深基坑计算书8.30..

13、支护计算

13.1 垃圾库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b i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 ?T jk

1、其中土钉受拉承载力标准值T jk 按以下公式计算：

T jk= Ze s j s j/cos a

其中Z --荷载折减系数

e ajk --土钉的水平荷载

s xj 、s zj --土钉之间的水平与垂直距离

a j --土钉与水平面的夹角

Z按下式计算：

Z =tan[(-(W/2](1/(tan(( k)/2+-1/tan B )/^5 - ? /2)

其中/-土钉墙坡面与水平面的夹角。

?--土的内摩擦角

e ajk按根据土力学按照下式计算：

e ajk二刀{[( i落)+q o]系ai-2c(K ai)1/2}

2、土钉抗拉承载力设计值T uj按照下式计算

T uj =(1/ s) n njj q sik l i

其中d nj --土钉的直径。

Y S --土钉的抗拉力分项系数，取1.3

q sik --土与土钉的摩擦阻力。根据JGJ120-99 表6.1.4和表4.4.3选取。

l i --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T uj=18.58kN,受拉荷载标准值R=0.55 kN, T uj > 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+ E X

!=1 >=] J=1

n

cos(o * + q )+丄win 匕 +

-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；

b i --第i分条宽度；

C ik--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；

L i--第i条土滑裂面的弧长；

s --计算滑动体单元厚度；

T nj--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。

T nj= n d j 刀q sik l nj

I nj --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：

滑裂角(度)圆心X(m) 圆心Y(m)

29.318 -4.069 9.492 半径R(m) 4.039

计算步数安全系数第2步 1.889

示意图如下：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Fs= 1.833>1.30满足要求！[标高-1.000 m]

第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.889>1.30满足要求！[标高-5.600 m]

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：

K H=f/E ah> 1.3

式中，E ah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= (W+qB a S v)

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);

B a为荷载长度；

S v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：K H=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：

K Q=M G/M Q

式中，M G--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 B C xqB a X B'-B+b B a/2)

其中，W为所计算土体自重（kN）

其中，q为坡顶面荷载（kN/m2）

B e为土体重心至o点的水平距离；

B a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；

M E--由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定

M k = E ah X h

其中，E ah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：K Q=374.70>1.5,满足要求！