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文檔簡介
1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上土釘墻支護計算書 計算依據(jù): 1、建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ120-2012 2、建筑施工計算手冊江正榮編著 3、實用土木工程手冊第三版楊文淵編著 4、施工現(xiàn)場設施安全設計計算手冊謝建民編著 5、地基與基礎第三版 土釘墻需要計算其土釘?shù)目估休d力和土釘墻的整體穩(wěn)定性。 一、參數(shù)信息 1、基本參數(shù)側壁安全級別二級基坑開挖深度h(m)5土體的滑動摩擦系數(shù)1.3條分塊數(shù)10土釘墻計算寬度B'(m)15基坑外側水位到坑頂?shù)木嚯x(m)1.2基坑內側水位到坑頂?shù)木嚯x(m)5.5基坑地面至抗隆起計算平面之間的距離D(m)2 2、荷載參數(shù)序號類型面荷載q(kPa)荷載寬度b(
2、m)基坑邊線距離a(m)平行基坑邊的分布長度l(m)作用深度d(m)1局布荷載25511 3、土層參數(shù)序號土名稱土厚度(m)坑壁土的重度(kN/m3)坑壁土的內摩擦角(°)粘聚力C (kPa)極限摩擦阻力(kPa)飽和重度(kN/m3)1粘性土2201812120202淤泥質二218121020193紅粘土322201818922 4、土釘墻布置數(shù)據(jù) 放坡參數(shù):序號放坡高度L(m) 放坡寬度W(m)平臺寬度B(m)1512 土釘參數(shù):序號孔徑d(mm)長度l(m)入射角(°)豎向間距Sz(m)土釘桿體材料桿體截面積As(mm2)抗拉強度標準值fyk(N/mm2)抗拉強度設計
3、值fy(N/mm2)11206151.5鋼筋31440036021207151.5鋼筋314400360 5、計算系數(shù)結構重要性系數(shù)01綜合分項系數(shù)F1.25土釘抗拔安全系數(shù)Kt1.6圓弧滑動穩(wěn)定安全系數(shù)Ks1.3抗滑移安全系數(shù)Ksl1.2抗傾覆安全系數(shù)Kov1.3抗隆起安全系數(shù)Khe1.6經(jīng)驗系數(shù)b0.6 二、土釘承載力計算 Ka1=tan2(45°- 1/2)= tan2(45-18/2)=0.528; Ka2=tan2(45°- 2/2)= tan2(45-18/2)=0.528; Ka3=tan2(45°- 3/2)= tan2(45-12/2)=0.65
4、6; Ka4=tan2(45°- 4/2)= tan2(45-20/2)=0.49; 第1層土:0-1.2m(+0) H1'=0h0/i=0/20=0m Pak1上 =1H1'Ka1-2c1Ka10.5=20×0×0.528-2×12×0.5280.5=-17.439kN/m2 Pak1下 =1(h1+H1')Ka1-2c1Ka10.5=20×(1.2+0)×0.528-2×12×0.5280.5=-4.767kN/m2 第2層土:1.2-2m(+0) H2'=1h1/sa
5、ti=24/20=1.2m Pak2上 =sat2H2'-w(h1-ha)Ka2-2c2Ka20.5+w(h1-ha)=20×1.2-10×(1.2-1.2)×0.528-2×12×0.5280.5+10×(1.2-1.2)=-4.767kN/m2 Pak2下 =sat2(H2'+h2)-w(h1-ha)Ka2-2c2Ka20.5+w(h1-ha)=20×(1.2+0.8)-10×(2-1.2)×0.528-2×12×0.5280.5+10×(2-1.2)=7
6、.457kN/m2 第3層土:2-4m(+0) H3'=2h2/sati=40/19=2.105m Pak3上 =sat3H3'-w(h2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+w(h2-ha)=19×2.105-10×(2-1.2)×0.656-2×10×0.6560.5+10×(2-1.2)=12.79kN/m2 Pak3下 =sat3(H3'+h3)-w(h2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+w(h2-ha)=19×(2.105+2)-10×(4-1.2)×0.656-2
7、15;10×0.6560.5+10×(4-1.2)=44.598kN/m2 第4層土:4-5m(+0) H4'=3h3/sati=78/22=3.545m Pak4上 =sat4H4'-w(h3-ha)Ka4-2c4Ka40.5+w(h3-ha)=22×3.545-10×(4-1.2)×0.49-2×18×0.490.5+10×(4-1.2)=27.295kN/m2 Pak4下 =sat4(H4'+h4)-w(h3-ha)Ka4-2c4Ka40.5+w(h3-ha)=22×(3.5
8、45+1)-10×(5-1.2)×0.49-2×18×0.490.5+10×(5-1.2)=43.175kN/m2 1)水平荷載 臨界深度:Z0=Pak2下h2/(Pak2上+ Pak2下)=7.457×0.8/(4.767+7.457)=0.488m; 第1層土 Eak1=0kN; 第2層土 Eak2=0.5Pak2下Z0ba=0.5×7.457×0.488×1=1.82kN; aa2=Z0/3+h3=0.488/3+3=3.163m; 第3層土 Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=2
9、5;(12.79+44.598)×1/2=57.388kN; aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+h4=2×(2×12.79+44.598)/(3×12.79+3×44.598)+1=1.815m; 第4層土 Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=1×(27.295+43.175)×1/2=35.235kN; aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)=1×(2×27.295+43.175)/(3×27.295+3×43.17
10、5)=0.462m; 土壓力合力: Eak=Eaki=0+1.82+57.388+35.235=94.443kN; 合力作用點: aa= (aaiEaki)/Eak=(0×0+3.163×1.82+1.815×57.388+0.462×35.235)/94.443=1.336m; 1、單根土釘?shù)妮S向拉力標準值Nk,j: Nk,j=jPak,jSxjSzj/cosj 其中 -荷載折減系數(shù) j-第j層土釘軸向拉力調整系數(shù) Pak,j-第j層土釘處的主動土壓力強度標準值 Sxj、Szj-土釘之間的水平與垂直距離 j-土釘與水平面的夾角 Nj=0FNk,j=1&
11、#215;1.25×5.32=6.65kNfyAs=400×314=125.6kN 滿足要求! Rk,j/Nk,j=29.423/5.32=5.531Kt=1.6 滿足要求!序號Rk,j/Nk,jNj(kN)fyAs(kN)抗拔安全性抗拉安全性05.5316.65125.6滿足要求滿足要求17.44621.085125.6滿足要求滿足要求 三、土釘墻整體穩(wěn)定性的計算 根據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ120-2012要求,土釘墻應根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動簡單條分法如下圖,按照下式進行整體穩(wěn)定性驗算: 公式中: cj、j 第j土條滑弧面處土的粘
12、聚力(kPa)、內摩擦角(°); bj第j土條的寬度(m); j第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°); lj第j土條的滑弧段長度(m),取ljbj/cosj; qj作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa) ; Gj第j土條的自重(kN),按天然重度計算; uj第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力(kPa),采用落底式截水帷幕時,對地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外側,可取ujwhwaj,在基坑內側,可取ujwhwpj;滑弧面在地下水位以上或對地下水位以下的粘性土,取uj0; w地下水重度(kN/m3); hwaj基坑外側第j土條滑弧面中點的壓力水頭(m);
13、 hwpj基坑內側第j土條滑弧面中點的壓力水頭(m); Rk,k第k根土釘在圓弧滑動面以外的錨固段的極限抗拔承載力標準值與桿體受拉承載力標準值的較小值; k表示第k層土釘?shù)膬A角; k圓弧面在第k層土釘處的法線與垂直面的夾角; v計算系數(shù),取v=0.5sin(k+k)tan, 表示的是第k層土釘與滑弧交點處土的內摩擦角。 把各參數(shù)代入上面的公式,進行計算 可得到如下結果: - 計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第1步 1.658 29.389 -0.784 2.403 2.528 示意圖如下: 計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m)
14、 半徑R(m) 第2步 1.888 29.389 -1.569 4.806 5.056 示意圖如下: 計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第3步 1.725 29.389 -2.615 8.010 8.426 示意圖如下: - 計算結論如下: 第 1 步開挖內部整體穩(wěn)定性安全系數(shù) k= 1.658>=1.300 滿足要求! 標高 -1.500 m 第 2 步開挖內部整體穩(wěn)定性安全系數(shù) k= 1.888>=1.300 滿足要求! 標高 -3.000 m 第 3 步開挖內部整體穩(wěn)定性安全系數(shù) k= 1.725> 1.300 滿足要求! 標高
15、 -5.000 m 四、抗滑動及抗傾覆穩(wěn)定性驗算 1)抗滑動穩(wěn)定性驗算 抗滑動安全系數(shù)按下式計算: f'/Eah1.2 式中,Eah為主動土壓力的水平分量(kN); f'為墻底的抗滑阻力(kN),由下式計算求得: f'=(W+qBaSv) 為土體的滑動摩擦系數(shù); W為所計算土體自重(kN) q為坡頂面荷載(kN/m2); Ba為荷載長度; Sv為計算墻體的厚度,取土釘?shù)囊粋€水平間距進行計算 1級坡:f'/Eah=5.393>1.200,滿足要求! 2)抗傾覆穩(wěn)定性驗算 抗傾覆安全系數(shù)按以下公式計算: MG/MQ 式中,MG-由墻體自重和地面荷載產(chǎn)生的抗傾覆
16、力矩,由下式確定 MG=W×BC×qBa×(B'-B+b×Ba/2) 其中,W為所計算土體自重(kN) 其中,q為坡頂面荷載(kN/m2) Bc為土體重心至o點的水平距離; Ba為荷載在B范圍內長度; b為荷載距基坑邊線長度; B'為土釘墻計算寬度; Mk-由主動土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩,由下式確定 Mk=Eah×lh 其中,Eah為主動土壓力的水平分量(kN); lh為主動土壓力水平分量的合力點至通過墻趾O水平面的垂直距離。 1級坡:MG/MQ=110.065>1.300,滿足要求! 五、坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算 滿布荷載: f1=0 局部荷載: f2=(q1b+q2a+q3W1
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