深基坑计算书..概述.doc

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,土体得滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内得内摩擦角,条分块数为4;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶得距离为2、000 m(2、6+2=4、6m),基坑内侧水位到坑顶得距离为6、000 m。
2、荷载参数:
局部面荷载q取10、00kPa,距基坑边线距离b0为1、5 m,荷载宽度b1为2 m。
3、地质勘探数据如下::
填土厚度为3、00 m,坑壁土得重度γ为17、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为14、00°,内聚力C为8、00 kPa,极限摩擦阻力18、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。粘性土厚度为6、00 m,坑壁土得重度γ为1,8、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为20、00°,内聚力C为23、50 kPa,极限摩擦阻力65、00 kPa,饱与重度为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。土钉得孔径采用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)抗拉承载力得计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099,
R=1、25γ0Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
其中 ζ 荷载折减系数
eajk 土钉得水平荷载
sxj、szj 土钉之间得水平与垂直距离
αj 土钉与水平面得夹角
ζ按下式计算:
ζ=tan[(βφk)/2](1/(tan((β+φk)/2))1/tanβ)/tan2(45°φ/2)
其中 β土钉墙坡面与水平面得夹角。
φ土得内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=∑{[(γi×szj)+q0]×Kai2c(Kai)1/2}
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
Tuj=(1/γs)πdnj∑qsikli
其中 dnj 土钉得直径。
γs 土钉得抗拉力分项系数,取1、3
qsik 土与土钉得摩擦阻力。根据JGJ12099 表6、1、4与表4、4、3选取。
li 土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内得长度。
经计算土钉抗拉承载力为Tuj=18、58kN,受拉荷载标准值R=0、55 kN,Tuj≥R,符合要求。根据R=N≥0、9δS, S=π(ds/2) 2, 直径ds至少应取:1、534 mm,根据JGJ1201999建筑基坑支护技术规程6、3、1规定,钢筋直径取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性得计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099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:

公式中:
γk 滑动体分项系数,取1、3;
γ0 基坑侧壁重要系数;
ωi 第i条土重;
bi 第i分条宽度;
cik 第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
φik第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
θi 第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj 土钉与水平面之间得夹角;
Li 第i条土滑裂面得弧长;
s 计算滑动体单元厚度;
Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体得极限抗拉力,按下式计算。
Tnj=πdnj∑qsiklnj
lnj 第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内得长度
把各参数代入上面得公式,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)
第1步 1、833 51、949 2、897 2、814 4、039
示意图如下:

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2步 1、889 29、318 4、069 9、492 10、327
示意图如下:

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

(1)抗滑动稳定性验算
抗滑动安全系数按下式计算:
KH=f'/Eah≥1、3
式中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
f'为墙底得抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
f'=μ(W+qBaSv)
μ为土体得滑动摩擦系数;
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为计算墙体得厚度,取土钉得一个水平间距进行计算
1级坡:KH=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:
KQ=MG/MQ
式中,MG由墙体自重与地面荷载产生得抗倾覆力矩,由下式确定
MG=W×BC×qBa×(B'B+b×Ba/2)
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点得水平距离;
Ba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;
ME由主动土压力产生得倾覆力矩,由下式确定
Mk=Eah×lh
其中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量得合力点至通过墙趾O水平面得垂直距离。
1级坡:KQ=374、70>1、5,满足要求！
13、2渗沥液池(ZK140处)31轴处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8、300m(已经整体开挖2、2~2、6 m),土钉墙计算宽度b'为16、00 m,土体得滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内得内摩擦角,条分块数为1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶得距离为3、000 m,基坑内侧水位到坑顶得距离为9、000 m。
2、荷载参数:
局部面荷载q取10、00kPa,距基坑边线距离b0为1、5 m,荷载宽度b1为2 m。
3、地质勘探数据如下::
根据地勘报告粘性土厚度为3、60 m,坑壁土得重度γ为18、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为20、00°,内聚力C为23、51 kPa,极限摩擦阻力65、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。粉砂厚度为7、30 m,坑壁土得重度γ为18、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为25、00°,内聚力C为11、50 kPa,极限摩擦阻力40、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4、50 m,放坡宽度为0、60 m,平台宽度为2、00 m。第二层放坡高度为3、80 m,放坡宽度为1、00 m,平台宽度为6、00 m。土钉得孔径采用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、6m),水平间距为1、5 m。
二、土钉(含锚杆)抗拉承载力得计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099,
R=1、25γ0Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
其中 ζ 荷载折减系数
eajk 土钉得水平荷载
sxj、szj 土钉之间得水平与垂直距离
αj 土钉与水平面得夹角
ζ按下式计算:
ζ=tan[(βφk)/2](1/(tan((β+φk)/2))1/tanβ)/tan2(45°φ/2)
其中 β土钉墙坡面与水平面得夹角。
φ土得内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=∑{[(γi×szj)+q0]×Kai2c(Kai)1/2}
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
Tuj=(1/γs)πdnj∑qsikli
其中 dnj 土钉得直径。
γs 土钉得抗拉力分项系数,取1、3
qsik 土与土钉得摩擦阻力。根据JGJ12099 表6、1、4与表4、4、3选取。
li 土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内得长度。
经计算土钉抗拉承载力为76、67kN。受拉荷载标准值为0、00kN。钢筋得直径ds至少应取:0、00 mm。根据JGJ1201999建筑基坑支护技术规程6、3、1规定,钢筋直径取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性得计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099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:

公式中:
γk 滑动体分项系数,取1、3;
γ0 基坑侧壁重要系数;
ωi 第i条土重;
bi 第i分条宽度;
cik 第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
φik第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
θi 第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj 土钉与水平面之间得夹角;
Li 第i条土滑裂面得弧长;
s 计算滑动体单元厚度;
Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体得极限抗拉力,按下式计算。
Tnj=πdnj∑qsiklnj
lnj 第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内得长度
把各参数代入上面得公式,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)
第1步 10、144 62、274 6、861 4、862 8、409
示意图如下:

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2步 8、375 29、338 2、987 7、489 8、063
示意图如下:

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3步 9、317 29、549 1、325 12、394 12、464
示意图如下:

计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 10、144>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= 8、375>1、30 满足要求! [标高 4、500 m]
第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 9、317>1、30 满足要求! [标高 8、300 m]
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:
KH=f'/Eah≥1、3
式中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
f'为墙底得抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
f'=μ(W+qBaSv)
μ为土体得滑动摩擦系数;
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为计算墙体得厚度,取土钉得一个水平间距进行计算
1级坡:KH=5、21438670803850496E291>1、3,满足要求！
2级坡:KH=1、571328E292>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:
KQ=MG/MQ
式中,MG由墙体自重与地面荷载产生得抗倾覆力矩,由下式确定
MG=W×BC×qBa×(B'B+b×Ba/2)
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点得水平距离;
Ba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;
ME由主动土压力产生得倾覆力矩,由下式确定
Mk=Eah×lh
其中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量得合力点至通过墙趾O水平面得垂直距离。
1级坡:KQ=73、52>1、5,满足要求！
2级坡:KQ=1227、72>1、5,满足要求！
13、3渗沥液池(ZK140处)35轴处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8、300m(已经整体开挖2、2~2、6 m),土钉墙计算宽度b'为16、00 m,土体得滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内得内摩擦角,条分块数为1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶得距离为3、000 m,基坑内侧水位到坑顶得距离为9、000 m。
2、荷载参数:
局部面荷载q取10、00kPa,距基坑边线距离b0为1、5 m,荷载宽度b1为2 m。
3、地质勘探数据如下::
根据地勘报告粘性土厚度为3、60 m,坑壁土得重度γ为18、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为20、00°,内聚力C为23、51 kPa,极限摩擦阻力65、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。粉砂厚度为7、30 m,坑壁土得重度γ为18、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为25、00°,内聚力C为11、50 kPa,极限摩擦阻力40、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4、50 m,放坡宽度为0、60 m,平台宽度为3、00 m。第二层放坡高度为3、80 m,放坡宽度为1、00 m,平台宽度为6、00 m。土钉得孔径采用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、6m),水平间距为1、5 m。
二、土钉(含锚杆)抗拉承载力得计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099,
R=1、25γ0Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
其中 ζ 荷载折减系数
eajk 土钉得水平荷载
sxj、szj 土钉之间得水平与垂直距离
αj 土钉与水平面得夹角
ζ按下式计算:
ζ=tan[(βφk)/2](1/(tan((β+φk)/2))1/tanβ)/tan2(45°φ/2)
其中 β土钉墙坡面与水平面得夹角。
φ土得内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=∑{[(γi×szj)+q0]×Kai2c(Kai)1/2}
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
Tuj=(1/γs)πdnj∑qsikli
其中 dnj 土钉得直径。
γs 土钉得抗拉力分项系数,取1、3
qsik 土与土钉得摩擦阻力。根据JGJ12099 表6、1、4与表4、4、3选取。
li 土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内得长度。
经计算土钉抗拉承载力为76、67kN。受拉荷载标准值为0、00kN。钢筋得直径ds至少应取:0、00 mm。根据JGJ1201999建筑基坑支护技术规程6、3、1规定,钢筋直径取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性得计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099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:

公式中:
γk 滑动体分项系数,取1、3;
γ0 基坑侧壁重要系数;
ωi 第i条土重;
bi 第i分条宽度;
cik 第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
φik第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
θi 第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj 土钉与水平面之间得夹角;
Li 第i条土滑裂面得弧长;
s 计算滑动体单元厚度;
Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体得极限抗拉力,按下式计算。
Tnj=πdnj∑qsiklnj
lnj 第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内得长度
把各参数代入上面得公式,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)
第1步 10、144 62、274 6、861 4、862 8、409
示意图如下:

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2步 8、375 29、338 2、987 7、489 8、063
示意图如下:

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3步 9、231 29、619 0、133 12、233 12、234
示意图如下:

计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 10、144>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= 8、375>1、30 满足要求! [标高 4、500 m]
第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 9、231>1、30 满足要求! [标高 8、300 m]
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:
KH=f'/Eah≥1、3
式中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
f'为墙底得抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
f'=μ(W+qBaSv)
μ为土体得滑动摩擦系数;
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为计算墙体得厚度,取土钉得一个水平间距进行计算
1级坡:KH=5、21438670803850496E291>1、3,满足要求！
2级坡:KH=1、571328E292>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:
KQ=MG/MQ
式中,MG由墙体自重与地面荷载产生得抗倾覆力矩,由下式确定
MG=W×BC×qBa×(B'B+b×Ba/2)
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点得水平距离;
Ba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;
ME由主动土压力产生得倾覆力矩,由下式确定
Mk=Eah×lh
其中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量得合力点至通过墙趾O水平面得垂直距离。
1级坡:KQ=72、36>1、5,满足要求！
2级坡:KQ=1047、07>1、5,满足要求！
13、3渗沥液池(ZK56处)31轴处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8、300m(已经整体开挖2、2~2、6 m),土钉墙计算宽度b'为16、00 m,土体得滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内得内摩擦角,条分块数为1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶得距离为3、000 m,基坑内侧水位到坑顶得距离为9、000 m。
2、荷载参数:
局部面荷载q取10、00kPa,距基坑边线距离b0为1、5 m,荷载宽度b1为2 m。
3、地质勘探数据如下::
根据地勘报告填土厚度为14、30 m,坑壁土得重度γ为17、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为14、00°,内聚力C为8、00 kPa,极限摩擦阻力18、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4、50 m,放坡宽度为0、60 m,平台宽度为2、00 m。第二层放坡高度为3、80 m,放坡宽度为1、00 m,平台宽度为6、00 m。土钉得孔径采用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、6m),水平间距为1、5 m
二、土钉(含锚杆)抗拉承载力得计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099,
R=1、25γ0Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
其中 ζ 荷载折减系数
eajk 土钉得水平荷载
sxj、szj 土钉之间得水平与垂直距离
αj 土钉与水平面得夹角
ζ按下式计算:
ζ=tan[(βφk)/2](1/(tan((β+φk)/2))1/tanβ)/tan2(45°φ/2)
其中 β土钉墙坡面与水平面得夹角。
φ土得内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=∑{[(γi×szj)+q0]×Kai2c(Kai)1/2}
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
Tuj=(1/γs)πdnj∑qsikli
其中 dnj 土钉得直径。
γs 土钉得抗拉力分项系数,取1、3
qsik 土与土钉得摩擦阻力。根据JGJ12099 表6、1、4与表4、4、3选取。
li 土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内得长度。
经计算土钉抗拉承载了为20、16 kN,受拉荷载标准值0、54kN,土钉钢筋得直径ds至少应取:1、510 mm;根据JGJ1201999建筑基坑支护技术规程6、3、1规定,钢筋直径取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性得计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099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:

公式中:
γk 滑动体分项系数,取1、3;
γ0 基坑侧壁重要系数;
ωi 第i条土重;
bi 第i分条宽度;
cik 第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
φik第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
θi 第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj 土钉与水平面之间得夹角;
Li 第i条土滑裂面得弧长;
s 计算滑动体单元厚度;
Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体得极限抗拉力,按下式计算。
Tnj=πdnj∑qsiklnj
lnj 第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内得长度
把各参数代入上面得公式,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)
第1步 3、571 62、274 6、861 4、862 8、409
示意图如下:

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2步 3、083 29、338 2、987 7、489 8、063
示意图如下:

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3步 3、404 29、549 1、325 12、394 12、464
示意图如下:

计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3、571>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= 3、083>1、30 满足要求! [标高 4、500 m]
第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3、404>1、30 满足要求! [标高 8、300 m]
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:
KH=f'/Eah≥1、3
式中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
f'为墙底得抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
f'=μ(W+qBaSv)
μ为土体得滑动摩擦系数;
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为计算墙体得厚度,取土钉得一个水平间距进行计算
1级坡:KH=1、63>1、3,满足要求！
2级坡:KH=3、21>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:
KQ=MG/MQ
式中,MG由墙体自重与地面荷载产生得抗倾覆力矩,由下式确定
MG=W×BC×qBa×(B'B+b×Ba/2)
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点得水平距离;
Ba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;
ME由主动土压力产生得倾覆力矩,由下式确定
Mk=Eah×lh
其中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量得合力点至通过墙趾O水平面得垂直距离。
1级坡:KQ=20、95>1、5,满足要求！
2级坡:KQ=56、33>1、5,满足要求！
13、4渗沥液池(ZK56处)35轴处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8、300m(已经整体开挖2、2~2、6 m),土钉墙计算宽度b'为16、00 m,土体得滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内得内摩擦角,条分块数为1;考虑地下水位影响,基坑外侧水位到坑顶得距离为3、000 m,基坑内侧水位到坑顶得距离为9、000 m。
2、荷载参数:
局部面荷载q取10、00kPa,距基坑边线距离b0为1、5 m,荷载宽度b1为2 m。
3、地质勘探数据如下::
根据地勘报告填土厚度为14、30 m,坑壁土得重度γ为17、00 kN/m3,坑壁土得内摩擦角φ为14、00°,内聚力C为8、00 kPa,极限摩擦阻力18、00 kPa,饱与重度为20、00 kN/m3。
4、土钉墙布置数据:
第一层放坡高度为4、50 m,放坡宽度为0、60 m,平台宽度为2、00 m。第二层放坡高度为3、80 m,放坡宽度为1、00 m,平台宽度为6、00 m。土钉得孔径采用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、6m),水平间距为1、5 m
二、土钉(含锚杆)抗拉承载力得计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099,
R=1、25γ0Tjk
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
其中 ζ 荷载折减系数
eajk 土钉得水平荷载
sxj、szj 土钉之间得水平与垂直距离
αj 土钉与水平面得夹角
ζ按下式计算:
ζ=tan[(βφk)/2](1/(tan((β+φk)/2))1/tanβ)/tan2(45°φ/2)
其中 β土钉墙坡面与水平面得夹角。
φ土得内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
eajk=∑{[(γi×szj)+q0]×Kai2c(Kai)1/2}
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
Tuj=(1/γs)πdnj∑qsikli
其中 dnj 土钉得直径。
γs 土钉得抗拉力分项系数,取1、3
qsik 土与土钉得摩擦阻力。根据JGJ12099 表6、1、4与表4、4、3选取。
li 土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内得长度。
经计算土钉抗拉承载了为20、16 kN,受拉荷载标准值0、54kN,土钉钢筋得直径ds至少应取:1、510 mm;根据JGJ1201999建筑基坑支护技术规程6、3、1规定,钢筋直径取16 mm。
三、土钉墙整体稳定性得计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 12099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:

公式中:
γk 滑动体分项系数,取1、3;
γ0 基坑侧壁重要系数;
ωi 第i条土重;
bi 第i分条宽度;
cik 第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值;
φik第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值;
θi 第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj 土钉与水平面之间得夹角;
Li 第i条土滑裂面得弧长;
s 计算滑动体单元厚度;
Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体得极限抗拉力,按下式计算。
Tnj=πdnj∑qsiklnj
lnj 第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内得长度
把各参数代入上面得公式,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)
第1步 3、571 62、274 6、861 4、862 8、409
示意图如下:

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2步 3、083 29、338 2、987 7、489 8、063
示意图如下:

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3步 3、374 29、619 0、133 12、233 12、234
示意图如下:

计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3、571>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= 3、083>1、30 满足要求! [标高 4、500 m]
第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3、374>1、30 满足要求! [标高 8、300 m]
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:
KH=f'/Eah≥1、3
式中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
f'为墙底得抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
f'=μ(W+qBaSv)
μ为土体得滑动摩擦系数;
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为计算墙体得厚度,取土钉得一个水平间距进行计算
1级坡:KH=1、56>1、3,满足要求！
2级坡:KH=2、97>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:
KQ=MG/MQ
式中,MG由墙体自重与地面荷载产生得抗倾覆力矩,由下式确定
MG=W×BC×qBa×(B'B+b×Ba/2)
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点得水平距离;
Ba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;
ME由主动土压力产生得倾覆力矩,由下式确定
Mk=Eah×lh
其中,Eah为主动土压力得水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量得合力点至通过墙趾O水平面得垂直距离。
1级坡:KQ=20、63>1、5,满足要求！
2级坡:KQ=48、04>1、5,满足要求！