恒智天成安全计算软件水泥土墙计算书

恒智天成安全计算软件水泥土墙计算计算书恒智天成安全计算软件本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《建筑基坑支护规程》（JGJ120-99）等编制。一、参数信息1.基本参数基坑开挖深度h(m)：3侧壁重要性系数γ0：1.0水泥土墙体平均重度γcs(kN/m3)：22水泥土墙开挖龄期抗压设计值fcs(MPa)：11基坑内侧水位深度hwp(m)：2.5基坑外侧水位深度hwa(m)：22.荷载参数序号类型荷载值(kPa)荷载宽度(m)距基坑边线距离(m)1满布10----3.地质勘探数据如下序号土类名称厚度(m)重度(kN/m3)粘聚力(kPa)内摩擦角(°)计算方法1碎石土3.5201414水土分算2粘性土8171215水土分算二、嵌固深度计算嵌固深度计算公式：h0=n0h式中：h--基坑开挖深度，h=3mn0--嵌固深度系数，n0=0.1计算得：h0=n0h=0.1×3=0.30m嵌固深度设计值：hd=1.1h0=1.1×0.30=0.33m抗渗透稳定条件：hd≥1.2γ0（h-hwa）=1.2×1.0×（3-2）=1.20m嵌固深度最小值：hdmin=0.4h=0.4×3=1.2m经过计算，嵌固深度应取hd=max{0.33,1.20,1.2}=1.20m三、墙体厚度计算1.主动土压力计算1).主动土压力系数Ka1=Tan2(45°-φ1/2)=Tan2(45-14.000/2)=0.610Ka2=Tan2(45°-φ2/2)=Tan2(45-14.000/2)=0.610Ka3=Tan2(45°-φ3/2)=Tan2(45-15.000/2)=0.5892).土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载第1层土：0.000--2.000米e1上=[q0+q1b0/(b0+211)]Ka1-2c1(Ka1)0.5=10.000×0.610-2×14.000×(0.610)0.5=-15.772kN/m2e1下=[γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka1-2c1(Ka1)0.5=(40.000+10.000)×0.610-2×14.000×(0.610)0.5=8.644kN/m2第2层土：2.000--3.500米e2上=[γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5+[(zj-hwa)-(mj-hwa)ηwaKa2]×10=(40+10.000)×0.610-2×14.000(0.610)0.5+[(2.000-2.000)-(2.000-2.000)×1.000×0.610]×10=8.644kN/m2e2下=[γm1h1+γm2h2+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5+[(zj-hwa)-(mj-hwa)ηwaKa2]×10=(70.000+10.000)×0.610-2×14.000(0.610)0.5+[(2.000-2.000)-(3.000-2.000)×1.000×0.610]×10=35.853kN/m2第3层土：3.500--4.200米e3上=[γm1h1+γm2h2+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka3-2c3(Ka3)0.5+[(zj-hwa)-(mj-hwa)ηwaKa3]×10=(70+10.000)×0.589-2×12.000(0.589)0.5+[(3.500-2.000)-(3.000-2.000)×1.000×0.589]×10=37.800kN/m2e3下=[γm1h1+γm2h2+γm3h3+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka3-2c3(Ka3)0.5+[(zj-hwa)-(mj-hwa)ηwaKa3]×10=(81.900+10.000)×0.589-2×12.000(0.589)0.5+[(3.500-2.000)-(3.000-2.000)×1.000×0.589]×10=51.806kN/m23).土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载第1层土：0.000--2.000米Z0=h1×e1下/(e1上+e1下)=2.000×|8.644|/(|-15.772|+|8.644|)=0.708Ea1=0.5×z0×e1下=0.5×0.708×8.644=3.060kN/m作用位置：hp1=z0/3+∑h1=0.708/3+2.200=2.436m第2层土：2.000--3.500米Ea2=0.5×(e2上+e2下)×(h2-h1)=0.5×(8.644+35.853)×1.500=33.373kN/m作用位置：hp2=h2(2e2上+e2下)/(3e2上+3e2下)+∑h2=1.500×(2×8.644+35.853)/(3×8.644+3×35.853)+0.700=1.297m第3层土：3.500--4.200米Ea3=0.5×(e3上+e3下)×(h3-h2)=0.5×(37.800+51.806)×0.700=31.362kN/m作用位置：hp3=h3(2e3上+e3下)/(3e3上+3e3下)+∑h3=0.700×(2×37.800+51.806)/(3×37.800+3×51.806)+0.000=0.332m土压力合力：Ea=ΣEai=3.060+33.373+31.362=67.795kN/m合力作用点：ha=ΣhiEai/Ea=(2.436×3.060+1.297×33.373+0.332×31.362)/67.795=0.902m2.水平抗力计算1).被动土压力系数Ka1=tan2(45°+φ1/2)=tan2(45+14.000/2)=1.638Ka2=tan2(45°+φ2/2)=tan2(45+15.000/2)=1.6982).土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载第1层土：3.000--3.500米e1上=2c1(K1p)0.5=2×14.000(1.638)0.5=35.838kN/m2e1下=γm1h1K1a+2c1(K1p)0.5=10.000×1.638+2×14.000(1.638)0.5=52.221kN/m0.5第2层土：3.500--4.200米e2上=(γm1h1)K2a+2c2(K2p)0.5=10.000×1.698+2×12.000(1.698)0.5=48.261kN/m2e2下=(γm1h1+γm2h2)K2a+2c2(K2p)0.5=21.900×1.698+2×12.000(1.698)0.5=68.472kN/m0.53).土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载第1层土：3.000--3.500米Ep1=0.5×(e1上+e1下)×h1=0.5×(35.838+52.221)×0.500=22.015kN/m作用位置：hp1=h1(2e1上+e1下)/(3e1上+3e1下)+∑h1=0.500×(2×35.838+52.221)/(3×35.838+3×52.221)+0.700=0.934m第2层土：3.500--4.200米Ep2=0.5×(e2上+e2下)×h2=0.5×(48.261+68.472)×0.700=40.857kN/m作用位置：hp2=h2(2e2上+e2下)/(3e2上+3e2下)+∑h2=0.700×(2×48.261+68.472)/(3×48.261+3×68.472)+0.000=0.330m水平抗力合力：Ep=ΣEpi=22.015+40.857=62.872kN/m合力作用点：hp=ΣhiEpi/Ep=(0.934×22.015+0.330×40.857)/62.872=0.542m3.墙体厚度计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)，墙体厚度设计值：式中γ0--建筑基坑侧壁重要性系数ha--合力ΣEai作用点至水泥墙底的距离ΣEai--水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值的合力之和hp--合力ΣEpj作用点至水泥墙底的距离ΣEpj--水泥土墙底以上基坑内侧水平抗力标准值的合力之和γcs--水泥土墙体平均重度计算得：=｛[2×(1.2×1.0×0.902×67.795-0.542×62.872)]/[22×(3+1.20)]｝^0.5=0.923＜0.4h=0.4×3=1.2m，取b=1.200m墙体厚度设计值B=2m≥b=1.200m，满足要求!四、正截面承载力验算主动土弯矩图(kN·m)被动土弯矩图(kN·m)主动土变形图(mm)被动土变形图(mm)1、压应力验算1.25γ0γcsz+M/W≤fcs式中γcs--水泥土墙体平均重度；z--由墙顶至计算截面的深度；M--单位长度水泥土墙截面弯矩设计值，M=1.25γ0Mc；W--水泥土墙截面模量；fcs--水泥土开挖龄期抗压强度设计值；计算得：1.25×1.0×22×4.200+31.062/0.667=162.093kN/m2≤fcs=11×103kN/m2水泥