土钉墙设计计算书
本计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
一、基本计算参数
1.地质勘探数据如下：
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序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) (°) 极限摩阻(kPa) 计算方法土类型
1 4.00 17.50 8.00 18.00 30.0 水土分算填土
2 4.50 20.00 0.00 40.00 150.0 水土分算卵石
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表中：h为土层厚度(m),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角(°)。
基坑外侧水标高-8.00m，基坑内侧水标高-8.00m。
2.基本计算参数：
地面标高0.00m，基坑坑底标高-7.00m。
3.地面超载：
—————————————————————————————————————————序号布置方式作用区域标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m
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4.土钉墙布置数据：
放坡级数为1级坡。
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序号坡高m 坡宽m 坡角°平台宽m
1 7.00 3.50 63.43 0.00
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土钉数据：
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层号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 材料
1 80.00 6.00 15.00 1.70 1.50 48X3.0钢管
2 80.00 5.00 15.00 1.60 1.50 48X3.0钢管
3 80.00 3.50 15.00 1.60 1.50 48X3.0钢管
4 80.00 2.50 15.00 1.60 1.50 48X3.0钢管
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二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算
土钉墙局部稳定验算:
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层号有效长度(m) 抗拉承载力(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算长度(m) 安全系数
1 3.89 22.58 13.11 4.93 22.58/(1.25×1.00×
13.11)=1.38>=1.0满足!
2 3.5
3 73.72 21.07 3.37 73.72/(1.25×1.00×
21.07)=2.80>=1.0满足!
3 2.67 77.30 19.9
4 1.69 77.30/(1.25×1.00×
19.94)=3.10>=1.0满足!
4 2.30 66.74 21.6
5 1.13 66.74/(1.25×1.00×
21.65)=2.47>=1.0满足!
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根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.25×0×标准值),按照土钉材料，计算土钉或锚杆的强度(土钉或锚杆的层号按标高排序)：
第1层土钉的材料为:48X3.0钢管设计强度为205.00N/mm2
土钉受拉荷载设计值=16390.00(N)<=205.00×424.00=86920.00(N) 可行!
第2层土钉的材料为:48X3.0钢管设计强度为205.00N/mm2
土钉受拉荷载设计值=26333.75(N)<=205.00×424.00=86920.00(N) 可行!
第3层土钉的材料为:48X3.0钢管设计强度为205.00N/mm2
土钉受拉荷载设计值=24927.50(N)<=205.00×424.00=86920.00(N) 可行!
第4层土钉的材料为:48X3.0钢管设计强度为205.00N/mm2
土钉受拉荷载设计值=27067.50(N)<=205.00×424.00=86920.00(N) 可行!
局部稳定计算结果如下：
土钉的抗拉承载力为240.34kN；
土钉的受拉荷载标准值为75.78kN；
土钉的安全系数为K=240.34/(1.25×1.00×75.78)=2.54>=1.0满足要求!
三、土钉墙整体稳定性的计算
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计算步数滑动体土重(kN/m) 土体抗滑力矩(kN.m/m) 土钉抗滑力矩(kN.m/m) 土体滑动力矩(kN.m/m) 第1步 31.24 89.31 0.00 53.97 第2步 84.46 213.03 42.99 199.91 第3步 176.31 1092.63 569.39 1218.34 第4步 219.85 1005.15 542.49 1146.55 第5步 529.79 2774.97 350.39 2137.43 —————————————————————————————————————————
计算结论如下：
第 1步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.65≥1.30满足要求! [标高 -2.00m未加土钉]
第 2步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.48≥1.30满足要求! [标高 -3.60m] 第 3步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.36≥1.30满足要求! [标高 -5.20m] 第 4步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.35≥1.30满足要求! [标高 -6.80m] 第 5步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.46≥1.30满足要求! [标高 -7.00m]
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