土釘墻支護(hù)方式計(jì)算

1、第2章土釘墻支護(hù)計(jì)算土釘支護(hù)技術(shù)土釘支護(hù)的概念土釘支護(hù)亦稱錨噴支護(hù)，就是逐層開挖基坑，逐層布置排列較密的土釘（鋼 筋），強(qiáng)化邊坡土體，并在坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土。相應(yīng)的支護(hù)體稱為土 釘墻，它由被加固的土體、放置在土體中的土釘與噴射混凝土面板三個緊密結(jié)合 的部分組成。土釘是其最主要的構(gòu)件，英文名叫Soil Nailing，它的設(shè)置有打入法，旋入法，以及先鉆孔、后置入、再灌漿三種方法。土釘支護(hù)的特點(diǎn)與其它支護(hù)類型相比，土釘支護(hù)具有以下一些特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)：. 土釘與土體共同形成了一個復(fù)合體，土體是支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分。從而 合理的利用了土體的自承能力。.結(jié)構(gòu)輕柔，有良好的延性和抗震性。.施工設(shè)備簡

2、單。土釘?shù)闹谱髋c成孔、噴射混凝土面層都不需要復(fù)雜的技術(shù)和 大型機(jī)具。.施工占用場地少。需要堆放的材料設(shè)備少。.對周圍環(huán)境的干擾小。沒有打樁或鉆孔機(jī)械的轟隆聲，也沒有地下連續(xù)墻施 工時(shí)污濁的泥漿。. 土釘支護(hù)是邊開挖邊支護(hù)，流水作業(yè)，不占獨(dú)立工期，施工快捷。.工程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益好，國內(nèi)外資料表明，土釘支護(hù)的工程造價(jià)能夠比其它支護(hù)低1/21/3.容易實(shí)現(xiàn)動態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工。.1.3 土釘支護(hù)的適用范圍土釘支護(hù)適用于：地下水位以上或經(jīng)人工降水措施后的雜填土、 普通粘土或 弱膠結(jié)的砂土的基坑支護(hù)或邊坡加固。一般可用于標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù) N值在5以上 的砂質(zhì)土與N值在3以上的粘性土。單獨(dú)的土釘墻宜用于深度

3、不大于12m的基坑支護(hù)或邊坡維護(hù)，當(dāng)土釘墻與 放坡開挖、土層錨桿聯(lián)合使用時(shí)，深度可以進(jìn)一步加大。土釘支護(hù)不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂巖、砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土。不得用于 沒有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。1.4 土釘?shù)淖饔脵C(jī)理土釘在復(fù)合土體中有個整體以下幾種作用機(jī)理：.箍束骨架作用：該作用是由于土釘本身的剛度和強(qiáng)度，以及它在土體內(nèi)分布 的空間所決定的。它在復(fù)合土體中起骨架作用，使復(fù)合土體構(gòu)成一個整體， 從而約束土體的變形和破壞。.分擔(dān)作用：在復(fù)合土體內(nèi)，土釘與土體共同承擔(dān)外荷載和自重應(yīng)力，土釘起 著分擔(dān)作用。由于土釘有很高的抗拉、抗剪強(qiáng)度和土體無法相比的抗彎剛度， 所以在土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力逐漸

4、向土釘轉(zhuǎn)移。當(dāng)土體發(fā)生開裂后，土 釘?shù)姆謸?dān)作用更為突出，這時(shí)土釘內(nèi)出現(xiàn)了彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力，從而導(dǎo) 致土釘中的漿體碎裂、鋼筋屈服。土釘墻之所以能夠延遲塑性變形，并表現(xiàn) 出漸進(jìn)性開裂，與土釘?shù)姆謸?dān)作用是密切相關(guān)的。.應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用：當(dāng)荷載增加到一定程度，邊坡表面和內(nèi)部裂縫已發(fā)展到一定寬度，邊坡應(yīng)力達(dá)最大。此時(shí)，下部土釘位于滑裂區(qū)域以外土體中的 部分仍然能夠提供較大的抗力。土釘通過它的應(yīng)力傳遞作用可將滑裂區(qū)域內(nèi) 的應(yīng)力傳遞到后面穩(wěn)定的土體中，分布在較大范圍的土體內(nèi)，降低應(yīng)力集中 程度。.對坡面變形的約束作用：在坡面上設(shè)置的與土釘連在一起的鋼筋網(wǎng)噴射混凝 土面板使發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分

5、。噴射混凝土面板對坡面變形起 到約束作用，面板的約束力取決于土釘表面與土之間的摩阻力，當(dāng)復(fù)合土體 開裂面區(qū)域擴(kuò)大并連成片時(shí)，摩阻力主要來自開裂區(qū)域后的穩(wěn)定復(fù)合土體。.1.5 土釘支護(hù)設(shè)計(jì)1.確定土釘墻結(jié)構(gòu)尺寸(1)在初步設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)基坑環(huán)境條件和工程地質(zhì)資料，確定土釘墻的適 用性，然后確定土釘墻的結(jié)構(gòu)尺寸，土釘墻高度由工程開挖深度決定，開挖面坡 度可取60 0 -90 ,在條件許可時(shí)，盡可能降低坡面坡度。(2) 土釘墻均是分層分段施工，每層開挖的最大高度取決于該土體可以自然站 立而不破壞的能力。在砂性土中，每層開挖高度一般為0.52.0m ,在粘性土中 可以增大一些。開挖高度一般與土釘豎向

6、間距相同， 常用1.01.5m ;每層單次 開挖的縱向長度，取決于土體維持穩(wěn)定的最長時(shí)間和施工流程的相互銜接，一般多用10m長。2.參數(shù)設(shè)計(jì)土釘參數(shù)設(shè)計(jì)主要包括土釘長度、間距、布置、孔徑和鋼筋直徑等。土釘長度在實(shí)際工程中，土釘長度L常采用坡面垂直高度H的60%70%。土釘一 般下斜，與水平面的夾角宜為590。研究表明：對鉆孔注漿型土釘，用于粒 狀土陡坡加固時(shí)，L/H 一般為0.50.8;對打入型土釘，用于加固粒狀土陡坡時(shí)， 其長度比一般為0.50.6.99規(guī)程要求L/H 一般為0.51.2。其實(shí)，在只有飽和 軟土中才會取L/H大于1。土釘直徑及間距土釘直徑D 一般由施工方法確定。打入的鋼筋土釘

7、一般為1632mm ,常是25mm ,打入鋼管一般是50mm ;人工成孔時(shí)，孔徑一般為 70120mm , 機(jī)械成孔時(shí)，孔徑一般為100150mm 。土釘間距包括水平間距（列距） Sx和垂直間距（行距）Sy,其數(shù)值對土釘 墻的整體作用效果有重要影響，大小宜為12m o對于鉆孔注漿土釘，可按6 12倍土釘直徑D選定土釘行距和列距，且宜滿足：Sx Sy K D L式中：K注漿工藝系數(shù)，一次壓力注漿，K=1.52.5;D、L土釘直徑和長度，m；Sx、Sy一土釘水平間距和垂直間距，m 0支護(hù)方案選擇本工程場區(qū)土層在水平方向的分布比較均勻，成層性好，無軟弱土層存在， 建筑場地的地基土為均勻地基?；娱_挖

8、深度位于地下水位以上，不需考慮降水 和護(hù)坡措施，符合土釘墻支護(hù)條件，故選擇土釘墻作為基坑支護(hù)方式。北面土釘墻計(jì)算.3.1 土壓力計(jì)算及土釘布置由設(shè)計(jì)任務(wù)書得基坑開挖深度為 7m ,建筑物6層，每層荷載取12Kpa,距 基坑4m ,則總荷載為12 X6=72Kpa ,建筑物每層3m共18m ,根據(jù)規(guī)范取基 坑深為地面下1m ,按條形基礎(chǔ)擴(kuò)散，則在基坑深度為 5m處有影響，具體如圖 所示，b(Pkcd)10(72 18 1)p 0 2 7 Kpab 2ztan 10 2 5 tan 45b條形基礎(chǔ)寬取10mPk總的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Z -基底至軟弱下臥層距離P-擴(kuò)散后荷載cd 基底自重應(yīng)力值.主動土壓力計(jì)

9、算Eaq hKa 2c Kaq地面荷載(kN );一土的重度(kN/m3);c土層粘聚力(kPa)Ka一主動土壓力系數(shù)，Ka tan2(45 -),為土層內(nèi)摩擦角。Ea(1 1)= -2 X8X0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0 X2.1) X0.704-2 X8 X0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0 X2.1) X0.49-2 X8 X0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.49-2 X8 X0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.4

10、38-2 X9X0.662=22.87(kPa)荷載影響處 Ea； (3 2)=(21 X0.9+18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.438-2 X9 X0.662=31.15(kPa)荷載影響處 Ea；(3 1)=(27+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X0.9)X0.438-2 X9 乂0.662=42.97(kPa)Ea(3 2)=( 27+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X3.2) X0.438-2 X9X0.662=64.13(kPa).土釘參數(shù)及布置土釘墻水平傾角為73.3,即按1:0.3放坡，土釘與水平面的傾角取15, 土

11、釘豎直間距取Sy 1.2m ,水平間距取Sx 1.2m ,機(jī)械成孔，取孔徑130 mm。具體見圖2.2土釘處主動土壓力計(jì)算：Q r O 第1點(diǎn)最大主動土壓力根據(jù)公式：eaq h Ka 2c Kae1.2= 18 X1.2 X0.704-2 X8 X -0.839=1.78(kPa)e2.4=(18.0 X2.1+20.81 X0.3) X0.7-2 X8 X0.49=22.99(kPa)e3.6=(18.0 X2.1+20.81 X1.5) X0.7-2 X8 X0.49=40.47(kPa)e4.8=(18.0 X2.1+20.81 X2.0+21 X0.7) X0.438-2 X9X0.6

12、62=29.3(kPa)e6.0= (27+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21 X1.9) X0.438-2 X9 X0.662=52.17(kPa).3.2 土釘設(shè)計(jì)1.折減系數(shù)計(jì)算120k /tan 45,k tantan 一2土釘墻坡面與水平面夾角，為73.30 （坡度1:0.3）。10 2.1 20 2 23 3.2 24 8 21 35015.3,/3.3 101 tan(一2一)1173.3 10tan2tan73.3,2 , _/tan (45 21.35)0.62 0.820.471.08tan(73.3 20173.3 20 tan2tan73.3/tan2(45

13、 21.35)0.5 0.640.470.68tan(73.3 23)1), 73.3 23 tan2tan73.32/tan2(45 21.35)0.47 0.60.470.6tan(73.3 24)1)73.3 24tan2tan73.32/tan2(45 21.35)0.46 0.580.470.58 2.受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算TeaiSxSy/C0S其中：一荷載折減系數(shù)；eai 第i個土釘位置處的基坑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，(kPa)；Sx、Sy- 土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄健⒋怪遍g距，(m );-土釘與水平面的夾角。T1iea1SxSy / cos=1.08 X1.78 X1.2X1.2/C0S1

14、5 0=2.87T22ea 2 sxsy/COS=0.68 X22.99 X1.2 X1.2/cos15 0 =23.3T33ea3SxSy/COS=0.68 X40.47 X1.2 X1.2/cos15 0 =41.03T44ea4SxSy/CoS=0.6 X29.3 X1.2 X1.2/cos15 0 =26.25ea 5sxsy / COS=0.6 X52.17 X1.2X1.2/cos15 0 =46.67.土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算士釘受拉承載力設(shè)計(jì)值按以下公式計(jì)算:Tuj 1.25 Tj其中：Ti -第i根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，(kN)；Tuj -第i根土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值，(kN)；

15、0 -基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，取1.0 0Tui1.251.251.02.873.59kNTu21.250T21.251.023.329.125kNTu31.251.251.041.0351.29kN1.250T41.251.026.232.75kNTu51.251.251.046.6758.33kN.土釘長度設(shè)計(jì)土釘長度按以下公式計(jì)算:liTuj dujqsik其中：s-土釘受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3;d uj -第j根土釘錨固體直徑，(m );qsik- 土釘穿越第i層土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)取值;查表得 qsik1 18kPa, qsik2 55kPa , qsk3 70kPa ,qsik

16、4 45kPa。li-第i根土釘在直線破裂面外穿越第i穩(wěn)定土體內(nèi)的長度，(m)。I1Tu1 s du1qsik3.59 1.33.14 0.13 180.64mTudu229.13 1.3l3l4l5qsikTu3 sdu3 qsikTudu4qsik3.14 0.13 5551.29 1.33.14 0.13 5532.75 1.33.14 0.13 451.69m2.97m2.32mTu5 du5qsik58.33 1.33.14 0.13 454.13m5、自由段長度的計(jì)算自由段長度按以下公式計(jì)算:(Hhi)sin()Lfi 2sin sin(-)其中：Lfi-第i排土釘自由段長度（m）

17、;H -基坑深度（m ）;-土釘墻坡面與水平面的夾角73.3;-土釘與水平面的傾角取150 ;第1排土釘自由段長度計(jì)算，hi=1.2m(7 1.2)sin(73.3 21.35Lf 1sin73.3sin(73.3 21.3515)=5.8 X0.44/0.85 =3m第1排土釘長度:11 Lf1 L10.64 3 3.64m第2 土釘自由段長度計(jì)算，hi=2.4m73.3 21.35、(7 2.4)sin(2)sin73.3sin(7335 15)=4.6 X0.44/0.85 =2.38m第2 土釘長度：l2 Lf2 L21.69 2.38 4.07m第3 土釘自由段長度計(jì)算，hi=3.6

18、m73.3 21.35、 (7 3.6)sin()Lf373.3 21.35sin73.3sin( 15)=3.4 X0.44/0.85=1.76m第3 土釘長度：l3 Lf3 L32.97 1.76 4.73m第4 土釘自由段長度計(jì)算，hi=4.8m(74.8)sin(Lf473.3 21.352sin73.3sin(735 15)=2.2 X0.44/0.85 =1.14m第4 土釘長度:l4 Lf4 L42.32 1.14 3.46m第5 土釘自由段長度計(jì)算，hi=6.0m73.3 21.35 (7 4.8)sin()Lf573.3 21.35sin73.3sin( 15)=0.44/0

19、.85=0.23m第5 土釘長度：l5Lf5L5 4.13 0.23 4.36m綜合上述計(jì)算結(jié)果及施工因素，取第1排和第4排土釘長度為8m ,第2、3、5排土釘取10m。6、桿體直徑計(jì)算：土釘桿體的鋼筋直徑按以下公式計(jì)算： KTmax1A一T yk其中：As-鋼筋截面面積mm2 ;fyk -普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 N / mm2 ；Tmax-土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值最大值N ;K-土釘抗拔力安全系數(shù)，取1.3。KJ-As ma1 =1.3 X58.33 X103/400=189.57mm 2 fyk選取 HRB400 鋼筋口 16, As 201.1mm2縱向受力鋼筋去上16,面層混凝土厚度取10

20、0 mm,鋼筋網(wǎng)采用 8 200。2.3.3 土釘墻驗(yàn)算1、土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算其中：Fsd-土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù),取 1.3;Tu-土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力(N);d - 土釘直徑(M );-界面粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。查表得：1 60kPa ,2 70kPa,360kPa(1)、第1排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算Lf 1FsdTw1.3 3.59 10333.14 0.13 607 3.19m 8m 103才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(2)、第2排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算3.7m 10m,FsdTw re。 1.3 29.13 103L f 22.38od 23.14 0.13 70 103才兩足內(nèi)部抗拔力要求

21、0(3)、第3排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算Lf3 X 1.76 51.29 103 3 4.09m 10md 33.14 0.13 70 103才兩足內(nèi)部抗拔力要求(4)、第4排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算FsdTw1.3 32.75 103Lf4 dw 1.14-2.88m 8md 43.14 0.13 60 103才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(5)、第5排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算3Lf5w 0.23 -3 5&33 0 3 3.33m 10m ,滿足內(nèi)部抗拔力要求。d 53.14 0.13 60 1032.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算作用在墻后滑移合力為土體主動土壓力EaxEaxq ih， 2G ,KaiSxSy作用在墻底斷面

22、的抗滑合力FF W qB Sx tan其中：W-墻體自重(kN );B - 土釘墻寬度(m),本設(shè)計(jì) B (0.4 0.8)H (0.4 0.8)7m (2.8 5.6) m取5m。W BH =5 X7X18.4=644KN=18.4KN/mm 3F抗滑安全系數(shù)Kh滿足下式：Kh 一11.2EaxEax q iHi Kai2g . KaiSxSy=(18X2.1 X0.704 ) -2 X8X0.839+(18 X2.1+20.81 X1.2) 0.49-2 X8X0.7 +(27+18 X2.1+20.81 X2+21 X2.9) 0.438-2 X9 X0.6621.22=147.28KN

23、FiW qB Sx tan(644 27 5)1.2tan21.350=365.4KNKhFi 365.4KNEax 147.28KN2.48 1.2,滿足抗滑穩(wěn)定性要求3.抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算B抗傾覆力矩M w : M w W qB Sy 一2H傾覆力矩 MO： M0 q ihi Kai 2cKaiSxSy-3抗傾覆安全系數(shù)要滿足以下公式:M wKq w 1.3M0B抗傾覆力矩Mw： Mw W qBSy 一 y 2(644 27 5)1.2 1=2337KN傾覆力矩M 0 ： M 0q ihiKai八H2G . Kai SxSy 3147.28 73=343.65 KN抗傾覆安全系數(shù)要滿足以下公

24、式:KqMw 233768M 0343.65.1.3滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求2.3南面教學(xué)樓土釘墻計(jì)算土壓力計(jì)算及土釘布置由設(shè)計(jì)任務(wù)書得基坑開挖深度為 7m ,建筑物6層，每層荷載取12Kpa,距 基坑5m ,則總荷載為12 X6=72Kpa ,建筑物每層3m共18m ,根據(jù)規(guī)范取基 坑深為地面下1m ,按條形基礎(chǔ)擴(kuò)散，則在基坑深度為 6m處有影響，具體如圖 所示，P b（Pk cd）10（72 18 1）。24.55Kpab 2ztan 10 2 6 tan 45b條形基礎(chǔ)寬取10mPk總的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Z-基底至軟弱下臥層距離P-擴(kuò)散后荷載Cd 基底自重應(yīng)力值.主動土壓力計(jì)算Eaq h Ka 2c

25、 Kaq地面荷載（kN ）;一土的重度（kN/m3）;c土層粘聚力（kPa）Ka一主動土壓力系數(shù)，Ka tan2 （45。-） ,為土層內(nèi)摩擦角。Ea(1 1)= -2 X8X0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0 X2.1) X0.704-2 X8 X0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0 X2.1) X0.49-2 X8 X0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.49-2 X8 X0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.438-2 X9X0

26、.662=22.87(kPa)荷載影響處 Ea； (3 2)=(21 X1.9+18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.438-2 X9 X0.662=40.35(kPa)荷載影響處 Ea； (3 1)=(24.55+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X1.9) X0.438-2 X9X0.662=51.1(kPa)Ea(3 2)=( 24.55+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X3.2) X0.438-2 X9 X0.662=63.06(kPa).土釘參數(shù)及布置土釘墻水平傾角為73.3,即按1:0.3放坡，土釘與水平面的傾角取15, 土釘Q

27、豎直間距取sy 1.2m ,水平間距取sx 1.2m ,機(jī)械成孔，取孔徑130 mm。具體見圖2.2土釘處主動土壓力計(jì)算：第1點(diǎn)最大主動土壓力根據(jù)公式：eaq h Ka 2c； Kae1.2= 18 X1.2 X0.704-2 X8 X0.839=1.78(kPa)e2.4=(18.0 X2.1+20.81 X0.3) X0.7-2 X8 X0.49=22.99(kPa)e3.6=(18.0 X2.1+20.81 X1.5) X0.7-2 X8 X0.49=40.47(kPa)e4.8=(18.0 X2.1+20.81 X2.0+21 X0.7) X0.438-2 X9X0.662=29.3(

28、kPa)e6.0= (24.55+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21 X1.9) X0.438-2 X9 X0.662=51. 1(kPa)土釘設(shè)計(jì)1.折減系數(shù)計(jì)算tank 15.3 tanH) -1-/tan2(45 21.35)12, 73.3 10 tan73.3)tan -1- /tan0.62 0.820.471.08 450 2 x k tan2tan2土釘墻坡面與水平面夾角，為73.30 (坡度1:0.3)。21.350tan(73.3 202tan73.3 2022/tan2(45 21.35)tan73.310 2.1 20 2 23 3.2 24 80.5 0.

29、640.470.68,73.3tan(一223)173.3 23tan21tan73.32/tan2(4521.35)0.47 0.60.470.6,73.3 2411-2,4 tan() /tan (45 21.35)2, 73.3 24 tan73.3tan20.46 0.580.470.58.受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Teaisxsy / cos其中：一荷載折減系數(shù)；eai 第i個土釘位置處的基坑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，(kPa)；Sx、Sy- 土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄?、垂直間距，(m );-土釘與水平面的夾角。T11 ea1 sx sy / cos=1.08 X1.78 X1.2X1.2/cos15

30、0=2.87T22ea2sxsy/cos=0.68 X22.99 X1.2 X1.2/cos15 0=23.3T33ea3sxsy/cos=0.68 X40.47 X1.2 X1.2/cos15 0 =41.034,4SxSy / cos=0.6 X29.3 X1.2 X1.2/cos15 0 =26.25ea 5sxsy / cos=0.6 X51.1 X1.2 X1.2/cos15 0 =45.71.土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算士釘受拉承載力設(shè)計(jì)值按以下公式計(jì)算:Tuj 1.25 Tj其中：Ti -第i根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，(kN)；Tuj -第i根土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值，(kN)；0 -基坑側(cè)

31、壁重要性系數(shù)，取1.0oTui1.251.251.02.873.59kNTu21.250T21.251.023.329.125kNTu31.251.251.041.0351.29kN1.250T41.251.026.232.75kN1.250T51.251.045.7157.14kN4.土釘長度設(shè)計(jì)土釘長度按以下公式計(jì)算:liTuj dujqsik其中:s-土釘受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3;d 3 -第j根土釘錨固體直徑,(m );qsik- 土釘穿越第i層土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)取值；查表得 qsiki18kPa, qsik2 55kPa , qsk3 70kPa ,qsik4 45kPa。

32、li-第i根土釘在直線破裂面外穿越第i穩(wěn)定土體內(nèi)的長度，(m)。I1Tu1 s du1qsik3.59 1.33.14 0.13 180.64 mI3l4I5Tudu2qsikTu3 sdu3 qsikTudu4qsik29.13 1.33.14 0.13 5551.29 1.33.14 0.13 5532.75 1.33.14 0.13 451.69m2.97m2.32mTu5 du5qsik57.14 1.33.14 0.13 454.04m5、自由段長度的計(jì)算自由段長度按以下公式計(jì)算:(Hhi)sin()Lfi 2sin sin()其中：Lfi-第i排土釘自由段長度H -基坑深度(m)；

33、-土釘墻坡面與水平面的夾角73.30;-土釘與水平面的傾角取150 ;第1排土釘自由段長度計(jì)算，hi=1.2m73.3 21.35、(7 1.2)sin(2)Lf173.3 21.35sln73.3sln( 15)=5.8 X0.44/0.85=3m第1排土釘長度：11 Lf1L1 0.64 3 3.64m第2 土釘自由段長度計(jì)算，hl=2.4m(7 2.4)sin(73.3 21.35Lf2sin 73.3sin(73.3 21.35 ,、 15) 2=4.6 X0.44/0.85=2.38m第2 土釘長度:l2 Lf2L2 1.69 2.38 4.07m第3 土釘自由段長度計(jì)算，hi=3.

34、6m(7 3.6)sin(Lf 3sin 73.3sin(73.3 21.35)273.3 21.35 15)2=3.4 X0.44/0.85 =1.76m第3 土釘長度:l3 Lf3 L32.97 1.76 4.73m第4 土釘自由段長度計(jì)算，hi=4.8m(7 4.8)sin(Lf4 sin73.3sin(73.3 21.352)73.3 21.35 15)2=2.2 X0.44/0.85=1.14m第4 土釘長度：l4 Lf4 L42.32 1.14 3.46m第5 土釘自由段長度計(jì)算，hi=6.0mLf 573.3 21.35(7 4.8)sin().，3.3 21.35sin73.3

35、sin( 15)=0.44/0.85=0.23m第5 土釘長度：l5 Lf5 L5 4.04 0.23 4.27m綜合上述計(jì)算結(jié)果及施工因素，取第1排和第4排土釘長度為8m ,第2、3、5排土釘取10m 。6、桿體直徑計(jì)算:土釘桿體的鋼筋直徑按以下公式計(jì)算:八KTmaxaS fyk其中：As-鋼筋截面面積mm2 ;fyk -普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值N / mm2Tmax- 土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值最大值N ；K - 土釘抗拔力安全系數(shù)，取1.3。As KTa=1.3 X57.14 X103/400=185.71mm 2fyk選取 HRB400 鋼筋口 16, As 201.1mm2縱向受力鋼筋去上1

36、6,面層混凝土厚度取100 nlm，鋼筋網(wǎng)采用 8200。2.3.3 土釘墻驗(yàn)算1、土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算其中：Fsd-土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù),取 1.3;Tu-士釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力（N）;d - 土釘直徑（M ）;-界面粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）。查表得：1 60kPa ,2 70kPa,360kPa（1）、第1排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算LFsdTw&f 1.3d 131.3 3.59 103.14 0.13 60 1033.19m 8m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0（2）、第2排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算FsdTw OQQ 1.3 29.13 103Lf 2 2.38 od 23.14 0.13 70 1033.7

37、m10m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(3)、第3排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算FsdTw1.3 51.29 103L f 31.76od 33.14 0.13 70 1034.09m10m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(4)、第4排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算LFsdTw1 141.3 32.75 103f4 d 4.3.14 0.13 60 1032.88m8m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(5)、第5排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算,FsdTw 1.3 57.14 103L f 50.237d 53.14 0.13 60 1033.20m10m,滿足內(nèi)部抗拔力要求。2.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算作用在墻后滑移合力為土體主動土壓力EaxEaxq ih

38、i Kai 2G ,KaiSxSy作用在墻底斷面的抗滑合力RFiW qB Sx tan其中：W-墻體自重(kN );B - 土釘墻寬度(m),本設(shè)計(jì) B (0.4 0.8)H(0.4 0.8)7m (2.8 5.6)m取5m。W BH =5 X7X18.4=644KN=18.4KN/mm3抗滑安全系數(shù)Kh滿足下式：Kh E 1.2EaxEaxq iHi Kai 2g . Kai SxSy=(18X2,1 X0.704 ) -2 X8X0,839+(18 X2.1+20.81 X1,2) 0.49-2 X8X0.7 +(22.45+18 X2.1+20.81 X2+21 X2.9) 0,438-

39、2 X9 X0.662 1.22=145.74KNFiW qB Sx tan(644 22,45 5)1.2tan 21.350=354.73KN1.2,滿足抗滑穩(wěn)定性要求Fi 354.73KNKh2.43Eax 145.74 KN3,抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆力矩M w ： M wB qB Sy 一 2Hi hi K ai2ci , K ai SxSy 3抗傾覆安全系數(shù)要滿足以下公式:Kq 霽3B抗傾覆力矩Mw： Mw W qB Sy-y 25(644 22,45 5)1.2 -=2268.75KN mq ihjKai一 一H2Cj - if K ai SxSy 3145.74 -3=340.0

40、6 KN抗傾覆安全系數(shù)要滿足以下公式:Kq% 1.3M0MwMo2268.75 6.67 1.3340.06滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求2.3西面土釘墻計(jì)算土壓力計(jì)算及土釘布置由設(shè)計(jì)任務(wù)書得基坑開挖深度為 7m ,建筑物7層，每層荷載取12Kpa,距 基坑4.5m ,則總荷載為12 X7=84Kpa ,建筑物每層3m共21m ,根據(jù)規(guī)范取 基坑深為地面下1.4m,按條形基礎(chǔ)擴(kuò)散，則在基坑深度為 5.9m處有影響，具 體如圖所示，P b(Pk10(84 18 1.4)po 26.7 3Kpab 2ztan 10 2 6 tan 45b條形基礎(chǔ)寬取10mPk總的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Z-基底至軟弱下臥層距離P-擴(kuò)散后

41、荷載cd 基底自重應(yīng)力值.主動土壓力計(jì)算Eaq h Ka 2c Kaq地面荷載（kN ）;一土的重度（kN/m3）;c土層粘聚力（kPa）Ka一主動土壓力系數(shù)，Ka tan2（450 ）,為土層內(nèi)摩擦角Ea(1 1)= -2 X8X0.839=-13.42(kPa)Ea(1 2)=(18.0 X2.1) X0.704-2 X8 X0.839=13.19(kPa)Ea(2 1)=(18.0 X2.1) X0.49-2 X8 X0.7=7.32(kPa)Ea(2 2)=(18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.49-2 X8 X0.7=27.72(kPa)Ea(3 1)=(18.0 X2

42、.1+20.81 X2.0) X0.438-2 X9X0.662=22.87(kPa)荷載影響處 Ea； (3 2)=(21 X1.9+18.0 X2.1+20.81 X2.0) X0.438-2 X9 X0.662=40.35(kPa)荷載影響處 Ea； (3 1)=(26.73+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X1.8) X0.438-2 X9X0.662=51.13(kPa)Ea(3 2)=( 26.73+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21.00 X3.2) X0.438-2 X9 X0.662=64.01(kPa).土釘參數(shù)及布置土釘墻水平傾角為73.

43、30 ,即按1:0.3放坡，土釘與水平面的傾角取150 , 土釘豎直間距取Sy1.2m,水平間距取sx 1.2m,機(jī)械成孔，取孔徑130 mm。具體見圖2.2土釘處主動土壓力計(jì)算：第1點(diǎn)最大主動土壓力根據(jù)公式：eaq h Ka 2c, Kae1.2= 18 X1.2 X0.704-2 X8 X0.839=1.78(kPa)e2.4=(18.0 X2.1+20.81 X0.3) X0.7-2 X8 X0.49=22.99(kPa)e3.6=(18.0 X2.1+20.81 X1.5) X0.7-2 X8 X0.49=40.47(kPa)e4.8=(18.0 X2.1+20.81 X2.0+21

44、X0.7) X0.438-2 X9X0.662=29.3(kPa)e6.0= (26.73+18.0 X2.1+20.81 X2.0+21 X1.9) X0.438-2 X9 X0.662=52.05(kPa)2.3.2 土釘設(shè)計(jì)1.折減系數(shù)計(jì)算tank - /tan2 450 24ktan2tan2土釘墻坡面與水平面夾角，為73.30 (坡度1:0.3)。10 2.1 20 2 23 3.2 24 8 o15.321.35tan(-73.3 10173.3 10tan2tan73.32/tan2 (4521.35)0.62 0.820.471.0873.3 20 tan(-2173.3 20

45、 tan2tan73.32， 一/tan (4521.35)0.5 0.640.470.68. J3.3tan(一2173.3 23tan21tan73.32/tan2(4521.35)0.47 0.60.470.6tan(73.324)173.3 24 tan2tan73.32/tan2(4521.35)0.46 0.580.470.58.受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算TeaiSxSy / cos其中：一荷載折減系數(shù);eai -第i個土釘位置處的基坑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,(kPa)；Sx、Sy- 土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄?、垂直間距，（m ）;-土釘與水平面的夾角。Ti1ea1SxSy/COS=1.08 X1.

46、78 X1.2X1.2/COS15 =2.87T22ea 2 sxsy/COS=0.68 X22.99 X1.2 X1.2/cos15 0=23.3T33ea3SxSy/COS=0.68 X40.47 X1.2 X1.2/cos15 0=41.03T44ea 4 sxs y / cos=0.6 X29.3 X1.2 X1.2/cos15 0=26.2T55ea5SxSy/coS=0.6 X52.05 X1.2 X1.2/cos15 0=46.56.土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算士釘受拉承載力設(shè)計(jì)值按以下公式計(jì)算:口 1.25 0Tj其中：Ti -第i根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，(kN)；丁川-第i根土釘受

47、拉承載力設(shè)計(jì)值，(kN)；0-基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，取1.0。Tui 1.25Tu2 1.25Tu3 1.25Tu4 1.25 TOC o 1-5 h z Tu51.250T11.250T21.250T3 1.250T41.250T51.251.0 2.871.0 23.31.0 41.031.0 26.21.0 46.563.59kN29.125kN51.29kN32.75kN58.2kN.土釘長度設(shè)計(jì)土釘長度按以下公式計(jì)算：- sduj qsik取 1.3;(m)；其中：s- 土釘受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，duj-第j根土釘錨固體直徑，qsik- 土釘穿越第i層土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)取值;查表得

48、 qsik1 18kPa, q 55kPa , q 70kPa 45kPa。li-第i根土釘在直線破裂面外穿越第i穩(wěn)定土體內(nèi)的長度，(m)。IiTu1 sdu1qsik3.59 1.33.14 0.13 180.64mTudu229.13 1.3l3Tu3 du3l44 du4qsikqsikqsik3.14 0.13 5551.29 1.33.14 0.13 5532.75 1.33.14 0.13 451.69m2.97m2.32mu5 sdu5 qsik58.2 1.33.14 0.13 454.11m5、自由段長度的計(jì)算自由段長度按以下公式計(jì)算:(H hi)sin(kL 2_Lfi k

49、 sin sin(一-其中：Lfi-第i排土釘自由段長度（m）;H -基坑深度（m）；-土釘墻坡面與水平面的夾角73.3;-土釘與水平面的傾角取15 ;第1排土釘自由段長度計(jì)算，hi=1.2m73.3 21.35(7 1.2)sin()Lf173.3 21.35sin73.3sin( 15)=5.8 X0.44Z0.85 =3m第1排土釘長度：11Lf1 L1 0.64 3 3.64m第2 土釘自由段長度計(jì)算，hi=2.4m73.3 21.35、(7 2.4)sin()Lf2 273.3 21.35 sin73.3sin( 15)=4.6 X0.44Z0.85 =2.38m第2 土釘長度:l2

50、 Lf2L21.69 2.38 4.07m第3 土釘自由段長度計(jì)算，hi=3.6m73.3 21.35 (7 3.6)sin()Lf373.3 21.35sin73.3sin( 15)=3.4 X0.44Z0.85=1.76m第3 土釘長度：l3 Lf3 L32.97 1.76 4.73m第4 土釘自由段長度計(jì)算，hi=4.8m(74.8)sin(Lf473.3 21.352sin73.3sin(735 15)=2.2 X0.44Z0.85 =1.14m第4 土釘長度：14 Lf4L42.32 1.14 3.46m第5 土釘自由段長度計(jì)算，hi=6.0m73.3 21.35(7 4.8)sin

51、()Lf5 273.3 21.35 sin73.3sin( 15)=0.44/0.85 =0.23m第5 土釘長度:l5 Lf5 L5 4.11 0.23 4.34m綜合上述計(jì)算結(jié)果及施工因素，取第1排和第4排土釘長度為8m ,第2、3、5排土釘取10m 。6、桿體直徑計(jì)算:土釘桿體的鋼筋直徑按以下公式計(jì)算:KTmaxfI yk其中：As-鋼筋截面面積mm2 ;fyk -普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值N / mm2 ; TOC o 1-5 h z Tmax- 土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值最大值N ；K-土釘抗拔力安全系數(shù)，取1.3。KT cAs 嗅=1.3 X58.2 X103/400=189.15mm2fy

52、k選取 HRB400 鋼筋北 16, As 201.1mm2縱向受力鋼筋去衛(wèi)16,面層混凝土厚度取100 nlm，鋼筋網(wǎng)采用 8200。2.3.3 土釘墻驗(yàn)算1、土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算. FsdTuf T-其中：Fsd-土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù),取 1.3;Tu-土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力(N);d - 土釘直徑(M );-界面粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。查表得：1 60kPa ,2 70kPa,360kPa(1)、第1排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算LFsdTwqf13d 11.3 3.59 1033.14 0.13 60 1033.19m 8m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(2)、第2排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算,FsdTw1.3 29.13 103Lf 22.38od 23.14 0.13 70 1033.7m10m才兩足內(nèi)部抗拔力要求0(3)、第3排土釘?shù)膬?nèi)部抗拔力驗(yàn)算LFsdTw 1 761.3 51.29 1