某地下车库基坑支护工程毕业设计(4)

国家安全部行政管理局地下车库基坑支护工程设计

??H2?124????r??a?tg??(?qH)D?qf?D2?rD2??tg??qf?D2??D3??C(HD??D2)?Mh233?4??2? =0.31×0.62［( +0.62×［

112222×17×11.4+20×11.4)×6.6+×219.8×6.6＋×17×6.6］ 223?23

×219.8×6.6+4×17×6.6÷3］+5024.8+49.0 4=12572.7 KN·m/m

因此抗隆起的安全系数公式为：Ks=三.土钉支护设计

取坡上超载q＝20KN／m；由地质勘查报告计算各层土的参数值如下表：

表2.1 各层土参数值 埋置深度 m 1 2 3 4 5 6 7 杂填土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0 10.5 内聚力 kPa 7.2 9.4 29.3 29.3 0 内摩擦角 ° 8.7 19.3 19.4 19.4 34.3 19.7 19.7 重度 kN/m 17.5 17.2 17.3 17.7 17.9 18.0 18.1 3Mr=2.7＞1.2；故基坑底土体稳定。 Ms2

主动土压力系数 - 0.74 0.50 0.50 0.50 0.28 0.50 0.50 锚杆层数 岩土层名称 细砂 粉质粘土 粉质粘土 31.4 31.4 ⑴ 土钉基本参数的选取

00

放坡角度为73.3，即基坑边坡放坡系数1：0.3；取D＝100 mm，倾角为??10，土钉为7层呈

梅花型布置；间距为Sx＝Sy=1.5 m，则每层布置55根土钉；土钉锚固体直径l00mm。

⑵ 计算每层土钉所受的土压力?：

由公式 ?i?[(q????i)?ai?2c?ai]?Sx?Sy计算出各层锚杆所受土压力如下表：(此处详细计算过程经运行计算机程序得出)

表2.2 每层土钉所受的土压力?

锚杆层数 第①层 41.9 第②层 50.5 第③层 22.3 第④层 48.4 第⑤层 84.5 第⑥层 105.8 第⑦层 117.4 ?i（KN） ⑶ 土钉抗拔力试验值Tfi：

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由试验抗拔力公式 ?ti??D?f(式中?f＝?tg??C)计算锚体抗剪强度及试验抗拔

ii力如下表：

表2.3 各层锚体抗剪强度及试验抗拔力Tfi

锚杆层数 第①层 21.3 6.7 第②层 22.6 7.1 第③层 40.1 12.6 第④层 53.8 16.9 第⑤层 40.3 12.7 第⑥层 100.9 31.7 第⑦层 105.8 33.2 ?fi(KN/m) 2Tfi (KN/m) ⑷ 锚体稳定区长度Lbi及土钉总长LNi 危险滑动面内土钉长度La: La＝0.3H=0.3×11.4=3.3m 由锚体稳定区长度公式 Lbi＝0.3H?0??i（式中K0取1.5） ?ti0.25H0.75HLb锚杆总长 LNi＝La + Lbi 计算锚体稳定区长度及土钉总长如下表： 图2.5 简化后的滑裂面图

表2.4 各层土钉长度统计表

锚杆层数 Lbi ( m ) Lai ( m ) LNi ( m ) 取整LNi 第①层 第②层 第③层 第④层 第⑤层 第⑥层 第⑦层 9.3 3.3 12.6 13 10.6 3.3 13.9 14 2.9 3.3 6.2 7 4.5 3.3 7.8 8 5.6 3.3 9.9 10 4.9 1.7 6.6 7 5.3 1.3 6.6 7 ⑸ 土钉抗拔力??i

由土钉抗拔力公式??i=?DLbi?f(式中粘结强度?f－粉土取80、砂土取100KN/m、杂

2

ii填土取40 KN/m)

表2.5 各层土钉抗拔力??i

锚杆层数 第①层 116.8 第②层 266.3 第③层 72.8 第④层 141.3 第⑤层 282.6 第⑥层 175.8 第⑦层 150.7 2

??i（KN） 第 10 页 共 51 页

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⑹ 计算土钉钢筋直径

选取1φ20的一级钢筋，其抗拉强度为fy＝210 N/mm，

2

??max1.5?117.4?10322

则由公式??＝＝938.6mm

210fy故满足要求，选取土钉拉筋为1φ20。 ⑺ 喷锚面层

喷锚面层为φ6.5@200mm的钢筋网和1φ14横向压筋。喷射混凝土面层厚度为100mm，喷射 混凝土等级为C20。

⑻ 土钉内部稳定性分析 ① 土钉抗拔力安全系数?oi 由土钉抗拔力安全系数公式 ?oi???i?cos?i?i计算出每层拔力安全系数如下表：

表2.6 各层土钉抗拔力安全系数?oi

锚杆层数 第①层 2.7 第②层 5.1 第③层 3.2 第④层 3.5 第⑤层 1.6 第⑥层 1.54 第⑦层 1.51 ?oi 计算结果?oi>1.5 ，既满足要求。 ⑼ 土钉外部稳定性验算 ① 抗滑动稳定计算 土钉抗滑安全系数为???Ft式中： ?ax墙后主动土压力和?ax???i?483.5 KN

抗滑合力Ft＝(W?q?)?tg??Sx＝(17.4×11.4×5.7+20×5.7)×0.62×1.5＝1157.5 KN 代入数据得：???1157.5＝2.4

483.5② 抗倾覆稳定计算 安全系数 ?Q??w，式中：483.5 ??第 11 页 共 51 页

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抗倾覆力矩?w＝(W?q?)???Sx 2＝(17.4×11.4×5.7+20×5.7)×2.85×1.5＝5320.9 KN

倾覆力矩??＝四. 小结

经过参数的选取及计算得出：降水工程共54口井点、井径为600mm、井深20m；桩锚支护工程中混凝土灌注桩共392根、桩径为600mm、桩长18m、桩间距1.0m，锚杆长22m、孔径为150mm、间距为2.0m、共196根、腰梁选用36a槽钢；土钉支护工程共布置七层土钉、水平及垂直间距均为1.5m、孔径为100mm、锚喷面厚100mm、锚喷放坡比为1：0.3。

本方案的降水工程、桩锚支护工程及土钉墙支护工程经过反复的计算、比较后均通过相应 安全验算。故方案一在技术上是可行的。

2.2.2 方案二 一. 深层搅拌支护设计

主要设计参数：选用425号硅酸盐水泥；按要求水泥掺入比应大于7％，这里选14％；水灰比取0.5。

⑴ 确定挡土墙宽度、挡土墙入土深度及桩长

① 假设按平面问题计算,则水泥土挡墙的墙宽取:B =1.40 m ② 水泥土挡墙的桩入土深度为: h =2.6 m

③ 则初步选定深层搅拌桩桩长为: H = h+h1 = 2.6+11.4 =14m ④ 对设计任务书给定参数取墙底以上各层土加权平均值如下表：

表2.7 各层土加权平均值（γ、?、c）

参数 墙底以上 墙底至坑底 γ0 γ1 天然重度γ 18.2kg/m 18.7kg/m 33??i??＝1837.3，代入数据得：安全系数 ?Q?2.9 3内摩擦角? 粘聚力c C0 C1 29.1 KPa 31.4 KPa ??0 19.8° 19.7° 1⑵ 计算土压力 ① 墙后主动土压力：

??122

γ0H+qH)·tg(45-0)-2C0H·tg(45-0)

22212

=(×18.2×14+20×14) ×0.49-2×29.1×14×0.7

2 Ea =(

= 440.8 KN/m

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② 墙后被动土压力为：

??122

γ1h·tg(45+1)+2 C1h·tg(45+1)

22212

= ×18.7×2.6 ×2.01+2×31.4×2.6×1.42

2 Ep =

=127.1+231.9＝359.0 KN/m

③ 抗倾覆计算

计算桩体自重: W=γBH=372.4 kN/m 计算Zo: Zo =

3

2?29.12C＝= 4.7 m 18.2?0.7???a111h??1?h??2??W?22计算抗倾覆系数:Ko =?=3

1??(????)?0.3?a3111?2.6?127.1??2.6?231.9??1.4?372.522=3 1?(14?4.7)?440.8?0.33=1.64＞1.5 故满足抗倾覆要求。

④ 抗滑移计算

重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系数,抗滑移系数:

KC =

W?tg?0?C0?372.4?0.36?29.1?1.4=

440.8?359.0?a??? = 2.1 ＞ 1.3 故满足抗滑移要求 …… 此处隐藏：2096字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……