某工程土釘墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、某工程土釘墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)土釘墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)本計(jì)算依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)。1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號(hào) h(m) (kN/m3) C(kPa) () 極限摩阻(kPa) 計(jì)算方法 土類(lèi)型 1 4.00 10.00 4.00 10.00 18.0 水土分算 填土 2 7.40 15.70 15.00 20.00 48.0 水土分算 填土 表中：h為土層厚度(m), 為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa), 為內(nèi)摩擦角()?；油鈧?cè)水標(biāo)高-13.00m，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-9.00m。2.基本計(jì)算參數(shù)：地面標(biāo)高0.00m，基坑坑底標(biāo)高-6.00m。3.地面超載：序號(hào) 布置方式 作

2、用區(qū)域 標(biāo)高m 荷載值kPa 距基坑邊線m 作用寬度m 1 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 32.70 0.50 4.00 2 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 60.00 4.50 5.00 4.土釘墻布置數(shù)據(jù)：放坡級(jí)數(shù)為1級(jí)坡。序號(hào) 坡高m 坡寬m 坡角 平臺(tái)寬m 1 6.00 0.30 87.14 0.00 土釘數(shù)據(jù)：16 ，M15水泥漿層號(hào) 孔徑(mm) 長(zhǎng)度(m) 入射角(度) 豎向間距(m) 水平間距(m) 1 120.00 10.00 10.00 1.30 1.30 2 120.00 11.00 10.00 1.30 1.30 3 120.00 9.00 10.00 1.30 1.30

3、 4 120.00 9.00 10.00 1.30 1.30 一、水土壓力的計(jì)算1.作用在擋土面上的主動(dòng)土壓力分布：第1層土上部標(biāo)高0.00m，下部標(biāo)高-0.50m Ea1上 = (10.000.00)tg2(45-10.00/2)-24.00tg(45-10.00/2) = -6.71kN/m2(取0.0) Ea1下 = (10.000.50+26.16)tg2(45-10.00/2)-24.00tg(45-10.00/2)+1.000.5010.0-1.000.5010.0tg2(45-10.00/2) = 16.71kN/m2第2層土上部標(biāo)高-0.50m，下部標(biāo)高-4.00m Ea2上

4、= (10.000.50+10.000.00+26.16)tg2(45-10.00/2)-24.00tg(45-10.00/2)+1.000.5010.0-1.000.5010.0tg2(45-10.00/2) = 16.71kN/m2 Ea2下 = (10.000.50+10.003.50+26.16)tg2(45-10.00/2)-24.00tg(45-10.00/2)+1.004.0010.0-1.004.0010.0tg2(45-10.00/2) = 51.71kN/m2第3層土上部標(biāo)高-4.00m，下部標(biāo)高-4.50m Ea3上 = (10.000.50+10.003.50+15.7

5、00.00+26.16)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.004.0010.0-1.004.0010.0tg2(45-20.00/2) = 31.82kN/m2 Ea3下 = (10.000.50+10.003.50+15.700.50+47.59)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.004.5010.0-1.004.5010.0tg2(45-20.00/2) = 48.72kN/m2第4層土上部標(biāo)高-4.50m，下部標(biāo)高-5.00m Ea4上 = (10.000.50+10.003.50+15.700.50

6、+15.700.00+47.59)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.004.5010.0-1.004.5010.0tg2(45-20.00/2) = 48.72kN/m2 Ea4下 = (10.000.50+10.003.50+15.700.50+15.700.50+47.59)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.005.0010.0-1.005.0010.0tg2(45-20.00/2) = 55.12kN/m2第5層土上部標(biāo)高-5.00m，下部標(biāo)高-6.00m Ea5上 = (10.000.50+10.0

7、03.50+15.700.50+15.700.50+15.700.00 +47.59)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.005.0010.0-1.005.0010.0tg2(45-20.00/2) = 55.12kN/m2 Ea5下 = (10.000.50+10.003.50+15.700.50+15.700.50+15.701.00 +21.43)tg2(45-20.00/2)-215.00tg(45-20.00/2)+1.006.0010.0-1.006.0010.0tg2(45-20.00/2) = 55.09kN/m22.主動(dòng)土壓力合力：

8、EA=(0.00+16.71)0.50/2.0+(16.71+51.71)3.50/2.0+(31.82+48.72)0.50/2.0+(48.72+55.12)0.50/2.0+(55.12+55.09)1.00/2.0=225.06kN/m3.主動(dòng)土壓力對(duì)墻底的平衡力矩與力臂： MA=0.000.50/2.05.75+(16.71-0.00)0.50/2.05.67 +16.713.50/2.03.75+(51.71-16.71)3.50/2.03.17 +31.820.50/2.01.75+(48.72-31.82)0.50/2.01.67 +48.720.50/2.01.25+(55.

9、12-48.72)0.50/2.01.17 +55.121.00/2.00.50+(55.09-55.12)1.00/2.00.33 =379.04kN.m/m二、滑動(dòng)穩(wěn)定與傾覆穩(wěn)定的計(jì)算 土作用深度取 h=6.00m； 土作用寬度取 b=5.04m； 土體的自重取 G=6.85kN/m3； 地表的附加荷載 Q=47.59kN/m2； 基坑底部摩擦角為20.0。 土釘墻的抗滑力為 W=(6.005.046.85+5.0447.59)tg20.0=162.74kN/m 滑動(dòng)力為 F=225.06kN/m 抗滑安全系數(shù)為 Kh=162.74/225.06=0.72<1.3 土釘墻的抗傾覆力矩

10、為 Mw=(6.005.046.85+5.0447.59)5.04/2.0=1127.08kN.m/m 傾覆力矩為 Mo=379.04kN.m/m 抗傾覆安全系數(shù)為 Kh=1127.08/379.04=2.97>1.5 三、土釘抗拔承載力的計(jì)算 層號(hào) 有效長(zhǎng)度(m) 抗拉承載力(kN) 受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN) 安全系數(shù) 1 7.09 37.03 58.17 37.03/(1.251.1058.17)=0.46<1.0不滿(mǎn)足! 2 8.90 72.00 72.98 72.00/(1.251.1072.98)=0.72<1.0不滿(mǎn)足! 3 7.70 107.21 64.99 10

11、7.21/(1.251.1064.99)=1.20>1.0滿(mǎn)足! 4 8.51 118.39 50.75 118.39/(1.251.1050.75)=1.70>1.0滿(mǎn)足! 整體結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果如下： 土釘?shù)目估休d力為334.63kN； 土釘?shù)氖芾奢d標(biāo)準(zhǔn)值為246.88kN； 土釘?shù)陌踩禂?shù)為K=334.63/(1.251.10246.88)=0.986<1.0不滿(mǎn)足要求! 四、內(nèi)部整體穩(wěn)定性的計(jì)算 計(jì)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 0.38 48.57 5.18 0.00 6.63 第2步 0.60 53.57 5.85 1.20 9.27 第3步 0.72 53.57 5.91 5.40 12.82 第4步 0.89 53.57 5.38 3.00 10.07 第5步 0.83 53.57 6.00 4.20 11.83 計(jì)算結(jié)論如下： 第 1步開(kāi)挖內(nèi)部整