【正文】 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 3。 圖 413 各層土釘長度計(jì)算簡圖 表 49 各層土釘長度 計(jì)算 表 土釘層號(hào) 各層土加權(quán)平均內(nèi)摩擦角()?? 各層土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力 ()NKN 土釘孔徑0()dm ,sdF 土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度? ()aKp 1l ()m ,0sdFNd?? ()m 需要總長度l ()m 1 2 3 4 5 6 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，土釘長度一般為基坑開挖深度的 ～ ；為了保證基坑上側(cè)土體的穩(wěn)定性，應(yīng)該適當(dāng)加長土釘桿體的長度。 各層土釘桿體 長度計(jì)算 詳見 圖 413和表 49。 ⑶ 各層土釘長度 計(jì)算 各層土釘?shù)拈L度尚宜滿足下列條件： .10sdFNll d???? 式中： 1l —— 土釘軸線與圖（ 413）所示傾角等于（ 45 /2??? ） 斜線的交點(diǎn)至土釘外端點(diǎn)的距離對(duì)于分層土體值根據(jù)各層土 tan( )j? 的值按其層厚加權(quán)的平均值算出； 0d —— 土釘孔徑； ? —— 土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。 各層土釘桿體所需鋼筋截面積 計(jì) 算 詳見表 48。 表 47 各層土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力 N 計(jì)算表 土釘支護(hù)位置 (m) 主動(dòng)土壓力 系數(shù)ak 土釘與水平面的夾角 ()?? 自重引起的側(cè)壓力峰壓()map Kp 地表均布荷載引起的側(cè)壓力()qap Kp 總側(cè)壓力值()apKp 各層土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力()NKN ⑵ 鋼筋面積 計(jì)算 各層土釘在設(shè)計(jì)內(nèi)力作用下應(yīng)滿足下式： 2, 4s d ydF N f?? （ 423） 式中： ,sdF —— 土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù) ， 取 ～ ，基坑深度較大時(shí)成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 29 取高值； d —— 土釘鋼筋直徑； yf —— 鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取用?？紤]施工車輛和基坑邊材料堆放的影響，取基坑上地面附加荷載 220 /q KN m? 。 表 46 地基巖土力學(xué)指標(biāo)建議值 巖土 名稱 計(jì)算 層厚 (m) 天然重度 r(kN/m3) 內(nèi)聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦角 φ( 度 ) 土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值 (kPa) 水上 水下 雜 填土 / 10 10 18 細(xì)砂 / 20 20 40 松散卵石 5 29 26 80 稍密卵石 5 38 35 120 中密卵石 5 43 38 200 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 27 密實(shí)卵石 未揭穿 5 46 40 250 土釘設(shè)計(jì)計(jì)算 ⑴ 土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力 N計(jì) 算 1c os vbN pS S?? （ 420） 1 qp p p?? 式中： ? —— 式中土釘?shù)膬A角； p —— 土釘長度中點(diǎn)所處深度位置上的側(cè)壓力； 1p —— 土釘長度中點(diǎn)所處深度位置上由支護(hù)土體自重引起的側(cè)壓力據(jù)圖（ 411）求出； qp —— 地表均布荷載引起的側(cè)壓力據(jù)圖（ 412）求出； N —— 土 釘設(shè)計(jì)內(nèi)力值。具體 連接方式 按照附圖 4設(shè)計(jì)。 混凝土面層下按構(gòu)造要求架設(shè)鋼筋網(wǎng)，由于樁間 巖 土體力學(xué)指標(biāo)相對(duì)較好，鋼筋間距可取大值。 面層混凝土是在高壓空氣作用下通過噴射混凝土設(shè)備高速噴向土層表面，先期骨料嵌入土層表面，并為后續(xù)料流所充填包裹，在噴層與土層之間產(chǎn)成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 26 生“嵌固效應(yīng)”。 錨拉樁樁間 基坑 壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 樁與樁之間的基坑壁采用網(wǎng)噴的方法支護(hù)。 ?N q ? ?t a n ? ??45 o 22 e t a n ?N c ? ??N q 1 1ta n 2 3 . 1 4 240t a n ( 4 5 ) t a n 4 0 6 1 . 9 1 02qNe ???? ? ? ? ????? 1( 6 1 . 9 1 0 1 ) 7 2 . 5 9 0ta n 4 0cN ? ? ? ?? 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 25 21 ()qcL DN cNK H D q?? ?? ?? 2 2 3 3 1 3 5 6 1 .9 1 0 0 7 2 .5 9 051 .0 1 7 2 .5 1 9 1 .5 2 0 1 .9 2 1 2 .7 2 2 2 .4 2 3 3 1 3 ( 1 0 5 ) 1 .6 7151 7 .6 7 7? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? Ks = = , 滿足規(guī)范要求。 1 4 1 0 3 2 4 6 ( 1 5 1 . 5 ) 1 . 2 4 72 0 1 8 3paMKs M ? ? ? ?? ? ?? ??，滿足規(guī)范要求。對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。經(jīng)計(jì)算求得， 整體穩(wěn)定安全系數(shù) ? ??，滿足規(guī)范要求。 ⑹ 穩(wěn)定性驗(yàn)算 ① 整體 穩(wěn)定性驗(yàn)算 （ , ） 圖 48 整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖 采用 理正 軟件計(jì)算。 φ /2=2 176。 li=10me aje pjpj=e e ajl fθ =10 176。 3 0 7 . 5 6 . 6c o s 4 5 c o s 1 0 3 . 1 4 2 0 . 1 1 3dnsiTlmq d n??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 按錨固體與鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度確定 co sdin ci Td n l q? ?? ? ? （ 415） 式中： ciq 為錨固體與鋼筋的極限摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值 ，取 1000Kpa 。 取錨桿與土層之間夾角為 10176。 滿足構(gòu)造要求 ，人工挖孔樁鋼筋籠中，豎向鋼筋的配置為： 上部 3m:4? 18mm+7? 20mm 中部 3m～ :7? 18mm+13? 20mm 下部 ～ 15m: 4? 18mm+7? 20mm 具體 配筋圖見附圖 3。根據(jù)規(guī)范要求，在受壓和受拉區(qū)鋼筋之間設(shè)置 2 根 ? 20mm 鋼筋，沿樁身通長配置，構(gòu)造簡圖見圖 46，詳圖見附圖 3。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 20 圖 46 配筋試算 簡圖 ① 試配鋼筋總抗彎能力 計(jì)算 ,s in 2( 1 ) ( ) 02c m y s r s c s r s caa f A f A A A Aa??? ? ? ? ? ? （ 412） 式中： a —— 對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（ rad ）與 2? 的比值； sa —— 對(duì)應(yīng)于周邊均勻受拉鋼筋的圓心角（ rad ） 與 2? 的比值 ， sa 宜在 1/6與 1/3 之間取值， 由于擬選鋼筋受拉鋼筋圓心角為 120? ，故 sa 取 1/3； ,sa —— 對(duì)應(yīng)于周邊均勻受壓鋼筋的圓心角（ rad ）與 2? 的比值 ，由于擬選鋼筋受壓鋼筋圓心角為 120? ，故 ,sa 取 1/3； A —— 構(gòu)件截面面積 ，取 ㎡ ； srA ， ,srA —— 均勻配置在圓心角 2 sa? ， ,2 sa? 內(nèi)沿周邊 的縱向受拉，受壓鋼筋 截面面積 ，根據(jù)圖 46，分別取 0 ㎝ 2與 0 ㎝ 2； scA ， ,scA —— 集中 配置在圓心角 2 sa? ， ,2 sa? 的混凝土弓形面積范圍內(nèi)的縱向受拉，受壓鋼筋截面面積 ，根據(jù)圖 46，分別取 ㎝ 2與 ㎝ 2； yf —— 普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； cmf —— 混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 計(jì)算求得： 1/ ?? 因此正截面受彎承載力可按下式計(jì)算： sin0 . 7 8 ( 0 . 7 8 )y s r S y s c s cSaM f A f A ya?? ? ????? ? ? ????? （ 413） ? —— 圓形截面的半徑 ，取 ； s? —— 縱向鋼筋所在圓周的半徑 ，取 ； scy —— 縱向受 拉鋼筋截面面積 srA 的重心至圓心的距離 ， 由圖 46 求得成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 21 ,0 .3 2 1 c o s 0 .2sc s sy m a m??? ? ?，滿足規(guī)范要求 ； s in0 . 7 8 ( 0 . 7 8 )3 0 0 3 4 . 5 6 2 1 0 0 ( 0 . 7 8 0 . 5 1 0 0 0 0 . 3 2 1 1 0 0 0 )7 3 7 . 2 3 .y s r S y s c s cSaM f A f A yaK N m?? ? ????? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?? m a x73 7. 23 . 60 0. 7 .M K N m M K N m? ? ? 因此試配鋼筋滿足強(qiáng)度要求。 混凝土強(qiáng)度采用 C20，則 /cmf N mm? 。 進(jìn)行試算求得 0 ? 01( ) 4 8 0 . 6 .d a ik i q TM E h s T h h h K N m? ? ? ? ? ? ?? BC段的最大彎矩 Me 發(fā)生位置 0h 按下式確定 001 2 1 2( ) ( )22p k p k q a k a k qhhe e s Q c e e s? ? ? ? ? ?? 其中 11pk akee? ， 12a k a kee? 所以0 212 1 .3 2 1()c qp k p kQh s mee??? BC 段的最大彎矩 Me 按下式確定： 0 2 1 02 ( ) 03 p k p k q eh e e h s M? ? ? ? 00212 ( ) 1 9 4 . 3 .32e p k p k qhhM e e s K N m? ? ? ? 做彎矩簡圖見圖 45 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 19 .. 圖 45 樁身彎矩示意圖 ⑶ 結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支點(diǎn)力設(shè)計(jì)值計(jì)算 截面彎矩設(shè)計(jì)值 M按下式子確定： iMM?? （ 410） AB段： m a x 01. 25 1. 25 1. 0 48 0. 6 60 0. 7 .dM M K N m?? ? ? ? ? BC段 ： m a x 01 .2 5 1 .2 5 1 .0 1 9 4 .3 2 4 2 .9 .eM M KN m?? ? ? ? ? 單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力設(shè)計(jì)值 dT 按下式子確定 : ?? （ 411） 01. 25 1. 25 1. 0 24 6 30 7. 5dT T K N?? ? ? ? ? ⑷ 樁截面配筋及截面承載力計(jì)算 樁徑 1000d mm? ,樁間距 3qsm? ，取鋼筋保護(hù)層厚度 100a mm? 。 0h —— AC 段的最大彎矩 dM 發(fā)生位置 。 ⑵ 結(jié)構(gòu) 計(jì)算 利用靜力平衡法計(jì)算（計(jì)算簡圖見圖 44） h hdTQ c Q chT1基坑開挖面E pcE achp1hC1ha1 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 18 圖 44 靜力平衡法計(jì)算簡圖 ① 反彎點(diǎn)的剪力 cQ 按下式 確定： 1 1 1 1 1 1 1 1( ) ( ) ( ) 0c T c p c T c p q a c T c a qQ h h E h h h S E h h h S?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????（ 48） 式中： qS —— 荷載計(jì)算寬度，排樁可取樁間距確定。 根據(jù)⑴、⑵、⑶可以確定樁 嵌固段長度 ? 考慮設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生的偏差，取嵌固段樁長 dh 為 5m。 根據(jù) 表 42 和表 43， 確定彎矩零點(diǎn)的位置距離基坑底面 sh 為零。 根據(jù)以上公式，樁以上基坑內(nèi)側(cè)各計(jì)算點(diǎn)水平抗力 pjke 和 pjE 見 表 43 表 43 基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 pjke 計(jì)算表 巖土 名稱 累積層厚(m) 厚度 (m) 內(nèi)聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦角φ(