土钉墙支护计算计算书70494
土钉墙支护计算计算书
土钉墙支护计算书永昌县同人商贸影视城工程；属于框架;地上5层;地下1层；建筑高度：32m；标准层层高：4.5m ；总建筑面积：17590平方米；总工期：500天；施工单位：金昌市隆凯建筑安装工程有限公司本工程由永昌县万安房地产开发有限公司投资建设，华诚博远（北京）建筑规划设计有限公司设计，兰州岩土华夏有限公司勘察，金昌恒业建设工程监理有限公司监理，金昌市隆凯建筑安装工程有限公司组织施工；由李玉龙担任项目经理，张得文担任技术负责人。
本计算书参照《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-2012 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：一级基坑开挖深度h(m)：10.000；土钉墙计算宽度b'(m)：30.00；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：20；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 满布 15.00 -- --3、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 极限摩擦阻力饱和重度 (m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa) (kN/m3)1 杂填土 1.60 18.00 30.00 15.00 112.00 1.002 角砾层 2.6 19.00 30.00 5.50 112.00 1.003 粉砂 2.30 19.50 30.50 30.00 112.00 20.004 角砾 1.40 21.50 37.50 12.50 112.00 1.00 放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 9.00 4.00 30.00土钉数据：序号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m)1 50.00 9.00 15.00 1.40 1.502 50.00 9.00 15.00 1.40 1.503 50.00 7.00 15.00 1.40 1.504 50.00 7.00 15.00 1.40 1.505 50.00 7.00 15.00 1.40 1.506 50.00 7.00 15.00 1.40 1.507 50.00 7.00 15.00 1.40 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 120-2012，R=1.25γ0T jk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：T jk =ζeajksxjszj/cosαj其中ζ--荷载折减系数 eajk--土钉的水平荷载sxj 、szj--土钉之间的水平与垂直距离αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：ζ=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。
土钉墙支护计算
土钉墙计算书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 njl 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 1.732 29.589 -0.156 2.961 2.965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 1.559 29.589 -0.274 5.182 5.189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3步 1.610 29.589 -0.469 8.883 8.896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= 1.732>1.30 满足要求! [标高-2.500 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.559>1.30 满足要求! [标高-5.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.610>1.30 满足要求! [标高-7.000 m]二、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=13.00>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。
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 18.00 115.00 4、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 jk1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算：T jk=ζe ajk s xj s zj/co sαj其中ζ—-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ζ按下式计算：ζ=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。
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《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《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的摩擦角；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 坑壁土的摩擦角φ 聚力C 极限摩擦阻力(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa)1 填土 1.30 18.00 18.00 12.0080.002 粘性土 1.30 18.00 20.00 25.00100.003 粉土 3.10 19.00 25.00 18.00110.004 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 jk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：T jk =ζeajksxjszj/cosαj其中ζ--荷载折减系数 eajk--土钉的水平荷载sxj 、szj--土钉之间的水平与垂直距离αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：ζ=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。
土钉墙支护计算书
土钉墙支护计算书0工程；属于框架结构;地上0层;地下0层；建筑高度：；标准层层高：；总建筑面积：平方米；总工期：0天；施工单位：。
本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。
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)：；土钉墙计算宽度b'(m)：；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；条分方法：费伦纽斯法；条分块数：20；考虑地下水位影响；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)：；荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离(m) 宽度(m)1 局布地质勘探数据如下：：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 计算类型极限摩擦阻力(m) kN/m3(°) (kPa)(kPa)1 粘性土土钉墙布置数据：放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)土钉数据：序号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m)12二、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《规范》JGJ 120-99，=.1RγoTjk251、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：T jk=ζe ajk S xj S zj/COSαj其中ζ--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ζ按下式计算：其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。
φ--土的内摩擦角eajk按根据土力学按照下式计算：2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算其中d nj--土钉的直径。
土钉墙支护计算计算书
土钉墙支护计算书永昌县同人商贸影视城工程；属于框架;地上5层;地下1层；建筑高度：32m；标准层层高：4.5m ；总建筑面积：17590平方米；总工期：500天；施工单位：金昌市隆凯建筑安装工程有限公司本工程由永昌县万安房地产开发有限公司投资建设，华诚博远（北京）建筑规划设计有限公司设计，兰州岩土华夏有限公司勘察，金昌恒业建设工程监理有限公司监理，金昌市隆凯建筑安装工程有限公司组织施工；由李玉龙担任项目经理，张得文担任技术负责人。
本计算书参照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 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：一级基坑开挖深度h(m)：10.000；土钉墙计算宽度b'(m)：30.00；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：20；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 满布15.00 -- --3、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 极限摩擦阻力饱和重度(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa) (kN/m3)1 杂填土 1.60 18.00 30.00 15.00 112.00 1.002 角砾层 2.6 19.00 30.00 5.50 112.00 1.003 粉砂 2.30 19.50 30.50 30.00 112.00 20.004 角砾 1.40 21.50 37.50 12.50 112.00 1.00 放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 9.00 4.00 30.00土钉数据：序号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m)1 50.00 9.00 15.00 1.40 1.502 50.00 9.00 15.00 1.40 1.503 50.00 7.00 15.00 1.40 1.504 50.00 7.00 15.00 1.40 1.505 50.00 7.00 15.00 1.40 1.506 50.00 7.00 15.00 1.40 1.507 50.00 7.00 15.00 1.40 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 120-2012，R=1.25γ0T jk1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算：T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj其中ζ--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ζ按下式计算：ζ=tan[(β-φk)/2](1/(tan((β+φk)/2))-1/tanβ)/t an2(45°-φ/2)其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。
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 出版《建筑施工计算手册》江正荣编著、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版、《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的摩擦角；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 坑壁土的摩擦角φ 聚力C 极限摩擦阻力(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa)1 填土 1.30 18.00 18.00 12.0080.002 粘性土 1.30 18.00 20.00 25.00100.003 粉土 3.10 19.00 25.00 18.00110.004 粘性土 1.20 18.00 20.00 25.00100.005 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 1506.00 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 jk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：T jk =ζeajksxjszj/cosαj其中ζ--荷载折减系数 eajk--土钉的水平荷载sxj 、szj--土钉之间的水平与垂直距离αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：ζ=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。
土钉墙支护方式计算[详细]
![土钉墙支护方式计算[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/b0ad97102b160b4e777fcf4a.png)
第2章土钉墙支护计算2.1土钉支护技术2.1.1土钉支护的概念土钉支护亦称锚喷支护,就是逐层开挖基坑,逐层布置排列较密的土钉(钢筋),强化边坡土体,并在坡面铺设钢筋网,喷射混凝土.相应的支护体称为土钉墙,它由被加固的土体、放置在土体中的土钉与喷射混凝土面板三个紧密结合的部分组成.土钉是其最主要的构件,英文名叫Soil Nailing,它的设置有打入法,旋入法,以及先钻孔、后置入、再灌浆三种方法.2.1.2土钉支护的特点与其它支护类型相比,土钉支护具有以下一些特点或优点:1.土钉与土体共同形成了一个复合体,土体是支护结构不可分割的部分.从而合理的利用了土体的自承能力.2.结构轻柔,有良好的延性和抗震性.3.施工设备简单.土钉的制作与成孔、喷射混凝土面层都不需要复杂的技术和大型机具.4.施工占用场地少.需要堆放的材料设备少.5.对周围环境的干扰小.没有打桩或钻孔机械的轰隆声,也没有地下连续墙施工时污浊的泥浆.6.土钉支护是边开挖边支护,流水作业,不占独立工期,施工快捷.7.工程造价低,经济效益好,国内外资料表明,土钉支护的工程造价能够比其它支护低1/2～1/3.8.容易实现动态设计和信息化施工.2.1.3土钉支护的适用范围土钉支护适用于:地下水位以上或经人工降水措施后的杂填土、普通粘土或弱胶结的砂土的基坑支护或边坡加固.一般可用于标准贯入基数N值在5以上的砂质土与N值在3以上的粘性土.单独的土钉墙宜用于深度不大于12米的基坑支护或边坡维护,当土钉墙与放坡开挖、土层锚杆联合使用时,深度可以进一步加大.土钉支护不宜用于含水丰富的粉细砂岩、砂砾卵石层和淤泥质土.不得用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层.2.1.4土钉的作用机理土钉在复合土体中有个整体以下几种作用机理:1.箍束骨架作用:该作用是由于土钉本身的刚度和强度,以及它在土体内分布的空间所决定的.它在复合土体中起骨架作用,使复合土体构成一个整体,从而约束土体的变形和破坏.2.分担作用:在复合土体内,土钉与土体共同承担外荷载和自重应力,土钉起着分担作用.由于土钉有很高的抗拉、抗剪强度和土体无法相比的抗弯刚度,所以在土体进入塑性状态后,应力逐渐向土钉转移.当土体发生开裂后,土钉的分担作用更为突出,这时土钉内出现了弯剪、拉剪等复合应力,从而导致土钉中的浆体碎裂、钢筋屈服.土钉墙之所以能够延迟塑性变形,并表现出渐进性开裂,与土钉的分担作用是密切相关的.3.应力传递与扩散作用:当荷载增加到一定程度,边坡表面和内部裂缝已发展到一定宽度,边坡应力达最大.此时,下部土钉位于滑裂区域以外土体中的部分仍然能够提供较大的抗力.土钉通过它的应力传递作用可将滑裂区域内的应力传递到后面稳定的土体中,分布在较大范围的土体内,降低应力集中程度.4.对坡面变形的约束作用:在坡面上设置的与土钉连在一起的钢筋网喷射混凝土面板使发挥土钉有效作用的重要组成部分.喷射混凝土面板对坡面变形起到约束作用,面板的约束力取决于土钉表面与土之间的摩阻力,当复合土体开裂面区域扩大并连成片时,摩阻力主要来自开裂区域后的稳定复合土体.2.1.5土钉支护设计1.确定土钉墙结构尺寸(1)在初步设计时,应先根据基坑环境条件和工程地质资料,确定土钉墙的适用性,然后确定土钉墙的结构尺寸,土钉墙高度由工程开挖深度决定,开挖面坡度可取60°～90°,在条件许可时,尽可能降低坡面坡度.(2)土钉墙均是分层分段施工,每层开挖的最大高度取决于该土体可以自然站立而不破坏的能力.在砂性土中,每层开挖高度一般为0.5～2.0米,在粘性土中可以增大一些.开挖高度一般与土钉竖向间距相同,常用 1.0～1.5米;每层单次开挖的纵向长度,取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接,一般多用10米长.2. 参数设计土钉参数设计主要包括土钉长度、间距、布置、孔径和钢筋直径等.（1） 土钉长度在实际工程中,土钉长度L 常采用坡面垂直高度H 的60%～70%.土钉一般下斜,与水平面的夹角宜为5°～20°.研究表明:对钻孔注浆型土钉,用于粒状土陡坡加固时,L/H 一般为0.5～0.8;对打入型土钉,用于加固粒状土陡坡时,其长度比一般为0.5～0.6.99规程要求L/H 一般为0.5～1.2.其实,在只有饱和软土中才会取L/H 大于1.（2） 土钉直径及间距土钉直径D 一般由施工方法确定.打入的钢筋土钉一般为16～32米米,常是25米米,打入钢管一般是50米米;人工成孔时,孔径一般为70～120米米,机械成孔时,孔径一般为100～150米米.土钉间距包括水平间距(列距)x S 和垂直间距(行距)y S ,其数值对土钉墙的整体作用效果有重要影响,大小宜为1～2米.对于钻孔注浆土钉,可按6～12倍土钉直径D 选定土钉行距和列距,且宜满足:L D K S S y x ⋅⋅=⋅式中:K —注浆工艺系数,一次压力注浆,K=1.5～2.5;D 、L —土钉直径和长度,米;x S 、y S —土钉水平间距和垂直间距,米.2.2支护方案选择本工程场区土层在水平方向的分布比较均匀,成层性好,无软弱土层存在,建筑场地的地基土为均匀地基.基坑开挖深度位于地下水位以上,不需考虑降水和护坡措施,符合土钉墙支护条件,故选择土钉墙作为基坑支护方式.2.3北面土钉墙计算2.3.1土压力计算及土钉布置由设计任务书得基坑开挖深度为7米,建筑物6层,每层荷载取12Kpa,距基坑4米,则总荷载为12×6=72Kpa,建筑物每层3米共18米,根据规范取基坑深为地面下1米,按条形基础扩散,则在基坑深度为5米处有影响,具体如图所示,Kpa z b p b P cd k 2745tan 5210)11872(10tan 2)(0=⨯+⨯-=+-=θσ b －条形基础宽 取10米P k －总的荷载标准值Z －基底至软弱下卧层距离P －扩散后荷载cd σ－基底自重应力值1.主动土压力计算()a a a K c K h q E 2-+=γq —地面荷载(kN );γ—土的重度(3m kN ); c —土层粘聚力(kPa)a K —主动土压力系数,)245(tan 02ϕ-=a K ,ϕ为土层内摩擦角. Ea(1 1)= -2×8×0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0×2.1)×0.704-2×8×0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0×2.1)×0.49-2×8×0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.49-2×8×0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=22.87(kPa)荷载影响处Ea ;(3 2)=(21×0.9+18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=31.15(kPa)荷载影响处Ea ;(3 1)=(27+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×0.9)×0.438-2×9×0.662=42.97(kPa)Ea(3 2)=( 27+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×3.2)×0.438-2×9×0.662=64.13(kPa)2.土钉参数及布置土钉墙水平倾角为03.73,即按1:0.3放坡,土钉与水平面的倾角α取015,土钉竖直间距取m s y 2.1=,水平间距取m s x 2.1=,机械成孔,取孔径130㎜.具体见图2.2 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-+=γe 1.2= 18×1.2×0.704-2×8×0.839=1.78(kPa)e 2.4=(18.0×2.1+20.81×0.3)×0.7-2×8×0.49=22.99(kPa)e 3.6=(18.0×2.1+20.81×1.5)×0.7-2×8×0.49=40.47(kPa)e 4.8=(18.0×2.1+20.81×2.0+21×0.7)×0.438-2×9×0.662=29.3(kPa)e 6.0=(27+18.0×2.1+20.81×2.0+21×1.9)×0.438-2×9×0.662=52.17(kPa)2.3.2土钉设计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).035.213.158242.3232201.210=⨯+⨯+⨯+⨯=ϕ )35.2145(tan /3.73tan 12103.73tan 1)2103.73tan(21-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ47.082.062.0⨯= 08.1=)35.2145(tan /3.73tan 12203.73tan 1)2203.73tan(22-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.064.05.0⨯= 68.0=)35.2145(tan /3.73tan 12233.73tan 1)2233.73tan(23-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.06.047.0⨯= 6.0=)35.2145(tan /3.73tan 12243.73tan 1)2243.73tan(24-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.058.046.0⨯= 58.0=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,(米);α---土钉与水平面的夹角.αξcos /111y x a s s e T ==1.08×1.78×1.2×1.2/cos150=2.87αξcos /222y x a s s e T ==0.68×22.99×1.2×1.2/cos150=23.3αξcos /333y x a s s e T ==0.68×40.47×1.2×1.2/cos150=41.03αξcos /444y x a s s e T ==0.6×29.3×1.2×1.2/cos150=26.2αξcos /555y x a s s e T ==0.6×52.17×1.2×1.2/cos15=46.673.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 59.387.20.125.125.1101=⨯⨯==γkN T T u 125.293.230.125.125.1202=⨯⨯==γkN T T u 29.5103.410.125.125.1303=⨯⨯==γkN T T u 75.322.260.125.125.1404=⨯⨯==γkN T T u 33.58 46.670.125.125.1505=⨯⨯==γ4.土钉长度设计土钉长度按以下公式计算:∑=sik uj suj 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,(米);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 181=,kPa q sik 552=,kPa q sik 703=,kPa q sik 454=.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,(米). m q d T l sik u s u 64.01813.014.33.159.3111=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 69.15513.014.33.113.29222=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 97.25513.014.33.129.51333=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 32.24513.014.33.175.32444=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 13.44513.014.33.133.58555=⨯⨯⨯==∑πγ5、自由段长度的计算自由段长度按以下公式计算:)2sin(sin )2sin()(αϕββϕβ++--=kk fi hi H L 其中:fi L ---第i 排土钉自由段长度(米);H ---基坑深度(米);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=1.2米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()2.17(1++--=f L =5.8×0.44/0.85=3米第1排土钉长度:m L L l f 64.3364.0111=+=+=第2土钉自由段长度计算,hi=2.4米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()4.27(2++--=f L =4.6×0.44/0.85=2.38米第2土钉长度:m L L l f 07.438.269.1222=+=+=第3土钉自由段长度计算,hi=3.6米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()6.37(3++--=f L =3.4×0.44/0.85=1.76米第3土钉长度:m L L l f 73.476.197.2333=+=+=第4土钉自由段长度计算,hi=4.8米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(4++--=f L =2.2×0.44/0.85=1.14米第4土钉长度:m L L l f 46.314.132.2444=+=+=第5土钉自由段长度计算,hi=6.0米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(5++--=f L =0.44/0.85=0.23米第5土钉长度:m L L l f 36.423.013.4555=+=+=综合上述计算结果及施工因素,取第1排和第4排土钉长度为8米,第2、3、5排土钉取10米.6、杆体直径计算:土钉杆体的钢筋直径按以下公式计算:yks f KT A max = 其中:s A ---钢筋截面面积()2mm ;yk f ---普通钢筋抗拉强度标准值()2/mm N ;m ax T ---土钉受拉承载力设计值最大值()N ;K ---土钉抗拔力安全系数,取1.3. yks f KT A max ==1.3×58.33×103/400=189.57米米 2选取HRB400钢筋16,21.201mm A s = 纵向受力钢筋去16,面层混凝土厚度取100㎜,钢筋网采用8Φ＠200.2.3.3土钉墙验算1、土钉的内部抗拔力验算τπd T F L L u sd f +≥ 其中:sd F ---土钉的局部稳定性安全系数,取1.3;u T ---土钉的设计内力(N);d ---土钉直径(米);τ---界面粘结强度标准值(kPa).查表得:kPa 601=τ ,kPa 702=τ,kPa 603=τ(1)、第1排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 819.3106013.014.31059.33.133311<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(2)、第2排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 107.3107013.014.31013.293.138.23322<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(3)、第3排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1009.4107013.014.31029.513.176.13333<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(4)、第4排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 888.2106013.014.31075.323.114.13344<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(5)、第5排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1033.3106013.014.31033.583.123.03355<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ,满足内部抗拔力要求. 2.抗滑稳定性验算作用在墙后滑移合力为土体主动土压力ax E()[]y x ai i ai i i ax S S K c K h q E ∑-+=2γ作用在墙底断面的抗滑合力i F()ϕtan x i S qB W F += 其中:W ---墙体自重(kN);B ---土钉墙宽度(米),本设计m m m H B 5)6.5~8.2(7)8.0~4.0()8.0~4.0(取===.-=γBH W =5×7×18.4=644KN -γ=18.4KN/米米3抗滑安全系数h K 满足下式:2.1≥=axi h E F K ()[]y x ai i ai i i ax S S K c K H q E ∑-+=2γ=〔(18×2.1×0.704)-2×8×0.839〕+〔(18×2.1+20.81×1.2)0.49-2×8×0.7〕+〔(27+18×2.1+20.81×2+21×2.9)0.438-2×9×0.662〕1.22=147.28KN()ϕtan x i S qB W F += 035.21tan 2.1)527644(⨯+= =365.4KN2.148.228.1474.365>===KNKN E Fi K ax h ,满足抗滑稳定性要求3.抗倾覆稳定性验算抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M y w += 倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M yx ai i ai i i ∑-+=γ 抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M yw += 252.1)527644(⨯⨯+= =2337KN ·米 倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M yx ai i ai i i ∑-+=γ 3728.147⨯==343.65 KN ·米抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 3.18.665.34323370>==M M w 满足抗倾覆稳定性要求2.3南面教学楼土钉墙计算2.3.1土压力计算及土钉布置由设计任务书得基坑开挖深度为7米,建筑物6层,每层荷载取12Kpa,距基坑5米,则总荷载为12×6=72Kpa,建筑物每层3米共18米,根据规范取基坑深为地面下1米,按条形基础扩散,则在基坑深度为6米处有影响,具体如图所示,Kpa z b p b P cd k 55.2445tan 6210)11872(10tan 2)(0=⨯+⨯-=+-=θσ b －条形基础宽 取10米P k －总的荷载标准值Z －基底至软弱下卧层距离P －扩散后荷载cd σ－基底自重应力值1.主动土压力计算()a a a K c K h q E 2-+=γq —地面荷载(kN );γ—土的重度(3m kN ); c —土层粘聚力(kPa)a K —主动土压力系数,)245(tan 02ϕ-=a K ,ϕ为土层内摩擦角. Ea(1 1)= -2×8×0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0×2.1)×0.704-2×8×0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0×2.1)×0.49-2×8×0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.49-2×8×0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=22.87(kPa)荷载影响处Ea ;(3 2)=(21×1.9+18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=40.35(kPa)荷载影响处Ea ;(3 1)=(24.55+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×1.9)×0.438-2×9×0.662=51.1(kPa)Ea(3 2)=( 24.55+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×3.2)×0.438-2×9×0.662=63.06(kPa)2.土钉参数及布置土钉墙水平倾角为03.73,即按1:0.3放坡,土钉与水平面的倾角α取015,土钉竖直间距取m s y 2.1=,水平间距取m s x 2.1=,机械成孔,取孔径130㎜.具体见图2.2 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-+=γe 1.2= 18×1.2×0.704-2×8×0.839=1.78(kPa)e 2.4=(18.0×2.1+20.81×0.3)×0.7-2×8×0.49=22.99(kPa)e 3.6=(18.0×2.1+20.81×1.5)×0.7-2×8×0.49=40.47(kPa)e 4.8=(18.0×2.1+20.81×2.0+21×0.7)×0.438-2×9×0.662=29.3(kPa)e 6.0=(24.55+18.0×2.1+20.81×2.0+21×1.9)×0.438-2×9×0.662=51. 1(kPa)2.3.2土钉设计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).035.213.158242.3232201.210=⨯+⨯+⨯+⨯=ϕ )35.2145(tan /3.73tan 12103.73tan 1)2103.73tan(21-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.082.062.0⨯= 08.1=)35.2145(tan /3.73tan 12203.73tan 1)2203.73tan(22-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.064.05.0⨯= 68.0=)35.2145(tan /3.73tan 12233.73tan 1)2233.73tan(23-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.06.047.0⨯= 6.0=)35.2145(tan /3.73tan 12243.73tan 1)2243.73tan(24-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.058.046.0⨯= 58.0=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,(米);α---土钉与水平面的夹角.αξcos /111y x a s s e T ==1.08×1.78×1.2×1.2/cos150=2.87αξcos /222y x a s s e T ==0.68×22.99×1.2×1.2/cos150=23.3αξcos /333y x a s s e T ==0.68×40.47×1.2×1.2/cos150=41.03αξcos /444y x a s s e T ==0.6×29.3×1.2×1.2/cos150=26.2αξcos /555y x a s s e T ==0.6×51.1×1.2×1.2/cos150=45.713.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 59.387.20.125.125.1101=⨯⨯==γkN T T u 125.293.230.125.125.1202=⨯⨯==γkN T T u 29.5103.410.125.125.1303=⨯⨯==γkN T T u 75.322.260.125.125.1404=⨯⨯==γkN T T u 14.5771.450.125.125.1505=⨯⨯==γ4.土钉长度设计土钉长度按以下公式计算:∑=sik uj suj 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,(米);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 181=,kPa q sik 552=,kPa q sik 703=,kPa q sik 454=.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,(米). m q d T l sik u s u 64.01813.014.33.159.3111=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 69.15513.014.33.113.29222=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 97.25513.014.33.129.51333=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 32.24513.014.33.175.32444=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 04.44513.014.33.114.57555=⨯⨯⨯==∑πγ5、自由段长度的计算自由段长度按以下公式计算:)2sin(sin )2sin()(αϕββϕβ++--=kk fi hi H L 其中:fi L ---第i 排土钉自由段长度(米);H ---基坑深度(米);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=1.2米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()2.17(1++--=f L =5.8×0.44/0.85=3米第1排土钉长度:m L L l f 64.3364.0111=+=+=第2土钉自由段长度计算,hi=2.4米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()4.27(2++--=f L =4.6×0.44/0.85=2.38米第2土钉长度:m L L l f 07.438.269.1222=+=+=第3土钉自由段长度计算,hi=3.6米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()6.37(3++--=f L =3.4×0.44/0.85=1.76米第3土钉长度:m L L l f 73.476.197.2333=+=+=第4土钉自由段长度计算,hi=4.8米)15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(4++--=f L =2.2×0.44/0.85=1.14米第4土钉长度:m L L l f 46.314.132.2444=+=+=第5土钉自由段长度计算,hi=6.0米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(5++--=f L =0.44/0.85=0.23米第5土钉长度:m L L l f 27.423.004.4555=+=+=综合上述计算结果及施工因素,取第1排和第4排土钉长度为8米,第2、3、5排土钉取10米.6、杆体直径计算:土钉杆体的钢筋直径按以下公式计算:yks f KT A max = 其中:s A ---钢筋截面面积()2mm ;yk f ---普通钢筋抗拉强度标准值()2/mm N ;m ax T ---土钉受拉承载力设计值最大值()N ;K ---土钉抗拔力安全系数,取1.3.yks f KT A max ==1.3×57.14×103/400=185.71米米 2选取HRB400钢筋16,21.201mm A s = 纵向受力钢筋去16,面层混凝土厚度取100㎜,钢筋网采用8Φ＠200.2.3.3土钉墙验算1、土钉的内部抗拔力验算τπd T F L L u sd f +≥ 其中:sd F ---土钉的局部稳定性安全系数,取1.3;u T ---土钉的设计内力(N);d ---土钉直径(米);τ---界面粘结强度标准值(kPa).查表得:kPa 601=τ ,kPa 702=τ,kPa 603=τ(1)、第1排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 819.3106013.014.31059.33.133311<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(2)、第2排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 107.3107013.014.31013.293.138.23322<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(3)、第3排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1009.4107013.014.31029.513.176.13333<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(4)、第4排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 888.2106013.014.31075.323.114.13344<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(5)、第5排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1020.3106013.014.31014.573.123.03355<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ,满足内部抗拔力要求. 2.抗滑稳定性验算作用在墙后滑移合力为土体主动土压力ax E()[]y x ai i ai i i ax S S K c K h q E ∑-+=2γ作用在墙底断面的抗滑合力i F()ϕtan x i S qB W F += 其中:W ---墙体自重(kN);B ---土钉墙宽度(米),本设计m m m H B 5)6.5~8.2(7)8.0~4.0()8.0~4.0(取===.-=γBH W =5×7×18.4=644KN -γ=18.4KN/米米3抗滑安全系数h K 满足下式:2.1≥=axi h E F K ()[]y x ai i ai i i ax S S K c K H q E ∑-+=2γ=〔(18×2.1×0.704)-2×8×0.839〕+〔(18×2.1+20.81×1.2)0.49-2×8×0.7〕+〔(22.45+18×2.1+20.81×2+21×2.9)0.438-2×9×0.662〕1.22=145.74KN()ϕtan x i S qB W F += 035.21tan 2.1)545.22644(⨯+= =354.73KN2.143.274.14573.354>===KNKN E Fi K ax h ,满足抗滑稳定性要求3.抗倾覆稳定性验算抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M y w += 倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M yx ai i ai i i ∑-+=γ 抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M yw += 252.1)545.22644(⨯⨯+= =2268.75KN ·米倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M yx ai i ai i i ∑-+=γ 3774.145⨯==340.06 KN ·米抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 3.167.606.34075.22680>==M M w 满足抗倾覆稳定性要求2.3西面土钉墙计算2.3.1土压力计算及土钉布置由设计任务书得基坑开挖深度为7米,建筑物7层,每层荷载取12Kpa,距基坑4.5米,则总荷载为12×7=84Kpa,建筑物每层3米共21米,根据规范取基坑深为地面下1.4米,按条形基础扩散,则在基坑深度为5.9米处有影响,具体如图所示,Kpa z b p b P cd k 73.2645tan 6210)4.11884(10tan 2)(0=⨯+⨯-=+-=θσ b －条形基础宽 取10米P k －总的荷载标准值Z －基底至软弱下卧层距离P －扩散后荷载cd σ－基底自重应力值1.主动土压力计算()a a a K c K h q E 2-+=γq —地面荷载(kN );γ—土的重度(3m kN ); c —土层粘聚力(kPa)a K —主动土压力系数,)245(tan 02ϕ-=a K ,ϕ为土层内摩擦角. Ea(1 1)= -2×8×0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0×2.1)×0.704-2×8×0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0×2.1)×0.49-2×8×0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.49-2×8×0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=22.87(kPa)荷载影响处Ea ;(3 2)=(21×1.9+18.0×2.1+20.81×2.0)×0.438-2×9×0.662=40.35(kPa)荷载影响处Ea ;(3 1)=(26.73+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×1.8)×0.438-2×9×0.662=51.13(kPa)Ea(3 2)=( 26.73+18.0×2.1+20.81×2.0+21.00×3.2)×0.438-2×9×0.662=64.01(kPa)2.土钉参数及布置土钉墙水平倾角为03.73,即按1:0.3放坡,土钉与水平面的倾角α取015,土钉竖直间距取m s y 2.1=,水平间距取m s x 2.1=,机械成孔,取孔径130㎜.具体见图2.2 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-+=γe 1.2= 18×1.2×0.704-2×8×0.839=1.78(kPa)e 2.4=(18.0×2.1+20.81×0.3)×0.7-2×8×0.49=22.99(kPa)e 3.6=(18.0×2.1+20.81×1.5)×0.7-2×8×0.49=40.47(kPa)e 4.8=(18.0×2.1+20.81×2.0+21×0.7)×0.438-2×9×0.662=29.3(kPa)e 6.0=(26.73+18.0×2.1+20.81×2.0+21×1.9)×0.438-2×9×0.662=52.05(kPa)2.3.2土钉设计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).035.213.158242.3232201.210=⨯+⨯+⨯+⨯=ϕ)35.2145(tan /3.73tan 12103.73tan 1)2103.73tan(21-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.082.062.0⨯= 08.1=)35.2145(tan /3.73tan 12203.73tan 1)2203.73tan(22-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.064.05.0⨯= 68.0=)35.2145(tan /3.73tan 12233.73tan 1)2233.73tan(23-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.06.047.0⨯= 6.0=)35.2145(tan /3.73tan 12243.73tan 1)2243.73tan(24-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-=ξ 47.058.046.0⨯= 58.0=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,(米);α---土钉与水平面的夹角.αξcos /111y x a s s e T ==1.08×1.78×1.2×1.2/cos150=2.87αξcos /222y x a s s e T ==0.68×22.99×1.2×1.2/cos150=23.3αξcos /333y x a s s e T ==0.68×40.47×1.2×1.2/cos150=41.03αξcos /444y x a s s e T ==0.6×29.3×1.2×1.2/cos150=26.2αξcos /555y x a s s e T ==0.6×52.05×1.2×1.2/cos150=46.563.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 59.387.20.125.125.1101=⨯⨯==γkN T T u 125.293.230.125.125.1202=⨯⨯==γkN T T u 29.5103.410.125.125.1303=⨯⨯==γkN T T u 75.322.260.125.125.1404=⨯⨯==γkN T T u 2.5856.460.125.125.1505=⨯⨯==γ4.土钉长度设计土钉长度按以下公式计算:∑=sik uj suj 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,(米);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 181=,kPa q sik 552=,kPa q sik 703=,kPa q sik 454=.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,(米). m q d T l sik u s u 64.01813.014.33.159.3111=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 69.15513.014.33.113.29222=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 97.25513.014.33.129.51333=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 32.24513.014.33.175.32444=⨯⨯⨯==∑πγ m q d T l sik u s u 11.44513.014.33.12.58555=⨯⨯⨯==∑πγ5、自由段长度的计算自由段长度按以下公式计算:)2sin(sin )2sin()(αϕββϕβ++--=kk fi hi H L 其中:fi L ---第i 排土钉自由段长度(米);H ---基坑深度(米);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=1.2米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()2.17(1++--=f L =5.8×0.44/0.85=3米第1排土钉长度:m L L l f 64.3364.0111=+=+=第2土钉自由段长度计算,hi=2.4米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()4.27(2++--=f L =4.6×0.44/0.85=2.38米第2土钉长度:m L L l f 07.438.269.1222=+=+=第3土钉自由段长度计算,hi=3.6米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()6.37(3++--=f L =3.4×0.44/0.85=1.76米第3土钉长度:m L L l f 73.476.197.2333=+=+=第4土钉自由段长度计算,hi=4.8米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(4++--=f L =2.2×0.44/0.85=1.14米第4土钉长度:m L L l f 46.314.132.2444=+=+=第5土钉自由段长度计算,hi=6.0米 )15235.213.73sin(3.73sin )235.213.73sin()8.47(5++--=f L =0.44/0.85=0.23米第5土钉长度:m L L l f 34.423.011.4555=+=+=综合上述计算结果及施工因素,取第1排和第4排土钉长度为8米,第2、3、5排土钉取10米.6、杆体直径计算:土钉杆体的钢筋直径按以下公式计算:yks f KT A max =其中:s A ---钢筋截面面积()2mm ;yk f ---普通钢筋抗拉强度标准值()2/mm N ;m ax T ---土钉受拉承载力设计值最大值()N ;K ---土钉抗拔力安全系数,取1.3. yks f KT A max ==1.3×58.2×103/400=189.15米米 2选取HRB400钢筋16,21.201mm A s = 纵向受力钢筋去16,面层混凝土厚度取100㎜,钢筋网采用8Φ＠200.2.3.3土钉墙验算1、土钉的内部抗拔力验算τπd T F L L u sd f +≥ 其中:sd F ---土钉的局部稳定性安全系数,取1.3;u T ---土钉的设计内力(N);d ---土钉直径(米);τ---界面粘结强度标准值(kPa).查表得:kPa 601=τ ,kPa 702=τ,kPa 603=τ(1)、第1排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 819.3106013.014.31059.33.133311<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(2)、第2排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 107.3107013.014.31013.293.138.23322<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(3)、第3排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1009.4107013.014.31029.513.176.13333<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(4)、第4排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 888.2106013.014.31075.323.114.13344<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ 满足内部抗拔力要求.(5)、第5排土钉的内部抗拔力验算m m d T F L w sd f 1026.3106013.014.3102.583.123.03355<=⨯⨯⨯⨯⨯+=+τπ,满足内部抗拔力要求. 2.抗滑稳定性验算作用在墙后滑移合力为土体主动土压力ax E()[]y x ai i ai i i ax S S K c K h q E ∑-+=2γ作用在墙底断面的抗滑合力i F()ϕtan x i S qB W F += 其中:W ---墙体自重(kN);B ---土钉墙宽度(米),本设计m m m H B 5)6.5~8.2(7)8.0~4.0()8.0~4.0(取===.-=γBH W =5×7×18.4=644KN -γ=18.4KN/米米3抗滑安全系数h K 满足下式:2.1≥=axi h E F K ()[]y x ai i ai i i ax S S K c K H q E ∑-+=2γ=〔(18×2.1×0.704)-2×8×0.839〕+〔(18×2.1+20.81×1.2)0.49-2×8×0.7〕+〔(26.73+18×2.1+20.81×2+21×2.9)0.438-2×9×0.662〕1.22 =147.11KN()ϕtan x i S qB W F += 035.21tan 2.1)573.26644(⨯+==364.77KN2.148.211.14777.364>===KNKN E Fi K ax h ,满足抗滑稳定性要求 3.抗倾覆稳定性验算抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M y w += 倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M yx ai i ai i i ∑-+=γ 抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 抗倾覆力矩w M :()2B S qB W M yw += 252.1)573.26644(⨯⨯+= =2332.95KN ·米倾覆力矩0M :()[]320H S S K c K h q M y x ai i ai i i ∑-+=γ 3711.147⨯= =343.26 KN ·米抗倾覆安全系数要满足以下公式:3.10≥=M M K w q 3.18.626.34395.23320>==M M w 满足抗倾覆稳定性要求参考文献1.《基础工程》张明义主编..北京:中国建材工业出版社,20032.《岩土工程勘察》王奎华主编..北京:中国建筑工业出版社,20053.《高层建筑箱形与筏形基础的设计计算》. 钱力航.北京:中国建筑工业出版社,20034.《基坑工程》刘宗仁主编.哈尔滨工业大学出版社,20085.《深基坑工程》高大钊主编.中国机械出版社,20036.《土木工程专业毕业设计指南岩土工程分册》袁聚云等,,水电出版社,19997《深基坑支护结构实用内力计算手册》黄强编著.［米］. 中国建筑工业出版社.19958.《深基坑支护工程实例集》黄强惠永宁主编.［米］.中国建筑工业出版社19979.《简明深基坑工程设计施工手册》赵志缙应惠清主编.［米］.中国建筑工业出版社199710．土力学与基础工程[米],武汉:武汉工业大学出版社,200011．《基坑土钉支护技术规范》(CECS 96:97).中国建筑工业出版社,199712.房屋建筑学[米], 北京:中国建筑工业出版社,199713．混凝土结构设计原理(第三版) [米],中国建筑工业出版社, 200514．建筑结构抗震设计[米], 北京:中国建筑工业出版社,200615．混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [米],北京:中国建筑工业出版社16．建筑结构荷载规范(GB50009-2001) [米],北京:中国建筑工业出版社17．楼梯设计手册[米],北京:中国建筑工业出版社18．混凝土结构与砌体结构设计(第三版) [米],中国建筑工业出版社, 2005 19．工业于民用建筑抗震设计手册[米], 北京:中国建筑科学研究院,1985 20．结构力学[米], 武汉:武汉理工大学出版社,200021．建筑地基基础规范 (GB50007-2002) [米], 北京:中国建筑工业出版社22．地基基础设计与计算 [米],北京:人民交通出版社23．高层建筑箱形和筏形基础技术规范(JGJ6-99) [米],中国建筑工业出版社24.建筑结构CAD-PKP米软件应用[米],中国建筑工业出版社, 200425. 土木工程专业英语[米],科学出版社,2005。
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《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《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的摩擦角；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 坑壁土的摩擦角φ 聚力C 极限摩擦阻力(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kPa)1 填土 1.30 18.00 18.00 12.0080.002 粘性土 1.30 18.00 20.00 25.00100.003 粉土 3.10 19.00 25.00 18.00110.004 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 jk1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算：T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj其中ζ--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ζ按下式计算：ζ=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。
土钉墙支护计算计算书
土钉墙支护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》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《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:12134放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m) 17.702.5412.00 土钉参数：序号孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m) 1120.004.0015.001.502.00 2120.007.0015.001.502.00 3120.005.0015.001.502.00R=1.25γ1T jk =ζe ajk 其中e ajk --s xj 、s zj αj --其中β--φ--e ajk e ajk 2T 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 sikli--土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.000mm；第2第3公式中：γk--γ--ωi--第bi--第cik--第φik--第iθi--第αj--Li--第s --Tnj--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 =πdnj∑qsiklnjlnj--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3.55229.482-0.4542.2902.334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3.26629.482-0.9094.5794.668 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3步2.18629.482-1.3636.8697.003 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4步-第1第2第3第4(1)K H =f'/E ah 式中，E ah f'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/m 2)； 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 =33.47>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/m 2) 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 B'M k --M k =E ah ×l 其中，E ah l h 1级坡：K。
土钉墙支护计算书
土钉墙支护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)：4.450；土钉墙计算宽度b'(m)：15.00；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：10；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：3.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：4.800；2、荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 荷载宽度b0(m) 基坑边线距离b1(m)1 局布 2.00 5 23、地质勘探数据如下：：4、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 4.45 2.50 0.80土钉参数：序号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m)1 100.00 2.00 15.00 1.50 1.002 100.00 2.00 15.00 1.50 1.00二、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 jk1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算：T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj其中ζ--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ζ按下式计算：ζ=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。
土钉墙支护项目工程量详细计算
土钉墙支护项目工程量详细计算土钉墙是一种常见的支护工程，适用于土体较松散或含有较多水分的施工现场。
本文将详细介绍土钉墙支护项目的工程量计算方法。
土钉墙工程主要包括以下几个方面的工作：土钉的埋设、防腐处理、喷涂保护层、钢筋混凝土覆土墙面、挡墙、挡土墙面、挡土墙背填料等。
下面将逐一进行详细计算。
1.土钉的埋设量计算土钉是土钉墙的核心组成部分，主要起到支撑土体的作用。
土钉的埋设量可根据设计要求决定，一般以土钉的长度为准。
假设土钉的长度为5m，每隔2m埋设一个土钉，则总共需要埋设的土钉数量为5m/2m=2.5个，按实际情况取整，需要埋设3个土钉。
2.防腐处理量计算土钉常用的防腐处理方法有镀锌、热镀锌等。
防腐处理的工程量可按照土钉的长度和数量进行计算。
假设每根土钉的防腐处理长度为4m，总共需要处理的防腐面积为3根土钉×4m=12m²。
3.喷涂保护层量计算为了增加土钉墙的稳定性和耐久性，常常需要在土钉上喷涂保护层。
喷涂保护层的工程量可以按照土钉的长度和直径进行计算。
假设土钉的直径为0.2m，长度为5m，则每根土钉的喷涂保护层面积为π×0.2m×5m≈3.14m²。
总共需要喷涂的保护层面积为3根土钉×3.14m²=9.42m²。
4.钢筋混凝土覆土墙面量计算土钉墙的覆土墙面可采用钢筋混凝土进行加固。
钢筋混凝土覆土墙面的工程量可以按照墙面的长度和厚度进行计算。
假设覆土墙面的长度为10m，厚度为0.3m，则总共需要的钢筋混凝土量为10m×0.3m=3m³。
5.挡墙、挡土墙面量计算土钉墙常常需要挡墙和挡土墙面进行支撑和保护。
挡墙和挡土墙面的工程量可以按照墙面的长度和高度进行计算。
假设挡墙和挡土墙面的长度为10m，高度为2m，则总共需要的挡墙和挡土墙面积为10m×2m=20m²。
6.挡土墙背填料量计算挡土墙背填料的工程量可以按照挡土墙面的面积和厚度进行计算。
土钉墙支护计算计算手册
精心整理土钉墙支护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》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《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:12134放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)17.702.5412.00土钉参数：序号孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m) 1120.004.0015.001.502.002120.007.0015.001.502.003120.005.0015.001.502.00二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:R=1.25γ01T jk=ζe ajk s其中ζe ajk--s xj、s zj--αj--ζζ=tan[(β-其中β--φ--e ajke ajk=∑{[(γ2T uj=(1/γs其中d nj--土钉的直径。
γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3q sikl i--土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.000mm；第2号土钉钢筋的直径ds至少应取：11.366mm；第3公式中：γk--γ0--ωi--第ib i--第ic ik--第iφik--第iθi--第iαj--L i--第is --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 njl 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3.55229.482-0.4542.2902.334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3.26629.482-0.9094.5794.668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3步2.18629.482-1.3636.8697.003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4步第1第2第3第4(1)K H=f'/E ah式中，Ef'μW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=33.47>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 k--M k=E ah×l其中，El h1级坡：K。
土钉墙支护计算计算书
土钉墙支护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)：；土钉墙计算宽度b'(m)：；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：10；考虑地下水位影响；（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)：；2、荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 荷载宽度b0(m) 基坑边线距离b1(m)1 满布 -- -- 3、地质勘探数据如下：：放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1土钉参数：序号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) `123二、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=γ0T jk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：Tjk =ζeajksxjszj/cosαj其中ζ--荷载折减系数 eajk--土钉的水平荷载sxj 、szj--土钉之间的水平与垂直距离$αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：ζ=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eajk按根据土力学按照下式计算：eajk =∑{[(γi×szj)+q]×Kai-2c(Kai)1/2}2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算Tuj =(1/γs)πdnj∑qsikli其中 dnj--土钉的直径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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1、基本参数放坡参数：K a1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-18/2)=0.528；K a2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-18/2)=0.528；K a3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-12/2)=0.656；K a4=tan2(45°- φ4/2）= tan2(45-20/2)=0.49；第1层土：0-1.2m(+0)H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/20=0mP ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=20×0×0.528-2×12×0.5280.5=-17.439kN/m2P ak1下=γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=20×(1.2+0)×0.528-2×12×0.5280.5=-4.767kN/m2第2层土：1.2-2m(+0)H2'=[∑γ1h1]/γsati=[24]/20=1.2mP ak2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×1.2-10×(1.2-1.2)]×0.528-2×12×0.52 80.5+10×(1.2-1.2)=-4.767kN/m2P ak2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×(1.2+0.8)-10×(2-1.2)]×0.528-2×12×0.5280.5+10×(2-1.2)=7.457kN/m2第3层土：2-4m(+0)H3'=[∑γ2h2]/γsati=[40]/19=2.105mP ak3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[19×2.105-10×(2-1.2)]×0.656-2×10×0.65 60.5+10×(2-1.2)=12.79kN/m2P ak3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[19×(2.105+2)-10×(4-1.2)]×0.656-2×10×0.6560.5+10×(4-1.2)=44.598kN/m2第4层土：4-5m(+0)H4'=[∑γ3h3]/γsati=[78]/22=3.545mP ak4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×3.545-10×(4-1.2)]×0.49-2×18×0.490. 5+10×(4-1.2)=27.295kN/m2P ak4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×(3.545+1)-10×(5-1.2)]×0.49-2×18×0.490.5+10×(5-1.2)=43.175kN/m21）水平荷载临界深度：Z0=P ak2下h2/(P ak2上+ P ak2下)=7.457×0.8/(4.767+7.457)=0.488m；第1层土E ak1=0kN；第2层土E ak2=0.5P ak2下Z0b a=0.5×7.457×0.488×1=1.82kN；a a2=Z0/3+∑h3=0.488/3+3=3.163m；第3层土E ak3=h3(P a3上+P a3下)b a/2=2×(12.79+44.598)×1/2=57.388kN；a a3=h3(2P a3上+P a3下)/(3P a3上+3P a3 )+∑h4=2×(2×12.79+44.598)/(3×12.79+3×44.598)+1=1.815m；下第4层土E ak4=h4(P a4上+P a4下)b a/2=1×(27.295+43.175)×1/2=35.235kN；a a4=h4(2P a4上+P a4下)/(3P a4上+3P a4 )=1×(2×27.295+43.175)/(3×27.295+3×43.175)=0.462m；下土压力合力：E ak=ΣE aki=0+1.82+57.388+35.235=94.443kN；合力作用点：a a= Σ(a ai E aki)/E ak=(0×0+3.163×1.82+1.815×57.388+0.462×35.235)/94.443=1.336m；1、单根土钉的轴向拉力标准值N k,j：N k,j=ζηj P ak,j S xj S zj/cosαj其中ζ--荷载折减系数ηj--第j层土钉轴向拉力调整系数P ak,j--第j层土钉处的主动土压力强度标准值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N j=γ0γF N k,j=1×1.25×5.32=6.65kN≤f y A s=400×314=125.6kN满足要求！R k,j/N k,j=29.423/5.32=5.531≥K t=1.6满足要求！5三、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：圆弧滑动法示意图公式中：c j、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；b j──第j土条的宽度(m)；θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；l j──第j土条的滑弧段长度(m)，取l j＝b j/cosθj；q j──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ；ΔG j──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算；u j──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(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u j＝γw h waj，在基坑内侧，可取u j＝γw h wpj；滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取u j＝0；γw──地下水重度(kN/m3)；h waj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；h wpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；Rˊk,k──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载力标准值的较小值；αk──表示第k层土钉的倾角；θk──圆弧面在第k层土钉处的法线与垂直面的夹角；ψv──计算系数，取ψv=0.5sin(αk+θk)tanφ, φ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 1.658 29.389 -0.784 2.403 2.528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 1.888 29.389 -1.569 4.806 5.056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3步 1.725 29.389 -2.615 8.010 8.426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γk= 1.658>=1.300 满足要求! [标高-1.500 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数γk= 1.888>=1.300 满足要求! [标高-3.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数γk= 1.725> 1.300 满足要求! [标高-5.000 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：f'/E ah≥1.2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：精选文库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：f'/E ah=5.393>1.200，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：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 k--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。