一、参数信息 :
1、基本参数:
侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度 h为5.600m (已经整体开挖2.2~2.6 m), 土 钉墙计算宽度b'为25.00 m, 土体的滑动摩擦系数按照tan计算,©为坡角水平面所在土 层内的内摩擦角,条分块数为 4;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为 2.000 m (2.6+2=4.6m),基坑内侧水位到坑顶的距离为 6.000 m。
2、 荷载参数:
局部面荷载q取10.00kPa,距基坑边线距离b。为1.5 m,荷载宽度bi为2 m。
3、 地质勘探数据如下::
填土厚度为3.00 m,坑壁土的重度Y为17.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角©为14.00 ° 内聚力C为8.00 kPa,极限摩擦阻力18.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。粘性土厚度为 6.00 m,坑壁土的重度Y为1,8.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角©为20.00 °内聚力C为23.50 kPa,极限摩擦阻力65.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。
4、 土钉墙布置数据:
放坡高度为5.60 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用 120.00 mm,长度为6.00 m,入射角为20.00 ° 土钉距坑顶为1.00 m(-3.6,m),水平间距 为1.50 m。
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=1.25 ®Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算: Tjk = Z ajkSxjSzj/COS ja 其中Z --荷载折减系数
eajk --土钉的水平荷载
Sxj、 Szj --土钉之间的水平与垂直距离 a --土钉与水平面的夹角
Z按下式计算:
Z =tan[(-(|k)/2](1/(tan((
k)/2+-1/tan
B )/向45 - © /2)
其中B-土钉墙坡面与水平面的夹角。
©--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=E {[( i沦zj)+qo]系ai-2c(Kai)1/2} 2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算 Tuj=(1/ s) nrdX qsikli
其中 dnj --土钉的直径。
YS --土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik --土与土钉的摩擦阻力。根据 JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。
li --土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
经计算土钉抗拉承载力为Tuj=18.58kN,受拉荷载标准值R=0.55 kN, Tuj > R,符合 要求。根据 R=N >0.9 S S, S=n (ds/2) 2,直径ds至少应取:1.534 mm,根据 JGJ120-1999 建筑基坑支护技术规程 6.3.1规定,钢筋直径取 16 mm。
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:
F」=Z 53 +迄(叫+汕)CW冈tail險+ EX
!=1
>=]
J=1
cos(o * + q )+丄win 匕 +
n
-巧乩E (叱+ g(A )血q艺o
}-}
公式中:
Y --滑动体分项系数,取1.3; Y --基坑侧壁重要系数; e --第i条土重;
bi --第i分条宽度;
Cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值; 枷--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
0 --第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角; a --土钉与水平面之间的夹角;
Li--第i条土滑裂面的弧长; s --计算滑动体单元厚度;
Tnj--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。 Tnj= n dj 刀 qsikl nj
Inj --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(m) 圆心Y(m) 第1 步
1.833
51.949
-2.897
2.814
示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第2步
1.889
29.318 -4.069 9.492
示意图如下:
半径R(m) 4.039
半径R(m) 10.327
6
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数 -1.000 m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数 -5.600 m]
Fs= 1.833>1.30满足要求![标高 Fs= 1.889>1.30满足要求![标高
四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
R
(1) 抗滑动稳定性验算 抗滑动安全系数按下式计算: KH=f/Eah> 1.3
式中,Eah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=卩(W+cqBv)
卩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/m2); Ba为荷载长度;
Sv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:KH=2.11488640847547616E291>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: KQ=MG/MQ
式中,MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定 M G=W< BC xqBa XB'-B+b Ba/2) 其中,W为所计算土体自重(kN) 其中,q为坡顶面荷载(kN/m2) Be为土体重心至o点的水平距离; Ba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;
ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定 Mk = EahXh
其中,Eah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 0水平面的垂直距离。 1级坡:KQ=374.70>1.5,满足要求!
13.2渗沥液池( ZK140 处) 31轴处深基坑开挖支护计算
一参数信息 :
1、 基本参数:
侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度 h为8.300m (已经整体开挖2.2~2.6 m), 土 钉墙计算宽度b'为16.00 m, 土体的滑动摩擦系数按照tan计算,©为坡角水平面所在土 层内的内摩擦角,条分块数为 1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为 3.000 m,基坑内侧水位到坑顶的距离为9.000 m。
2、 荷载参数:
局部面荷载q取 10.00kPa,距基坑边线距离bo为1.5 m,荷载宽度E为2 m。
3、 地质勘探数据如下::
根据地勘报告粘性土厚度为3.60 m,坑壁土的重度 伪18.00 kN/m3,坑壁土的内 摩擦角©为20.00 °内聚力C为23.51 kPa,极限摩擦阻力65.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。粉砂厚度为7.30 m,坑壁土的重度伪18.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角©为 25.00 °内聚力C为11.50 kPa,极限摩擦阻力40.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。
4、 土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4.50 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为2.00 m。第二层放坡 高度为3.80 m,放坡宽度为1.00 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用120.00 mm, 长度为6.00 m,入射角为20.00° 土钉距坑顶为1.00 m(-3.6m),水平间距为1.5 m。
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=1.25 ®Tjk
1、 其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算: Tjk= Zesjsj/cos ja
其中Z --荷载折减系数
eajk --土钉的水平荷载
sxj、 szj --土钉之间的水平与垂直距离
aj -- 土钉与水平面的夹角
Z按下式计算:
Z =tan[(-(|ik)/2](1/(tan(( k)/2+-1/tan B )角45 - © /2)
其中/-土钉墙坡面与水平面的夹角。
©--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=E {[( i沦Zj)+q0]系ai-2c(Kai)1/2} 2、 土钉抗拉承载力设计值 Tuj 按照下式计算 Tuj =(1/ s) nnjjX qsikli
其中 dnj --土钉的直径。
卩--土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik --土与土钉的摩擦阻力。根据 JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。 li - -土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
经计算土钉抗拉承载力为76.67kN。受拉荷载标准值为0.00kN。钢筋的直径ds至 少应取:0.00 mm。根据JGJ120-199S建筑基坑支护技术规程6.3.1规定,钢筋直径取16 mm。
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:
此二工S3 +迄(% +汕)遇畋tan % +
B=1
>=]
J=1
n
-巧気E他+ g(A )血q k o
1=1
公式中:
Y --滑动体分项系数,取1.3; Y --基坑侧壁重要系数; e --第i条土重;
bi --第i分条宽度;
Cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值; 枷--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
6 --第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角; a --土钉与水平面之间的夹角;
Li--第i条土滑裂面的弧长; s --计算滑动体单元厚度;
Tnj--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。
Tnj= n dj 刀 qsikl nj
Inj --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(m) 圆心Y(m) 第1 步
10.144
62.274 -6.861 4.862
示意图如下:
计算步数 安全系数
滑裂角(度)圆心X(m)
圆心Y(m)半径R(m) 8.409
R(m)
第2 步 8.375 29.338 -2.987 7.489 8.063
示意 图如下:
半径
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第3步
9.317
29.549
-1.325
12.394
示意图如下:
寸
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 10.144>1.30 满足要求!
-1.000 m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 8.375>1.30 满足要求!
-4.500 m]
第3步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 9.317>1.30 满足要求! -8.300 m]
四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
半径R(m) 12.464
[标
[标咼咼
(1) 抗滑动稳定性验算 抗滑动安全系数按下式计算: KH=f/Eah> 1.3
式中,Eah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=卩(W+cqBv)
卩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/m2); Ba为荷载长度;
Sv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:KH=5.21438670803850496E291>1.3 满足要求! 2级坡:KH=1.50569676314471328E292>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: KQ=MG/MQ
式中,MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定 M G=W Be XqBa >ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定 M k = EahXh
其中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾 0水平面的垂直距离。 1级坡:KQ=73.52>1.5,满足要求! 2级坡:KQ=1227.72>1.5,满足要求!
13.3渗沥液池( ZK140 处) 35轴处深基坑开挖支护计算
一参数信息 :
1、 基本参数:
侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度 h为8.300m (已经整体开挖2.2~2.6 m), 土 钉墙计算宽度b'为16.00 m, 土体的滑动摩擦系数按照tan计算,©为坡角水平面所在土 层内的内摩擦角,条分块数为 1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为 3.000 m,基坑内侧水位到坑顶的距离为9.000 m。
2、 荷载参数:
局部面荷载q取 10.00kPa,距基坑边线距离b。为1.5 m,荷载宽度“为2 m。
3、 地质勘探数据如下::
根据地勘报告粘性土厚度为3.60 m,坑壁土的重度 伪18.00 kN/m3,坑壁土的内 摩擦角©为20.00 °内聚力C为23.51 kPa,极限摩擦阻力65.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。粉砂厚度为7.30 m,坑壁土的重度伪18.00 kN/m3,坑壁土的内摩擦角©为 25.00 °内聚力C为11.50 kPa,极限摩擦阻力40.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。
4、 土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4.50 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为3.00 m。第二层放坡 高度为3.80 m,放坡宽度为1.00 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用120.00 mm, 长度为6.00 m,入射角为20.00 ° 土钉距坑顶为1.00 m(-3.6m),水平间距为1.5 m。
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=1.25 YTjk
1、 其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算: Tjk= ZajkSjSj/COS ja 其中z --荷载折减系数
eajk --土钉的水平荷载
Sxj、 Szj --土钉之间的水平与垂直距离
aj --土钉与水平面的夹角
z按下式计算: z =tan[(-(|ik)/2](1/(tan((
k)/2+-1/tan
B )/面45 - © /2)
其中/-土钉墙坡面与水平面的夹角。
©--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=E {[( i沦Zj)+q0]系ai-2c(Kai)1/2} 2、 土钉抗拉承载力设计值 Tuj 按照下式计算 Tuj =(1/ s) nnjjX qsikli
其中 dnj --土钉的直径。
YS --土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik --土与土钉的摩擦阻力。根据 JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。 li - -土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
经计算土钉抗拉承载力为76.67kN。受拉荷载标准值为0.00kN。钢筋的直径ds至 少应取:0.00 mm。根据JGJ120-199S建筑基坑支护技术规程6.3.1规定,钢筋直径取16
mm。
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, 体稳定性验算:
按照下式进行整
F严工S3 +江(叫+ g曲)曲仇伽矗十工岛*
-sin
(日
公式中:
j + fijtan%
-听兀E (叱+弘bjsin QF J=I
Y --滑动体分项系数,取1.3; Y --基坑侧壁重要系数;
G
--第i条土重;
bi --第i分条宽度;
Cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值; 枷--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
0 --第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角; a --土钉与水平面之间的夹角;
Li--第i条土滑裂面的弧长;
s --计算滑动体单元厚度;
Tnj--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 Tnj= n dj 刀 qsikl nj
Inj --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(m) 圆心Y(m) 第1 步
10.144
62.274 -6.861 4.862
示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第 2步 8.375 29.338 -2.987
7.489
示意图如下:
半径R(m) 8.409
R(m) 8.063
半径 ro
i<
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第3步 示9.231
29.619
-0.133
12.233
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= 10.144>1.30 满足要求! -1.000 m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 8.375>1.30 满足要求!
-4.500 m]
第3步开挖内部整体稳定性安全系数
Fs= 9.231>1.30 满足要求!
半径R(m) 12.234
[标
咼[标咼-8.300 m]
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: KH=f/Eah> 1.3
式中,Eah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=卩(W+qBSv)
卩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/m2); Ba为荷载长度;
Sv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:KH=5.21438670803850496E291>1.3 满足要求! 2级坡:KH=1.50569676314471328E292>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=M G/M Q
式中, MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定 M G=W Be XqBa >ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定 M k = EahXh
其中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
lh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:KQ=72.36>1.5,满足要求! 2级坡:KQ=1047.07>1.5,满足要求!
13.3渗沥液池( ZK56 处) 31轴处深基坑开挖支护计算
一、参数信息 :
1、 基本参数:
侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度 h为8.300m (已经整体开挖2.2~2.6 m), 土 钉墙计算宽度b'为16.00 m, 土体的滑动摩擦系数按照tan计算,©为坡角水平面所在土 层内的内摩擦角,条分块数为 1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为 3.000 m,基坑内侧水位到坑顶的距离为9.000 m。
2、 荷载参数:
局部面荷载q取 10.00kPa,距基坑边线距离bo为1.5 m,荷载宽度3为2 m。
3、 地质勘探数据如下::
根据地勘报告填土厚度为14.30 m,坑壁土的重度 为17.00 kN/m3,坑壁土的内摩 擦角©为14.00 °内聚力C为8.00 kPa,极限摩擦阻力18.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3。
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4.50 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为2.00 m。第二层放坡 高度为3.80 m,放坡宽度为1.00 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用120.00 mm, 长度为6.00 m,入射角为20.00 ° 土钉距坑顶为1.00 m(-3.6m),水平间距为1.5 m
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》 R=1.25 YTjk
1、 其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算: Tjk= Zesjsj/cos ja
其中z --荷载折减系数
eajk --土钉的水平荷载
sxj、 szj --土钉之间的水平与垂直距离
JGJ 120-99,
aj --土钉与水平面的夹角
z按下式计算:
z =tan[(-(tk)/2](1/(tan(( k)/2+-1/tan B )/向45 - © /2)
其中/-土钉墙坡面与水平面的夹角。
©--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=E {[( i沦Zj)+q0]系ai-2c(Kai)1/2} 2、 土钉抗拉承载力设计值 Tuj 按照下式计算 Tuj =(1/ Y nnjjqsikli
其中 dnj --土钉的直径。
Y --土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik --土与土钉的摩擦阻力。根据 JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。
li - -土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
经计算土钉抗拉承载了为20.16 kN,受拉荷载标准值0.54kN , 土钉钢筋的直径ds 至少应取:1.510 mm;根据JGJ120-1999建筑基坑支护技术规程6.3.1规定,钢筋直径 取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性的计算
:
按照下式进行整
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, 体稳定性验算:
爲=工53 +迄(叫+汕)遇$ tail險+*
!=1 1=1 [=1
+ 丄血 匕 + 0i )tan 瀆 —巧血 工(叱+ g(A)sin > □ - 2 」
同 '
公式中:
Y --滑动体分项系数,取1.3; Y --基坑侧壁重要系数; e --第i条土重;
bi --第i分条宽度;
Cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值; 枷--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
0 --第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角; a --土钉与水平面之间的夹角;
Li--第i条土滑裂面的弧长; s --计算滑动体单元厚度;
Tnj--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 Tnj= n dj 刀 qsiklnj
Inj --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(m) 圆心Y(m) 第1 步 3.571
62.274
-6.861
4.862
示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m)
第 2步 3.083 29.338 -2.987
7.489 示意图如下:
半径R(m) 8.409
半径R(m) 8.063
&
Q in
计算步数 安全系数
滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第 3步 3.404 29.549
-1.325
12.394
示意图如下:
半径R(m) 12.464
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数 -1.000 m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数 -4.500 m]
第3步开挖内部整体稳定性安全系数 -8.300 m]
Fs= 3.571>1.30 满足要求! Fs= 3.083>1.30 满足要求!
Fs= 3.404>1.30 满足要
[标咼 [标咼 [标咼
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: KH=f/EahA 1.3
式中,Eah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= [1 (W+cqBv)
卩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/m2);
Ba为荷载长度;
Sv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:KH=1.63>1.3,满足要求! 2级坡:KH=3.21>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: KQ=MG/MQ
式中, MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定 M G=W Be XqBa >ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定 Mk = EahXh
其中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
lh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:KQ=20.95>1.5,满足要求! 2级坡:KQ=56.33>1.5,满足要求!
13.4渗沥液池( ZK56 处) 35轴处深基坑开挖支护计算
一、参数信息 :
1、 基本参数:
侧壁安全级别为二级,基坑开挖深度 h为8.300m (已经整体开挖2.2~2.6 m), 土 钉墙计算宽度b'为16.00 m, 土体的滑动摩擦系数按照tan (计算,©为坡角水平面所在土 层内的内摩擦角,条分块数为 1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶的距离为 3.000 m,基坑内侧水位到坑顶的距离为9.000 m。
2、 荷载参数:
局部面荷载q取lO.OOkPa,距基坑边线距离bo为1.5 m,荷载宽度bi为2 m。
3、地质勘探数据如下::
根据地勘报告填土厚度为14.30 m,坑壁土的重度 为17.00 kN/m3,坑壁土的内摩 擦角©为
14.00 °内聚力C为8.00 kPa,极限摩擦阻力18.00 kPa,饱和重度为20.00 kN/m3
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4.50 m,放坡宽度为0.60 m,平台宽度为2.00 m。第二层放坡 高度为3.80 m,放坡宽度为1.00 m,平台宽度为6.00 m。土钉的孔径采用120.00 mm, 长度为6.00 m,入射角为20.00 ° 土钉距坑顶为1.00 m(-3.6m),水平间距为1.5 m
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》 R=1.25 gTjk
1、 其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算: Tjk= Zesjsj/cos ja
其中z --荷载折减系数
eajk --土钉的水平荷载
sxj、 szj --土钉之间的水平与垂直距离
JGJ 120-99,
aj --土钉与水平面的夹角
z按下式计算:
z =tan[(-(hk)/2](1/(tan(( k)/2+-1/tan B )/向<45 - © /2)
其中/-土钉墙坡面与水平面的夹角。
©--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=E {[( i^Szj)+q0] MKai-2c(Kai)1/2} 2、 土钉抗拉承载力设计值 Tuj 按照下式计算 Tuj=(1/ Y nrdX qsikli
其中 dnj --土钉的直径。
Y --土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik --土与土钉的摩擦阻力。根据 JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。 li --土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。
经计算土钉抗拉承载了为20.16 kN,受拉荷载标准值0.54kN , 土钉钢筋的直径ds 至少应取:1.510 mm;根据JGJ120-1999建筑基坑支护技术规程6.3.1规定,钢筋直径 取 16 mm。
三、土钉墙整体稳定性的计算
:
按照下式进行整
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, 体稳定性验算:
F严工S +江(叫+
$ tan %十工岛乂
cos(o t +丄win + g)tan 傀
-叽冗 E (叱+ g 也)sill q 3 0公式中:
Y --滑动体分项系数,取1.3; Y --基坑侧壁重要系数; e --第i条土重;
bi--第i分条宽度;
Cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值; 枷--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
6 --第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角; a --土钉与水平面之间的夹角;
Li --第i条土滑裂面的弧长; s --计算滑动体单元厚度;
Tnj--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Tnj= n dj 刀 qsiklnj
lnj --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(m) 圆心Y(m)第1 步 3.571
62.274
-6.861
4.862
示意图如下:
半径R(m) 8.409
计算步数 安全系数
滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第 2步 3.083 29.338
-2.987
7.489
示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m) 第 3步 3.374 29.619 -0.133
12.233
示意图如下:
半径R(m) 8.063
R(m) 12.234
半径
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3.571>1.30 满足要求! -1.000 m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3.083>1.30 满足要-4.500 m]
求!
第3步开挖内部整体稳定性安全系数 -8.300 m]
四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
[标咼[标咼[标咼
(1) 抗滑动稳定性验算 抗滑动安全系数按下式计算: KH=f/Eah> 1.3
式中,Eah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=卩(W+cqBv)
卩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/m2); Ba为荷载长度;
Sv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:KH=1.56>1.3,满足要求! 2级坡:KH=2.97>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: KQ=MG/MQ
式中,MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定 M G=W Be XqBa >ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定 M k = EahXh
其中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾 0水平面的垂直距离 1级坡:KQ=20.63>1.5,满足要求! 2级坡:KQ=48.04>1.5,满足要求!
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