【正文】 地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 45 。+Φ/2ML圖 32 土釘長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖 第一排土釘長(zhǎng)度 ? ? ? ?1 5 1 . 3 t a n 7 8 .6 9 5 4 1 . 6 9lm? ? ? ? 01 . 2 4 1 .3 2 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 5 0sda KNd?? ?? ? ???， 實(shí)際取 。 1 l l m? ? ? ，實(shí)際取 。 土釘直徑： 4 1 .1sdyKNd f??? ， （ 36） sdK —— 安全系數(shù)，取 N —— 土釘拉力設(shè)計(jì)值 （ Pak ） yf —— 土釘主筋的抗拉強(qiáng)度（ Pak ） 代入數(shù)據(jù)得： mm? ， 實(shí)際取 d=16mm。 驗(yàn)算土釘抗拔力： 210m in 1 . 1 ,4s d y adK N f d l? ????? ????， 1 N kPa?， 22 63. 14 0. 01 61. 1 1. 1 30 0 10 66 .3 144yd f k P a? ?? ? ? ? ? 0 3. 14 0. 1 3. 3 50 00 0 51 .81ad l k P a?? ? ? ? ? ? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 顯然符合要求。 第二排土釘長(zhǎng)度： ? ? ? ?1 5 2 .6 t a n 7 8 .6 9 5 4 1 .0 9lm? ? ? ? 01 . 2 5 0 . 3 8 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 2 5 0sda KNl m md?? ?? ? ???， ，實(shí)際取 。 1 l l m? ? ? ，實(shí)際取 。 土釘直徑： 由（ 36）式得： mm? ，實(shí)際取 d=16mm。 同理： 驗(yàn)算土釘抗拔力： 210m in 1 . 1 ,4s d y adK N f d l? ????? ????， 1 N kPa?， 21 .1 6 6 .3 14yd f kPa? ? 0 51. 81ad l kPa??? 顯然符合要求。 第三排土釘長(zhǎng)度： ? ? ? ?1 5 3 .9 t a n 8 4 . 2 9 5 4 . 0 5 0 .5 1lm? ? ? ? 01 . 2 5 0 . 3 8 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 2 5 0sda KNl m md?? ?? ? ???， ， 實(shí)際取 。 1 l l m? ? ? ，實(shí)際取 。 土釘直徑： 4 1 4 .51 .1sdyKNd m mf???， ，實(shí)際取 d=16mm。 同理： 驗(yàn)算土釘抗拔力： 210m in 1 . 1 ,4s d y adK N f d l? ????? ????， 1 N kPa?， 21 .1 6 6 .3 14yd f kPa? ? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 0 51. 81ad l kPa??? 顯然符合要求。 穩(wěn)定性驗(yàn)算 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 土釘支護(hù)的內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破壞面發(fā)生在支護(hù)內(nèi)部并穿過(guò)全部或部分土釘?！痘油玲斨ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》（ CECS96： 97）假定破壞面?zhèn)耐玲斨怀惺芾η疫_(dá)到抗力最大值 N，按照?qǐng)A弧破壞面采用普通條分法分析，安全系數(shù) 為 ? ?? ?11c o s ta n sin ta n c o sc o ssinN k i ki i i i k i i ki h k i h ks Ni i iiR b RW Q cSSK WQ? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??????????? ,iiWQ—— 作用于 i 土條的自重和地面、地下荷載（ kPa） ； i? —— 第 i 條圓弧滑動(dòng)面切線的水平傾角，（176。）； ,iic? —— 第 i 條圓弧滑動(dòng)面所處第 i 土層的 黏聚力（ kPa）、內(nèi)摩擦角，（176。）； kR —— 滑動(dòng)面上第 k 排土釘?shù)淖畲罂沽Γ?（ kN） ； hkS —— 第 k 排土釘?shù)乃介g距， m； 作為設(shè)計(jì)依據(jù)的臨界破壞面位置應(yīng)該根據(jù)試算確定，見(jiàn)圖 31。與其相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定性安全系數(shù)在各種可能的破壞面中為最小值，并不低于下表中規(guī)定的數(shù)值。 表 31 內(nèi)部穩(wěn)定性安全系數(shù)表 基坑深度（ m） ≤ 6 6～ 12 ≥ 12 安全系數(shù)最低值 注： 當(dāng)支護(hù)變形較大時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境安全問(wèn)題時(shí)表中安全系數(shù)值應(yīng)該增加 ～ 表中安全系數(shù)不適用于軟塑、流塑粘性土。 iQiWiRi kRβi,Ciφiαo 圖 33臨界破壞面位置示意圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 經(jīng)理正軟件計(jì)算內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)下表： 表 32 內(nèi)部穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果表 工況號(hào) 安全系數(shù) 圓心坐標(biāo) x(m) 圓心坐標(biāo) y(m) 半徑 (m) 1 2 3 此次基坑深度為 5m，所以安全系數(shù)應(yīng)大于最低值 ，由上表可知滿(mǎn)足條件。 外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 土釘支護(hù)的外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算與重力式擋土墻的穩(wěn)定性分析相同，可將由土釘加固的整個(gè)土體視作重力式擋土墻，分別驗(yàn)算抗滑移及抗傾覆穩(wěn)定性。 抗滑移驗(yàn)算 tHaxFK E? ， ? ? tanthF W q B S ??? ， ax iET?? （ 37） HK —— 抗滑移穩(wěn)定安全系數(shù)，一般不小于 ； q —— 地面均布荷載 （ Pak ） ； iT —— 各層土釘?shù)耐玲斄?（ Pak ） ； W —— 土釘支護(hù)沿基坑單位長(zhǎng)度的自重 (kN)； tF —— 假設(shè)墻底斷面產(chǎn)生的抗滑力（ kN）； B —— 寬度，取 ～ ? —— 墻底土層的內(nèi)摩擦角 (176。 )。 B 取 4m， 取 18176。， γ 取 ? ? ? ?376t a n 3 7 6 2 0 4 1 . 3 t a n 1 8 2 4 2 . 6 1thW B H k NF W q B S k N? ???? ? ? ? ? ? ? ? 3 5 0 .3 8 1 5 1 .1 4a x iE T k N? ? ? ?? 所以： 2 4 2 .6 1 1 .6 1 .31 5 1 .1 4tH axFK E? ? ? ?， 顯然安全。 抗傾覆驗(yàn)算 wQoMK M? （ 38） 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 ? ? ? ? 43 7 6 2 0 4 1 . 3 1 1 8 5 . 622wh BM W q B S k N? ? ? ? ? ? ? ?? 所以： 1 1 8 5 .6 4 .7 1 .32 5 1 .9wQ oMK M? ? ? ? 顯然安全。 土釘支護(hù)最終設(shè)計(jì)參數(shù) 經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性驗(yàn)算可知，所選各參數(shù) 均符合要求， 土釘?shù)母鱾€(gè)設(shè)計(jì)值，列于表 33 當(dāng)中。 表 33 計(jì)算成果表 土釘 排數(shù) 深度（ m） 長(zhǎng)度（ m） 錨固 長(zhǎng)度（ m） 傾角（176。） 直徑（ mm） 鉆孔 直徑（ mm） 土釘力N （ kN） （ MPa） 1 10 16 100 300 2 10 16 100 300 3 10 16 100 300 土釘布置剖面圖如圖 34 L=,a=10,d=120mmL=,a=10,d=120mmL=,a=10,d=120mm79。 圖 34 土釘布置剖面圖 4 樁錨支護(hù)設(shè)計(jì) 計(jì)算 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）《基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ12099）； （ 2）《建筑邊坡支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（ DB50/501820xx）； （ 3）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB5020220xx）； （ 4） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5001020xx）； （ 5）《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（ GB5008620xx）； （ 6） 《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（ CECS22： 90）； 土壓力計(jì)算 等效地面超載 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 由于基坑上部 5m采用土釘墻支護(hù)，則對(duì)該部分可考慮為下部樁錨支護(hù)基坑的地面超載，根據(jù)勘察資料， — 處地層參數(shù)見(jiàn)表 41。 表 41 +— 地層參數(shù) 土層類(lèi)別 平均層厚 h(m) 壓縮模量 Es(MPa) 泊松比 μ 容重? （ kN/m 3） 粘聚力 C(k Pa) 內(nèi)摩擦角 φ 摩阻力 qsik（ k Pa） 粉質(zhì)粘土 5 60 則等效地面超載： 0p=p + H? （ 41） p —— 等效地面荷載（ kKa ）； 0p —— 地面荷載（ kKa ）； H —— 土釘墻高度（ m ） ? —— 土的重力密度（ 3kN/m ） 代入數(shù)據(jù)得： 0p= p + H = 10+ 5= 104kK a? ? 土體參數(shù)整理 由 m 至基坑底部采用樁錨支護(hù)，由基坑下 5m 到基坑底部的各土層參數(shù)見(jiàn)表 42。 表 42 5m至基底各土層參數(shù) 土層類(lèi)別 平均層厚 h(m) 壓縮模量 Es(MPa) 泊松比 μ 容重? （ kN/m 3） 粘聚力 C(k Pa) 內(nèi)摩擦角 φ 摩阻力 qsik（ k Pa） 粉質(zhì)粘土 60 粉質(zhì)粘土 35 細(xì) 砂 3 65 粉質(zhì)粘土 75 粉質(zhì)粘土 : 20 細(xì) 砂 20 0 70 中 砂 0 90 基坑開(kāi)挖深度為 13m， 可得 基底以上各土層 的平均土層參數(shù)： 平均重度： 413414 . 5 1 8 . 8 0 . 7 1 6 . 5 1 . 2 1 9 . 9 7 . 3 1 9 . 5 1 9 . 14 . 5 0 . 7 1 . 2 7 . 3iiiiihkN mh?? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ??? 平均內(nèi)摩擦角： 4o1414 . 5 1 8 0 . 7 2 1 . 4 1 . 2 3 2 7 . 3 2 0 . 3 2 0 . 74 . 5 0 . 7 1 . 2 7 . 3iiiiihh?? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ??? 平均 粘聚力： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 41414 . 5 3 0 . 5 0 . 7 2 7 . 1 1 . 2 3 7 . 3 3 1 . 9 2 8 . 6 k Pa4 . 5 1 . 7 1 . 2 7 . 3iiiiihCCh??? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ??? 由于所設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)為非重力式擋墻，則所需土壓力的計(jì)算為： 考慮墻背與土間摩擦力，被動(dòng)土壓力系數(shù)為： 2c o sc o s s in ( ) s inpK ?? ? ? ???? ?????? （ 42） pK —— 被動(dòng)土壓力系數(shù)； ? —— 土的 加權(quán) 內(nèi)摩擦角（ o ）； δ —— 樁（墻）土間的摩擦角， 12~33? ? ?? （ o ）。取 23? 用等值內(nèi)摩擦角計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)，得： 22222