土压力计算(边坡规范)

边边坡坡整整体体稳稳定定性性验验算算 边坡稳定计算(按(GB 50330-2002)5.2.4条计算): 支挡结构墙背与水平面的夹角： =102.0 0 = 1.8 rad 岩体凝聚力：C =0KN/m2 填土表面与水平面的夹角： = 0 0 = 0.0 rad 外倾结构面粘聚力：Cs=50KN/m2 岩体内摩擦角： = 55 0 = 1.0 rad 挡土墙高：H =20.420.4m 外倾结构面内摩擦角：s=18 0 = 0.3 rad 地表均布荷载标准值：q =20KN/m2 结构面倾角：1=6 60 0 0 = 1.0 rad 覆土的厚度：H1=1m 岩体的重度： = 25.33 KN/m3 土体的重度：0=20KN/m3 潜在破裂角：2 = 45 0+/2 =72.5 0 =1.3 rad 破裂角取值： = MIN(1,2)=60 0 =1.0 rad 潜在滑裂面的面积：A = 1xH/SIN() = 23.6m2 覆土的计算宽度：B1= H/tg()-Htg(-900) = 7.4m 覆土的计算平均高度：H0 = H 1+0.5B1tg() = 1.0m 计算地表均布荷载标准值：Wq = qB 1 = 148KN 覆土的计算重量：W0 = 0H0B1 = 148KN 潜在滑动岩体的计算重量：W1= 0.5HB1 = 1918KN 计算重量：W = Wq+W0+W1 = 22152215KN 一级边坡稳定安全系数：Ks= Cs*A+W*COS()TAN(s)/W*SIN()= 0.80 边坡稳定安全系数小于1.35，采用板肋式锚杆挡墙结合地下室进行支护 边坡位置 边坡高度 H破裂角 破裂角水 平投影宽 建筑物距 坡边距离 塌滑区上 建筑物宽 度(m) 江南明珠大厦9.682527.5593.2924.267 中国农业银行24.9825219.5054.54214.963 南坪饭店19.0625214.8836.68.283 南坪大厦D栋20.3026011.71412.225-0.511 宏声文化广场15.084608.7037.6651.038 天龙广场一期28.056016.18513.6482.537 工商银行29.9246017.26617.998-0.732 西南大酒店28.0836016.20433.808-17.604 覆土荷载 建筑物荷 载 加权超载 (KN/m2) 363700553 100300253 311600472 3534035 12040110 3520061 3566035 3570035 锚锚杆杆挡挡墙墙设设计计计计算算: (1)、 侧向岩土压力计算: 按(GB 50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数: d=58 0 =1.0 rad H =10m = 90.0 0 =1.6 rad Cs =0kN/m2 = 0 0 =0.0 rad q =20kN/m2 = 0 0 =0.0 rad = 25.6kN/m3 = 2Cs/(H) kq= 1+2qsincos/Hsin(+) = 0.000= 1.156 ka= sin(+)kqsin(+)sin(-)+sin(d+)sin(d-)+2sincosdcos(+-d-) 2SQRT /sin2sin2(+-d-) = 0.095 根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算: Eak=0.5H2Ka= 121.7KN/m 侧向岩土压力合力水平分力标准值: Ehk=EakSIN(-) = 121.7KN/m （c）、按(GB 50330-2002)8.2.5条: 侧向岩土压力水平分力标准值: ehk=Ehk/(0.9H) = 13.5KN/m2 侧向岩土压力分布可近似按右图（要要求求按按逆逆作作法法施施工工） (2)、 锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算: 锚杆间距: Sx=2 2m 锚杆所受水平拉力标准值:Htk=Sx*Sy*ehk=67.6KN 锚杆倾角:1=15=0.3 rad 锚杆轴向拉力标准值:Nak=Htk/COS1=70.0KN 锚筋抗拉强度设计值:fy=300MPa 一级边坡重要性系数:0=1.1 锚杆钢筋选用:13232 基本试验锚杆试验荷载值:N基=0.9Asfyk=242KN 锚固体与地层粘结工作条件系数:1=1 锚固体直径:D =90 锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:3=0.6 锚杆与砂浆间的锚固长度:la2=0Nak/(3ndfb) =0.7m (3)、 挡板钢筋计算(每延米): 钢筋采用HRB335 则每米宽挡板的设计荷载: q=(ehkx1.35)x1 =18.3KN/m 挡板伸缩缝处支座弯矩:M支=0.5q(Sx/2)(Sx/2) =9.1KN.m 挡板跨中弯矩:M跨=0.125qSxSx=9.1KN.m 挡板计算弯矩:M=MAX(M支,M跨 ) = 9.1KN.m C25砼轴心抗压强度设计值:fc=12.5MPa 砼受压区高度:x=h0-SQRTh20-2M/(1fcb) =3 mm 最小配筋百分率:min=MAX(0.2, 45ft/fy ) = 0.2 % 钢筋计算面积:As1=1fcbx/fy=114 mm 2 实配受力钢筋:22150 分布筋:As0=MAX(0.15%bh,15%As) =450mm 2 实配分布钢筋: 12200 (4)、 肋柱钢筋计算(纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235): 肋柱宽度:b =400 mm肋柱高度: h = 1000mm 肋柱顶部悬臂长度: L = 0m 0.2H= 肋柱的设计荷载: q=1.35ehkSx=36.5KN/m 肋柱跨内弯矩:M1=0.125qSySy=28.5KN.m 肋柱顶部支座弯矩:M2 = = 0.0KN.m 肋柱计算弯矩:M=MAX(M1,M2) = 28.5KN.m C25砼轴心抗压强度设计值:fc=12.5MPa 砼受压区高度:x1=h0-SQRTh20-2M/(1fcb) =6 mm 系数:1=1 纵筋最小配筋百分率:min=MAX(0.2, 45ft/fy ) = 0.2 % 纵筋计算面积:As1=1fcbx/fy=99 mm 2 实配纵筋:420钢筋 肋柱最大剪力:Qmax=0.625qSy=57KN 实配箍筋:4 8100 受剪承载力:Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv /s = 510KN (d为岩体综合内摩擦角) 1+2qsincos/Hsin(+) sin(+)kqsin(+)sin(-)+sin(d+)sin(d-)+2sincosdcos(+-d-) 2SQRT Sy=2.52.5m 荷载分项系数:Q=1.3 锚筋抗拉工作条件系数:2=0.69 锚杆轴向拉力设计值:Na=QHak=91.0KN 锚筋抗拉强度标准值:fyk=335MPa 锚杆钢筋截面所需计算面积:As=0Na/(2fy)=483mm2 实际锚杆钢筋截面面积:As=804804mm 2 锚杆验收试验荷载值:N验=1.12Asfy=183KN 地层与锚固体粘结强度特征值:frb=550kPa 锚杆锚固体与地层的锚固长度:la1=Nak/(1Dfrb) =0.5m 钢筋与砂浆的粘结强度设计值:fb=2400kPa 挡板宽度取:b =1000mm 挡板厚度: h = 300mm 保护层厚度: c = 20 mm 钢筋合力点至边缘距离: a = 31 mm 截面有效高度:h0=h-a =269 mm 系数:1=1 C25砼抗拉强度设计值:ft=1.27MPa HRB335钢筋强度设计值:fy=300MPa 最小配筋面积:As2=min bh = 600 mm2 所需钢筋面积:As=MAX(As1,As2 ) = 600 mm2 实际受力钢筋面积:As=25332533mm 2 实际分布钢筋面积:As0=565565mm 2 2 保护层厚度: c = 30 mm 钢筋合力点至边缘距离: a = 40 mm 截面有效高度:h0=h-a =960 mm C25砼抗拉强度设计值:ft=1.27MPa HRB335钢筋强度设计值:fy=300MPa 纵筋最小配筋面积:As2=min bh = 800 mm2 所需纵筋面积:As=MAX(As1,As2 ) = 800 mm2 实际纵筋面积:As=12561256mm 2 箍筋抗拉强度设计值:fyv=210MPa 实际箍筋面积:Asv=201201mm2 凤凤西西路路锚锚杆杆挡挡墙墙设设计计计计算算: (1)、 侧向岩土压力计算: （a)、按(GB 50330-2002)6.3.2条计算岩土压力系数: = 6 65 5 0 =1.1 rad H =10.3510.35m = 104.0 0 =1.8 rad Cs =50KN/m2 = 0 0 =0.0 rad q =800KN/m2 s=18 0 =0.3 rad = 25.6KN/m3 = 15 0 =0.3 rad = 2Cs/(H) kq= 1+2qsincos/Hsin(+) = 0.377= 7.039 ka1= sin(+)kqsin(+)sin(-s)-sincoss/sin2sin(+-s-)sin(-) = 1.05 （b）、按(GB 50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数: d=55 0 =1.0 rad H =10.35m = 104.0 0 =1.8 rad Cs =0KN/m2 = 0 0 =0.0 rad q =800KN/m2 = 15 0 =0.3 rad = 25.6KN/m3 = 2Cs/(H) kq= 1+2qsincos/Hsin(+) = 0.000= 7.039 ka2= sin(+)kqsin(+)sin(-)+sin(d+)sin(d-)+2sincosdcos(+-d-) 2SQRT /sin2sin2(+-d-) = 0.271 ka= MAX(ka1;ka2) = 1.048 根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算: Eak=0.5H2Ka= 1437.1KN/m 侧向岩土压力合力水平分力标准值: Ehk=EakSIN(-) = 1436.9KN/m （c）、按(GB 50330-2002)8.2.5条: 侧向岩土压力水平分力标准值: ehk=Ehk/(0.9H) = 154.3KN/m2 侧向岩土压力分布可近似按右图（要要求求按按逆逆作作法法施施工工） (2)、 锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算: 锚杆间距: Sx=3 3mSy=3 3m 锚杆所受水平拉力标准值:Htk=Sx*Sy*ehk=1388.3KN荷载分项系数:Q=1.3 锚杆倾角:1=15=0.3 rad 锚筋抗拉工作条件系数:2=0.69 锚杆轴向拉力标准值:Nak=Htk/COS1=1437.2KN锚杆轴向拉力设计值:Na=QHak=1868.4 KN 锚筋抗拉强度设计值:fy=1260MPa锚筋抗拉强度标准值:fyk=1820MPa 一级边坡重要性系数:0=1.1锚杆钢筋截面所需计算面积:As=0Na/(2fy)=2364mm2 锚杆钢筋选用:221515实际锚杆钢筋截面面积:As=39903990mm2 基本试验锚杆试验荷载值:N基=0.9Asfyk=6536KN锚杆验收试验荷载值:N验=1.12Asfy=3816KN 锚固体与地层粘结工作条件系数:1=1地层与锚固体粘结强度特征值:frb=550kPa 锚固体直径:D =300锚杆锚固体与地层的锚固长度:la1=Nak/(1Dfrb) =2.8m 锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:3=0.6钢筋与砂浆的粘结强度设计值:fb=1680kPa 锚杆与砂浆间的锚固长度:la2=0Nak/(3ndfb) =1.9m (3)、 挡板钢筋计算(每延米): 钢筋采用HRB335 挡板宽度取:b =1000mm 挡板厚度: h = 300mm 则每米宽挡板的设计荷载: q=(ehkx1.35)x1 =208.2KN/m保护层厚度: c = 20mm 挡板伸缩缝处支座弯矩:M支=0.5q(Sx/2)(Sx/2) =234.3KN.m钢筋合力点至边缘距离: a = 31mm 挡板跨中弯矩:M跨=0.125qSxSx=234.3KN.m截面有效高度:h0=h-a =269mm 挡板计算弯矩:M=MAX(M支,M跨 ) = 234.3KN.m系数:1=1 C25砼轴心抗压强度设计值:fc=12.5MPaC25砼抗拉强度设计值:ft=1.27MPa 砼受压区高度:x=h0-SQRTh20-2M/(1fcb) =82mmHRB335钢筋强度设计值:fy=300MPa 最小配筋百分率:min=MAX(0.2, 45ft/fy ) = 0.2%最小配筋面积:As2=min bh = 600mm2 钢筋计算面积:As1=1fcbx/fy=3,427mm2所需钢筋面积:As=MAX(As1,As2 ) = 3,427mm2 实配受力钢筋:22150实际受力钢筋面积:As=25332533mm2 分布筋:As0=MAX(0.15%bh,15%As)=450mm2 实配分布钢筋: 12200实际分布钢筋面积:As0=565565mm2 (4)、 肋柱钢筋计算(纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235): 肋柱宽度:b =400