土钉墙支护计算说明书

土钉墙支护计算书

一、计算依据

1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《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

二、计算参数

基本参数 侧壁安全级别 土体的滑动摩擦系数 土钉墙计算宽度B'(m) 考虑地下水位影响 基坑内侧水位到坑顶的距离(m) 二级 1.3 15 是 5.5 基坑开挖深度h(m) 条分块数 土钉墙坡面与水平面的夹角β 基坑外侧水位到坑顶的距离(m) 基坑地面至抗隆起计算平面之间的距离D(m) 计算系数 结构重要性系数γ0 土钉抗拔安全系数Kt 抗滑移安全系数Ksl 抗隆起安全系数Khe 拉力调整系数η 1 1.6 1.2 1.6 1 综合分项系数γF 圆弧滑动稳定安全系数Ks 抗倾覆安全系数Kov 经验系数ηb 1.25 1.3 1.3 0.6 5 10 / 1.2 2 Word文档

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荷载参数 序号 荷载类型 面荷载q(kPa) 荷载宽度基坑边线距平行基坑边做用深度b(m) 离a(m) 的分布长度d(m) l(m) 1

土层参数 序号 土类型 土厚度h(m) 坑壁土的坑壁土的粘聚力与土钉的极限饱和重度重度内摩擦角C (kPa) 粘结强度标准(kN/m3) 值qsk(kPa) 12 10 18 120 120 189 20 19 22 局部荷载 10 5 5 1 1 γ(kN/m3) φ(°) 1 2 3

放坡参数 序号 1

放坡高度L(m) 1 放坡宽度W(m) 1 粘性土 淤泥质二 红粘土 2 2 3 20 18 22 18 12 20 平台宽度B(m) 2 Word文档

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1 2 序号 直径长度d(mm) l(m) 入射角α(°) 15 15 土钉参数 横向间距竖向间距土钉杆杆体截面抗拉强度标抗拉强度Sx(m) Sz(m) 体材料 积As(mm2) 准值设计值fyk(N/mm2) fy(N/mm2) 1 1 1.5 3 钢筋 钢管 314 314 400 400 360 360 1 2 120 120 6 7 三、土钉承载力计算

1、主动土压力计算

剖面图

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1）主动土压力系数

Kai=tan(45°- φi/2）

2

第1层土:

Ka1=tan2(45°-18/2)=0.527864 第2层土:

Ka2=tan2(45°-12/2)=0.65575 第3层土:

Ka3=tan2(45°-20/2)=0.490291

2）土压力、地下水产生的水平荷载

各层土所受的土压力：

(1)地表处：

Pak1上=qKa1-2c1Ka10.5=10*0.527864-2*12*0.5278640.5=-12.1584kN/m2 (2)第2层土:

Pak2上=(q+γ1*h1)Ka1-2c1Ka10.5=46*0.527864-2*12*0.5278640.5=6.84473kN/m2 Pak2下=(q+γ1*h1)Ka2-2c2Ka20.5=46*0.65575-2*10*0.655750.5=13.9688kN/m2 (3)第3层土:

Pak3=(q+γ1*h1+γ2*h2)Ka2-2c2Ka20.5=112*0.65575-2*10*0.655750.5=57.2483kN/m2

3）水平荷载

(1)第1层土:

Eak1=h1Pak1ba/1=2*-12.1584*1/1=-24.3168kN (2)第2层土:

Eak2=h2(Pak2上+Pak2下)ba/2=2*(6.84473+13.9688)*1/2=20.8136kN

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(3)第3层土:

Eak3=h3Pak3ba/3=3*57.2483*1/3=57.2483kN 土压力合力： Eak=ΣEaki=53.7451kN

2、单根土钉的轴向拉力标准值Nk,j：

由公式JGJ120-2012 5.2.2公式得：Nk,j=ζηjPak,jSxjSzj/cosαj

φak=(φ1h1+φ2h1+...+φihi)/h=24

ζ=tan((β-φak)/2)(1/tan((β+φak)/2))-1/tan(β))/tan2(45°-φak/2)=0.199964 ΝΑ¶¤1: Sx1=1 Sz1=1.5

Nk1=ζη1Pak1Sx1Sz1/cos(α1)=4.62022 N1=γ0γFNk,1=5.77527 N1=5.77527≤fy*As=113.04kN

ΒϊΧγ

ΝΑ¶¤2: Sx2=1 Sz2=3

Ησ

Nk2=¦Ζ¦Η2Pak2Sx2Sz2/cos(α2)=28.4169 N2=γ0γFNk,2=35.5211 N2=35.5211≤fy*As=113.04kN

ΒϊΧγ

Ησ

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3、单根土钉的极限抗拔承载力计算：

如图计算可知：

——根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012，表5.2.5取值 故Rk,j=πdj

i

故极限抗拔承载力为Rk,j/Nk,j

土钉1: L1=2.43867 Rk,1=110323 土钉2: L2=1.39353 Rk,2=173365

序号 1 2 Rk,j/Nk,j 23878.3 6100.76 Nj(kN) 5.77527 35.5211 fyAs(kN) 113.04 113.04 抗拔安全性 抗拉安全性 满足要求 满足要求 满足要求 满足要求 Word文档

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四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算

1）抗滑动稳定性验算δ=φ/3=5.55556 B=0.6H-0.8H，取B=0.7H=0.7*5=3.5 W=γHB=350kN σ=(W+qB)/A=385 f=τ=σtanφ+c=116.261

由公式，抗滑移安全系数计算得： γ=(qB+W+Easinδ)f/Eacosδ=487.062≥1.3

满足要求

2）抗倾覆稳定性验算

抗倾覆安全系数按以下公式计算,由下式确定 γt=3B(qB+W+2Easinδ)/2*H*Eacosδ=4.50097≥1.3

满足要求

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