⼟钉墙⽀护计算计算(准确)
⼟钉墙⽀护计算计算书
本计算书参照《建筑基坑⽀护技术规程》JGJ120-99 中国建筑⼯业出版社出版《建筑施⼯计算⼿册》江正荣编著中国建筑⼯业出版社、《实⽤⼟⽊⼯程⼿册》第三版杨⽂渊编著⼈民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑⼯业出版社、《⼟⼒学》等相关⽂献进⾏编制。
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:1、基本参数:侧壁安全级别:⼆级基坑开挖深度h(m):7.430;⼟钉墙计算宽度b'(m):100;
⼟体的滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡⾓⽔平⾯所在⼟层内的内摩擦⾓;条分块数:/;不考虑地下⽔位影响;2、荷载参数:
序号类型⾯荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)1 局布20.00 4.86 53、地质勘探数据如下::
序号⼟名称⼟厚度坑壁⼟的重度γ 坑壁⼟的内摩擦⾓φ 内聚⼒C 极限摩擦阻⼒(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa)
1 填⼟ 1.30 18.00 18.00 12.00 80.002 粘性⼟ 1.30 18.00 20.00 25.00 100.003 粉⼟ 3.10 19.00 25.00 18.00 110.004 粘性⼟ 1.20 18.00 20.00 25.00 100.005 粉砂 4.10 19.00 35.00 18.00 115.004、⼟钉墙布置数据:放坡参数:
序号放坡⾼度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 7.43 3.00 100.00⼟钉数据:
序号直径(mm) 长度(m) ⼊射⾓(度) 竖向间距(m) ⽔平间距(m)1 150 6.00 15.00 1.50 1.50
⼆、⼟钉(含锚杆)抗拉承载⼒的计算:
单根⼟钉受拉承载⼒计算,根据《建筑基坑⽀护技术规程》JGJ 120-99,R=1.25γ0T jk
1、其中⼟钉受拉承载⼒标准值T jk按以下公式计算:T jk=δe ajk s xj s zj/cosαj其中δ--荷载折减系数e ajk --⼟钉的⽔平荷载
s xj、s zj--⼟钉之间的⽔平与垂直距离αj--⼟钉与⽔平⾯的夹⾓δ按下式计算:
δ=tan[(β-φk)/2](1/(tan((β+φk)/2))-1/tanβ)/tan2(45°-φ/2)其中β--⼟钉墙坡⾯与⽔平⾯的夹⾓。φ--⼟的内摩擦⾓
e ajk按根据⼟⼒学按照下式计算:e ajk=∑{[(γi×s zj)+q0]×K ai-2c(K ai)1/2}2、⼟钉抗拉承载⼒设计值T uj按照下式计算T uj=(1/γs)πd nj∑q sik l i其中d nj--⼟钉的直径。
γs--⼟钉的抗拉⼒分项系数,取1.3
q sik --⼟与⼟钉的摩擦阻⼒。根据JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。l i--⼟钉在直线破裂⾯外穿越稳定⼟体内的长度。
层号有效长度(m) 抗拉承载⼒(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算长度(m) 安全性
1 2.68 10.35 0.00 3.32 满⾜
第1号⼟钉钢筋的直径ds⾄少应取:14.000 mm;三、⼟钉墙整体稳定性的计算:
根据《建筑基坑⽀护技术规程》JGJ 120-99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采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:
公式中:
γk --滑动体分项系数,取1.3;γ0 --基坑侧壁重要系数;ωi --第i条⼟重;b i --第i分条宽度;
c ik--第i条滑⼟裂⾯处⼟体固结不排⽔(快)剪粘聚⼒标准值;φik--第i条滑⼟裂⾯处⼟体固结不排⽔(快)剪内摩擦⾓标准值;θi --第i条⼟滑裂⾯处中点切线与平⾯夹⾓;αj --⼟钉与⽔平⾯之间的夹⾓;L i --第i条⼟滑裂⾯的弧长;s --计算滑动体单元厚度;
T nj--第j根⼟钉在圆弧滑裂⾯外锚固与⼟体的极限抗拉⼒,按下式计算。T nj=πd nj∑q sik l nj
l nj --第j根⼟钉在圆弧滑裂⾯外穿越第i层稳定⼟体内的长度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 2.355 29.610 -0.034 1.475 1.476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) 第2步 1.586 29.610 -0.251 10.963 10.966 ⽰意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 2.355>1.30 满⾜要求! [标⾼-1.000 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.586>1.30 满⾜要求! [标⾼-7.430 m]四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
(1)抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算:K H=f'/E ah≥1.3
式中,E ah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'=µ(W+qB a S v)
µ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 a为荷载长度;
S v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:K H=3.62>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:
K Q=M G/M Q
式中,M G--由墙体⾃重和地⾯荷载产⽣的抗倾覆⼒矩,由下式确定M G=W×B C×qB a×(B'-B+b×B a/2)其中,W为所计算⼟体⾃重(kN)其中,q为坡顶⾯荷载(kN/m2)B c为⼟体重⼼⾄o点的⽔平距离;B a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;
M E--由主动⼟压⼒产⽣的倾覆⼒矩,由下式确定M k=E ah×l h
其中,E ah为主动⼟压⼒的⽔平分量(kN);
l h为主动⼟压⼒⽔平分量的合⼒点⾄通过墙趾O⽔平⾯的垂直距离。1级坡:满⾜要求!