[北京]科技馆深基坑支护结构计算书(土钉墙.doc

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1、基坑支护计算书一、1-1剖面支护计算土钉墙设计计算书 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： 序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) () 极限摩阻(kPa) 计算方法 土类型 1 2.90 18.60 10.00 18.00 20.0 水土合算 填土 2 2.70 20.00 35.00 21.00 70.0 水土合算 粘性土 3 1.00 20.30 32.00 29.00 85.0 水土合算 粉土 4 1.20 19.80 0.00 28.00 75.0 水土合算 细砂 5 1.90 19.60 0.00 28.00 90.

2、0 水土合算 中砂 6 5.00 21.50 0.00 38.00 145.0 水土合算 卵石 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-16.00m，基坑内侧水标高-16.00m。 2.基本计算参数： 地面标高0.00m，基坑坑底标高-10.50m。 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 1 局部荷载 基坑外侧 0.00 25.00 2.50 4.00 2 局部荷载 基坑外侧 -1.50 25.00 5.76 5.00 4.土钉墙布置数据： 放坡级数为1级坡。 序号 坡高m 坡

3、宽m 坡角 平台宽m 1 10.50 0.53 87.11 0.00 土钉数据： 层号 孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 材 料 1 110.00 10.00 10.00 1.50 1.50 HRB335钢筋 2 110.00 2.00 10.00 4.50 1.50 HRB335钢筋 3 110.00 2.00 10.00 1.50 1.50 HRB335钢筋 4 130.00 9.00 5.00 1.15 1.20 HRB335钢筋 5 130.00 4.00 5.00 1.30 1.20 HRB335钢筋 基坑外侧附加支撑数据： 序号 横向间距(m)

4、 纵向间距(m) 入射角(度) 钻孔直径(mm) 有效长度(m) 发挥系数 抗拉力(kN) 材 料 1 1.00 0.50 90.00 150.00 12.80 1.00 180.00 51X3.0钢管 土钉墙锚杆数据： 序号 水平间距(m) 竖向间距(m) 入射角(度) 锚固体直径(mm) 锚固段长(m) 总长度(m) 抗拉力(kN) 材 料 1 1.50 3.00 12.00 150.00 11.00 16.00 200.00 钢绞线1860 2 1.50 1.50 12.00 150.00 11.00 16.00 200.00 钢绞线1860 二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算 土钉墙局

5、部稳定验算: 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 4.85 51.52 14.28 8.29 51.52/(1.251.1014.28)=2.62=1.0满足! 2 11.77 317.66 20.44 5.34 317.66/(1.251.1020.44)=11.31=1.0满足! 3 12.62 357.66 17.85 4.35 357.66/(1.251.1017.85)=14.58=1.0满足! 4 0.00 0.00 35.21 4.89 0.00/(1.251.1035.21)=0.001.0不满足! 5 0.28 6.

6、72 124.30 8.86 6.72/(1.251.10124.30)=0.04=1.0满足! 7 3.67 167.22 90.27 3.05 167.22/(1.251.1090.27)=1.35=1.0满足! 根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.250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:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=19635.00(N) 第1层土钉的直径至少应取 10 mm 第2层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=28099.50(

7、N) 第2层土钉的直径至少应取 11 mm 第3层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=24539.63(N) 第3层土钉的直径至少应取 11 mm 第4层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=48412.38(N) 第4层土钉的直径至少应取 15 mm 第5层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=.13(N) 第5层土钉的直径至少应取 27 mm 第6层锚杆的材料为:钢绞线1860 设计强度为1320.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=.88(N)

8、 第6层锚杆的直径至少应取 12 mm 第7层锚杆的材料为:钢绞线1860 设计强度为1320.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=.50(N) 第7层锚杆的直径至少应取 11 mm 局部稳定计算结果如下： 土钉的抗拉承载力为1123.95kN； 土钉的受拉荷载标准值为409.97kN； 土钉的安全系数为K=1123.95/(1.251.10409.97)=1.99=1.0满足要求! 三、土钉墙整体稳定性的计算 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.36 52.56 2.56 1.05 4.14 第2步 1.31 54.06 3.89 0.00

9、 5.38 第3步 1.97 54.06 8.96 0.00 10.42 第4步 1.91 58.06 1.54 1.05 10.06 第5步 1.54 57.56 1.61 0.00 8.99 第6步 1.36 57.56 2.92 1.05 10.44 第7步 1.40 62.56 10.49 5.25 18.72 第8步 1.50 62.56 3.00 0.00 12.42 计算结论如下： 第 1步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.361.30满足要求! 标高 -1.80m未加土钉 第 2步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.311.30满足要求! 标高 -3.30m 第 3步开挖内部整体

10、稳定性安全系数= 1.971.30满足要求! 标高 -4.80m 第 4步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.911.30满足要求! 标高 -6.30m 第 5步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.541.30满足要求! 标高 -7.80m 第 6步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.361.30满足要求! 标高 -8.95m 第 7步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.401.30满足要求! 标高-10.25m 第 8步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.501.30满足要求! 标高-10.50m二、2-2 剖面支护计算土钉墙设计计算书 本计算依据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)。 一、基本

11、计算参数 1.地质勘探数据如下： 序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) () 极限摩阻(kPa) 计算方法 土类型 1 1.80 18.60 10.00 18.00 20.0 水土合算 填土 2 1.20 20.00 35.00 21.00 70.0 水土合算 粘性土 3 3.00 20.30 32.00 29.00 85.0 水土合算 粉土 4 2.10 19.80 0.00 28.00 75.0 水土合算 细砂 5 1.20 19.60 0.00 28.00 90.0 水土合算 中砂 6 5.00 21.50 0.00 38.00 145.0 水土合算 卵石 表中：h为土层厚度(m

12、),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角()。 基坑外侧水标高-16.00m，基坑内侧水标高-16.00m。 2.基本计算参数： 地面标高0.00m，基坑坑底标高-8.50m。 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 1 局部荷载 基坑外侧 0.00 30.00 2.50 4.00 4.土钉墙布置数据： 放坡级数为1级坡。 序号 坡高m 坡宽m 坡角 平台宽m 1 8.50 0.43 87.10 0.00 土钉数据： 层号 孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 材 料 1 110.00 7.

13、00 10.00 4.60 1.50 HRB335钢筋 2 110.00 3.00 10.00 1.30 1.50 HRB335钢筋 3 110.00 3.00 10.00 1.30 1.50 HRB335钢筋 4 130.00 5.00 10.00 1.00 1.20 HRB335钢筋 基坑外侧附加支撑数据： 序号 横向间距(m) 纵向间距(m) 入射角(度) 钻孔直径(mm) 有效长度(m) 发挥系数 抗拉力(kN) 材 料 1 1.00 0.50 90.00 150.00 12.80 1.00 180.00 51X3.0钢管 土钉墙锚杆数据： 序号 水平间距(m) 竖向间距(m) 入射角

14、(度) 锚固体直径(mm) 锚固段长(m) 总长度(m) 抗拉力(kN) 材 料 1 1.50 2.00 12.00 150.00 10.00 14.00 200.00 钢绞线1860 2 1.50 1.50 12.00 150.00 10.00 14.00 200.00 钢绞线1860 二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算 土钉墙局部稳定验算: 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 10.40 313.77 4.00 3.82 313.77/(1.251.104.00)=57.02=1.0满足! 2 11.23 338.79 3.59

15、2.93 338.79/(1.251.103.59)=68.72=1.0满足! 3 4.81 108.59 12.10 2.93 108.59/(1.251.1012.10)=6.53=1.0满足! 4 1.54 30.65 55.49 5.29 30.65/(1.251.1055.49)=0.401.0不满足! 5 2.27 45.23 99.22 7.18 45.23/(1.251.1099.22)=0.33=1.0满足! 根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.250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:HRB335钢筋 设计强度为3

16、00.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=5502.75(N) 第1层土钉的直径至少应取 5 mm 第2层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=4930.75(N) 第2层土钉的直径至少应取 5 mm 第3层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=16632.00(N) 第3层土钉的直径至少应取 9 mm 第4层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=76294.63(N) 第4层土钉的直径至少应取 18 mm 第5层锚杆的材料为:钢绞线1860 设计强度

17、为1320.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=.62(N) 第5层锚杆的直径至少应取 12 mm 第6层锚杆的材料为:钢绞线1860 设计强度为1320.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=84623.00(N) 第6层锚杆的直径至少应取 10 mm 局部稳定计算结果如下： 土钉的抗拉承载力为973.62kN； 土钉的受拉荷载标准值为235.93kN； 土钉的安全系数为K=973.62/(1.251.10235.93)=3.00=1.0满足要求! 三、土钉墙整体稳定性的计算 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.33 54.05 5.04 1

18、.70 6.68 第2步 2.35 58.05 8.26 0.85 9.69 第3步 2.49 58.05 -0.08 0.00 8.40 第4步 1.91 57.55 -0.02 0.00 8.70 第5步 1.61 57.55 1.10 0.00 9.09 第6步 1.49 57.55 1.14 0.00 9.43 第7步 1.60 57.55 1.15 0.00 9.08 计算结论如下： 第 1步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.331.30满足要求! 标高 -2.30m未加土钉 第 2步开挖内部整体稳定性安全系数= 2.351.30满足要求! 标高 -3.80m 第 3步开挖内部整体稳

19、定性安全系数= 2.491.30满足要求! 标高 -4.90m 第 4步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.911.30满足要求! 标高 -6.20m 第 5步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.611.30满足要求! 标高 -7.50m 第 6步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.491.30满足要求! 标高 -8.35m 第 7步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.601.30满足要求! 标高 -8.50m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： 序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) () 极限摩阻(kPa) 计算方

20、法 土类型 1 1.00 19.60 0.00 28.00 90.0 水土合算 中砂 2 6.00 21.50 0.00 38.00 145.0 水土合算 卵石 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-16.00m，基坑内侧水标高-16.00m。 2.基本计算参数： 地面标高0.00m，基坑坑底标高-2.00m。 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 1 局部荷载 基坑外侧 0.00 25.00 1.50 4.00 4.土钉墙布置数据： 放坡级数为1级坡。 序号 坡高m 坡宽m

21、 坡角 平台宽m 1 2.00 0.20 84.29 0.00 土钉数据： 层号 孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 材 料 1 110.00 3.00 10.00 0.80 1.20 HRB335钢筋 二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算 土钉墙局部稳定验算: 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 2.44 85.38 13.87 1.19 85.38/(1.250.9013.87)=5.47=1.0满足! 根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.250标准值),按照土钉材料，计算土钉或锚杆的强度(土钉或锚

22、杆的层号按标高排序)： 第1层土钉的材料为:HRB335钢筋 设计强度为300.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=15598.12(N) 第1层土钉的直径至少应取 9 mm 局部稳定计算结果如下： 土钉的抗拉承载力为85.38kN； 土钉的受拉荷载标准值为13.87kN； 土钉的安全系数为K=85.38/(1.250.9013.87)=5.47=1.0满足要求! 三、土钉墙整体稳定性的计算 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.31 61.15 1.91 0.00 2.28 第2步 2.06 61.15 2.00 0.80 3.44 计算结论

23、如下： 第 1步开挖内部整体稳定性安全系数= 1.311.30满足要求! 标高 -1.10m未加土钉 第 2步开挖内部整体稳定性安全系数= 2.061.30满足要求! 标高 -2.00m三、3-3 剖面支护计算土钉墙设计计算书 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： 序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) () 极限摩阻(kPa) 计算方法 土类型 1 1.80 18.60 10.00 18.00 20.0 水土合算 填土 2 1.20 20.00 35.00 21.00 70.0 水土合算 粘性土 3 3.00 20.30 32

24、.00 29.00 85.0 水土合算 粉土 4 2.10 19.80 0.00 28.00 75.0 水土合算 细砂 5 1.20 19.60 0.00 28.00 90.0 水土合算 中砂 6 5.00 21.50 0.00 38.00 145.0 水土合算 卵石 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-16.00m，基坑内侧水标高-16.00m。 2.基本计算参数： 地面标高0.00m，基坑坑底标高-6.50m。 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 1 局部荷载 基坑外侧 0.00 30.00 2.50 4.00 4.土钉墙布置数据： 放坡级数为1级坡。 序号 坡高m 坡宽m 坡角 平台宽m 1 6.50 0.33 87.09 0.00 土钉数据： 层号 孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 材 料 1 110.00 6.00 10.00 5.00 1.50 HRB335钢筋