1、I本科毕业设计土木工程利时大厦基坑围护设计FOUNDATIONDESIGNOFLISHIEDIFICEII利时大厦基坑围护设计【摘要】此大厦位于宁波市江东区，是一幢写字楼，总建筑面积35000平方米。设一层地下室，面积为16002M，分主体结构和附属结构。根据地质勘察报告信息，本工程采取自然放坡土钉墙围护形式，边坡面层配置钢筋网，并且喷射混凝土护坡。边坡安全等级为II级，土质情况良好，挖土深度范围内均以砂质粉土为主，施工较为方便。【关键词】基坑围护；土钉；钢筋网FOUNDATIONDESIGNOFLISHIEDIFICE【ABSTRACT】THISEDIFICELOCATEDINNINGBOJ
2、IANGDONGAREA,ISAOFFICETOWER,THETOTALCONSTRUCTIONAREAIS35,0002MSETALAYEROFBASEMENT，THEAREAIS16002M,DIVIDESUBJECTSTRUCTUREANDSUBSIDIARYSTRUCTUREACCORDINGTOTHEGEOLOGICALINVESTIGATIONREPORTINFORMATION,THEPROJECTSPALISADEFORMISNATURALSLOPEWITHSOILNAILWALL,SLOPEREINFORCEMENTLAYER,ANDSPRAYEDCONCRETETOSUPPO
3、RTTHESLOPESLOPESAFETYLEVELISLEVELII,SOILCONDITIONSISGOOD,DIGGINGDEPTHISSANDYPOWDERSOIL,ITISCONVENIENTTOCONSTRUCTION【KEYWORDS】FOUNDATIONDESIGN；SOILNAIL；STEELSLICEIII目录1、基坑围护设计说明111工程概况112工程地质条件113设计一般规定22、支护结构选取321方案设计依据及原则3211方案主要设计依据3212方案设计原则3213基坑特点分析3214方案适用范围分析及经济,技术比较3基坑支护结构的比较选择322围护布置及计算参数取值
4、说明43、参数信息与初步选值531基本参数533地质勘探数据取值如下54、设计计算64144剖面计算6411土钉墙布置数据6412土钉抗拉承载力的计算6413土钉墙整体稳定性的计算8414抗滑动及抗倾覆稳定性计算114233剖面计算14421基本参数14422土钉墙布置数据15423土钉抗拉承载力的计算15424土钉墙整体稳定性的计算17425抗滑动及抗倾覆稳定性计算174322剖面计算23431土钉墙布置数据23432土钉抗拉承载力的计算24433土钉墙整体稳定性的计算26434抗滑动及抗倾覆稳定性计算294411剖面计算32441基本参数32442土钉墙布置数据33443土钉抗拉承载力的计
5、算33444土钉墙整体稳定性的计算35445抗滑动及抗倾覆稳定性计算325土钉墙支护构造措施416参考文献427致谢错误未定义书签。11、基坑围护设计说明11工程概况拟建工程主体结构为利时大厦，附属部分为车库。本工程重要性等级二级，场地等级二级，地基等级二级，故岩土工程勘察等级为乙级。0000相对于黄海高程为6600M。本工程设一层地下室，开挖深度约为5M，大致呈矩形状。场地现为菜地，地形平坦，北侧距已建的建筑和东侧保利地块生活区较近，距离约为10M，其余两侧空旷。因此可采用自然放坡12工程地质条件依据杭州市勘测设计研究院提供的勘察报告，可知在场地深度内有性质如下的土层分布1素填土灰黄色，稍湿
6、，松散。主要以粉土为主，含大量植物根茎，顶部30CM为耕土。该层全场分布，层厚为0308米。不宜作为浅基础持力层21砂质粉土灰黄色，湿，中密。切面粗糙，韧性及干强度低。局部夹粉砂。该层全场分布，层厚175855米，层顶标高228567米。属中低压缩性土，物理力学性能一般，可作为一般性建筑物的浅基础持力层。22砂质粉土灰、黄灰色。湿，稍密中密。切面粗糙，韧性及干强度低。该层全场分布，层厚120635米，层顶标高311343米属中等压缩性土，力学性质较差。23粘质粉土灰色，湿，中密密实。夹灰色层状粉质粘土，切面粗糙，韧性低，干强度低。该层全场分布，层厚2601190米，层顶标高609175米。属中
7、低压缩性土，埋深稳定，力学性质较好。因为有地下水存在，所以采取井点降水措施来降低地下水位，以便于施工。213设计一般规定1、根据工程类比和工程经验，初选支护结构的尺寸和材料参数2、进行计算分析，主要有（1）土钉的设计计算（2）支护结构的整体稳定性分析（3）抗倾覆和抗滑移稳定性验算3、土钉支护应考虑的荷载除土体自重外，还应包括地表荷载如车辆、材料堆放和起重运输造成的荷载，以及附近地面建筑物基础和地下构筑物所施加的荷载，并按荷载的实际作用值作为标准值。当地表荷载小于15KN/2M时则按15KN/2M取值。此外，当施工或使用过程中有地下水时，还应计入水压对支护稳定性、土钉内力和喷射混凝土面层的作用。
8、施工规定1、土钉支护施工前必须了解工程的质量要求以及施工中的监测内容与要求，如基坑支护尺寸的允许误差，支护坡顶的允许最大变形，对邻近建筑物、地下管线、道路等环境安全影响的允许程度。2、土钉支护施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。3、土钉支护施工应按施工组织设计制定的方案和顺序进行，仔细安排土方开挖、出土和支护等工序并使之密切配合；力争连续快速施工，在开挖到基底后应立即构筑地板4、支护每部施工的一般流程如下（1）开挖工作面，修整边坡（2）设置土钉（包括成孔、置置入钢筋、注浆、补浆）（3）铺设、固定钢筋网（4）喷射混凝土面层5、排水系统（1）土钉支护
9、宜在排除地下水的条件下进行施工，应采取恰当的排水措施包括地下排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力（2）基坑四周支护范围内的地表应加修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面，防止地表降水向地下渗流，靠近基坑坡顶宽24M的地面应适当垫高，并且里高外低，便于径流远离边坡（3）为了排除积聚在基坑内的设水和雨水，应在坑底设置排水沟及集水坑，排水沟离开边壁051M，排水沟及集水沟宜用砖砌并用砂浆抹面以防止渗漏，坑中积水应及时抽出。6、土钉设置（1）土钉成孔前。应按设计要求定出孔位并作出标记和编号，孔位的允许偏差不大于150MM，钻孔的倾角误差不大于3度，孔径允
10、许偏差为20MM和5MM，孔深允许偏差为200MM和50MM，成孔过程中遇有障碍物续调整孔位时，不得影响支护安全。（2）注浆用水泥砂浆的水灰比不宜超过04045，当用水泥净浆时水灰比不宜超过04505，并宜加入适量的速凝剂等外加剂用以促进早凝的控制泌水7、喷混凝土面层（1）钢筋网片可用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为10MM，钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200MM，如为搭焊则焊长不小于网筋直接的10倍32、支护结构选取21方案设计依据及原则211方案主要设计依据1杭州市勘测设计研究院提供的地质勘察报告依据2国家标准岩土工程勘察规范（GB500212001）；3国家标准建筑地基
11、基础设计规范（GB500072002）4基坑土钉支护技术规程（CECS9697）5浙江省标准建筑地基基础设计规范（DB33/10012003）；6建筑地基基础设计规范（GBJ789）7建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）212方案设计原则在确保基坑及周围建（构）筑物安全可靠的情况下，采用最简明的支护手段，保证围护结构及土体在施工期间的整体稳定性，达到节省材料，施工方便，加快施工进度，降低工程造价的目的。213基坑特点分析（1）基坑围护范围内2层砂质粉土性能较好，设一层地下室，开挖深度约为50米，场地现为菜地，地形平坦。（2）基坑东北两侧距已建道路和生活区较近，西南两侧较空旷，在做好地下水的
12、降水工作前提下，可采用自然放坡。开挖坡度宜为107。（3）地下室工程桩采用钻孔灌注桩。（4）工程桩采用600800钻孔灌注桩，对土体扰动较小。（5）根据浙江省建筑基坑工程技术规程，本基坑属二级基坑，重要性指数010214方案适用范围分析及经济,技术比较基坑支护结构的比较选择围护结构类型适用情况经济性放坡开挖适用于开挖深度比较小及施工现场有足够的放坡场所的工程，故本工程适用。1000元/米重力式围护结构适用于较浅的，基坑周围场地宽裕的，对变形控制要求不高的基坑工程，故本工程不适用。3000元/米4土钉墙适用于开挖深度小于5M的二，三级基坑；不适用与淤泥土质及未经降水处理的地下水位以下的土层中，故
13、本工程适用。；2000元/米悬臂式围护结构适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑工程，故本工程适用，但考虑到经济性和施工难易程度的问题，采用土钉墙3000元/米拉锚式围护结构多用于砂土地基或粘土地基。需要足够的场地设置锚桩或其他锚固物，或者要求土体有足够的锚固力，本工程场地，土体受限，故不适用。3000元/米逆作拱墙围护结构基坑侧壁安全等级宜为二，三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；基坑深度不宜大于12M；地下水位高于基坑地面时，应采取降水或截水措施，本工程不适用。3000元/米据此表分析本工程采用自然放坡加土钉墙围护形式。22围护布置及计算参数取值说明（1）根据基坑开挖深度和场地放坡条件，本工程分
14、成4个计算剖面。各具体情况详见“基坑计算剖面图”所示；（2）地面荷载取值及支护结构部件初选值根据施工道路、出土口、材料堆场及制作场地部位分析，基坑周围附近较大荷载来自于钢筋堆场，按规范要求，若地面荷载小于15KPA荷载按15KPA取值，根据规范JGJ12099要求，土钉长度取值应根据不同开挖深度来确定，因土质较好，所以土钉直径暂取小值为18MM，二级钢，成孔直径为100MM，入射角度取15度；土钉水平及竖向间距均取13M。（3）本工程各地质层物理力学性质见下表各地质层物理力学性质统计表层号岩土名称重度（KN/M）粘聚力C（KPA）内摩擦角（）层厚（M）1素填土21砂质粉土18821572736
15、822砂质粉土18932213011323粘质粉土19121452495753、参数信息与初步选值31基本参数侧壁安全级别二级计算剖面44基坑开挖深度HM47；土钉长度确定根据规范要求，土钉长度宜为开挖深度的0612倍，但考虑到44剖面上有模板及加工机械堆放，所以取大值，即1247564M，暂取6M，但模板与加工器械产生荷载并不大，取15KPA。根据规范要求，墙体底部与顶部土钉应布置较为密集，所以竖向四排布置，开始计算。土钉墙计算厚度BM第一部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为2/3LL为土钉长度）；第二部分为钢筋网喷射砼支护的厚度，为1/6L；第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，为1/6L，但
16、不能全部作为土墙厚度考虑，取1/12L所以土墙厚度为三部分之和，即11/12L。土钉长度为6M，则计算厚度55M条分块数5；并暂时选定条分宽度为1M。32荷载参数序号分布均布荷载QKPA基坑边线距离M1全场分布15001根据地质勘察报告信息，本工程土层并没有明显分界，且力学性能接近，所以仅取21层砂质粉土作为计算土层。33地质勘探数据取值如下序号土体名称土层厚度M重度（KN/3M）内摩擦角粘聚力C（KPA）极限摩擦阻力（KPA）1砂质粉土68188227315732464、设计计算4144剖面计算411土钉墙布置数据放坡参数序号放坡高度M放坡宽度M平台宽度M坡度44470188050104土钉
17、参数序号成孔直径MM土钉直径（MM）长度M入射角度竖向间距M水平间距M44100186151313412土钉抗拉承载力的计算单根土钉受拉荷载计算，根据规范JGJ12099，0125JKRT（1）其中土钉受拉荷载标准值JKT按以下公式计算/COSJKAJKXJZJJTESSA其中荷载折减系数EAJK土钉的水平荷载SXJ、SZJ土钉之间的水平与垂直距离AJ土钉与水平面的夹角按下式计算211TAN/TAN452TAN2TAN2KK其中土钉墙坡面与水平面的夹角。7土的内摩擦角水平荷载标准值AJKE对于粉土及粘性AJKE2AJKAIIKAIKCK01AJKRKKK1882478845RKMJJZKPA0
18、15KQKPA，10K（基坑周围无条形附加荷载），因此0188451510345AJKRKKKKPA2TAN4503712IKAIKAJKE103450371215703711925KPA折减系数268227311273TAN/TAN456822732TAN6822TAN207则0719251313/COS152358JKTKN，则125123582948RKN土钉抗拉承载力设计值UJT1NJSIKISDQL式中S土钉抗拉抗力分项系数NJD第J根土钉锚固体直径IL第J根土钉在直线破裂面外穿越第I稳定土体内的长度，破裂面与水平面的夹角为2K8示意图如下所以UJT1NJSIKISDQL101324
19、43313413KN2948KN,满足要求413土钉墙整体稳定性的计算根据规程JGJ12099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计算0111001COSTANCOS1SINTANSIN02NNMSIKIIIIIKNJJJIIJNJJIKKIIIIFCLSSWQBTAASWQB公式中N滑动体条分数M滑动体内土钉数K滑动体分项系数，取130基坑侧壁重要系数；为10WI第I条土重；BI第I分条宽度；CIK第I条滑土裂面处土体粘结力；IK第I条滑土裂面处土体的内摩擦角；I第I条土滑裂面处中点切线与平面夹角；9J土钉与水平面之
20、间的夹角；LI第I条土滑裂面的弧长；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体与土体的极限抗拉力，按下式计算。NJNJSIKNJTDQLLNJ第J根土钉在圆弧滑裂面外穿越第I层稳定土体内的长度第一层土方开挖，开挖深度27M，标高27M，可求得各参数。根据规范CECS9697要求每层开挖时土钉深度应满足下式要求,10314SDFNLLD；式中1COSVHNPSS1QPPP，继续按照规范要求，21055055TAN4518822710372APKHKPA，03715557QAPKQKPA，P10375571594KPA所以11159413132789COSCOS15VHNPSSKN1
21、0,101227892333,3143140180SDFNLLD满足要求331401324103305NJTKN，18821275081/IWBHKNM代入公式得1571213135081151COS34TAN2731305COS1534SIN1534TAN27321313105081151SIN34380,SF满足要求考虑基坑底面以下可能滑动面，再做整体稳定验算。331401324104407NJTKN18821478845/IWBHKNM1571213138845151COS34TAN2731407COS1534SIN1534TAN27321313108845151SIN34320,SF满
22、足要求114、抗滑动及抗倾覆稳定根据规范CECS9697，土钉支护的外部稳定性分析与重力式挡土墙的分析类似，可将由土钉加固的整个土体视作重力式挡土墙，分别验算1抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算13SAFKE式中，EA为主动土压力KN/M；F为墙底的抗滑阻力，由下式计算求得AFWQB12为土体的滑动摩擦系数（取内摩擦角的正切值，即TANTAN273052）；W为所计算土体自重KN/MQ为坡顶面荷载KN/M2；BA为荷载长度；计算主动土压力AE因为有地面荷载存在，所以将地面荷载换算成土层厚度1507971882QHM218824707970371215703711926/AAAHHKCKK
23、NM临界深度0222157314274188203711882TAN452ACZMK所以1192627572655/2AEKNM在计算土体自重时，把此直角梯形分成一个矩形和一个直角三角形11882473188218847265833482WWWKN矩三角/M所以05234815131911FKN/M，则1319117213,2655SFKEA满足要求，安全。2抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算16GTQMKM式中，MG由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定B12GMWWB矩三角其中，W为所计算土体自重KN其中，Q为坡顶面荷载KN/M2B1、B2为土体重心至O点的水平距离；B
24、为土钉墙计算宽度；所以265368831251078GMMQ由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定QAMEL275726552443QM所以10784416,244GQQMKM满足要求，安全3地基承载力验算根据合力矩等于各分力矩之和的原理（对O点取矩），可求得合力N作用点对O点的距离C及对基底形心的偏心距E。10782443028348CM，553028022BEC所以55091766BEM，基底应力呈梯形分布MAX634816327121225030055ANEPKPAFKPABB，满足要求144233剖面计算421基本参数计算剖面33基坑开挖深度HM42；土钉长度确定根据规范要求，土钉长度
25、宜为开挖深度的0612倍，且33剖面上并无钢筋及其他较大荷载物堆场，所以土钉长度值基本取中，即14242M，暂取5M，坡度暂定为104，竖向分三排布置，开始计算。土钉墙计算宽度BM第一部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为2/3LL为土钉长度）；第二部分为钢筋网喷射砼支护的厚度，为1/6L；第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，为1/6L，但不能全部作为土墙厚度考虑，取1/12L所以土墙宽度为三部分之和，即11/12L。土钉长度为5M，则计算宽度46M条分块数5；并暂时选定条分宽度为1M。2荷载参数序号类型均布荷载QKPA基坑边线距离M1全场分布15001根据地质勘察报告信息，本工程土层并没有明显分
26、界，且力学性能接近，所以仅取21层砂质粉土作为计算土层。3地质勘探数据取值如下序号土体名称土层厚度M重度（KN/3M）内摩擦角粘聚力C（KPA）极限摩擦阻力（KPA）1砂质粉土68188227315732415设计计算422土钉墙布置数据放坡参数序号放坡高度M放坡宽度M平台宽度M坡度33420168050104土钉参数序号成孔直径MM土钉直径（MM）长度M入射角度竖向间距M水平间距M33100185151313423土钉抗拉承载力的计算单根土钉受拉荷载计算，根据规范JGJ12099，0125JKRT（1）其中土钉受拉荷载标准值JKT按以下公式计算/COSJKAJKXJZJJTESSA其中荷载折
27、减系数EAJK土钉的水平荷载SXJ、SZJ土钉之间的水平与垂直距离AJ土钉与水平面的夹角按下式计算211TAN/TAN452TAN2TAN2KK其中土钉墙坡面与水平面的夹角。土的内摩擦角水平荷载标准值AJKE对于粉土及粘性16AJKE2AJKAIIKAIKCK01AJKRKKK1882427904RKMJJZKPA015KQKPA，10K（基坑周围无条形附加荷载），因此017904159404AJKRKKKKPA2TAN4503712IKAIKAJKE94040371215703711576KPA折减系数268227311273TAN/TAN456822732TAN6822TAN207则071
28、5761313/COS15193JKTKN，则12511932413RKN（2）土钉抗拉承载力设计值UJT所以UJT1NJSIKISDQL10132444563513KN2413KN,满足要求17424土钉墙整体稳定性的计算根据规程JGJ12099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计算0111001COSTANCOS1SINTANSIN02NNMSIKIIIIIKNJJJIIJNJJIKKIIIIFCLSSWQBTAASWQB公式中N滑动体条分数M滑动体内土钉数K滑动体分项系数，取130基坑侧壁重要系数；为10WI第
29、I条土重；BI第I分条宽度；CIK第I条滑土裂面处土体粘结力；IK第I条滑土裂面处土体的内摩擦角；I第I条土滑裂面处中点切线与平面夹角；J土钉与水平面之间的夹角；LI第I条土滑裂面的弧长；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的极限抗拉力，按下式计算。NJNJSIKNJTDQLLNJ第J根土钉在圆弧滑裂面外穿越第I层稳定土体内的长度18第一层土方开挖，开挖深度24M，标高24M，可求得各参数。根据规范CECS9697要求每层开挖时土钉深度应满足下式要求,10314SDFNLLD；式中1COSVHNPSS1QPPP，继续按照规范要求，21055055TAN451882249
30、222APKHKPA，037115557QAPKQKPA，P9225571479KPA所以11147913132588COSCOS15VHNPSSKN,10122588233,3143140180SDFNLLD满足要求33140132410330NJTKN，代入公式得18821244517/IWBHKNM1571213134517151COS34TAN273130COS1534SIN1534TAN27321313104517151SIN34670,SF满足要求19考虑基坑底面以下可能滑动面，再做整体稳定验算。331401324104407NJTKN18821427904IWBH15712131
31、37904151COS34TAN2731407COS1534SIN1534TAN27321313107904151SIN340,SF满足要求204、抗滑动及抗倾覆稳定1抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算13SAFKE式中，EA为主动土压力KN/M；F为墙底的抗滑阻力，由下式计算求得AFWQB为土体的滑动摩擦系数（取内摩擦角的正切值，即TANTAN273052）；W为所计算土体自重KNQ为坡顶面荷载KN/M2；BA为荷载长度；21218824207970371215703711576/AAAHHKCKKNM临界深度0222157314274188203711882TAN452ACZKM所以
32、1157622571779/2AEKNM在计算土体自重时，把此直角梯形分成一个矩形和一个直角三角形1882423188242168237133369/WWWKNM矩三角所以052369151320202FKN，则2020211313,1779SAFKE满足要求，安全。2抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算2216GTQMKM式中，MG由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定B12GMWWB矩三角其中，W为所计算土体自重KNB1、B2为土体重心至O点的水平距离；B为土钉墙计算宽度；所以237318133112902GMMQ由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定QAMEL22571
33、77913483QM所以9026616,1348GTQMKM满足要求，安全3地基承载力验算根据合力矩等于各分力矩之和的原理（对O点取矩），可求得合力N作用点对O点的距离C及对基底形心的偏心距E。902134824370CM，4624022BEC所以46076766BEM，基底应力呈梯形分布MAX637018043121225030046ANEPKPAFKPABB，满足要求234322剖面计算1基本参数计算剖面22基坑开挖深度HM42；土钉长度确定根据规范要求，土钉长度宜为开挖深度的0612倍，但22剖面上有砌筑用砖及细石沙土堆放，所以土钉长度值取大值，即124251M，暂取6M，坡度暂定为10
34、7，分三排布置，开始计算。土钉墙计算宽度BM第一部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为2/3LL为土钉长度）；第二部分为钢筋网喷射砼支护的厚度，为1/6L；第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，为1/6L，但不能全部作为土墙厚度考虑，取1/12L所以土墙宽度为三部分之和，即11/12L。土钉长度为6M，则计算宽度55M条分块数5；并暂时选定条分宽度为1M。2荷载参数序号类型均布荷载QKPA基坑边线距离M1全场分布20001根据地质勘察报告信息，本工程土层并没有明显分界，且力学性能接近，所以仅取21层砂质粉土作为计算土层。3地质勘探数据取值如下序号土体名称土层厚度M重度（KN/3M）内摩擦角粘聚力C（
35、KPA）极限摩擦阻力（KPA）1砂质粉土681882273157324设计计算431土钉墙布置数据放坡参数序号放坡高度M放坡宽度M平台宽度M坡度2242029405010724土钉参数序号成孔直径MM土钉直径（MM）长度M入射角度竖向间距M水平间距M22100186151313432土钉抗拉承载力的计算单根土钉受拉荷载计算，根据规范JGJ12099，0125JKRT（1）其中土钉受拉荷载标准值JKT按以下公式计算/COSJKAJKXJZJJTESSA其中荷载折减系数EAJK土钉的水平荷载SXJ、SZJ土钉之间的水平与垂直距离AJ土钉与水平面的夹角按下式计算211TAN/TAN452TAN2TA
36、N2KK其中土钉墙坡面与水平面的夹角。土的内摩擦角水平荷载标准值AJKE对于粉土及粘性AJKE2AJKAIIKAIKCK01AJKRKKK1882427904RKMJJZKPA020KQKPA，10K（基坑周围无条形附加荷载），因此017904209904AJKRKKKKPA252TAN4503712IKAIKAJKE99040371215703711762KPA折减系数25527311273TAN/TAN45552732TAN552TAN203则0317621313/COS15925JKTKN，则12519251156RKN（2）土钉抗拉承载力设计值UJT所以UJT1NJSIKISDQL10
37、1324385630213KN1156KN,满足要求26433土钉墙整体稳定性的计算根据规程JGJ12099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计算0111001COSTANCOS1SINTANSIN02NNMSIKIIIIIKNJJJIIJNJJIKKIIIIFCLSSWQBTAASWQB公式中N滑动体条分数M滑动体内土钉数K滑动体分项系数，取130基坑侧壁重要系数；为10WI第I条土重；BI第I分条宽度；CIK第I条滑土裂面处土体粘结力；IK第I条滑土裂面处土体的内摩擦角；I第I条土滑裂面处中点切线与平面夹角；J土
38、钉与水平面之间的夹角；LI第I条土滑裂面的弧长；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的极限抗拉力，按下式计算。NJNJSIKNJTDQLLNJ第J根土钉在圆弧滑裂面外穿越第I层稳定土体内的长度27第一层土方开挖，开挖深度24M，标高24M，可求得各参数。根据规范CECS9697要求每层开挖时土钉深度应满足下式要求,10314SDFNLLD；式中1COSVHNPSS1QPPP，继续按照规范要求，21055055TAN451882249532APKHKPA，0372074QAPKQKPA，P953741693KPA所以11169313132962COSCOS15VHNPSS
39、KN,10122962235,3143140180SDFNLLD满足要求331401324104407NJTKN，代入公式得18821244517/IWBHKNM1571213134517201COS27TAN2731407COS1527SIN1527TAN27321313104517201SIN27260,SF满足要求28考虑基坑底面以下可能滑动面，再做整体稳定验算。331401324103305NJTKN18821427904/IWBHKNM1571213137904201COS27TAN2731305COS1527SIN1527TAN27321313107904201SIN27200,S
40、F满足要求29434抗滑动及抗倾覆稳定1抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算13SAFKE式中，EA为主动土压力的水平分量KN/M；F为墙底的抗滑阻力，由下式计算求得AFWQB为土体的滑动摩擦系数（取内摩擦角的正切值，即TANTAN273052）；W为所计算土体自重KNQ为坡顶面荷载KN/M2；30BA为荷载长度；计算主动土压力AE因为有地面荷载存在，所以将地面荷载换算成土层厚度2010631882QHM218824210630371215703711762/AAAHHKCKKNM0222157314274188203711882TAN452ACZKM所以1176225232223/2AE
41、KNM在计算土体自重时，把此直角梯形分成一个矩形和一个直角三角形188242305188242294237116353/WWWKNM矩三角所以052353201319708F，则1970888713,2223SAFKE满足要求，安全。312抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算16GTQMKM式中，MG由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定B12GMWWB矩三角其中，W为所计算土体自重KN其中，Q为坡顶面荷载KN/M2B1、B2为土体重心至O点的水平距离；B为土钉墙计算宽度；所以2374241161961230GMMQ由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定QAMEL252322
42、231873QM所以123065716,187GQQMKM满足要求，安全3地基承载力验算根据合力矩等于各分力矩之和的原理（对O点取矩），可求得合力N作用点对O点的距离C及对基底形心的偏心距E。1230187343353CM，55343022BEC所以46076766BEM，基底应力呈梯形分布MAX63531642121225030055ANEPKPAFKPABB，满足要求324411剖面计算441基本参数侧壁安全级别二级计算剖面11基坑开挖深度HM47；土钉长度确定根据规范要求，土钉长度宜为开挖深度的0612倍，但考虑到11剖面上大量钢筋堆放及加工机械堆放，所以取大值，即1247564M，暂取
43、6M，竖向分四排布置，开始计算。土钉墙计算厚度BM第一部分为墙体的均匀压缩加固带，它的厚度为2/3LL为土钉长度）；第二部分为钢筋网喷射砼支护的厚度，为1/6L；第三部分为土钉尾部非均匀压缩带，为1/6L，但不能全部作为土墙厚度考虑，取1/12L所以土墙厚度为三部分之和，即11/12L。土钉长度为6M，则计算厚度55M条分块数5；并暂时选定条分宽度为1M。2荷载参数序号分布均布荷载QKPA基坑边线距离M1全场分布30001根据地质勘察报告信息，本工程土层并没有明显分界，且力学性能接近，所以仅取21层砂质粉土作为计算土层。442地质勘探数据取值如下序号土体名称土层厚度M重度（KN/3M）内摩擦角
44、粘聚力C（KPA）极限摩擦阻力（KPA）1砂质粉土68188227315732433443土钉墙布置数据放坡参数序号放坡高度M放坡宽度M平台宽度M坡度11470379050107土钉参数序号成孔直径MM土钉直径（MM）长度M入射角度竖向间距M水平间距M11100186151313444土钉抗拉承载力的计算单根土钉受拉荷载计算，根据规范JGJ12099，0125JKRT（1）其中土钉受拉荷载标准值JKT按以下公式计算/COSJKAJKXJZJJTESSA其中荷载折减系数EAJK土钉的水平荷载SXJ、SZJ土钉之间的水平与垂直距离AJ土钉与水平面的夹角按下式计算211TAN/TAN452TAN2T
45、AN2KK其中土钉墙坡面与水平面的夹角。土的内摩擦角水平荷载标准值AJKE对于粉土及粘性34AJKE2AJKAIIKAIKCK01AJKRKKK1882478845RKMJJZKPA030KQKPA，10K（基坑周围无条形附加荷载），因此0188453011845AJKRKKKKPA2TAN4503712IKAIKAJKE11845037121570371248KPA折减系数25527311273TAN/TAN4503552732TAN552TAN2则032481313/COS1513JKTKN，则1251131625RKN（2）土钉抗拉承载力设计值UJT所以UJT1NJSIKISDQL101
46、324439134413KN1625KN,满足要求35445土钉墙整体稳定性的计算根据规程JGJ12099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计算0111001COSTANCOS1SINTANSIN02NNMSIKIIIIIKNJJJIIJNJJIKKIIIIFCLSSWQBTAASWQB公式中N滑动体条分数M滑动体内土钉数K滑动体分项系数，取130基坑侧壁重要系数；为10WI第I条土重；BI第I分条宽度；CIK第I条滑土裂面处土体粘结力；IK第I条滑土裂面处土体的内摩擦角；I第I条土滑裂面处中点切线与平面夹角；J土钉与水平面之间的夹角；LI第I条土滑裂面的弧长；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体与土
