土钉墙稳定性验算

基坑支护结构——土钉支护

• 设计步骤：（1）初拟土钉墙参数（2）土钉墙内部稳定性分析（3）土钉墙整体稳定性分析（4）构造及排水系统设计（5）现场检测和质量控制设计
1.3《铁路路基支挡结构设计规范》方法 1. 潜在破裂面的确定
hi≤1/2H时 l=(0.3~0.35)H hi>1/2H时 l=(0.3~0.35)(H- hi) l--潜在破裂面距墙面的距离 H--土钉墙墙高 hi--墙顶距第i层土钉的高度
2. 土压力计算
hi≤1/3H Ϭi=2λaγhicos（—α） hi>1/3H时 Ϭi=2/3λaγHcos（— α） Ϭi--水平土压应力 α--墙背与竖直面间夹角 γ--边坡岩土体容重 --墙背摩擦角 λa--库仑主动土压力系数
3.土钉拉力计算式中：
Ei
iSxS y cos
Fi 2 d g lei g
式中：ɤ--钉材与砂浆间的粘结力按砂浆标准抗压强度fck地10%取值 db--土钉抗拔力Fi取Fi1和Fi2中的小值验算土钉抗拔力Fi取FI1和FI2最小值
（3）土钉抗拔稳定性验算按下式计算
Fi K2 Ei
K2--土钉抗拔安全系数取1.5~1.8永久工程取大值 5. 土钉墙整体稳定性检算 (1) 内部整体稳定检算采用简单条分法
φi--岩土的内摩擦角 Wi--分条（块）重量性 βi--土钉轴线与破裂面的夹角 Sx--土钉水平间距
（2）土钉墙外部稳定性验算将土钉及其加固体视为重力式挡土墙，按重力式挡土墙的稳定性验算方法，进行抗倾覆，抗滑稳定性及基底承载力验算。（3）圆弧稳定性验算对于土质边坡，碎石土状软岩表坡，还应进行圆弧稳定性验算。
1.1土钉墙的概念
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、再灌浆三种法。

挡土墙稳定性验算

中铁五局沪昆铁路客运专线云南段（TJ1标）项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发，结合当地的实际情况，初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。

其特点是○1依靠墙身自重抵抗土压力的作用；○2形式简单，取材容易，施工简易。

挡墙根据墙背的倾斜方向，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。

在其他条件相同时，仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小，故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。

同时，由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致，故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。

综合考虑，在此确定挡墙类型为重力式（仰斜式）挡土墙。

其墙身断面形式如下图所示：重力式挡土墙断面图（扩大基础）重力式挡土墙断面图图中，m=n，且m值宜为0.05~0.30，H=2.0~6.0m，B≥0.5m当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性，常采用扩基础。

扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶，也可以同时将两侧加宽，以在、增大承压面积，减小基底压力。

台阶宽度一般不小于0.2m 。

台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定，高宽比可采用3:2或2:1。

挡墙基础埋置深度：为保证挡土墙的稳定性，必须根据地基的条件，将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。

基础埋置深度需满足：○1设置在土质地基上的挡墙，基底埋置深度一般应在天然地面以下1.0m ；受水冲刷时，应在冲刷线以下1.0m 。

○2 设置在石质地基上的挡土墙，应清除表面风化层，当风化层厚难于清除时，可根据风化程度及允许地基承载力，将基础埋置在风化层中，并保证有一定的襟边宽度。

二、挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。

容许应力法是把结构材料视为理想的弹性体，在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。

极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征，在容许应力法基础上发展形成的一种方法。

基坑支护方案(土钉墙-详细计算)

第一章基坑边坡计算一、工程概况（一）土质分布情况①1杂填土（Q4ml）:由粉质粘土混较多的碎砖、碎石子等建筑垃圾及生活垃圾组成.层厚0。

50~4.80米.①2素填土（Q4ml）:主要由软～可塑状粉质粘土夹少量小碎石子、碎砖组成。

层厚0.40～2。

90米.①3淤泥质填土（Q4ml）：。

主要为原场地塘沟底部的淤泥，后经翻填。

分布无规律，局部分布。

层厚0。

80~2.30米。

②1粉质粘土(Q4al）:可塑,局部偏软塑,中压缩性，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，土质不均匀，该层分布不均，局部缺失。

层顶标高5。

00~13.85米,层厚0。

50~8。

20米。

②2粉土夹粉砂(Q4al）:中压缩性,干强度及韧性低。

夹薄层粉砂，具水平状沉积层理，单层厚1。

0～5.0cm，局部富集.该层分布不均匀，局部缺失.层顶标高1。

30～10。

93米，层厚0。

80～4.50米。

②3含淤泥质粉质粘土（Q4al）:软~流塑，高压缩性，干强度、韧性中等偏低。

局部夹少量薄层状粉土及粉砂，层顶标高1.87～10.03米，层厚1。

00～13。

50米。

②4粉质粘土（Q4al）：饱和，可塑，局部软塑，中压缩性,层顶标高-8.30～7.27米,层厚1.10～14.60米。

③1粉质粘土(Q3al)：可～硬塑，中压缩性.干强度高，韧性高。

含少量铁质浸染斑点及较多的铁锰质结核。

该层顶标高—11.83～13。

23米,层厚1.40～14。

00米。

③2粉质粘土(Q3al)可塑，局部软塑，中压缩性.该层顶标高—18。

83~6。

83米，层厚2。

20～23.70米。

④粉质粘土混砂砾石(Q3al）:可塑，局部软塑，中偏低压缩性，干强度中等，韧性中等。

该层顶标高—26。

73~—10。

64米，层厚0.50~6。

50米.（二）支护方案的选择根据本工程现场实际情况,基坑各部位确定采取如下支护措施1、3＃楼与4＃楼地下室相邻处，地下室间距4。

8m，基坑底高差5.0m,土质分布为○，21、○，22、错误!1土层，采取土钉墙支护的方式.2、2＃楼与C型地下坡道相邻处距离为4。

土钉墙支护计算

土钉墙支护计算一、土钉墙支护的基本原理二、土钉承载力的计算方法土钉的承载力计算通常基于不同类型的土钉与土壤之间的相互作用。

常见的土钉类型包括锚索土钉、固定土钉和预应力土钉。

土钉的承载力计算可按以下步骤进行：1.确定土钉的几何特征，包括直径、长度和间距。

2.选择适当的土钉抗拉强度参数。

3.计算土钉的抗拉强度。

常用的计算方法包括受拉区域法、多点拉伸法和锚固长度法等。

4.判断土钉的抗拉承载力是否满足设计要求。

三、护面结构的稳定性计算方法护面结构的稳定性计算涉及整个结构的平衡和稳定性。

常见的计算方法包括静力法和变形法。

以下是稳定性计算的基本步骤：1.确定护面结构的几何特征，包括高度、宽度和倾角。

2.判断护面结构是否能够满足土体力学参数的要求。

3.根据土体的力学参数和护面结构的几何特征，计算土体对护面结构所产生的压力和剪力。

4.判断土体对护面结构的作用力是否满足设计要求。

四、土钉墙支护计算实例以下是一个手算计算土钉墙支护的简单示例：1.假设土钉的直径为0.3m，长度为8m，间距为1m。

2.选择适当的土钉抗拉强度参数，如σu=250MPa。

3.计算土钉的抗拉强度，可采用受拉区域法。

N = π/4 * d^2 * σu * sin(φ)其中，N为土钉的抗拉力，d为土钉的直径，σu为土钉的抗拉强度，φ为土体的摩擦角。

4.根据土体和护面结构的力学参数，计算土体对护面结构的作用力。

假设土体的重度为20kN/m^3，护面结构的高度为4m，宽度为2m，倾角为10°，则土体对护面结构的作用力可以通过以下公式计算：F = γ * h * b * tan(α)其中，F为土体对护面结构的作用力，γ为土体的重度，h为护面结构的高度，b为护面结构的宽度，α为护面结构的倾角。

带入数值计算得到土体对护面结构的作用力F=8000N。

5.判断土钉的抗拉力和土体对护面结构的作用力是否满足设计要求。

通过以上计算示例，可以看出土钉墙支护计算是一个复杂的工作，需要综合考虑土钉和护面结构的力学参数，以及土体的稳定性和承载力要求。

土钉墙计算

一、初步确定尺寸1.土钉长度 L=mH+S0m--经验系数，一般可取0.7-1.2S0--止浆器长度，一般可取0.8-1.5H--边坡的垂直高度2. 土钉间距 S x S y≤K1d h LS x S y---土钉行距，列距d h--土钉孔直径，由施工钻机确定90—200mm K1--- 注浆系数，一次压力注浆，取1.5-2.52.土钉直径 d b=（20~25）×10-3 S x S y二、内部稳定性验算1.确定潜在破裂面h i≤1/2H时 l=(0.3~0.35)Hh i>1/2H时 l=(0.3~0.35)(H- h i)l--潜在破裂面距墙面的距离H--土钉墙墙高h i--墙顶距第i层土钉的高度2.土压力计算h i≤1/3H时σi=2λaγh i cos（αδ-）h i>1/3H时σi=2/3λaγHcos（αδ-）σi--水平土压应力γ--边坡岩土体容重λa--库仑主动土压力系数α--墙背与竖直面间的夹角 δ--墙背摩擦角土钉拉力计算βσcos yi i S S E X =i E --距墙顶度第i 层土钉的计算拉力 β--土钉与水平面的夹角 3. 抗拉验算y b i f d T 241π= T i --钉材抗拉力 d b --钉材直径y f --钉材抗拉强度设计值比KE T 1ii≥K 1--土钉抗拉断安全系数取1.5~1.8永久工程取大值 4. 抗拔检算○1根据土钉与孔壁界面岩土抗剪强度$确定有效锚固力 τπei h l d F =1id h --土钉孔直径ei l ---第i 根土钉有效锚固长度τ---锚孔壁对砂浆的极限剪应力可按表选用 ○2根据钉材与砂浆界面的粘结强度确定有效锚固力 g b 2i τπei l d F =g τ--钉材与砂浆间的粘结力按砂浆标准抗压强度f ck 地10%取值土钉抗拔力F i 取F i1和F i2中的小值验算KE F 2ii>K 2--土钉抗拔安全系数取1.5~1.8永久工程取大值三、土钉墙整体稳定性检算 1. 内部整体稳定检算采用简单条分法∑∑∑∑∑==+++=xiini ii i n i i x i iixiSw P S w S l C K αϕββϕαsin tan sin cos tan cos 11iC i--岩地的聚力i ϕ--岩土的内摩擦角i l --分条（块）的潜在破裂面长度 i w --分条（块）重量性i α--破裂面与水平面夹角 i β--土钉轴线与破裂面的夹角i P --土钉的抗拔能力取F i 和T i 中的小值n--实设土钉排数 S x --土钉水平间距K-施工阶段及使用阶段整体稳定系数&施工阶段K ≥1.3使用阶段K ≥1 2. 土钉墙外部稳定性检算○1土钉墙简化成挡土墙,其厚度不能简单地按土钉的长度来计算,只能考虑被土钉加固成整体的那一段, 挡土墙的计算厚度一般按照土钉水平长度的2/3~11/12选βLCOS B ⎪⎭⎫⎝⎛=1211~320 iB H H tan tan 1tani00α-+=x x H E λγ2021=)tan(αδ-=x yE EL--土钉长度,当多排土钉不等长时取其平均值β--土钉与水平面的夹角i--坡顶地面线与水平面的夹角 H--土钉墙的设计高度 H 0--土压力计算高度 γ--边坡岩土体容重λx --库仑主动水平土压力系数○2抗滑动稳定验算抗滑安全系数K c 3.1tan ≥⋅=∑xCE N K ϕ○3抗倾覆稳定验算抗倾覆安全系数K 0 5.10≥=∑∑MM K y○4地基承载力验算基底合力偏心距 ∑∑∑--=NM M B e y 002地基承载力60B e ≤[]66100≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑B e B N σ60B e ≥[]62320≤⎪⎭⎫⎝⎛-=∑e B N σ ∑N --作用于土钉墙基底上的总垂直力 ∑yM --稳定力系对墙趾的总力矩 ∑0M--倾覆力系对墙趾的总力矩ϕ--土钉墙边坡岩土综合内摩擦角e--基底合力的偏心距若不满足验算要求，重新进行初选更改参数进行验算；若满足验算要求，则结束计算。

土钉抗拉承载力和土钉墙整体稳定性计算方法[详细]

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(米):7.430;土钉墙计算宽度b'(米):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(米) 宽度b1(米)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(米) (kN/米3) (°) (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(米) 放坡宽度(米) 平台宽度(米)1 7.43 3.00 100.00土钉数据:序号直径(米米) 长度(米) 入射角(度) 竖向间距(米) 水平间距(米)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.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1.3q 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(米) 抗拉承载力(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算长度(米) 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 米米;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 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(米) 圆心Y(米) 半径R(米) 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(米) 圆心Y(米) 半径R(米) 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 米]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 米]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/米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=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=米G/米Q式中,米G--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定米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/米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为荷载距基坑边线长度;B'为土钉墙计算宽度;米E--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定米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！。

土钉抗拔计算验算

土钉抗拔计算验算土钉抗拔计算是在工程领域中常用的一种计算方法，用于评估土钉在地基中的抗拔能力。

在土力学中，土钉作为一种地基加固材料，主要用于增加地基的稳定性和承载能力。

为了确保土钉的安全性，工程师需要对土钉的抗拔能力进行验算。

我们需要了解土钉的基本结构和工作原理。

土钉一般由钢筋和钢管组成，通过将钢筋钻入土层内，形成一个稳定的支撑结构。

土钉的抗拔能力取决于土钉的直径、长度、土壤的性质以及土钉与土壤的摩擦力等因素。

土钉的抗拔能力可以通过以下公式进行计算：F = π * D * L * c其中，F为土钉的抗拔力，D为土钉的直径，L为土钉的长度，c为土钉与土壤的摩擦力系数。

这个公式是根据土钉的力学原理推导得出的，通过输入相应的参数值，可以计算出土钉的抗拔力。

在进行土钉抗拔计算时，需要首先确定土壤的性质和土钉与土壤的摩擦力系数。

土壤的性质可以通过现场勘测和实验室测试得到，包括土壤的类型、密度、湿度等参数。

摩擦力系数可以通过试验测定或者参考已有的经验值。

在实际计算中，还需要考虑土钉的安全系数。

安全系数是为了确保土钉在工作过程中不会发生失效的情况，一般取1.5到2之间的数值。

通过将抗拔力除以安全系数，可以得到土钉的设计抗拔力。

除了计算土钉的抗拔力外，还需要对土钉的变形进行评估。

土钉的变形主要包括拉伸变形和弯曲变形。

拉伸变形是指土钉在受到拉力作用下发生的长度变化，而弯曲变形是指土钉在受到弯矩作用下发生的弯曲变形。

为了保证土钉的稳定性，需要对土钉的变形进行限制。

在实际工程中，土钉的抗拔计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素的影响。

因此，在进行土钉抗拔计算时，需要充分考虑土钉的材料性能、土壤的性质、工程的要求等因素，确保计算结果的准确性和可靠性。

土钉抗拔计算是工程中的一项重要任务，通过对土钉的抗拔能力进行计算和验算，可以确保土钉在工程中的安全性和稳定性。

在进行计算时，需要充分考虑各种因素的影响，并采用合适的方法和公式进行计算，以得到准确可靠的结果。

理正基坑软件计算中土钉墙的计算问题

理正基坑计算中土钉墙的计算问题
在计算外部稳定时，有几个参数需要研究一下：
1、土钉墙的计算宽度
答案1：根据理正软件中心回答，是认为土钉比较密集的范围认为是土钉墙的宽度。

答案2：来自岩土论坛：
土钉墙厚度由三部分组成:第一部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为2/3L(L为土钉长度）.
第二部分为钢筋网喷射砼支护的厚度，为1/6L
第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，为1/6L，但不能全部作为土墙厚度考虑，取1/12L 所以土墙厚度为三部分之和，即11/12L
土钉倾斜时厚度为11/12L*cosa(a为土钉与水平夹角）
2、土钉墙的墙背倾角：
答案1：这个是根据设计者的经验确定的。

答案2：土钉墙的外部稳定，是把有土钉加固的土体，整体作为一个挡土墙来计算，墙的尺寸角度，都由具体简化的挡土墙来确定。

一般根据土钉的范围和分布确定，看多大土体作为一个挡土墙整体。

3、墙趾距坡脚的距离
对土钉墙，一般Lq取0即可。

4、土钉墙计算的设计思路及需要注意的问题
1）先设计后计算。

根据设计得到的结果调整后再进行验算。

2）如果计算总不能通过，可以考虑基坑边上不允许堆载
3）基坑外侧水位同样应该降低，对渗透性较好的可以降到与基坑内侧同高。

因为土钉墙上本来就有排水孔，土钉墙本身承受的水压力是很小的。

4）关于土钉墙倾角与基坑整体稳定性及抗滑移等的关系。

5、土钉墙的计算内容：①土钉抗拉计算，②土钉局部稳定计算；③土钉整体抗滑移计算；
④土钉整体稳定计算；⑤土钉面层配筋计算。

挡土墙稳定性验算.doc 文档全文预览

挡土墙稳定性验算.doc 文档全文预览范本一：挡土墙稳定性验算.doc1. 引言本文档旨在对挡土墙的稳定性进行验算，以确保挡土墙在承受土压力时能够保持稳定。

挡土墙是土木工程中常用的一种结构，主要用于防止土体滑坡、坍塌等现象的发生。

验算挡土墙的稳定性是设计和施工过程中至关重要的一部分，本文档将详细介绍验算的步骤和方法。

2. 挡土墙的基本参数2.1 墙体尺寸：挡土墙的高度、底宽、顶宽等参数的确定。

2.2 材料特性：挡土墙所使用的材料的物理力学性质，包括抗压强度、剪切强度等。

2.3 土体参数：挡土墙所承载的土体的特性，包括土体的重度、内摩擦角等。

3. 稳定性验算方法3.1 自由体平衡法：根据挡土墙上方的土体形成的自由体，应用力学平衡的原理进行计算。

3.2 滑动稳定性验算：考虑挡土墙底部的滑动稳定性，计算滑动面的抗力和推力的大小。

3.3 倾覆稳定性验算：考虑挡土墙的倾覆稳定性，计算倾覆面上的力矩平衡条件。

3.4 等效剪切力法：根据挡土墙所受到的土压力的特性，计算等效剪切力的大小。

4. 稳定性验算步骤4.1 确定挡土墙的几何参数和土体参数。

4.2 应用自由体平衡法计算挡土墙上方土体的水平力和竖向力。

4.3 利用滑动稳定性验算法计算挡土墙底部的滑动面抗力和推力的大小。

4.4 根据倾覆稳定性验算法计算挡土墙的倾覆面上的力矩平衡条件。

4.5 应用等效剪切力法计算挡土墙所受到的等效剪切力。

5. 稳定性验算结果根据以上的计算步骤和方法，给出挡土墙的稳定性验算结果，包括滑动安全系数、倾覆安全系数、剪切安全系数等。

6. 附件本文档涉及的附件包括挡土墙的实际设计图纸、土体参数测试报告等相关资料。

7. 法律名词及注释7.1 挡土墙：一种用于防止土体滑坡、坍塌等现象的土木工程结构。

7.2 自由体平衡法：一种通过应用力学平衡原理来计算挡土墙稳定性的方法。

7.3 滑动稳定性验算：一种通过计算挡土墙底部的滑动面抗力和推力来评估稳定性的方法。

渗流时土钉墙稳定性的计算

渗流时土钉墙稳定性的计算发布时间：2022-06-24T06:16:27.958Z 来源：《建筑实践》2022年第2月4期（下）作者：肖遥[导读] 地下水渗流形成的超静孔隙水压力，是造成土钉墙失稳的主要因素之一，肖遥深圳市岩土工程有限公司广东深圳 518028摘要：地下水渗流形成的超静孔隙水压力，是造成土钉墙失稳的主要因素之一，而现行的《建筑基坑支护技术规程》[1]对土钉墙的稳定性验算仅仅是针对地下水位以上的土坡，故设计时往往忽视或难以计入渗流对土钉墙稳定性的影响。

本文以现行基坑规范采用的圆弧滑动条分法为基础，从基于条块所受边界孔隙水压力和基于条块所受渗透力和浮力两个方面分析渗流的影响，证明两者是等效的，并探讨了考虑渗流时土钉墙稳定性的计算方法。

关键词：渗流；超静孔隙水压力；土钉墙稳定性；圆弧滑动条分法；条块边界孔隙水压力；条块渗透力和浮力引言：由于土钉墙具有造价低廉、施工简便、工期较短等优势，一直是周边条件允许时基坑支护设计中的首选。

土钉墙设计的核心环节是稳定性的计算，而渗流对土坡稳定性的影响至关重要，土钉墙的失稳往往发生在暴雨时或周边排水、排污管道渗漏时。

随着城市的发展，基坑的周边条件变得越来越复杂，出现渗流的概率变得越来越大，因此土钉墙的稳定性计算如何考虑渗流的影响，是一个应该引起设计人员重视的问题。

1 考虑渗流影响的必要性水头差造成渗流，而坡体中水头差的存在并非罕见，比如土中本身存在的地下水在坡面的排泄；止水帷幕或降水井失效之后；周边排水、排污管渗漏时的排泄水及降雨的侧向补给。

根据无粘性土坡的稳定理论，在沿坡面渗流的情况下土坡的稳定安全系数与无渗流时的安全系数之比等于无粘性土的有效重度与饱和重度之比，其值大约为0.5，可见渗流的影响之大。

粘性土中渗流对稳定性的影响相对复杂，但渗流对土坡稳定性的影响都不容小觑。

文献[2]针对土钉墙稳定性验算，定性地强调了应计入孔隙水压力的作用及其对土体强度的影响，这也是工程设计时着眼于土体抗剪强度指标怎样折减使用的原因之一，但折减系数的选择及其依据因人而异，故难以在设计时应用。

基于瑞典圆弧法的土钉墙边坡稳定性计算

基于瑞典圆弧法的土钉墙边坡稳定性计算摘要：为验算土钉墙边坡的稳定性，以瑞典圆弧法为基础，确定滑动面的位置，计算稳定系数K及其最小值。

在已知荷载参数、放坡参数以及土钉数据的前提下，根据4.5H法做圆心辅助线的方法，通过不断地对圆心O与圆弧半径R的假设，计算出若干组（O,R）的相关数据，找出最小稳定性系数，然后使其与规范进行对比，对边坡稳定性进行判定。

关键词：土钉墙边坡；稳定性；瑞典圆弧法；4.5H法；滑动面；稳定系数土钉墙支护适用于地下水位以上或经过人工降水后的黏性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等[1]。

这种方法由于施工工序简单、施工周期短、造价低等因素，因而一直被基坑支护工程广为采用[2]。

由于其在工程中的广为运用，人们也关心这项技术对于边坡稳定的作用，因而就出现许多的方法验证其边坡的稳定性。

本文就以条分法中最古老最简单的方法瑞典圆弧法进行分析，这种方法概念清晰，容易理解和掌握，而且分析后能直接给出边坡稳定性的安全系数[3]，接下来就依托一项工程实例进行阐述。

1基本假设用瑞典圆弧法验算土钉墙边坡稳定性时，有以下假定：计算中的土体为均质土；1）计算图式是建立在二维坐标系上的；2）土体的滑动面为圆弧滑动面面；3）滑动土体呈刚性转动；4）在滑动面上处于极限平衡状态；5）破裂面为圆柱面；6）计算中不考虑土条间的作用力；7）土坡稳定的安全系数用破裂面上的全部抗滑力矩与滑动力矩之比来定义。

8） 2计算模型简介设计安全系数K=1.5，边坡尺寸参数及红黏土物理力学参数如图1所示。

其中，喷射混凝土弹性模量E=2×107kN/㎡，泊松比υ=0.2，容重γ=24kN/m3，厚度150mm；土钉弹性模量E=2×108kN/㎡，泊松比υ=0.25，容重γ=78kN/m3，长度3.5m，倾角25度，孔径220mm，竖向间距2.36m；钢筋采用HRB400，弹性模量E=2×108kN/㎡，泊松比υ=0.25，容重γ=78kN/m3，直径20mm；土钉墙坡度为1:0.35，分条块数为6块；红黏土厚度13.5m；集中荷载25.5kN,等效为均布1.79kN/m，荷载宽度14m。

土钉支护体系的设计计算稳定性分析

土钉支护体系的设计计算稳定性分析在选型和构造处理的基础上，尚需认真进行理论计算和验算满足各项安全系数的要求。

土钉墙稳定性的定性分析（一）外部稳定性分析（体外破坏）这时整个无数个支护作为一个刚体发生下列失稳（见图5-6）;（1）沿支护底面滑动。

（2）绕支护面层底端（墙趾）倾覆，或支护底面产生较大的竖向压力，少于地基土的承载能力。

（3）连同周围和基底深部节理滑动。

这三种可能的破坏方式中所，前两种与重力式挡土墙在经济风险主动土压力作用下失稳相同，作用在支护背面（整个加固了的土体背部）的是主动土压力（有地下水之时还有水压），可以参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2021）中有关重力式挡土墙的规定进行验算，取墙体的底面宽度与底部土钉长度相同，要求抗滑安全系数不小于1.3，抗溺毙安全系数不小于1.5，以及基底最大土压力小丁地基上为承载能力土设计值的1.2倍。

至干图5-6（c）那样沿深部弧面滑动破坏只可能发生在基底为软弱土体显然的情况，在普通重力式挡土墙设计中其要考虑的，可以参照边坡翅茎稳定的方法进行截叶。

在外部稳定性分析上所，土钉钢管支护与加筋土挡土墙基本相同，后者也需作这种验算，我国已有加筋土挡土墙的设计规范;《公路加筋土工程设计规范》（JTJO15—91）.因此在如何选定沿底面滑动用的弊病基底摩擦系数等问题上可参照加筋土挡土墙中的算法和信息。

不过一般重力式挡土墙热辐射是先构筑、后填土，而土钉支护是先有土、后开挖，土钉支护内是否真的会发生一般挡土墙那样的倾覆并基底上压力增加而发生破坏尚不具必要的论证。

可是这种外部右侧稳定性验算至少能为支护的总体尺寸如底部土钉的最小长度提供贷款一种保证，所以还是值得采行的。

此外，当底部存在土层和岩层的薄弱界面时，要防止沿界面滑动。

在软土或有地下水位的粉土、砂土中，可能发生基坑底部降起或管涌，也必须进行验算。

（二）内部稳定性分析（体内破坏）这时的土体破坏面全部或部分穿过加固了的土体多层，如图5-7所示。

---------------------------------------------------------------------- 验算项目: 超级土钉 1---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ]---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99基坑深度： 6.650(m)基坑内地下水深度： 20.000(m)基坑外地下水深度： 20.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拉抗力分项系数： 1.300整体滑动分项系数： 1.300[ 坡线参数 ]坡线段数 1序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)1 5.320 6.650 51.3[ 土层参数 ]土层层数 3序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土泊松比变形模量(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)1 粘性土 5.430 19.8 19.8 20.0 15.0 40.0 40.0 合算0.250 7.0002 细砂 1.000 19.5 19.5 0.0 28.0 20.0 20.0 合算0.250 7.0003 卵石 10.600 22.0 22.0 0.0 40.0 120.0 120.0 合算0.250 7.000[ 超载参数 ]超载数 2序号超载类型超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式长度(m)1 满布均布 5.0002 局部均布 30.000 0.000 6.000 2.800 条形[ 土钉参数 ]土钉道数 4序号水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋1 1.500 1.500 12.0 120 9.000 1E182 1.500 1.500 12.0 120 9.000 1E183 1.500 1.500 12.0 120 7.500 1E184 1.500 1.500 12.0 120 6.000 1E18[ 花管参数 ]基坑内侧花管排数 0基坑内侧花管排数 0[ 锚杆参数 ]锚杆道数 0[ 坑内土加固参数 ]厚度(m) 宽度(m) 重度(kN/m~3) 饱和重度(kN/m~3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)2.0003.000 18.000 18.000 20.000 35.0[ 内部稳定验算条件 ]考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500*******************************************************************[ 验算结果 ]*******************************************************************[ 局部抗拉验算结果 ]工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数(m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔抗拉1 1.200 33.2 02 2.200 33.2 03 3.200 33.2 1 9.000 2.4 93.3 91.6 30.557 30.0054 4.200 33.2 1 9.000 0.0 86.8 91.6 999.000 999.0002 9.000 6.8 96.6 91.6 11.326 10.7455 5.200 33.2 1 9.000 0.0 80.2 91.6 999.000 999.0002 9.000 6.8 90.0 91.6 10.560 10.7456 6.200 34.0 1 9.000 0.0 75.4 91.6 999.000 999.0002 9.000 6.5 84.7 91.6 10.494 11.3543 7.500 21.9 59.0 91.6 2.155 3.3487 6.650 34.6 1 9.000 0.0 74.0 91.6 999.000 999.0002 9.000 6.2 82.8 91.6 10.706 11.8393 7.500 21.0 56.7 91.6 2.163 3.4914 6.000 32.3 146.9 91.6 3.637 2.268[ 内部稳定验算结果 ]工况号安全系数圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)1 4.102 4.502 7.480 2.0352 2.738 3.655 7.466 3.0183 2.637 2.966 8.635 5.1894 2.123 2.327 9.772 7.3315 1.594 1.550 11.164 9.7226 1.353 -0.423 12.877 12.4517 10.186 0.157 1.260 1.0418 10.186 0.157 1.260 1.041[ 外部稳定计算参数 ]所依据的规程：《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 土钉墙计算宽度: 10.000(m)墙后地面的倾角: 0.0(度)墙背倾角: 90.0(度)土与墙背的摩擦角: 10.0(度)土与墙底的摩擦系数: 0.300墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)墙底地基承载力: 400.0(kPa) 抗水平滑动安全系数： 1.300抗倾覆安全系数： 1.600[ 外部稳定计算结果 ]重力: 968.4(kN)重心坐标: ( 6.166, 2.916）超载: 79.8(kN)超载作用点x坐标: 8.649(m)土压力: 83.4(kPa)土压力作用点y坐标: 2.261(m)基底平均压力设计值 106.3(kPa) < 400.0基底边缘最大压力设计值 184.7(kPa) < 1.2*400.0 抗滑安全系数: 3.880 > 1.300抗倾覆安全系数: 36.636 > 1.600 [ 喷射混凝土面层计算 ][ 计算参数 ]厚度： 80(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d6@200竖向配筋: d6@200荷载分项系数: 1.200[ 计算结果 ]编号深度范围荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 实配As(mm^2) 1 0.00~ 1.50 0.0 x 0.000 160.0(构造) 141.4y 0.000 160.0(构造) 141.42 1.50~ 3.00 1.8 x 0.148 160.0(构造) 141.4y 0.148 160.0(构造) 141.43 3.00~ 4.50 19.2 x 1.587 160.0(构造) 141.4y 1.587 160.0(构造) 141.44 4.50~ 6.00 41.9 x 3.466 186.1 141.4y 3.466 186.1 141.45 6.00~ 6.65 48.5 x 0.000 160.0(构造) 141.4y 2.562 160.0(构造) 141.4。

论基坑支护工程土钉墙整体稳定性验算方法

论基坑支护工程土钉墙整体稳定性验算方法1、概述目前，土钉墙在深基坑支护施工中得到广泛应用，《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）1999版本已修改为2012版本，其中土钉墙章节做了较大修改，尤其是土钉墙整体稳定性验算公式变化，需要搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧，以确定抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值；因此产生了新的计算方法，如各种应用软件。

下面介绍一种实用的手算方法，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中土钉墙整体稳定性验算规定，建立计算模型、建立计算表格、采用CAD 制图软件画出滑动圆弧、工程实例计算、搜索，以完成土钉墙整体稳定性验算过程。

2、手算方法2.1 计算模型为达到搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧的目的，需要建立一个计算模型：第一步：设定滑动圆弧AB，A点在坡脚，B点在坡顶。

水平移动B点，形成AB1圆弧、AB2圆弧，如图1。

通过AB圆弧、AB1圆弧、AB2圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS，j，搜寻KS，j最小值，搜索危险滑动圆弧面ABZ。

第二步：对于滑动圆弧ABZ，A点、BZ点固定，设圆弧中点C，移动C点，形成AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧，如图2。

通过AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS，j，搜寻K S，j最小值，搜索最危险滑动圆弧面ACZBZ。

2.2 建立计算表格使用Excel电子表格（表1），计算圆弧滑动稳定安全系数Ks，j。

由《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）公式（5.1.1-1）、（5.1.1-2），采用圆弧滑动条分法进行计算得出Ks，j：min{KS，1，KS，2…K S，j…}≥K S （5.1.1-1）∑[ cj lj + （qj bj+ΔGj ）cosθjtan φj ] + ∑Rˊk，k[cos（αk+θk）+ψv]/sx，kKs，j = ------------------------------------------------------------------------------------- （5.1.1-2）∑（qj bj+ΔGj ）sinθj公式中參数：cj 、qj、φj 、Rˊk，k、αk、sx，k，为已知数值；参数：lj、bj、ΔGj、θj、θk、ψv，通过CAD制图画出滑动圆弧，获取数值，如图3；将所有数据填入表1，表格自动计算出Ks，j。

土钉抗拉承载力和土钉墙整体稳定性计算方法[详细]

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(米):7.430;土钉墙计算宽度b'(米):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(米) 宽度b1(米)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(米) (kN/米3) (°) (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(米) 放坡宽度(米) 平台宽度(米)1 7.43 3.00 100.00土钉数据:序号直径(米米) 长度(米) 入射角(度) 竖向间距(米) 水平间距(米)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.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1.3q 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(米) 抗拉承载力(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算长度(米) 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 米米;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 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(米) 圆心Y(米) 半径R(米) 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(米) 圆心Y(米) 半径R(米) 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 米]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 米]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/米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=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=米G/米Q式中,米G--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定米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/米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为荷载距基坑边线长度;B'为土钉墙计算宽度;米E--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定米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！。

4.1.土钉墙支护计算(手算)

错误!未定义书签。

目录1。

工程概况 (1)2。

求土钉所受土体侧压力p (1)3.求土钉所受的拉力N (2)4。

求土钉长度L (2)5。

求土钉钢筋直径d (3)6．边坡喷混凝土面层计算 (4)7.边坡稳定性验算 (6)7。

1外部整体稳定性验算 (6)7.2内部整体稳定性验算 (7)8.基坑分层开挖高度计算 (9)1.工程概况［例］基坑开挖深度H=7.4m,土钉孔径d 0=0。

1m,土质为一般粘性土，呈坚硬状态，土的内摩擦角ψ=25°，土的粘聚力c=18 kPa 土钉与土体之间的界面粘结强度г=50 kPa ，土的重度γ=19 kN/m 3，地面超荷载q=20 kN/m 2，试求土钉所受的拉力，土钉长度、直径、边坡喷混凝土厚度及配筋并进行边坡稳定性验算。

2.求土钉所受土体侧压力p公式：c 18==0.130.05197.4H γ⨯＞对于c0.05Hγ≤的砂土和粉土即: P=0.55 Ka γH 对于c0.05Hγ＞的一般黏性土即： P 1=0.552c- a 1a K H H K Ka H ⎛ ≤⎝γγγ黏性土P 1 的取值不小于0.2γH已知式中，2a=tan 45-=2K ϕ⎛⎫︒ ⎪⎝⎭0。

4060。

637侧压P 1=21810.4061-7.47.40.637=⨯⎛⎫⨯⨯⨯⨯ ⎪⨯⎝⎭191934。

14 kN/㎡侧压P q =Ka ∙q=0。

406×20=8。

12 kN/㎡侧压力P= P 1+P q =34.14+8.12=42.26 kN/㎡ 3。

求土钉所受的拉力N 公式： 1=pS S cos X Y N θΘ为土钉的倾角，取10°；S X 为土钉水平间距，取1.0m ；S Y 为土钉水竖向距，取1.4m 。

1-41=42.26 1.0 1.4=cos10N ⨯⨯⨯60.08 kN51=42.26 1.0 1.1=cos10N ⨯⨯⨯47.16 kN4。

土钉墙计算与实例_secret

土钉墙的设计一、土钉墙的设计土钉几何尺寸设计土钉长度设计计算公式L＝mH+S0式中：m为经验系数一般可取0.7→1.2；S0为止浆器长度一般可取0.8→1.5m；H为边坡的垂直高度（m）。

土钉间距设计由下式确定s x s y≤k l d h L式中：s x、s y为土钉行距、列距；d h为土钉孔直径，由施工钻机确定，一般为90→200mm；k l为注浆系数，一次压力注浆，取1.5→2.5。

土钉钉材直径d b按下式估算d b＝（20→25）÷1000×s x s y同时按土钉过量伸长或屈服进行土钉直径验算，按界面摩阻力进行锚固力计算。

二、土钉墙内部稳定验算土钉墙土压力计算及潜在破裂面确定假定潜在破裂面为双折线，既墙顶至墙顶以下0.75H范围内的破裂面为直线，其下为斜线（图8-3）。

图8-3潜在破裂面图土钉墙面层土压力简化图土钉墙面层后土压力强度公式为q＝m e kγh式中：m e为工作条件系数，临时支撑为1.1，永久支撑为1.2；k为土压力系数，K＝0.5（k0+k a），k0、k a分别为静止土压力和主动土压力系数；γ为土容重；h为土压力作用点到坡顶的距离，当h≤0.5H时，h取实际值，当h＞0.5H时，h取0.5H。

土压力分布见图8-3。

抗拉断裂验算πd b2f y／4E i≥1.5式中：E i为第I列单根土钉所承担的土压力，E i＝q i s x s y；f y为钉材抗拉设计值（kPa）；q i为第I列单根土钉所在位置面层后土压力强度。

抗拔验算在土压力作用下，土钉应具有足够的界面阻力而不被拔出，应满足下式τπd h L ei／E i≥F s式中：L ei为第i列土钉有效锚固长度；τ为锚孔对砂浆的极限剪应力（kPa）；F s为安全系数，取1.3→2.0，永久工程取大值。

土钉墙的设计内容对于一般土钉墙工程，设计内容为：1、根据总体设计布置确定土钉墙的平、剖面尺寸；2、根据边坡岩土特征确定分层施工高度；3、确定土钉布置方式和间距；4、确定土钉的直径、长度和倾角；5、确定土钉钢筋的类型、直径和构造；6、注浆配比和注浆方式；7、喷射混凝土面板设计及坡顶防护设计；8、土钉墙内部及整体分析；9、排水系统设计；10、现场监测和质量控制设计。

土钉墙规范

6．1 土钉抗拉承载力计算6．1．1 单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求：1.25r0T jk≤T uj（6.1.1）式中T jk——第j根土钉受拉荷载标准值，可按本规程6.1.2条确定。

T uj——第j根土钉抗拉承载力设计值，可按本规程6.1.4条确定。

6．1．2 单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj（6.1.2）式中ζ——荷载折减系数，根据本规程第6.1.3条确定。

e ajk——第j个土钉位置处的基坑水平荷载标准值；s xj、s zj——第j根土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距；αj——第j根土钉与水平面的夹角。

6．1．3 荷载折减系数ζ可按下式计算：6．1．4 对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应按试验确定，基抗侧壁安全等级为三级时可按下式计算（图6.1.4）：T uj=1/r sπd njΣq sik l i（6.1.4）式中r s——土钉抗拉抗力分项系数，取1.3；d nj——第j根土钉锚固体直径；q sik——土钉穿越第i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，应由现场试验确定，如无试验资料，可采用表6.1.4确定；l i——第j根土钉在直线破裂面外穿越第i稳定土体内的长度，破裂面与水平的夹角为（β+ψk）/2。

图6.1.4 土钉抗拉承载力计算简图1―喷射混凝土面层；2―土钉土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值表6.1.4注：表中数据为低压或无压注浆值，高压注浆时可按表4.4.3取值。

6．2 土钉墙整体稳定性验算6．2．1 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（图6.2.1）按下式进行整体稳定性验算：式中n——滑动体分条数；m——滑动体内土钉数；r k——整体滑动分项系数，可取1.3；r0——基坑侧壁重要性系数；w i——第i条分条土重，滑裂面位于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑裂面位于砂土或碎石类土中时，按上覆土层的浮重度计算；b i——第i分条宽度；c ik——第i分条滑裂面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值；ψik——第i分条滑裂面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；θi——第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角；αj——土钉与水平面之间的夹角；L i——第i分条滑裂面处弧长；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体与土体的极限抗拉力，可按本规程第6.2.2条确定。

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