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土钉墙支护计算计算书土钉墙支护计算主要包括以下几个步骤和内容,以帮助您快速理解其计算原理与过程:
1.工程地质条件分析:首先需要明确地层的性质、强度参数以及地下水位状况等信息。这些数据对于确定合适的土钉设计长度和间距至关重要。
2.设计目标:根据建筑需求和场地特点,设定土钉墙的主要功能(如边坡稳定、基坑支护等)及相应的安全系数要求。
工程监理视频教程第06讲3.土钉材料选择与力学参数确定:基于材料特性和性能指标来决定所使用的土钉材质及其抗拉强度等相关力学属性。
4.计算土钉长度和布置方式:通过考虑土体的自重、上部荷载等因素,利用理论公式或数值模拟方法求解最优化的土钉长度及分布方案。这一步骤旨在确保结构的安全性和经济性之间达到平衡。
6.施工工艺及质量控制要求制定:针对具体工程项目特点提出合理的施工方案,并明确各阶段的质量检测标准与方法。
通过以上步骤可以完成土钉墙支护结构的初步设计计算工作。值得注意的是,在实际操作中还需结合现场实际情况进行调整和完善,确保最终设计方案的安全可靠且经济合理。
H1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/18.9=0m
H2'=[∑γ1h1]/γsati=[22.68]/20=1.134m
H3'=[∑γ2h2]/γsati=[100.68]/19=5.299m
H4'=[∑γ3h3]/γsati=[117.78]/19=6.199m
临界深度:Z0=Pak1下h1/(Pak1上+ Pak1下)=1.782×1.2/(5.771+1.782)=0.283m;
Eak1=0.5Pak1下Z0ba=0.5×1.782×0.283×1=0.252kN;
aa1=Z0/3+∑h2=0.283/3+5.7=5.794m;
Eak2=h2(Pa2上+Pa2下)ba/2=3.9×(1.782+53.769)×1/2=108.324kN;
aa2=h2(2Pa2上+Pa2下)/(3Pa2上+3Pa2下)+∑h3=3.9×(2×1.782+53.769)/(3×1.782+3×53.769)+1.8=3.142m;
Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=0.900000000000001×(33.751+44.509)×1/2=35.217kN;
aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+∑h4=0.900000000000001×(2×33.751+44.509)/(3×33.751+3×44.509)+0.9=1.329m;
Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=0.9×(44.509+55.267)×1/2=44.899kN;
aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)=0.9×(2×44.509+55.267)/(3×44.509+3×55.267)=0.434m;
Eak=ΣEaki=0.252+108.324+35.217+44.899=188.692kN;
aa= Σ(aaiEaki)/Eak=(5.794×0.252+3.142×108.324+1.329×35.217+0.434×44.899)/188.692=2.163m;
1、单根土钉的轴向拉力标准值Nk,j:
Nk,j=ζηjPak,jSxjSzj/cosαj
Nj=γ0γFNk,j=1×1.25×7.934=9.918kN≤fyAs=400×314=125.6kN
Rk,j/Nk,j=65.445/7.934=8.249≥Kt=1.6
三、土钉墙整体稳定性的计算
cj、φj ──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°);
bj──第j土条的宽度(m);
θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°);
lj──第j土条的滑弧段长度(m),取lj=bj/cosθj;
qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ;
ΔGj──第j土条的自重(kN),按天然重度计算;
uj──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时,对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取uj=γwhwaj,在基坑内侧,可取uj=γwhwpj;滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土,取uj=0;
γw──地下水重度(kN/m3);
hwaj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);
hwpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);
Rˊk,k──第k根土钉在圆弧滑动面以外的锚固段的极限抗拔承载力标准值与杆体受拉承载力标准值的较小值;
αk──表示第k层土钉的倾角;
θk──圆弧面在第k层土钉处的法线与垂直面的夹角;
ψv──计算系数,取ψv=0.5sin(αk+θk)tanφ, φ表示的是第k层土钉与滑弧交点处土的内摩擦角。
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) 半径R(m)
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
计算结论如下:
四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
1)抗滑动稳定性验算
抗滑动安全系数按下式计算:
f'/Eah≥1.2
式中,Eah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:
g321线公路工程施工方案 f'=μ(W+qBaSv)
μ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);
Ba为荷载长度;
Sv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:f'/Eah=3.672>1.200,满足要求!
2)抗倾覆稳定性验算
005水泥砂浆地面施工工艺 抗倾覆安全系数按以下公式计算: