边坡支护设计计算说明

01tianxia · 发表于 2011-4-20 09:38

   本基坑边坡喷锚支护结构计算主要以国家《基坑土钉墙支护技术规程》、广东省《建筑基坑支护工程技术规程》以及广州市《广州地区建筑基坑支护技术规定》等标准为依据，并结合本单位以往类似工程的经验以及试验资料，综合考虑其计算结果对锚杆长度、应力等进行必要的调整，以确保基坑边坡安全与经济的统一。
由于该工程未提供基坑范围以外的锚杆锚固区域的地质资料，其计算主要参考该工程基坑范围内的地质资料。又因为其基坑岩体的土层覆盖厚度不一，其可塑、软塑等土层厚度分布不均，而且土体物理力学指标变化很大，这样很难作出符合工程实际的计算。因此，只能根据本工程基坑内的情况，再结合以往成功的工程经验近似取基坑地面以下 C、Φ以及锚固体与土体界面粘结强度(qs)的各加权平均值作为初步计算的依据，待施工开挖时根据锚杆成孔取出的土样对锚杆长度再作适当的调整。
一、喷锚支护结构的设计计算方法
1、边坡侧向压力按下式计算
         Pm=0.55KaγH
式中：Ka=tan2(45o-φ/2)
   γ—边坡土体重度；
         Ｈ—基坑开挖深度。
2、整体稳定按下式计：
式中：Ｋ —— 整体稳定安全系数，K≥1.3；
         wi —— 第i分条的土体自重（KN）；
         Li —— 第i分条的土体长度（m）；
         q —— 顶部超载（Kpa）；
   Ci、φi —— 第i分条的滑裂面处土体凝聚力（Kpa）和内摩擦角（°）；
      θi  ——第i分条的滑裂面处中点法线与wi作用线夹角（°）；
      φj —— 在第j层锚杆穿过的滑裂面处土体内摩擦角（°）；
      Sx  —— 锚杆水平间距（m）。
      αj —－与滑裂面法线的夹角（°）；
         Pj ——第j层锚杆在滑裂面以外的锚固段提供的抗拔力（KN）

3、本工程整体稳定计算同时考虑了深层搅拌桩协同作用。

基坑边坡最危险滑移面示意图
      q：地面允许超载。（KN/m2）
      A：圆心点与坡顶角点连线与水平面的夹角(°)。
      A1：边坡角度(°)。
      其余字母尺寸均以m计。
二、土钉墙结构的主要设计计算方法
1、土体侧向压力按国家标准《基坑土钉墙支护技术规程》第5、4、2条进行。
2、土体墙潜在滑动面按下图确定
3、土钉墙稳定性按广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》第9、3、6 及 9、3、7条进行验算。

三、设计计算有关参数控制
1、注浆锚固体强度等级不低于M12；
2、锚固体直径为120mm；喷射混凝土强度等级不低于C20；
3、注浆压力为0.05～0.6MPa，当不能满足该压力时（确因地质原因），其注浆充盈系数不小于1.3；
4、基坑边最大水平位移应不超过50mm，垂直沉降差应不大于3‰。