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土钉墙稳定性验算

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---------------------------------------------------------------------- 验算项目: 超级土钉 1
---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ]
所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度： 6.650(m)
基坑内地下水深度： 20.000(m)
基坑外地下水深度： 20.000(m)
基坑侧壁重要性系数： 1.000
土钉荷载分项系数： 1.250
土钉抗拉抗力分项系数： 1.300
整体滑动分项系数： 1.300
[ 坡线参数 ]
坡线段数 1
序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)
1 5.320 6.650 51.3
[ 土层参数 ]
土层层数 3
序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土泊松比变形模量
(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)
1 粘性土 5.430 19.8 19.8 20.0 15.0 40.0 40.0 合算0.250 7.000
2 细砂 1.000 19.5 19.5 0.0 28.0 20.0 20.0 合算0.250 7.000
3 卵石 10.600 22.0 22.0 0.0 40.0 120.0 120.0 合算0.250 7.000
[ 超载参数 ]
超载数 2
序号超载类型超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式长度(m)
1 满布均布 5.000
2 局部均布 30.000 0.000 6.000 2.800 条形
[ 土钉参数 ]
土钉道数 4
序号水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋
1 1.500 1.500 12.0 120 9.000 1E18
2 1.500 1.500 12.0 120 9.000 1E18
3 1.500 1.500 12.0 120 7.500 1E18
4 1.500 1.500 12.0 120 6.000 1E18
[ 花管参数 ]
基坑内侧花管排数 0
基坑内侧花管排数 0
[ 锚杆参数 ]
锚杆道数 0
[ 坑内土加固参数 ]
厚度(m) 宽度(m) 重度(kN/m~3) 饱和重度(kN/m~3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)
2.000
3.000 18.000 18.000 20.000 35.0
[ 内部稳定验算条件 ]
考虑地下水作用的计算方法：总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500
*******************************************************************
[ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 局部抗拉验算结果 ]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计
值满足系数
(m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔抗拉
1 1.200 33.
2 0
2 2.200 33.2 0
3 3.200 33.2 1 9.000 2.
4 93.3 91.6 30.557 30.005
4 4.200 33.2 1 9.000 0.0 86.8 91.6 999.000 999.000
2 9.000 6.8 96.6 91.6 11.326 10.745
5 5.200 33.2 1 9.000 0.0 80.2 91.
6 999.000 999.000
2 9.000 6.8 90.0 91.6 10.560 10.745
6 6.200 34.0 1 9.000 0.0 75.4 91.6 999.000 999.000
2 9.000 6.5 84.7 91.6 10.494 11.354
3 7.500 21.9 59.0 91.6 2.155 3.348
7 6.650 34.6 1 9.000 0.0 74.0 91.6 999.000 999.000
2 9.000 6.2 82.8 91.6 10.706 11.839
3 7.500 21.0 56.7 91.6 2.163 3.491
4 6.000 32.3 146.9 91.6 3.637 2.268
[ 内部稳定验算结果 ]
工况号安全系数圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)
1 4.10
2 4.502 7.480 2.035
2 2.738 3.655 7.466 3.018
3 2.637 2.966 8.635 5.189
4 2.123 2.327 9.772 7.331
5 1.594 1.550 11.164 9.722
6 1.353 -0.423 12.87
7 12.451
7 10.186 0.157 1.260 1.041
8 10.186 0.157 1.260 1.041
[ 外部稳定计算参数 ]
所依据的规程：《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 土钉墙计算宽度: 10.000(m)
墙后地面的倾角: 0.0(度)
墙背倾角: 90.0(度)
土与墙背的摩擦角: 10.0(度)
土与墙底的摩擦系数: 0.300
墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)
墙底地基承载力: 400.0(kPa) 抗水平滑动安全系数： 1.300
抗倾覆安全系数： 1.600
[ 外部稳定计算结果 ]
重力: 968.4(kN)
重心坐标: ( 6.166, 2.916）
超载: 79.8(kN)
超载作用点x坐标: 8.649(m)
土压力: 83.4(kPa)
土压力作用点y坐标: 2.261(m)
基底平均压力设计值 106.3(kPa) < 400.0
基底边缘最大压力设计值 184.7(kPa) < 1.2*400.0 抗滑安全系数: 3.880 > 1.300
抗倾覆安全系数: 36.636 > 1.600 [ 喷射混凝土面层计算 ]
[ 计算参数 ]
厚度： 80(mm)
混凝土强度等级: C20
配筋计算as: 15(mm)
水平配筋: d6@200
竖向配筋: d6@200
荷载分项系数: 1.200
[ 计算结果 ]
编号深度范围荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 实配As(mm^2) 1 0.00~ 1.50 0.0 x 0.000 160.0(构造) 141.4
y 0.000 160.0(构造) 141.4
2 1.50~ 3.00 1.8 x 0.148 160.0(构造) 141.4
y 0.148 160.0(构造) 141.4
3 3.00~ 4.50 19.2 x 1.587 160.0(构造) 141.4
y 1.587 160.0(构造) 141.4
4 4.50~ 6.00 41.9 x 3.466 186.1 141.4
y 3.466 186.1 141.4
5 6.00~ 6.65 48.5 x 0.000 160.0(构造) 141.4
y 2.562 160.0(构造) 141.4。

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基坑支护结构——土钉支护

基坑支护结构——土钉支护


• 设计步骤： （1）初拟土钉墙参数 （2）土钉墙内部稳定性分析 （3）土钉墙整体稳定性分析 （4）构造及排水系统设计 （5）现场检测和质量控制设计
1.3《铁路路基支挡结构设计规范》方 法 1. 潜在破裂面的确定
hi≤1/2H时 l=(0.3~0.35)H hi>1/2H时 l=(0.3~0.35)(H- hi) l--潜在破裂面距墙面的距离 H--土钉墙墙高 hi--墙顶距第i层土钉的高度
2. 土压力计算
hi≤1/3H Ϭi=2λaγhicos（—α） hi>1/3H时 Ϭi=2/3λaγHcos（— α） Ϭi--水平土压应力 α--墙背与竖直面间夹角 γ--边坡岩土体容重 --墙背摩擦角 λa--库仑主动土压力系数
3.土钉拉力计算 式中：
Ei
iSxS y cos
Fi 2 d g lei g
式中：ɤ--钉材与砂浆间的粘结力按砂浆标准抗压强度fck地10%取值 db--土钉抗拔力Fi取Fi1和Fi2中的小值验算 土钉抗拔力Fi取FI1和FI2最小值
（3）土钉抗拔稳定性验算按下式计算
Fi K2 Ei
K2--土钉抗拔安全系数取1.5~1.8永久工程取大值 5. 土钉墙整体稳定性检算 (1) 内部整体稳定检算 采用简单条分法
φi--岩土的内摩擦角 Wi--分条（块）重量性 βi--土钉轴线与破裂面的夹角 Sx--土钉水平间距
（2）土钉墙外部稳定性验算 将土钉及其加固体视为重力式挡土墙，按重力式挡土墙的稳定性验算方 法，进行抗倾覆，抗滑稳定性及基底承载力验算。 （3）圆弧稳定性验算 对于土质边坡，碎石土状软岩表坡，还应进行圆弧稳定性验算。
1.1土钉墙的概念
土钉支护亦称锚喷支护，就是逐层开挖基坑，逐 层布置排列较密的土钉（钢筋），强化边坡土体，并 在坡面铺设钢筋网，喷射混凝土。相应的支护体称为 土钉墙，它由被加固的土体、放置在土体中的土钉与 喷射混凝土面板三个紧密结合的部分组成。土钉是其 最主要的构件，英文名叫Soil Nailing，它的设置有打 入法，旋入法，以及先钻孔、后置入、再灌浆三种法。
挡土墙稳定性验算

挡土墙稳定性验算

中铁五局沪昆铁路客运专线云南段（TJ1标）项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发，结合当地的实际情况，初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。

其特点是○1依靠墙身自重抵抗土压力的作用；○2形式简单，取材容易，施工简易。

挡墙根据墙背的倾斜方向，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。

在其他条件相同时，仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小，故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。

同时，由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致，故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。

综合考虑，在此确定挡墙类型为重力式（仰斜式）挡土墙。

其墙身断面形式如下图所示：重力式挡土墙断面图（扩大基础）重力式挡土墙断面图图中，m=n，且m值宜为0.05~0.30，H=2.0~6.0m，B≥0.5m当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性，常采用扩基础。

扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶，也可以同时将两侧加宽，以在、增大承压面积，减小基底压力。

台阶宽度一般不小于0.2m 。

台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定，高宽比可采用3:2或2:1。

挡墙基础埋置深度：为保证挡土墙的稳定性，必须根据地基的条件，将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。

基础埋置深度需满足：○1设置在土质地基上的挡墙，基底埋置深度一般应在天然地面以下1.0m ；受水冲刷时，应在冲刷线以下1.0m 。

○2 设置在石质地基上的挡土墙，应清除表面风化层，当风化层厚难于清除时，可根据风化程度及允许地基承载力，将基础埋置在风化层中，并保证有一定的襟边宽度。

二、 挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。

容许应力法是把结 构材料视为理想的弹性体，在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。

极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征，在容许应力法基础上发展形成的一种方法。

基坑支护方案(土钉墙-详细计算)

基坑支护方案(土钉墙-详细计算)

第一章基坑边坡计算一、工程概况（一）土质分布情况①1杂填土（Q4ml）:由粉质粘土混较多的碎砖、碎石子等建筑垃圾及生活垃圾组成.层厚0。

50~4.80米.①2素填土（Q4ml）:主要由软～可塑状粉质粘土夹少量小碎石子、碎砖组成。

层厚0.40～2。

90米.①3淤泥质填土（Q4ml）：。

主要为原场地塘沟底部的淤泥，后经翻填。

分布无规律，局部分布。

层厚0。

80~2.30米。

②1粉质粘土(Q4al）:可塑,局部偏软塑,中压缩性，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，土质不均匀，该层分布不均，局部缺失。

层顶标高5。

00~13.85米,层厚0。

50~8。

20米。

②2粉土夹粉砂(Q4al）:中压缩性,干强度及韧性低。

夹薄层粉砂，具水平状沉积层理，单层厚1。

0～5.0cm，局部富集.该层分布不均匀，局部缺失.层顶标高1。

30～10。

93米，层厚0。

80～4.50米。

②3含淤泥质粉质粘土（Q4al）:软~流塑，高压缩性，干强度、韧性中等偏低。

局部夹少量薄层状粉土及粉砂，层顶标高1.87～10.03米，层厚1。

00～13。

50米。

②4粉质粘土（Q4al）：饱和，可塑，局部软塑，中压缩性,层顶标高-8.30～7.27米,层厚1.10～14.60米。

③1粉质粘土(Q3al)：可～硬塑，中压缩性.干强度高，韧性高。

含少量铁质浸染斑点及较多的铁锰质结核。

该层顶标高—11.83～13。

23米,层厚1.40～14。

00米。

③2粉质粘土(Q3al)可塑，局部软塑，中压缩性.该层顶标高—18。

83~6。

83米，层厚2。

20～23.70米。

④粉质粘土混砂砾石(Q3al）:可塑，局部软塑，中偏低压缩性，干强度中等，韧性中等。

该层顶标高—26。

73~—10。

64米，层厚0.50~6。

50米.（二）支护方案的选择根据本工程现场实际情况,基坑各部位确定采取如下支护措施1、3＃楼与4＃楼地下室相邻处，地下室间距4。

8m，基坑底高差5.0m,土质分布为○，21、○，22、错误!1土层，采取土钉墙支护的方式.2、2＃楼与C型地下坡道相邻处距离为4。

土钉墙支护计算

土钉墙支护计算

土钉墙支护计算一、土钉墙支护的基本原理二、土钉承载力的计算方法土钉的承载力计算通常基于不同类型的土钉与土壤之间的相互作用。

常见的土钉类型包括锚索土钉、固定土钉和预应力土钉。

土钉的承载力计算可按以下步骤进行：1.确定土钉的几何特征，包括直径、长度和间距。

2.选择适当的土钉抗拉强度参数。

3.计算土钉的抗拉强度。

常用的计算方法包括受拉区域法、多点拉伸法和锚固长度法等。

4.判断土钉的抗拉承载力是否满足设计要求。

三、护面结构的稳定性计算方法护面结构的稳定性计算涉及整个结构的平衡和稳定性。

常见的计算方法包括静力法和变形法。

以下是稳定性计算的基本步骤：1.确定护面结构的几何特征，包括高度、宽度和倾角。

2.判断护面结构是否能够满足土体力学参数的要求。

3.根据土体的力学参数和护面结构的几何特征，计算土体对护面结构所产生的压力和剪力。

4.判断土体对护面结构的作用力是否满足设计要求。

四、土钉墙支护计算实例以下是一个手算计算土钉墙支护的简单示例：1.假设土钉的直径为0.3m，长度为8m，间距为1m。

2.选择适当的土钉抗拉强度参数，如σu=250MPa。

3.计算土钉的抗拉强度，可采用受拉区域法。

N = π/4 * d^2 * σu * sin(φ)其中，N为土钉的抗拉力，d为土钉的直径，σu为土钉的抗拉强度，φ为土体的摩擦角。

4.根据土体和护面结构的力学参数，计算土体对护面结构的作用力。

假设土体的重度为20kN/m^3，护面结构的高度为4m，宽度为2m，倾角为10°，则土体对护面结构的作用力可以通过以下公式计算：F = γ * h * b * tan(α)其中，F为土体对护面结构的作用力，γ为土体的重度，h为护面结构的高度，b为护面结构的宽度，α为护面结构的倾角。

带入数值计算得到土体对护面结构的作用力F=8000N。

5.判断土钉的抗拉力和土体对护面结构的作用力是否满足设计要求。

通过以上计算示例，可以看出土钉墙支护计算是一个复杂的工作，需要综合考虑土钉和护面结构的力学参数，以及土体的稳定性和承载力要求。