水泥土墙计算书

水泥土墙计算书

本计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。

一、基本计算参数

1.地质勘探数据如下：

—————————————————————————————————————

序号 h(m)

(kN/m3) C(kPa) (°) 计算方法 土类型 1 5.00 19.00 10.00 12.00 水土合算 填土 2 5.00 19.20 27.30 23.70 水土合算 填土 3 5.00 19.00 16.00 27.00 水土合算 填土 4 5.00 19.20 12.00 32.00 水土合算 填土 5 5.00 20.40 89.00 19.00 水土合算 填土 ————————————————————————————————————— 表中：h为土层厚度

(m),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角(°)。

基坑外侧水标高-0.50m，基坑内侧水标高-10.30m。

2.基本计算参数：

地面标高0.00m，基坑坑底标高-9.30m，

侧壁重要性系数1.00。

墙顶标高-1.00m，墙体总高度15.00m，顶部宽5.00m，底部宽5.00m。

水泥土墙底的摩擦系数根据墙底土层自动判断计算。

水泥土墙截面呈格栅状布置时，每个格子周长10.00m。

墙顶标高以上放坡级数为0级坡。

——————————————————————————

序号 坡高m 坡宽m 坡角° 平台宽m

——————————————————————————

3.地面超载：

————————————————————————————————————————— 序号 布置方式 作用区域 标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m

————————————————————————————————————————— 将桩顶标高以上的土压力转换为均布荷载：

Q=19.00×1.00=19.00kN/m2

二、水土压力的计算

1.作用在桩(墙)的主动土压力分布：

第1层土上部标高-1.00m，下部标高-5.00m

Ea1上 = (19.00×0.00+19.00)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)

= -3.74kN/m2(取0.0)

Ea1下 = (19.00×4.00+19.00)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)

= 46.10kN/m2

第2层土上部标高-5.00m，下部标高-9.30m

Ea2上 = (19.00×4.00+19.20×0.00+19.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)

= 4.87kN/m2

Ea2下 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)

= 40.08kN/m2

第3层土上部标高-9.30m，下部标高-10.00m

Ea3上 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)

= 40.08kN/m2

Ea3下 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)

= 40.08kN/m2

第4层土上部标高-10.00m，下部标高-10.30m

Ea4上 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-27.00/2)-2×16.00×tg(45-27.00/2)

= 47.07kN/m2

Ea4下 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-27.00/2)-2×16.00×tg(45-27.00/2)

= 47.07kN/m2

第5层土上部标高-10.30m，下部标高-15.00m

Ea5上 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-27.00/2)-2×16.00×tg(45-27.00/2)

= 47.07kN/m2

Ea5下 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-27.00/2)-2×16.00×tg(45-27.00/2)

= 47.07kN/m2

第6层土上部标高-15.00m，下部标高-16.00m

Ea6上 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-32.00/2)-2×12.00×tg(45-32.00/2)

= 41.25kN/m2

Ea6下 = (19.00×4.00+19.20×4.30+19.00)×tg2(45-32.00/2)-2×12.00×tg(45-32.00/2)

= 41.25kN/m2

2.作用在桩(墙)的被动土压力分布：

第3层土上部标高-9.30m，下部标高-10.00m

Ep3上 = (19.20×0.00)×tg2(45+23.70/2)+2×27.30×tg(45+23.70/2) = 83.60kN/m2

Ep3下 = (19.20×0.70)×tg2(45+23.70/2)+2×27.30×tg(45+23.70/2) = 115.10kN/m2

第4层土上部标高-10.00m，下部标高-10.30m

Ep4上 = (19.20×0.70+19.00×0.00)×tg2(45+27.00/2)+2×16.00×tg(45+27.00/2) = 88.01kN/m2

Ep4下 = (19.20×0.70+19.00×0.30)×tg2(45+27.00/2)+2×16.00×tg(45+27.00/2) = 103.18kN/m2

第5层土上部标高-10.30m，下部标高-15.00m

Ep5上 = (19.20×0.70+19.00×0.30+19.00×0.00)×tg2(45+27.00/2)+2×16.00×

tg(45+27.00/2)

= 103.19kN/m2

Ep5下 = (19.20×0.70+19.00×0.30+19.00×4.70)×tg2(45+27.00/2)+2×16.00×tg(45+27.00/2)

= 340.98kN/m2

第6层土上部标高-15.00m，下部标高-16.00m

Ep6上 = (19.20×0.70+19.00×0.30+19.00×4.70+19.20×0.00)×tg2(45+32.00/2)+2×12.00×tg(45+32.00/2)

= 396.23kN/m2

Ep6下 = (19.20×0.70+19.00×0.30+19.00×4.70+19.20×1.00)×tg2(45+32.00/2)+2×12.00×tg(45+32.00/2)

= 458.71kN/m2

3.主动土、被动土压力合力：

EA=(0.00+46.10)×4.00/2.0+(4.87+40.08)×4.30/2.0+(40.08+40.08)×0.70/2.0+(47.07+47.07)×0.30/2.0+(47.07+47.07)×4.70/2.0+(41.25+41.25)×1.00/2.0=493.45kN/m

EP=(83.60+115.10)×0.70/2.0+(88.01+103.18)×0.30/2.0+(103.19+340.98)×

4.70/2.0+(396.23+458.71)×1.00/2.0=1569.34kN/m

4.主动土、被动土压力对水泥土墙底的平衡力矩与力臂：

MA=0.00×4.00/2.0×13.00+(46.10-0.00)×4.00/2.0×12.33

+4.87×4.30/2.0×8.85+(40.08-4.87)×4.30/2.0×8.13

+40.08×0.70/2.0×6.35+(40.08-40.08)×0.70/2.0×6.23

+47.07×0.30/2.0×5.85+(47.07-47.07)×0.30/2.0×5.80

+47.07×4.70/2.0×3.35+(47.07-47.07)×4.70/2.0×2.57

+41.25×1.00/2.0×0.50+(41.25-41.25)×1.00/2.0×0.33

=2356.62kN.m/m

MP=83.60×0.70/2.0×6.35+(115.10-83.60)×0.70/2.0×6.23

+88.01×0.30/2.0×5.85+(103.18-88.01)×0.30/2.0×5.80

+103.19×4.70/2.0×3.35+(340.98-103.19)×4.70/2.0×2.57

+396.23×1.00/2.0×0.50+(458.71-396.23)×1.00/2.0×0.33

=2700.85kN.m/m

ha=2356.62/493.45=4.78m

hp=2700.85/1569.34=1.72m

三、整体稳定性计算 [规范5.1.1条]

见水泥土墙计算滑移线图。

四、抗渗透稳定性计算 [规范5.1.2条]

当基坑底为碎石或砂土、基坑内排水且作用有渗透水压时,

嵌固深度设计值应满足抗渗透稳定条件

hd ≥

1.20(h-hwa)

其中 hd —— 嵌固深度设计值，取6.70m；

0 —— 侧壁重要性系数，取1.00；

h —— 基坑开挖深度，取9.30m；

hwa —— 基坑外侧水位深度，取1.00m；

嵌固深度设计值不满足抗渗透稳定条件！

五、水泥土墙体厚度计算 [规范5.2条]

1.当墙底位于碎石或砂土时墙体厚度按照(5.2.1-1)计算要求

其中 Ea —— 水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值合力，取493.45kN/m； ha —— 合力Ea作用点至水泥土墙底的距离，取4.78m；

Ep —— 水泥土墙底以上基坑内侧水平荷载标准值合力，取1569.34kN/m； hp —— 合力Ep作用点至水泥土墙底的距离，取1.72m；

cs —— 水泥土墙的平均重度，取18.00kN/m3；

w —— 水的重度，取10.00kN/m3；

hwa —— 基坑外侧水位深度，取1.00m；

hwp —— 基坑内侧水位深度，取1.00m。

经过计算得到墙体厚度 b要大于1.32m!

墙体厚度b实际取5.00m，满足要求!

2.当墙底位于粘性土或粉土时墙体厚度按照(5.2.1-2)计算要求

经过计算得到墙体厚度 b要大于0.94m!

墙体厚度b实际取5.00m，满足要求!

3.墙体厚度按照(5.2.1-3)计算要求要大于0.4h

经过计算得到墙体厚度 b要大于0.4×9.30m!

墙体厚度b实际取5.00m，满足要求!

六、正截面承载力验算 [规范5.3条]

1.墙截面正应力计算:

其中

cs —— 水泥土墙的平均重度，取18.00kN/m3；

z —— 墙顶至计算截面的深度，取最大弯矩处，z=10.50m；

M —— 单位长度水泥土墙截面弯矩设计值，取最大弯矩1127.22kN.m/m； W —— 单位长度水泥土墙截面模量，W=1.0×5.00×5.00/6=4.17m3/m；

fcs —— 水泥土开挖龄期抗压强度设计值。

经过计算得到上式左边 =1.25×1.00×18.00×

10.50+1127.22/4.17=506.78kN/m2=0.51N/mm2

墙体正压力验算要满足0.51 ≤ fcs

2.拉应力验算:

经过计算得到上式左边 =1127.22/4.17-18.00×10.50=81.53kN/m2=0.08N/mm2 墙体拉力验算要满足0.08 ≤ 0.06fcs

RichTextBox1