6、按二级侧壁安全等级要求制定详细的质量检测方案。
5.土钉设计书:
5.1.土钉几何尺寸设计: 5.1.1.土钉长度确定:
土钉长度初步选定为0.7H,即5.6m。
5.1.2.土钉间距确定及倾角:
间距,取1m,即
,土钉墙胸坡为
(
)。
5.1.3.土钉钉材直径确定:
——土钉钉材直径;
——土钉行距、列距(m)。
全部选用Φ20Ⅱ级螺纹钢。
5.2.潜在破裂面确定:
时,l=0.4H=3.2m;
时,l=0.7(H-);
l——潜在破裂面距墙面的距离(m); H——土钉墙高度(m);
——墙顶距第i层土钉的高度(m);
6
5.3.土压力确定:
当
时,
;
当时, ;
——水平土压应力(kPa); ——边坡岩土体重度(kN/
);
——库伦主动土压力系数; ——墙背与竖直面间的夹角(); ——墙背摩擦角();
库伦主动土压力系数按延长墙背法,
0.297,墙背摩擦角
。
土压力
第排土钉 1 2 3 4 5 6 7 8 10.651 21.302 28.403 28.798 29.192 29.744 30.342 30.790 5.4.土钉拉力计算:
——距离墙顶高度第i层土钉的计算拉力(kN)
——土钉与水平面的夹角();
土钉拉力
第
1 2 3 7 4 5 6 7 8 排土钉 10.815 21.631 28.841 29.242 29.642 30.203 30.810 31.265 5.5.土钉墙内部稳定验算: 5.5.1.土钉抗拉断验算:
——土钉拉断安全系数,取1.5~1.8,永久工程取大值,这里取1.8。
土钉抗拉断安全系数K
第i排土钉 1 8.999 2 4.499 3 3.374 4 3.328 5 3.283 6 3.222 7 3.159 8 3.113 由于所有土钉抗拉断安全系数都大于2.1,故满足要求。 5.5.2.土钉抗拔稳定性验算:
根据土钉与砂浆界面的粘结强度确定有效锚固力
——钻孔直径(m);
——第i根土钉有效锚固长度(m);
,按下式计算:
——锚孔对对砂浆的极限剪应力(kPa);
土钉与孔壁有效锚固力
第i排土钉 1 49.737 2 49.737 3 72.345 4 5 6 7 8 54.259 213.645 307.468 648.849 759.628 8
根据钉材与砂浆界面的粘结强度确定有效锚固力
土钉与砂浆有效锚固力
,按下式计算:
——钉材与砂浆间的粘结力(kPa),按砂浆标准抗压强度的10%取值。
第i排土钉 1 2 3 4 5 6 7 8 100.48 100.48
土钉抗拔力取
和
100.48 100.48 169.56 213.52 257.48 301.44 中的最小值。
抗拔力
第i排土钉 1 2 3 72.345 4 54.259 5 6 7 8 49.737 49.737 169.56 213.52 257.48 301.44 5.5.3.土钉抗拔稳定性验算:
——抗拔安全系数,取1.5~1.8,永久工程取大值。
土钉抗拔稳定性系数K
第i排土钉 1 4.598 2 2.299 3 2.508 4 1.855 5 3.603 6 5.089 7 8.356 8 9.641 由于所有土钉抗拔稳定性系数都大于1.8,故满足条件。 9
5.6.土钉墙整体稳定性验算: 5.6.1.内部整体稳定性验算:
验算时应考虑施工过程中每一层开挖完毕未设置土钉时施工阶段及施工完毕试用阶段两种情况,根据潜在破裂面进行条分,计算稳定系数:
——岩土的粘聚力(kPa);
——岩土的内摩擦角(); ——分条的潜在破裂面长度(m); ——分条重量(kN/m); ——破裂面和水平面夹角(); ——土钉轴线和破裂面夹角();
——土钉抗拔能力取和中的小值(kN); n——实设土钉排数;
——土钉水平间距(m);
,使用阶段
K——施工阶段及使用阶段整体稳定系数,施工阶段开挖两米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算K=2.33
,故可以不设土钉;
开挖三米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算K=1.561.5,故可以不设土钉; 开挖四米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算:未设置土钉时K=1.27,设置土钉时根据潜在破裂面开头进行条分K=2.96;
开挖五米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算:未设置土钉时K=1.12,设置土钉时根据潜在破裂面开头进行条分K=3.89;
开挖六米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算:未设置土钉时K=0.79,设置土钉时根据潜在破裂面开头进行条分K=2.93;
开挖七米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算:未设置土钉时K=0.71,设置土钉时根据潜在破裂面开头进行条分K=3.06;
开挖八米时的根据潜在破裂面进行稳定性系数计算:未设置土钉时K=0.68,设置土钉时根据潜在破裂面开头进行条分K=4.2
由于前3米稳定性系数大于1.5,满足使用阶段稳定性,故前三米可不设土钉。
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