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

1 2

土钉参数

序号 直径d(mm) 长度

l(m)

入射角α(°) 横向间距Sx(m)

竖向间距Sz(m) 土钉杆体材料 杆体截面积As(mm 2) 抗拉强度标准值

fyk(N/mm 2) 抗拉强度设计值

fy(N/mm 2)

1 2 120 120

6 7

15 15

1 1

1.5 3

钢筋 钢管

314 314

400 400

360 360

三、土钉承载力计算

1、主动土压力计算

剖面图

1）主动土压力系数

Kai=tan2(45°- φi/2）

第1层土:

K a1=tan2(45°-18/2)=0.527864

第2层土:

K a2=tan2(45°-12/2)=0.65575

第3层土:

K a3=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：

P ak1上=qK a1-2c1K a10.5=10*0.527864-2*12*0.5278640.5=-12.1584kN/m2

(2)第2层土:

P ak2上=(q+γ1*h1)K a1-2c1K a10.5=46*0.527864-2*12*0.5278640.5=6.84473kN/m2 P ak2下=(q+γ1*h1)K a2-2c2K a20.5=46*0.65575-2*10*0.655750.5=13.9688kN/m2

(3)第3层土:

P ak3=(q+γ1*h1+γ2*h2)K a2-2c2K a20.5=112*0.65575-2*10*0.655750.5=57.2483kN/m2 3）水平荷载

(1)第1层土:

E ak1=h1P ak1b a/1=2*-12.1584*1/1=-24.3168kN

(2)第2层土:

E ak2=h2(P ak2上+P ak2下)b a/2=2*(6.84473+13.9688)*1/2=20.8136kN

(3)第3层土:

E ak3=h3P ak3b a/3=3*57.2483*1/3=57.2483kN

土压力合力：

E ak=ΣE aki=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+...+φi h i)/h=24

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

S x1=1 S z1=1.5

N k1=ζη1P ak1S x1S z1/cos(α1)=4.62022

N1=γ0γF N k,1=5.77527

N1=5.77527≤f y*A s=113.04kN

ΒϊΧγΗσ

ΝΑ¶¤2:

S x2=1 S z2=3

N k2=¦Ζ¦Η2P ak2S x2S z2/cos(α2)=28.4169

N2=γ0γF N k,2=35.5211

N2=35.5211≤f y*A s=113.04kN

ΒϊΧγΗσ

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

R k,1=110323

土钉2:

L2=1.39353

R k,2=173365

序号R k,j/N k,j N j(kN) f y A s(kN) 抗拔安全性抗拉安全性1

2

23878.3

6100.76

5.77527

35.5211

113.04

113.04

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

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+E a sinδ)f/E a cosδ=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+2E a sinδ)/2*H*E a cosδ=4.50097≥1.3 满足要求