土钉支护设计讲解
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土钉设计
土钉处主动土压力计算：
第1点最大主动土压力
根据公式：()a a a K c K h q e 2-+=γ
e 1.2=（20+18×1.2）×0.7-2×10×0.84=12.51(kPa)
e 2.4=(20+18.0×2.4)×0.7-2×10×0.84=27.72(kPa)
e 3.6=(20+18.0×2.5+19.4×1.1)×0.71-2×20×0.85=27.86(kPa)
e 4.8=(20+18.0×2.5+19.4×2.0+19.7×0.3)×0.34-2×10×0.59=26.03(kPa)
e 6.0=(20+18.0×2.5+19.4×2.0+19.7×1.5)×0.34-2×10×0.59=47.73(kPa)
1.折减系数计算 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=245tan /tan 12tan 12tan 02k k k ϕβϕβϕβξ β－土钉墙坡面与水平面夹角，为03.73（坡度1:0.3）。
018.38
5.329.229.65.210=⨯+⨯+⨯=ϕ )18.3/245(tan /3.73tan 12103.73tan 1)2103.73tan(21-⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 0.96= )18.3/245(tan /3.73tan 12103.73tan 1)2103.73tan(22-⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 96.0=
)18.3/245(tan /3.73tan 129.63.73tan 1)29.63.73tan(23-⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ .990=
)18.3/245(tan /3.73tan 1229.23.73tan 1)229.23.73tan(24-⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 39.0=
)18.3/245(tan /3.73tan 1229.23.73tan 1)229.23.73tan(25-⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 39.0=
2.受拉荷载标准值计算
αξcos /y x ai s s e T =
其中：ξ－荷载折减系数；
ai e －第i 个土钉位置处的基坑水平荷载标准值，（kPa ）；
x S 、y S ---土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距，（m ）；
α---土钉与水平面的夹角。
αξcos /111y x a s s e T =
=0.96×12.51×1.2×1.2/cos150
=17.9
αξcos /222y x a s s e T =
=0.96×27.72×1.2×1.2/cos150
=39.67
αξcos /333y x a s s e T =
=0.99×27.86×1.2×1.2/cos150
=41.12
αξcos /444y x a s s e T =
=0.39×26.03×1.2×1.2/cos150
=15.1
αξcos /555y x a s s e T =
=0.39×47.73×1.2×1.2/cos150
=27.75
3.土钉受拉承载力设计值计算
土钉受拉承载力设计值按以下公式计算：
j uj T T 025.1γ=
其中：i T ---第i 根土钉受拉荷载标准值，（kN ）；
uj T ---第i 根土钉受拉承载力设计值，
（kN ）； 0γ---基坑侧壁重要性系数，取1.0。
kN T T u 22.3817.90.125.125.1101=⨯⨯==γ
kN T T u 49.5939.670.125.125.1202=⨯⨯==γ
kN T T u 4.5112.410.125.125.1303=⨯⨯==γ
kN T T u 18.8815.10.125.125.1404=⨯⨯==γ
kN T T u 34.69 27.750.125.125.1505=⨯⨯==γ
4.土钉长度设计
土钉长度按以下公式计算：
∑=sik uj s
uj i q d T l πγ
其中：s γ---土钉受拉抗力分项系数，取1.3；
uj d ---第j 根土钉锚固体直径，（m ）；
sik q ---土钉穿越第i 层土体与锚固体极限摩阻力标准取值；
查表得kPa q sik 451=，kPa q sik 542=，kPa q sik 453=,kPa q sik 554=
kPa q sik 555=。
i l ---第i 根土钉在直线破裂面外穿越第i 稳定土体内的长度,(m)。 m q d T l sik u s u 1.5845
13.014.33.122.38111=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 3.515
413.014.33.149.59222=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 3.645
413.014.33.14.51333=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 1.095
513.014.33.118.88444=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 2.015513.014.33.134.69555=⨯⨯⨯==
∑πγ
5、自由段长度的计算
自由段长度按以下公式计算：
)
2sin(sin )2sin(
)(αϕββϕβ++--=
k
k fi hi H L 其中：fi L ---第i 排土钉自由段长度（m ）；
H ---基坑深度（m ）
； β---土钉墙坡面与水平面的夹角03.73；
α---土钉与水平面的倾角α取015；
第1排土钉自由段长度计算，hi=1.2m )15218.33.73sin(3.73sin )218.33.73sin(
)2.18(1++--=f L =6.8×0.46/0.84
=3.72m