體截面積序號孔徑 d(mm)長度 l(m)入射角 ( )2準(zhǔn)值計值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、計算系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 1綜合分項系數(shù) 1.250f土釘抗拔安全系數(shù) k t1.6圓弧滑動穩(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)驗系數(shù) 0.6b二、土釘承載力計算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：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層土釘處的主動土壓力強度標(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)定性的計算根據(jù)建筑基坑支護技術(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面采用圓弧滑動簡單條分法如下圖，按照下式進行整體穩(wěn)定性驗算：圓弧滑動法示意圖公式中：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，對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 土條滑弧面中點的壓力水頭 (m)； hwpj 基坑內(nèi)側(cè)第 j 土條滑弧面中點的壓力水頭 (m)；rk,k第

14、k根土釘在圓弧滑動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層土釘與滑弧交點處土的內(nèi)摩擦角。把各參數(shù)代入上面的公式，進行計算可得到如下結(jié)果：-計算步數(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、抗滑動及抗傾覆穩(wěn)定性驗算

17、1）抗滑動穩(wěn)定性驗算抗滑動安全系數(shù)按下式計算：f/eah 1.2式中， eah為主動土壓力的水平分量(kn) ；f為墻底的抗滑阻力 (kn) ，由下式計算求得：f= (w+qbasv)為土體的滑動摩擦系數(shù)；w為所計算土體自重 (kn)q為坡頂面荷載 (kn/m 2)；ba為荷載長度；sv為計算墻體的厚度，取土釘?shù)囊粋€水平間距進行計算1級坡： f/eah=1.5111.200，滿足要求！2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算抗傾覆安全系數(shù)按以下公式計算：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為土釘墻計算寬度；m k-由主動土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩，由下式確定m k=eahlh其中， eah為主動土壓力的水平分量（kn ）；lh為主動土壓力水平分量的合力點至通過墻趾o水平面的垂直距離。1級坡： m g/m q=23.6401.30