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基坑支护方案土钉墙,详细计算(工程科)

第一章基坑边坡计算一、工程概况(一)土质分布情况①杂填土():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~米。

①素填土():主要由软~可塑状粉质粘土夹少量小碎石子、碎砖组成。

层厚~米。

①淤泥质填土():。

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~米。

②粉质粘土():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~米,层厚~米。

②粉土夹粉砂():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~,局部富集。

该层分布不均匀,局部缺失。

层顶标高~米,层厚~米。

②含淤泥质粉质粘土():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~米,层厚~米。

②粉质粘土():饱和,可塑,局部软塑,中压缩性,层顶标高~米,层厚~米。

③粉质粘土():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~米,层厚~米。

③粉质粘土()可塑,局部软塑,中压缩性。

该层顶标高~米,层厚~米。

④粉质粘土混砂砾石():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~米,层厚~米。

(二)支护技术指导文件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、楼与楼地下室相邻处,地下室间距,基坑底高差,土质分布为、、土层,采取土钉墙支护的方式。

、楼与型地下坡道相邻处距离为,但高差较小,约为,土质分布为、、土层,考虑到土质稍差,也采用土钉墙支护的方式。

、楼与地块地下室高差较大,且建筑物间距较小,最小处约,为安全起见,保留原设计钢板桩支护的方式。

、、高差连通楼梯之间高差较小,其他以上未提及部位地下室间距较大,具备自然放坡条件,可以不采用支护措施。

二、计算依据:、《建筑基坑支护技术规程》、《建筑施工计算手册》江正荣编著、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著、《地基与基础》第三版本工程外围有维护桩,基础施工阶段需采取降水措施,边坡计算中不考虑水位影响因素。

由于本工程基础为桩承台基础,基础承载于桩基上,计算中不考虑建筑物荷载,同时也忽略桩对土体稳定的影响。

三、剖面边坡计算书(楼与楼相邻处地下室)(一)参数信息:、基本参数:侧壁安全级别:一级基坑开挖深度():。

土钉墙计算宽度'():。

土体的滑动摩擦系数按照φ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。

、荷载参数:序号类型面荷载() 荷载宽度() 基坑边线距离()局布、地质勘探数据如下::、土钉墙布置数据:放坡参数:序号放坡高度() 放坡宽度() 平台宽度()土钉参数:序号孔径() 长度() 入射角(度) 竖向间距() 水平间距()(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》,γ、其中土钉受拉承载力标准值按以下公式计算:ζα其中ζ荷载折减系数土钉的水平荷载、土钉之间的水平与垂直距离α土钉与水平面的夹角ζ按下式计算:ζ[(βφ)]((((βφ)))β)(°φ)其中β土钉墙坡面与水平面的夹角。

φ土的内摩擦角按根据土力学按照下式计算:∑{[(γ×)]×()}、土钉抗拉承载力设计值按照下式计算(γ)π∑其中土钉的直径。

γ土钉的抗拉力分项系数,取土与土钉的摩擦阻力。

根据表和表选取。

土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。

第号土钉钢筋的直径至少应取:。

第号土钉钢筋的直径至少应取:。

(三)土钉墙整体稳定性的计算:根据《建筑基坑支护技术规程》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:γ滑动体分项系数,取。

γ基坑侧壁重要系数。

ω第条土重。

第分条宽度。

第条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值。

φ第条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值。

θ第条土滑裂面处中点切线与平面夹角。

α土钉与水平面之间的夹角。

第条土滑裂面的弧长。

计算滑动体单元厚度。

第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。

π∑第根土钉在圆弧滑裂面外穿越第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() 圆心() 半径() 第步示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心() 圆心() 半径() 第步示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心() 圆心() 半径() 第步示意图如下:计算结论如下:第步开挖内部整体稳定性安全系数γ > 满足要求! [标高 ]第步开挖内部整体稳定性安全系数γ > 满足要求! [标高 ]第步开挖内部整体稳定性安全系数γ > 满足要求! [标高 ] (四)抗滑动及抗倾覆稳定性验算()抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算:'≥式中,为主动土压力的水平分量()。

'为墙底的抗滑阻力(),由下式计算求得:'μ()μ为土体的滑动摩擦系数。

为所计算土体自重()为坡顶面荷载()。

为荷载长度。

为计算墙体的厚度,取土钉的一个水平间距进行计算级坡:>,满足要求!()抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算:式中,由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定×××('×)其中,为所计算土体自重()其中,为坡顶面荷载()为土体重心至点的水平距离。

为荷载在范围内长度。

为荷载距基坑边线长度。

'为土钉墙计算宽度。

由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定×其中,为主动土压力的水平分量()。

为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾水平面的垂直距离。

级坡:>,满足要求!四、剖面支护计算书(楼与型坡道相邻处)(一)参数信息:、基本参数:侧壁安全级别:一级基坑开挖深度():。

土钉墙计算宽度'():。

土体的滑动摩擦系数按照φ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。

、荷载参数:序号类型面荷载() 荷载宽度() 基坑边线距离()局布、地质勘探数据如下::、土钉墙布置数据:放坡参数:序号放坡高度() 放坡宽度() 平台宽度()土钉参数:序号孔径() 长度() 入射角(度) 竖向间距() 水平间距()(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》,γ、其中土钉受拉承载力标准值按以下公式计算:ζα其中ζ荷载折减系数土钉的水平荷载、土钉之间的水平与垂直距离α土钉与水平面的夹角ζ按下式计算:ζ[(βφ)]((((βφ)))β)(°φ)其中β土钉墙坡面与水平面的夹角。

φ土的内摩擦角按根据土力学按照下式计算:∑{[(γ×)]×()}、土钉抗拉承载力设计值按照下式计算(γ)π∑其中土钉的直径。

γ土钉的抗拉力分项系数,取土与土钉的摩擦阻力。

根据表和表选取。

土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。

第号土钉钢筋的直径至少应取:。

(三)土钉墙整体稳定性的计算:根据《建筑基坑支护技术规程》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:γ滑动体分项系数,取。

γ基坑侧壁重要系数。

ω第条土重。

第分条宽度。

第条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值。

φ第条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值。

θ第条土滑裂面处中点切线与平面夹角。

α土钉与水平面之间的夹角。

第条土滑裂面的弧长。

计算滑动体单元厚度。

第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。

π∑第根土钉在圆弧滑裂面外穿越第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() 圆心() 半径()第步示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心() 圆心() 半径()第步示意图如下:计算结论如下:第步开挖内部整体稳定性安全系数γ > 满足要求! [标高 ] 第步开挖内部整体稳定性安全系数γ > 满足要求! [标高 ](四)抗滑动及抗倾覆稳定性验算()抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算:'≥式中,为主动土压力的水平分量()。

'为墙底的抗滑阻力(),由下式计算求得:'μ()μ为土体的滑动摩擦系数。

为所计算土体自重()为坡顶面荷载()。

为荷载长度。

为计算墙体的厚度,取土钉的一个水平间距进行计算级坡:>,满足要求!()抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算:式中,由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定×××('×)其中,为所计算土体自重()其中,为坡顶面荷载()为土体重心至点的水平距离。

为荷载在范围内长度。

为荷载距基坑边线长度。

'为土钉墙计算宽度。

由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定×其中,为主动土压力的水平分量()。

为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾水平面的垂直距离。

级坡:>,满足要求!第二章土钉墙支护施工工艺需锚杆位置采用网眼钢丝网张铺。

喷射混凝土强度等级为,厚度,详见结构大样图。

、降排水坑内采用明排水,布设一定数量的集水坑,其挖深随基坑挖深而加深,集水坑距坑边距离不小于。

坡面适量布设泄水孔疏导滞水以免其影响喷射砼的稳定。

、监测坑周间隔左右布设沉降、变形监测点。

(三)土钉墙施工要点、放样:坡顶线、坡脚线测放,根据现场轴线和设计图纸,由专业测量施工全过程管理人员用经纬仪及钢尺进行测放。

、修坡边坡修整:采用人工清理,为确保喷射混凝土面层的平整,此工序必须挂线定位。

对于土层含水量较大的边坡,可在支护面层背部插入长度为,直径不小于的水平排水管包滤网,其外端伸出支护面层,间距为,以便将喷混凝土面层后的积水排走。

、土钉孔定位、成孔:土钉成孔前,应按设计要求测放出孔位并作标记,用水准仪及钢尺测放,采用短钢筋插入土体作为标记,放样时孔位须避开管线位置,孔位允许偏差不大于,钻孔的倾角误差不大于度,孔径允许偏差为+,孔深允许偏差+-。

成孔过程中应做好成孔质量、事故处理等记录。

应将开挖的土体与初步设计时所认定的加以对比,发现有较大出入时应及时通知设计部门,以便调整土钉的设计参数。

所有的钢材、水泥、黄砂、石子必须经过复试合格后才能使用。

、制作土钉、钢筋网及土钉安放:)、材料要求:钢筋的种类、型号及尺寸规格符合设计要求。

钢筋购进后,应妥善保管,防止锈蚀,使用前应调直,必要时应进行除锈、除油处理,按要求进行物理力学性能复试试验。

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