土钉墙支护计算手算

1、实用标准文档目录1. 工程概况12. 求土钉所受土体侧压力 p13. 求土钉所受的拉力 N24. 求土钉长度L25. 求土钉钢筋直径d36 .边坡喷混凝土面层计算47. 边坡稳定性验算67.1外部整体稳定性验算67.2部整体稳定性验算78. 基坑分层开挖高度计算 .1.0.文案大全1.工程概况例基坑开挖深度H=7.4m，土钉孔径do=O.1m，土质为一般粘性土，呈 坚硬状态，土的摩擦角书=25 ，土的粘聚力c=18 kPa 土钉与土体之间的界面粘 结强度r=50 kPa ，土的重度丫 =19 kN/m 3，地面超荷载q=20 kN/m 2，试求 土钉所受的拉力，土钉长度、直径、边坡喷混凝土厚度

2、及配筋并进行边坡稳定性 验算。2.求土钉所受土体侧压力p公式:=1819 7.4=0.130.05对于h0.05的砂土和粉土即：P=0.55 Ka yH对于2 0.05的一般黏性土H 2c 1即：Pi= Ka 1-丫 H 0.55 Ka丫 HY H /Ka黏性土 Pi的取值不小于0.2 YH已知式中，Ka= tan2 45 -= 0.406 ，-、Ka= 0.6372218i侧 压 Pi = 0.4061-19 7.4= 34.14 kN/ m219 7.40.637侧 压 Pq=Ka 0=0.406 X20=8.12 kN/ m侧压力 P= P1+Pq=34.14+8.12=42.26 kN

3、/ m3. 求土钉所受的拉力N1公式：N 二pSXSYcos为土钉的倾角，取10 ；x为土钉水平间距，取1.0m ;Sy为土钉水竖向距,取 1.4m。1N1-4= o 42.26 1.0 1.4= 60.08 kNcos101N5 = o 42.26 1.0 1.1二 47.16 kN5 cos10o4. 求土钉长度L公式：L=L 1+La土钉支护布置如图，取土钉的局部稳定性安全系数Fsd =1.3土钉在破坏面一侧伸入稳定土体的长度La；,FsdN1.3 60.08怖 l / r if r i、La=一 =4.97 m，取 5m （土钉孔径 do）d03.142 0.1 50土钉长度：L=Li

4、+La式中，Li按图求得。经计算可得出各土钉长度，其长度由上而下分别为：7.50m、7.00m、6.50m、6.00m、5.50m 。5.求土钉钢筋直径d公式：FsdN=1.14yk4FsdN1.1 fyk土钉采用 HRB335 钢筋，取 fy=300 N/mm 2则:4 1.3 60.08 10001.1 3.142 30017.36mm使用?18mm钢筋。6 边坡喷混凝土面层计算在土体自重及地表均布荷载q作用下，喷射混凝土面层所受的侧向土压力为:P0 = (P 01 +P q)式中：P)1=0.70.5 S 0.5 R 0.7R , (S为土钉水平间距和竖直间距较5大值)即:P)1=0.7

5、0.5也空34.14 16.25 kN/ m2 0.7 X34.14=23.9kN/ m2则:P0=(P01+Pq)=1.2 x(16.25+8.12 ) =29.24 kN/ m按四边简直板形式配制钢筋:lxIy 1.40.714查双向板在均布荷载作用下的力系数表得:水平方向：Kx=0.0683竖直方向：Ky=0.0317求水平方向配筋：qx= PoIy=29.24 X1.4=40.94 kNMx= Kxqxlx2=0.0683 X40.94 X1000 2=27.96 X105 N?nm选用钢筋：as=MfcbhoMs f yh0式中，取fc=9.6N/mm 2（喷射混凝土强度等级为 C2

6、0），喷射混凝土面层厚度为 100mm，贝U h0=80mmas =Mfcbho527.96 1029.6 1000 800.046查下表：ys=0.976钢筋混濮土矩形瞇面豈蛮构件正戢向受警承狂力系数 袤46决-1皿Y、010(K 99*5a 1560, 9150. 2760* 835也 3fi!3(L 76o0. 0200. 390Q, 161(k 9106 2B20. KHO(h 370P 7 j 7.山030a 9850. )72CL 905(L 2H!0, 825(),3-7.rio. 7 So0. 0390, 9&00, |8n(L 900止29 SQ. 820i). 7450*

7、(U80, 9750* 1H80- 895仇302(J. BIS(h 3HS(h 7 400* 0580. 9700, 196(X K90a sob0,8100. 3890. 7360 0670, 9650.2010. KH30* 3110. 805(X 咅 imH0. 7350. 0770. 960a. 2110. 8806 320Q. 800U 3910. 7300B ORE0. 9530. 2190. 875止3Z60. 7950,396山7280. 0950. 950. 2260. 8700. 332(1 7900. 390, 725(i jottk 9156 2340. 8fi5(X

8、3380.785 I0.4UI0. 722Q. 1130.940a 24 i0. 8600.3430, 7800.4030.7200. 1220. 9350 2480, R550.3490,7750.4080.7151300. 930CL 2550, 8500.35)d 7720. H20.710Q* 1390. 9250. 2620* 8450.3540. 7700.4160+ 7050. 1470. 920 10.269仇8400i 361)0. 765| 0.4200. 7(X1 注，表中話9以下数值不适于HRB400级钢筋匸036以下数站适用 干钢筋白径/爾mMHRI肋级钢。円伽 虾数

9、站适川询冊tU c/281 Omm 的 HRB335 级钢筋.采用HPB300钢筋，fy=270 N/mm 2M则：As =s f y h027.96 1052132.62 mm0.976 270 80采用？ 6200mm。同理竖直方向可求得:qy= polx=29.24 X1.O=29.24 kN ?mMy= Kyqyly2=0.0317 X29.24 X1400 2=18.17 X105 N ?mm选用钢筋：MMas=2; As=fcbh。sfyh。式中，取fc=9.6N/mm 2（喷射混凝土强度等级为 C20），喷射混凝土面层厚度为 100mm ，则 h0=80mm5M18.17 10c

10、cwas=22 0.0296fcbh。9.6 1000 80查下表：ys=0.820，采用 HPB300 钢筋，fy=270 N/mm 2贝U:AM18.17 105“uc 2As=102.59mmsfyh00.820 270 80采用？ 6200mm。考虑到喷射混凝土面层在土钉端部处的抗冲切，可在该处配制承压钢板与土 钉焊接，并相应在混凝土中设置抗冲切钢筋。7.边坡稳定性验算当边坡土质比较好，可只进行外部整体稳定性验算；当边坡土质为软弱黏性 土时，则要进行部整体稳定性验算。分析与重力式挡土墙分析相同，可将由土钉 加固的整个土体视作重力式挡土墙，主要验算整个支护底面水平滑动和整个支护 绕基坑底

11、角倾覆，并验算此时支护底面的地基承载力验算。土钉墙支护施工阶段整体稳定性验算分以下两种情况：7.1外部整体稳定性验算（1）抗滑移稳定性设土体墙宽度为B=5m (墙宽一般取基坑深度的0.4-0.8 )土体自重：Fi= %HB+qB)tan =(7.4 X5 X19+20 X5) xtan25 374.45 kN土钉合力：EN=4N 1-4 +N 5=4 X60.08+47.16=287.51 kN由公式：旦 37445 1.3 1.2N 287.51抗滑移稳定性满足要求！(2)抗倾覆稳定性设土体墙宽度为B=5m (墙宽一般取基坑深度的0.4-0.8 )土体自重平衡力矩：M w= (丫HB+qB

12、) B/2=(7.4 X5X19+20 X5) X5/2=2007.5 kN ?m土体倾覆力矩：M 0= IN 9/3=287.51 X7.4/3=709.2 kN ?m由公式：K = Mw2= M。27.52.83 1.3709.2抗倾覆稳定性满足要求!7.2部整体稳定性验算边坡面土体中可能出现的破坏面在支护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抗滑移和抗倾覆所确定最大抗力R,按圆弧破坏面采用普通条分法对支护作整体稳定性分析，取单位长度支护进行计算，部整体稳定性安全系数计算如下w Y - t稳定性分析f/1 / /1 / /7i 11 / / _ _ * / / / /丁

13、 / / 7k2/么/丿各种可能的破坏面WiQicos itaniRK/ ShKSin K tan i G i / cos ,RK /ShKcos KKs二一W Qi cos i式中：Ks-支护部整体稳定性安全系数最低值；当基坑深度等于或小于6m 时，玄1.2 ; 6-12m 时，玄 1.3 ;大于 12m 时，玄1.4 ;Wi Qi -作用于土条i的自重和地面、地下荷载（kN ）;ai-土条i圆弧破坏面切线与水平面的夹角（）；i-土条i的宽度（m ）；脸-土条i的圆弧破坏面所处第i层土的摩擦角（）；ci - 土条i的圆弧破坏面所处第j层土的黏聚力（kPa）Rk-圆弧破坏面上第k排土钉的最大抗力（kN ）；Bk-第k排土钉轴线与该处破坏面切线之间的夹角（）;Shk-第k排土钉的水平间距（m ）；Ri-土钉端部与面层连接处的极限抗拔力（kN ）;当有地下水时，在上式中应计入地下水压力的作用及其对土体强度的影响。 作为设计依据的临界破坏面位置需根据试算确定。对支护做部整体稳定性分析时，土体破坏面上每一土钉达到了极限抗拉能力R （kN ）按以下公式计算，并取其中较小值：按土钉受拔条件R= dclad2按土钉受拉屈服条件R=1.1-fyk4对于靠近支护底部的土