土钉墙支护计算计算书

1、土钉墙支护计算书计算依据：1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-20122、建筑施工计算手册江正荣编著3、实用土木工程手册第三版杨文渊编著4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著5、地基与基础第三版 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、参数信息仁基本参数侧壁安全级别二级基坑开挖深度h(m)5土体的涝动斥擦系数条分块数10土钉墙计算宽度B(m)15基坑外侧水位到坑顶的距离(m)基坑内侧水位到坑顶的距离(m)基坑地面至抗隆超计算平面之间的距离 D(m)22、荷载参数序号类型面荷载q (kPa)荷载宽度bGn)基坑边线距离a(m)平行基坑边的分布长度l(m)作用深度d(m)1

2、局布荷载255113. 土层参数序号土名称土厚度(m)坑璧土的重度Y (kN/m3)坑吐土的内摩擦角0( )粘聚力C (kPa)极限摩擦阻力(kPa)饱和重度(kN/m3)1粘性土2201812120202淤泥质二218121020193红粘土3222018189224、土钉墙布置数据放坡参数:序号放坡高度L(m)放坡宽度W(in)平台宽度B(m)1512土钉参数:序号孔径d (mm)长度1 (m)入 射角a ( )竖向间距Sz (m)土钉杆体材料杆体截面积As (mm2)抗拉强度标准值 fyk(N/mm2)抗拉强度设 计值fy (N/mm2)1120615钢筋3144003602120715

3、钢筋3144003605计算系数结构重要性系数Yo1综合分顼系数Yf土钉抗拔安全系数&圖弧滑动稳定安全系数K,抗淆移安全系数KS|抗倾废安全系数K“抗経起安全系数Khe经验系数Tb二、土钉承载力计算KaFtan2 (45Ka2=tan2(45Ka3=tan2(45Ka4=tan2(454)i/2) = tan2 (45-18/2) = ;(M2) = t an2 (45-18/2)=;03/2) = t an2 (45-12/2) = ;04/2) = tan2 (45-20/2)二;第 1 层土： (+0)H/ = Z Y oho/ Y i= 0/20=0mPaki =y-Hi，=20X0X

4、X12X Pak,T =y i(h1+Hi，)=20X+0) X X12X 第 2 层土： (+0)H2 = Z Y ihi/Y Mti=24/20=Psk2 上 二Y 皿2出一 Y (工 hihj + y * (匸 hihj 二20 X XPak2 下= Y5at2(H2+h2)-Y.(5：h-h3)+Yw(Ih-ha) = 20X+-10X X X12X 第 3 层土：2-4m (+0)H3，= Z Y 2h2/ Y Mti= 40/19=P 罰上二Y 5at3H3 一 Y (工 h厂h J +Yw(I h2-ha) = 19XXXX10X=Y s.t3(Ha +h3)- Y.(Zh2-h

5、.) + Y w(Zh2-hj = 19X +2)-10X X X10X土: 4-5m (+0)Pak3 T第4层Ha= Z Y 3113/ Y wti= 78 /22二PaW 上=Y* - Y . (L h3-h3) + Y -( I h3-ha) = 22 X X X X18X= Y5at4(H4,+h4)-Y.(Ih3-ha)+Y.(Eh3-ha) = 22X+1)-10X X X18XPak4 TD水平荷临界深度：Zo=Pak2 T h2/ (P3k2 上 + Pak2 下)=X +二;第1层土E 肿 OkN；第2层土aa2Zo/3+ Z 11尹3+3二；第3层土Ea=h3 (Pa3

6、丄+P3 T)M2 二 2 X + X1/2=;aa3=h3(2Pa3上+入下)/(3Pa3+3Pa3下)+ Zh4=2X (2X+/(3X+3X+1 = ； 第4层土EaK4=h4 (P,上+P t) ba/2=1 X + X 1/2=;aa4=h4 (2Pa4 上+P* 下)/ (3Pa4 上+3Pm 下)h X (2 X +/ (3 X +3 X 二;土压力合力：Eak=SEaki=O+=;合力作用点：a= Z (aa,Eahi)/Eak=(0X0+X + X + X/=；1单根土钉的轴向拉力标准值N“：Nk. j= g H jPw jS/zj/cos a j其中勺一荷载折减系数T厂-第

7、j层土钉轴向拉力调整系数P比厂-第j层土钉处的主动土压力强度标准值Sxj、Szj土钉之间的水平与垂直距离 a j-土钉与水平而的夹角N二 YoYFNk.j 二1 X X 二 Wf A 二400X314 二满圧要求！Rk./Nk.j=NKt=满足要求！Rk j/N kjNJ( kN)fyAs(k N)401-i三、土钉墙整体稳定性的计算根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012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釆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：K5i =(E(Cjlj(q.iGj)cosejj)- YR吐(cos(E旷堆片5j S兀少正

8、七)5).公式中：6、0j 第j 土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、內摩擦角();S第j 土条的宽度(m);9J第j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角( );L第j 土条的滑弧段长度(m),取Ij = bj/cos6j；q作用在第j 土条上的附加分布荷载标准值(kPa); G,第j 土条的自重(kN),按天然重度计算；5第j 土条在滑弧而上的孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时，对地 下水位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取Uj=Yhm,在基坑内侧，可 取Uj=Yhej ；滑弧面在地下水位以上或.对地下水位以下的粘性土，取Uj = O：Y*地下水重度(kN/m3):h.aj基

9、坑外侧第j 土条滑弧面中点的压力水头(m);h.PJ基坑内侧第j 土条滑弧面中点的压力水头(m);R第k根土钉在圆弧滑动面以外的锚固段的极限抗拔承载力标准值与杆体受拉承栽力标准值的较小值；a k表示第k层土钉的倾角；ek圆弧面在第k层土钉处的法线与垂直而的夹角；屮、.计算系数，取屮v=( a k+ 0 k)tan 0 , 4)表示的是第k层土钉与滑弧交点处土的内摩擦角。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步示意图如下：计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m) 半径R(m)（吹x G圆（）够確毘

10、 蒔劣寿爭蒔第胃莫计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数Yk二二满足要求！标高m第2步开挖内部整体稳定性安全系数Yk二 二满足要求！标高m第3步开挖内部整体稳定性安全系数yk= 满足要求！标高m四、抗滑动及抗倾覆稳定性验界BD抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算：f/EQ式中，E.h为主动土压力的水平分量(kN);f为墙底的抗滑阻力(kN),由下式计算求得:f*=U (W+qB,SjU为土体的滑动摩擦系数；W为所计算土体自重(kN)q为坡顶面荷载(kN/m2);B.为荷载长度；S、.为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算1级坡：f*/Eah=，满足要求！2)抗倾覆稳定性验算

11、抗倾覆安全系数按以下公式计算：Mg/M0式中，亂-由墙体自重和地而荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定Mg二WXBcXqB,X (B*-B+bXBa/2)其中，W为所计算土体自重(kN)其中，q为坡顶而荷载(kN/m2)Be为土体重心至o点的水平距离；B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：Mk由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定Mk=Eah X I h其中，Eh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：Mg/Mq=，满足要求！五、坑底抗隆起稳定性验算满布荷载：f,=0局部荷载：f 2二(q,b+q2a+q3W1)/(b+