基坑支护毕业设计.doc

1、河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2008年2008届岩土工程方向毕业设计说明书邯郸市康奈大厦基坑支护设计（5.75m）专 业：土木工程姓 名：马 煜 指导教师：吴 雄 志河北工程大学土木工程学院50摘要康奈大厦位于邯郸市陵园路北侧，西临邯山南大街，建筑面积22849m2，地上24层，地下1层，框架剪力墙结构。该工程基础埋深5m，实际基坑开挖深度为5.75m，根据场地的土层条件及邯郸市类似基坑工程的经验，为保证基坑的稳定性及尽量节省投资，经方案比选，拟采用土钉墙技术及排桩+锚杆（北侧）对该基坑进行支护。通过对拟建场地的工程地质条件分析，本工程存周围建筑物较多，北侧距离邯山区实验小学只有3

2、.14米，工程土质不稳需采用排桩支护。南侧和其他侧面距离重要建筑物较远，均采用土钉墙支护。在本次基坑支护设计过程中，先后分析了3种方案：1.悬臂桩支护； 3.土钉墙支护；3.单支点排桩支护。对于悬臂桩支护方案，通过计算，桩长需要21.5m，桩体所承受的最大弯距很大，很不合理；土钉墙支护形式适合于较浅基坑，宜采用；通过对单支点排桩和悬臂桩两种支护方案的比较，考虑到降低成本，最终决定采用单支点排桩支护，土钉墙支护，关键词：基坑支护 土钉墙 排桩 锚杆 AbstractThe Kang Nai building locates in north side of Ling Yuan road of H

3、an Dan city, and west side of Han Shan South Avenue. It covers an area of 22.849m2 with on the ground is twenty-four layer and underground is one layer. the framework of shear wall structure. The works are based on depth of 5 m, the actual excavation depth of 5.75 m. according to the site and soil c

4、onditions similar excavation works experience of Handan City, to ensure the stability of the pit and save investment as much as possible. To be adopted soil nailing walls and piles + bolt row (north) to support the excavation.Through analyzing for the engineering geological conditions of this projec

5、t, there are many building around this project. north side distance Han Shan experiment primary school have only 3.14 meters, the instability of soil to be used row pile maintenance. The south side and other distance important buildings from further away to be used soil nail wall support. In the pit

6、 supporting the design process, there has analyzed three types of scheme one after another: 1. Cantilever pile support; 2. Soil nail wall support, 3. Pile-ranked single-Fulcrum care. The cantilever piles supporting need the length of 21.5 m, so it is unreasonable .Soil nail wall support to be used f

7、or shallow pit. Through the single fulcrum piles and piles of cantilever support, taking into account the lower costs and ultimately decided to adopt the single-row piles supporting , soil nail wall support,Key words: Pit Support ;Soil nail wall; Pile bolt row; Bolt目 录0.绪论11.设计任务书11.1工程概况11.2工程地质及水文

8、地质概况12.设计依据22.1基坑侧壁安全等级22.2工程勘察资料32.3有关主体结构的设计资料42.4资料周围环境43.基坑设计方案的选择43.1方案比较43.2方案确定53.3地下水的处理54.基坑围护桩的设计（按照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）54.1土各项指标的简化54.2土压力的计算64.3土压力零点位置64.4 支撑力和土压力零点的剪力计算74.5由等值梁求算桩的入土深度74.6 弯矩的计算84.7桩的配筋84.8 按工况计算：94.9腰梁设计104.10冠梁的计算114.11位移计算（m法）125.锚杆设计195.1锚杆参数的设计195.2 锚杆长度的计算205.3锚

9、杆配筋计算205.4锚杆轴向受拉承载力计算205.5基坑锚杆护壁的整体稳定性验算：206.土钉墙的设计（按照基坑土钉技术规程(CECS 96:97)）226.1土钉墙尺寸设计参数确定如下226.2土钉抗力的设计236.3 土钉墙支护内部稳定性分析276.4土钉墙支护外部稳定性分析307.经济预算分析327.1土方费用327.2桩锚费用327.3土钉墙费用327.4总费用汇总表338.施工监测方案339.应急预测方案33致 谢34参考文献35附件一：读书报告36附件二：专题报告43邯郸市康奈大厦基坑支护设计（5.75m）学生：马煜 指导教师：吴雄志河北工程大学土木工程学院土木工程专业岩土工程方向

10、0.绪论毕业设计是大学四年中学习的最后一个阶段，本次设计的目的是详细学习和了解与岩土工程相关的知识，巩固以前学习过的知识（深基坑支护、基础工程、地基处理、土力学、工程地质学等），并按照现行规范，通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去，同时也培养了调查研究、查阅文献、收集资料和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际，并为以后的工作和学习打下坚实的基础。1 设计任务书1.1工程概况拟建邯郸市康奈大厦位于邯郸市陵园路北侧，西临邯山南大街，建筑面积22849m2，地上24层，地下1层，框架剪力墙结构。该工程基础埋深5m，实际基坑开挖深度为5.75m，根据场地的土层条件及邯郸市类似基坑工

11、程的经验，为保证基坑的稳定性及尽量节省投资，经方案比选，拟采用土钉墙技术及排桩+锚杆（北侧）对该基坑进行支护。1.2工程地质及水文地质概况据中冶地勘岩土工程总公司提供的岩土工程勘察报告，该场地土层由上至下分别为：第1层，杂填土：杂色，稍密，湿，主要以碎砖块等建筑垃圾组成，本层在整个场地均有分布，层厚0.602.80m，层底标高56.5359.11m。第2层，素填土：深褐色，可塑硬塑，主要回填物为粉质粘土，局部为粉土，含少量小砖块及炭屑，本层在整个场地均有分布，层厚1.203.60m，层底标高53.7056.86m。第3层，粉土：黄褐色，湿，中密密实，无光泽，摇震反映中等，韧性低，干强度低。厚度

12、2.003.00m，层底标高53.3354.46m。第4层，粉土：灰色，湿，中密密实，无光泽，摇震反映中等，韧性低，干强度低，含较多青砖，瓦片。层厚0.802.50m，层底标高51.8353.03m。第5层，粉质粘土：灰褐色，软塑可塑，含青砖，瓦片及有机质，局部夹粉土薄层。稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。层厚2.704.90m，层底标高48.1349.31m。第6层，粉质粘土：褐黄色，可塑硬塑，含砂粒及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。层厚0.601.50m，层底标高47.3048.33m。第7层，中砂：褐红色，中密，湿，主要矿物成分为长石，石英，含少量小砾石，

13、局部为细砂。层厚0.803.10m，层底标高44.9647.53m。第71层，粉质粘土：褐黄色，硬塑，含砂粒及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。层厚1.902.20m，层底标高44.8445.63m。第8层，粉质粘土：红褐色，硬塑坚塑，含氧化铁及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，港强度中等。层厚3.35.4m，层底标高40.1042.33m。第81层，细砂：黄褐色，稍密，湿，主要矿物成分为长石，石英。层厚1.80m，层底标高40.53m。 第9层，粉质粘土：红褐色，硬塑坚硬，含氧化铁及砂粒。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，港强度中等。揭露最大厚度4.4m，层底标高3

14、6.1039.70m。第10层，卵石：黄褐色，红褐色，稍密，湿，主要岩性为长石，石英，砂岩，约占总质量的5560 ，一般粒径2050mm，最大粒径约150mm，局部见漂石，磨圆度较好，主要以粘性土及粗砂填充，层厚25.6025.80m，层底标高11.53m。第101层，粉质粘土：红褐色，坚硬，含砂粒。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。厚度0.501.80m，层底标高25.0329.34m。第11层，粘土夹粉质粘土：棕褐色，坚硬，含氧化铁，砂粒及钙质结核，上部为粉质粘土。有光泽，无摇震反映，韧性高，干强度高。本次勘查未揭穿本层，揭露最大厚度12.20m。各层土的物理力学性质指标见表1。

15、表1：土的物理力学性质指标层号土的名称w(%)(kN/m)ew(%)W(%)a(MPa-1)f(kPa)2素填土21.3190.75028.318.20.385903粉 土23.619.20.75627.117.70.3991004粉 土226.119.20.81727.617.90.351905粉质粘土25.019.40.76128.718.10.3631006粉质粘土20.819.90.67828.218.00.321140该场地在勘察期间实测混合稳定水位埋深为9.7010.70m，近35年地下水位埋深8.00m，为微承压水。2 设计依据2.1基坑侧壁安全等级该基坑工程开挖深度5.75m，

16、围护结构不是主体结构的一部分，基坑周围有建筑物，管线，道路，管道等建筑体需加以保护，但不需严加保护。故基坑工程等级为二级。按照建筑基坑支护技术规程关于基坑侧壁安全等级及重要性系数的表述，该基坑工程基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数01.0。（附表如下）基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果重要系数0一级支护结构破坏，土体失稳或变形过大对基坑周围环境及地下结构施工影响严重1.10二级支护结构破坏，土体失稳或变形过大对基坑周围环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏，土体失稳或变形过大对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重0.902.2工程勘察资料各主要土层物理力学性质指标土层编号

17、土层名称土层厚度（m）粘聚力c(kPa)内摩擦角j()重度(kN/m3)孔隙比e液性指数qs(kPa)1杂填土（杂色）1.410.010.018.0_2素填土（深褐色）2.47.9012.919.00.7528.3903粉土（黄褐色）2.515.911.719.20.75627.11004粉土（灰色）2.09.0013.419.20.81727.6905粉质黏土（灰褐色）3.521.312.219.40.76128.71006粉质黏土（褐黄色）1.022.711.619.90.67828.21407中砂2.50.0012.219.50.695_8粉质黏土（红褐色）4.061.111.620.5

18、0.63530.5_地层岩土性质特征一览表地层序号岩性颜色湿度稠度密度压缩性(MPa-1)1杂填土杂湿稍密_2素填土深褐湿可塑硬塑03853粉土黄褐湿中密密实0.3994粉土灰色湿中密密实0.3515粉质粘土灰褐湿软塑可塑0.3636粉质粘土黄褐湿可塑硬塑0.3217粉质粘土中砂褐红褐黄湿中密硬塑8粉质粘土红褐湿硬塑坚塑场地在勘查期间，实测混合稳定地下水位埋深为9.710.7m，近35年地下水位埋深为8.00m，为微承压水2.3有关主体结构的设计资料建筑面积2254.9m2，地上24层，地下1层，框架剪力墙结构。2.4资料周围环境该工程北侧毗邻邯山区实验小学教学楼（4层），最小净距离为3.14

19、m。目测该教学楼窗户有竖向裂缝；东侧有邯山区政府房屋（2层）;西侧有邯山区自来水网管，预计埋深1.5m;南侧距坑边7.5m左右有光缆通过，预计埋深1.5m；平面图如下康奈大厦基坑平面图3基坑设计方案的选择3.1方案比较3.1.1悬臂桩方案 在计算土时采用加权平均重度及摩擦角，内粘聚力。经布鲁姆法计算，桩的嵌固深度为15.50m,总长度为21.50m。对于基坑深度为5.75m的基坑嵌固深度太长，不经济，不宜选用。3.1.2土钉墙方案土钉墙支护方案由于其经济和施工工期短，所以，此方案是最基本方案，但其适用性有一定范围。在本工程中，北侧毗邻小学教学楼且教学楼现已有明显墙体开裂，因此必须保证基坑的绝对

20、安全，经试算，若要保证土体的整体稳定性，土钉间距过密，且土钉过长。在北侧不宜采用。但其它三侧可用。3.1.3水泥土搅拌桩按照规范规定，水泥土墙的宽度为0.60.8H，宽度为3.4m。超过基础红线范围。不宜采用3.1.4单支点桩计算结果如后设计部分，可以采用。3.2方案确定本基坑支护的特点：（1）北侧毗邻小学教学楼且教学楼现已有明显墙体开裂，因此必须保证基坑的绝对安全。（2），其它三侧均为管道，电缆等地下建筑综合该工程的特点和场地地质与水文条件，并参照各种围护墙体的类型，适用性以及优缺点和建筑基坑工程的设计计算和施工中各种基坑实例简况，现确定方案如下：东，南，西三侧：土钉墙支护北侧：单支撑排桩3

21、.3地下水的处理因地下水位8.0m左右，而基坑开挖深度位5.75m，故该工程不考虑降水处理问题。4基坑围护桩的设计4.1土各项指标的简化计算土压力为了计算简化，对主动土压力和被动土压力的计算指标采用加权平均计算主动土压力计算指标： .取取192KN/m3=0.81被动土压力计算指标：.取取193kN/m3 =1.244简化后如下图示： 图.1 土指标简化图4.2土压力的计算采用朗肯土压力计算主动土压力Ea和被动土压力Ep土中任意一点竖向主动应力按 （4-1）土中任意一点竖向被动应力按 （4-2）经计算的 设土压力零点距基顶面的距离为 （4-3）4.3土压力零点位置设土压力零点距基坑底的距离为u

22、，根据土压力零点处墙前被动土压力强度和墙后主动土压力强度相等得：由pa得 u0.67m图.2 等值梁法计算简图4.4 支撑力和土压力零点的剪力计算由等值梁根据平衡方程计算支撑力R和土压力零点的剪力Q （4-4） （4-5）其中Ea主动土压力 a主动土压力距基顶的距离。 支撑力距基顶的距离。取2.0m计算结果如下：4.5由等值梁求算桩的入土深度由 （4-6）得桩的最小入土深度桩的入土深度桩的总长。取L10.5m.所以嵌固深度为4.75m4.6 弯矩的计算由力学求解器得：最大正弯矩距土压力零点3.67m， M111.4kN/m最大负弯矩距土压力零点1.4m，M37.54kN/m图.3 桩身弯矩图4

23、.7桩的配筋桩体可按均匀配筋，即受压和受拉区配筋相等，桩间距1.6m，桩受弯矩为：钢筋总抗弯能力 取桩径为d800mm, 保护层厚度a取50mm，钢筋笼直径d1d2a700mm混凝土选用C30, 钢筋选， 沿截面受拉区和受压区周边配置局部均匀纵向钢筋或集中纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土桩,其正截面受弯承载力可按下列公式计算 （4-7） （4-8）查表得：0.281 （4-9） ，符合要求。4.8 按工况计算：在打第一根锚杆之前，基坑开挖至-2.5m，此时为悬臂桩，计算简图如下，图.4 工况计算简图由Blum法得：土压力为零点设土压力为零点距此时所开挖的基坑底面的距离为u所以由解得u0.62m。故

24、取土压力为零点在2.5m处土压力为：最大弯矩在剪力为零处，设从土压力为0点向下处Q=0，则有； （4-10）则所以： （4-11） 按配筋满足要求4.9腰梁设计锚杆和排桩需要有腰梁来连接,从而增强了地下支护结构的整体稳定性，腰梁应具备足够的抗弯刚度.在次只验算腰梁的弯矩来保证整体结构的稳定.腰梁计算简图为: (支撑力84.7kN 支座间距1.6m,计算5跨)图.6 腰梁计算简图图.7 腰梁弯矩图因,即: (4-12)腰梁：选214a4.10冠梁的计算冠梁按构造配筋，如图示：图.8 冠梁配筋图4.11位移计算（m法）用m法计算排桩位移可分为两部分：基坑底面以下和基坑以上部分位移。4.11.1基坑

25、底面以下部分土压力作用下，由平衡关系得：基底的水平力 弯矩 参数确定基床系数取值为： 图.9 位移计算简图 由基坑底以下深度范围内的各层土的换算平均值 (4-13) 取, 取桩的配筋率为 (4-14) (4-15)排桩的计算宽度为，取 (4-16)，； (4-17)桩置于非岩石地基中，查表，按得： （4-18） （4-19） （4-20） （4-21） （4-22） （4-23）基坑以下位移 点号h=azzA1B1C1D1Xz10.20.4901960781.000000.200000.020000.001330.00772288920.40.9803921570.999910.399990.

26、080000.010670.00957611740.61.4705882350.999350.599870.179980.036000.01150425440.81.9607843140.997270.799270.319880.085320.01350548251.02.4509803920.991670.997220.499410.166570.01556666961.22.9411764710.979271.191710.717870.287580.01765722651.43.4313725490.955231.379100.973730.455880.01972143261.63.9

27、215686270.912801.553461.264030.678420.02166936371.84.4117647060.843131.705751.583620.961090.02336692181.944.7549019610.775431.807431.875971.265810.0246116694.11.2基坑地面以上部分位移计算简图如图。在集中力R作用下H084.7KN,M0Pb84.73.75317.6KN.m任意点的水平位移由三部分组成：1，挡墙作为弹性地基杆在基坑地面处o点受H和M后，o点的水平位移 （4-24） 2挡墙作为弹性地基杆在基坑地面处o点受H和M后在o点产生

28、的转角在o点引起的变位为 图.10 位移计算简图 （4-25） 3挡土墙悬臂部分作为悬臂梁，在集中力P作用下，在任意点N产生水平位移，当N点位于a范围里，。 （4-26）当N点位于b范围里， （4-27）=0时=0.5m时=1.0m时=1.5m时=2.0m时=2.5m时 =3.0m时=3.5m时=4.0m时=4.5m时=5.0m时=5.75m时由三部分叠加得 (a=2.0m,b=3.75m)点10.000.0009620.0122310.0132020.0175230.0457770.000528930.05950720.500.0009620.0122310.0132020.0175230.

29、0437860.000470160.05745831.000.0009620.0122310.0132020.0175230.0398060.000411390.05341941.500.0009620.0122310.0132020.0175230.0358250.000352620.04937952.000.0009620.0122310.0132020.0175230.0318450.000293850.04534862.500.0009620.0122310.0132020.0175230.0278640.000235430.04130173.000.0009620.0122310.0

30、132020.0175230.0238830.000179090.03726483.500.0009620.0122310.0132020.0175230.0199030.000126940.03323194.000.0009620.0122310.0132020.0175230.0159220.000081060.029205104.500.0009620.0122310.0132020.0175230.0119420.000043530.025187115.000.0009620.0122310.0132020.0175230.0079610.000016450.0211795.500.0

31、009620.0122310.0132020.0175230.0039810.000019150.017201125.750.0009620.0122310.0132020.017523000.013202在三角形荷载（土压力）作用下.,，任意点的水平位移由三部分组成：1，挡墙作为弹性地基杆在基坑地面处o点受H和M后，o点的水平位移 （4-28）2挡墙作为弹性地基杆在基坑地面处o点受H和M后在o点产生的转角在任意点N点引起的变位为 （4-29）3，按照材料力学关于位移和转角计算公式，在任意点N点的水平位移 （4-30）按以上公式分别计算任意点处的位移=1.5m=2.0m=2.5m=3.0m=3

32、.5m=4.0m=4.5m =5.0m=5.5m=5.75m （4-30）点基坑上总位移10.000.0081230.0415040.0496270.0595070.00988320.500.0081230.0396990.0481810.0574580.00927731.000.0081230.036090.0443410.0534190.00907841.500.0081230.0324810.0002580.0408620.0493790.00851752.000.0081230.0288720.0004110.0374060.0453480.00794262.500.0081230.0

33、252630.0005770.0339630.0413010.00733873.000.0081230.0216540.0007650.0305420.0372640.00672283.500.0081230.0180450.0009250.0270930.0332310.00613894.000.0081230.0144360.0011010.023660.0292050.005545104.500.0081230.0108270.0012780.0202280.0251870.004959115.000.0081230.0072180.0014540.0167950.0211790.004

34、3845.500.0081230.0036090.0016230.0133550.0172010.003846125.750.00812300.0017170.009840.0132020.003362图.11桩的水平位移图（单位：m）（纵坐标为桩的长度代表基坑以上代表基坑以下，横坐标为基坑位移）5 锚杆设计5.1锚杆参数的设计锚杆层数：一层；锚杆间距：1.6m；锚杆倾角：200；锚杆安全系数：Km1.5每排锚杆所需承受拉力为： (5-1)即5.2 锚杆长度的计算5.2.1锚杆的固定段长度 (5-2) 5.2.2锚杆的自由段长度 由几何关系得， (5-3)按照规范规定锚杆自由段长度不应小于5m

35、，所以。5,2.3锚杆总长度13.015.018.01m5.3锚杆配筋计算锚杆杆体的截面面积：采用HRB335级钢筋，300N/，则 (5-4)锚杆面积 选用5.4锚杆轴向受拉承载力计算锚杆轴向受拉承载力计算： (5-5)此锚杆为非扩孔锚杆故 (5-6)查建筑基坑支护技术规程上的表4.4.3得（土层按加权平均考虑）p173.0KN，故锚杆的承载力满足要求。5.5基坑锚杆护壁的整体稳定性验算：土层锚杆围护墙整体稳定性验算，通常按照墙底的圆弧滑动面计算。深层滑移稳定性验算，按照德国学者克兰恣（E.Kranz）方法计算，对于单层锚杆围护墙的深层滑移稳定性验算如下图。如图： 图.13 深层滑移稳定性验

36、算简图5.5.1 解析法1) 通过锚固段中点c与围护桩的假想支承点b连一直线，再过c点作竖直线交地面于d点，确定土体稳定性算的范围。2) 力系验算，包括土体自重及地面超载G，围护墙主动土压力得合力Ea，cd面上得主动土压力的合力Ec,bc面上的合力Fe.3) 做力多边形，求出里多变形的平衡力，即锚杆力R.计算结果 。土体重力：支护结构上作用的主动土压力为： （5-7）作用在假想墙上的主动土压力为： （5-8）由公式 （5-9）（其中）得：又故，可以。5.5.2 作图分析法由力多边形，求出力多边形的平衡力，即锚杆拉力Rmax由图得Rmax为327.4Kn深层滑移稳定性安全系数Kms=1.5 满足

37、6土钉墙的设计（按照基坑土钉技术规程CECS 96:97)）6.1土钉墙尺寸设计参数确定如下土钉长度L与基坑深度H之比宜在到0.61.2的范围内。按L/H=1.0.即L=5.75m。取L=6.0m土钉的水平和竖向间距Sh 和Sv宜在1.02.0m的范围内。因5.75m基坑范围内大部分为杂填土和素填土，故取Sh1.0m和Sv1.0m土钉钢筋用级及其以上，钢筋直径宜在1632mm的范围内,土钉孔径宜在70120mm的范围内。采用级螺纹钢筋直径为25mm，土钉孔径为100mm，土钉钻孔的向下倾角宜在00200的范围内。即土钉在水平方向向下倾斜100喷混凝土面层的厚度在50150mm之间，混凝土强度等

38、级不低于C30,3天不低于10Mpa,喷混凝土面层内应设置钢筋网,钢筋网的钢筋直径宜在68mm，网格尺寸150300mm。采用混凝土强度C30, 喷混凝土面层的厚度为100mm, 设钢筋网为6200200mm2。两次喷成。通过以上土钉参数的初步确定，土钉墙支护的剖面图如上所示6.2土钉抗力的设计假定土钉受拉工作，不考虑抗弯强度，土钉设计按下图的侧压力分布图算出。图.15 侧压力分布6.2.1土钉所受的侧压力 土钉所受的侧压力 （6-1）式中P土钉长度中点所处深度位置上的侧压力Pl土钉长度中点所处深度位置上由支护土体自重引起的侧压力据图求出Pq地表均布荷载引起的侧压力(1)图中自重引起的侧压力峰

39、压Pm(Pl)对于的砂土和粉土，Pm0.55HKa对于C/H0.05的一般粘性土,粘性土的取值应Pm不小于0.2H(2)图中地表均布荷载引起的侧压力取为PqqKa以上式中c,土的抗剪强度指标土的重度H基坑深度Ka主动土压力系数，对性质不同的分层土体，采用加权平均计算。计算结果如下取0.55HKa0.5519.25.750.65639,8kpa0.2H0.219.25.7522.1kpa因为Pm0.55HKa所以Pm39,8kpaPqqKa100.6566.56kpa土钉所受的侧压力P=Pl +Pq39,86.5646.36kpa6.2.2土钉抗拔力计算在土体自重和地表均布荷载作用下每一土钉中所

40、受的最大拉力或设计内力N，可按上图图所示的侧压力分布图形用下求出。 （6-2）式中Sh水平竖向间距Sv竖向间距土钉倾角计算结果如下（1）土钉受拉强度破坏，此时土钉拉应力达到屈服强度。各层土钉在设计内力作用下应满足式 （6-3）式中FS.d土钉的局部稳定性安全系数取1.21.4，基坑深度较大时取高值N土钉设计内力，按确定d土钉钢筋直径(m)fyk钢筋抗拉强度标准值按混凝土结构设计规范取用(KN/m2)计算结果如下1.347.161.2KN满足要求（2）土钉受拉拔出破坏，土钉从破坏面内侧稳定土体中拔出。各层土钉的长度尚宜满足下列式子 （6-4）式中土钉轴线与图所示倾角等于（450/2）斜线的交点至

41、土钉外端点的距离（m）（如图示）,对于分层土体值根据各层土的值按其层厚加权的平均值算出土钉孔径土钉与土体之间的界面粘结强度，按下表取值界面粘结强度土层种类（Kpa）素填土3060杂填土软塑1530可塑3050硬塑5070坚硬7090粉土50100砂土松散7090稍密90120中密120160密实160200计算结果如下由于各道土钉所处土层性质不同，故土钉与土体之间的界面粘结强度不同，因此需要分别验算每道土钉的长度。第一道土钉长度，采用正弦定理计算，计算简图如右所示由得3.07m第一道土钉处于素填土中因此取60Kpa 6.0m不满足要求，调整L/H=1.2.即L=6.90m。取L=7.0m，满足

42、要求第二道土钉长度，采用正弦定理计算，计算简图如右所示，由得 2.35m第二道土钉也处于素填土中因此取60Kpa 6.0m满足要求第三道土钉长度，采用正弦定理计算，计算简图如右所示由得1.63m第三道土钉处于粉土中因此取80Kpa 6.0m满足要求由于第四道，第五道土钉和第三道一样均处于粉土中，取80Kpa，因均相等，而Ln则是依次减少的，所以符合要求因此，土钉长度第一道取7.0m，以下四道取6.0m。6.3 土钉墙支护内部稳定性分析土钉支护的内部整体稳定性分析是指边坡土体中可能出现的破坏面发生在支护内部，并穿过全部或部分土钉。假定破坏面上的土钉只承受拉力且达到按下式所确定的最大抗力R, 土钉

43、强度（与截面大小和屈服强度有关） （6-5）计算结果土钉从破坏面外侧稳定土体中拔出的能力（与深入稳定土体的长度，钻孔直径，截面粘结强度有关） （6-6）土钉在破坏面一侧深入稳定土体的长度计算结果3.143.930.16075.36 KN土钉从破坏面外侧失去稳定的土体中拔出的能力（与深入稳定土体的长度，钻孔直径，截面粘结强度，土钉端部与面层的连接强度有关） （6-7）其中R取以上三种中最小值，故R52.44 KN按圆弧破坏面采用普通条分法对支护作整体稳定性分析图（如下图）图.16 内部稳定性分析计算简图1采用瑞典条分法：半径为10m，土条宽度取b0.5m，共分为8条。Tgi0.22,CiL14.

44、76.9101.4KN土条号土条高Hi土条重Wiisinicosi(W+q) cosi tgi(W+q) sini057555.2230.3905440.92058413.2048625.46346154652.416250.4224180.90640112.4462726.36563250648.576300.499770.86615811.1619429.27453346444.544330.5443940.8388310.0656929.69343441539.84370.6015540.7988328.75903829.98143535734.272450.7068250.707388

45、6.88984931.29256628827.648520.7877270.6160245.10225629.65636720119.296580.8477760.5303543.41819824.8364580837.968650.9060650.4231391.67265316.28017求和72.72075242.844isinicosi(R/Sh) sini tgi(R/Sh) cosi350.5733230.819339.50523261.74468430.681720.73161311.3023755.13437550.8188730.57397513.5762643.25476620.882690.46995614.6342935.415876