4.1.土钉墙支护计算(手算).doc

[例]基坑开挖深度H=,土钉孔径d0=,土质为一般粘性土,呈坚硬状态,土的内摩擦角ψ=25°,土的粘聚力c=18kPa土钉与土体之间的界面粘结强度г=50kPa,土的重度γ=19kN/m3,地面超荷载q=20kN/m2,试求土钉所受的拉力,土钉长度、直径、边坡喷混凝土厚度及配筋并进行边坡稳定性验算。:对于的砂土和粉土即:P=:P1=,,=/㎡侧压Pq=Ka∙q=×20=/㎡侧压力P=P1+Pq=+=/㎡:Θ为土钉的倾角,取10°;SX为土钉水平间距,;SY为土钉水竖向距,。:L=L1+La土钉支护布置如图,取土钉的局部稳定性安全系数Fsd=;,取5m(土钉孔径d0)土钉长度:L=L1+La式中,L1按图求得。经计算可得出各土钉长度,其长度由上而下分别为:、、、、。:土钉采用HRB335钢筋,取fy=300N/mm2则:∅18mm钢筋。,喷射混凝土面层所受的侧向土压力为:P0=(P01+Pq)式中:,(S为土钉水平间距和竖直间距较大值)。即:/㎡≤×=/㎡则:P0=(P01+Pq)=×(+)=/㎡按四边简直板形式配制钢筋:查双向板在均布荷载作用下的内力系数表得:水平方向:KX=:KY=:qx=p0lY=×=∙mMX=KXqXlx2=××10002=×105N∙mm选用钢筋:式中,取fc=(喷射混凝土强度等级为C20),喷射混凝土面层厚度为100mm,则h0=80mm查下表:γs=,fy=270N/mm2则:采用∅******@200mm。同理竖直方向可求得:qy=p0lX=×=∙mMy=Kyqyly2=××14002=×105N∙mm选用钢筋:式中,取fc=(喷射混凝土强度等级为C20),喷射混凝土面层厚度为100mm,则h0=80mm查下表:γs=,采用HPB300钢筋,fy=270N/mm2则:采用∅******@200mm。考虑到喷射混凝土面层在土钉端部处的抗冲切,可在该处配制承压钢板与土钉焊接,并相应在混凝土中设置抗冲切钢筋。,可只进行外部整体稳定性验算;当边坡土质为软弱黏性土时,则要进行内部整体稳定性验算。分析与重力式挡土墙分析相同,可将由土钉加固的整个土体视作重力式挡土墙,主要验算整个支护底面水平滑动和整个支护绕基坑底角倾覆,并验算此时支护底面的地基承载力验算。土钉墙支护施工阶段整体稳定性验算分以下两种情况:(1)抗滑移稳定性设土体墙宽度为B=5m(-)土体自重:F1=(γHB+qB)tanφ=(×5×19+20×5)×tan25°=:∑N=4N1-4+N5=4×+=:抗滑移稳定性满足要求!(2)抗倾覆稳定性设土体墙宽度为B=5m(-)土体自重平衡力矩:MW=(γHB+qB)B/2=(×5×19+20×5)×5/2=∙m土体倾覆力矩:M0=∑N∙H/3=×=∙m由公式:抗倾覆稳定性满足要求!。假定破坏面上的土钉只承受拉力且达到抗滑移和抗倾覆所确定最大抗力R,按圆弧破坏面采用普通条分法对支护作整体稳定性分析,取单位长度支护进行计算,内部整体稳定性安全系数计算如下稳定性分析各种可能的破坏面