土压力计算(边坡规范)

边坡整体稳定性验算边坡稳定计算(按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)5.2.4条计算):支挡结构墙背与水平面的夹角：α=102.00=1.8rad岩体凝聚力：C=0KN/m2填土表面与水平面的夹角：β=00=0.0rad外倾结构面粘聚力：Cs=50KN/m2岩体内摩擦角：ω=550=1.0rad挡土墙高：H=20.4m外倾结构面内摩擦角：ωs=180=0.3rad地表均布荷载标准值：q=20KN/m2结构面倾角：θ1=600=1.0rad覆土的厚度：H1=1m岩体的重度：γ=25.33KN/m3土体的重度：γ0=20KN/m3潜在破裂角：θ2=450+ω/2=72.50=1.3rad破裂角取值：θ=MIN(θ1,θ2)=600=1.0rad潜在滑裂面的面积：A=1xH/SIN(θ)=23.6m2覆土的计算宽度：B1=H/tg(θ)-Htg(α-900)=7.4m覆土的计算平均高度：H0=H1+0.5B1tg(β)=1.0m计算地表均布荷载标准值：Wq=qB1=148KN覆土的计算重量：W0=γ0H0B1=148KN潜在滑动岩体的计算重量：W1=0.5γHB1=1918KN计算重量：W=Wq+W0+W1=2215KN一级边坡稳定安全系数：Ks=[Cs*A+W*COS(θ)TAN(ωs)]/W*SIN(θ)=0.80边坡稳定安全系数小于1.35，采用板肋式锚杆挡墙结合地下室进行支护边坡位置边坡高度H破裂角θ破裂角水平投影宽建筑物距坡边距离江南明珠大厦9.682527.5593.292中国农业银行24.9825219.5054.542南坪饭店19.0625214.8836.6南坪大厦D栋20.3026011.71412.225宏声文化广场15.084608.7037.665天龙广场一期28.056016.18513.648工商银行29.9246017.26617.998西南大酒店28.0836016.20433.808塌滑区上建筑物宽度(m)覆土荷载建筑物荷载加权超载(KN/m2)4.26736370055314.9631003002538.283311600472-0.51135340351.038120401102.5373520061-0.7323566035-17.6043570035锚杆挡墙设计计算:(1)、侧向岩土压力计算:按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数:φd=580=1.0radH=10m(φd为岩体综合内摩擦角)α=90.00=1.6radCs=0kN/m2β=00=0.0radq=20kN/m2δ=00=0.0radγ=25.6kN/m3η=2Cs/(γH)kq=1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)]=0.000=1.156ka=sin(α+β){kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φd+δ)sin(φd-β)]+2ηsinαcosφdcos(α+β-φd-δ)2SQRT[kq(sin(α+β)*sin(φd-β)+ηsinαcosφd)][kq(sin(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinαcosφd)]}/[sin2αsin2(α+β-φd-δ)]=0.095根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算:Eak=0.5γH2Ka=121.7KN/m侧向岩土压力合力水平分力标准值:Ehk=EakSIN(α-δ)=121.7KN/m（c）、按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)8.2.5条:侧向岩土压力水平分力标准值:ehk=Ehk/(0.9H)=13.5KN/m2侧向岩土压力分布可近似按右图（要求按逆作法施工）(2)、锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算:锚杆间距:Sx=2m锚杆所受水平拉力标准值:Htk=Sx*Sy*ehk=67.6KN锚杆倾角:α1=15=0.3rad锚筋抗拉工作条件系数:锚杆轴向拉力标准值:Nak=Htk/COSα1=70.0KN锚杆轴向拉力设计值:锚筋抗拉强度设计值:fy=300MPa锚筋抗拉强度标准值:一级边坡重要性系数:γ0=1.1锚杆钢筋截面所需计算面积:锚杆钢筋选用:132实际锚杆钢筋截面面积:基本试验锚杆试验荷载值:N基=0.9Asfyk=242KN锚杆验收试验荷载值:锚固体与地层粘结工作条件系数:ξ1=1地层与锚固体粘结强度特征值:锚固体直径:D=90锚杆锚固体与地层的锚固长度:锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:ξ3=0.6钢筋与砂浆的粘结强度设计值:锚杆与砂浆间的锚固长度:la2=γ0Nak/(ξ3nπdfb)=0.7m(3)、挡板钢筋计算(每延米):钢筋采用HRB335则每米宽挡板的设计荷载:q=(ehkx1.35)x1=18.3KN/m挡板伸缩缝处支座弯矩:M支=0.5q(Sx/2)(Sx/2)=9.1KN.m钢筋合力点至边缘距离:挡板跨中弯矩:M跨=0.125qSxSx=9.1KN.m挡板计算弯矩:M=MAX(M支,M跨)=9.1KN.mC25砼轴心抗压强度设计值:fc=12.5MPaC25砼抗拉强度设计值:砼受压区高度:x=h0-SQRT[h20-2M/(α1fcb)]=3mmHRB335钢筋强度设计值:最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2,45ft/fy)=0.2%钢筋计算面积:As1=α1fcbx/fy=114mm2实配受力钢筋:22@150分布筋:As0=MAX(0.15%bh,15%As)=450mm2实配分布钢筋:Φ12@200(4)、肋柱钢筋计算(纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235):肋柱宽度:b=400mm肋柱高度:h=1000mm肋柱顶部悬臂长度:L=0m0.2H=肋柱的设计荷载:q=1.35ehkSx=36.5KN/m肋柱跨内弯矩:M1=0.125qSySy=28.5KN.m肋柱顶部支座弯矩:M2==0.0KN.m肋柱计算弯矩:M=MAX(M1,M2)=28.5KN.m钢筋合力点至边缘距离:C25砼轴心抗压强度设计值:fc=12.5MPa砼受压区高度:x1=h0-SQRT[h20-2M/(α1fcb)]=6mmC25砼抗拉强度设计值:系数:α1=1HRB335钢筋强度设计值:纵筋最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2,45ft/fy)=0.2%纵筋计算面积:As1=α1fcbx/fy=99mm2实配纵筋:420钢筋肋柱最大剪力:Qmax=0.625qSy=57KN箍筋抗拉强度设计值:实配箍筋:4Φ8@100受剪承载力:Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv/s=510KN(φd为岩体综合内摩擦角)1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)]sin(α+β){kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φd+δ)sin(φd-β)]+2ηsinαcosφdcos(α+β-φd-δ)2SQRT[kq(sin(α+β)*sin(φd-β)+ηsinαcosφd)][kq(sin(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinαcosφd)]}Sy=2.5m荷载分项系数:γQ=1.3锚筋抗拉工作条件系数:ξ2=0.69锚杆轴向拉力设计值:Na=γQHak=91.0KN锚筋抗拉强度标准值:fyk=335MPa锚杆钢筋截面所需计算面积:As=γ0Na/(ξ2fy)=483mm2实际锚杆钢筋截面面积:As=804mm2锚杆验收试验荷载值:N验=1.1ξ2Asfy=183KN地层与锚固体粘结强度特征值:frb=550kPa锚杆锚固体与地层的锚固长度:la1=Nak/(ξ1πDfrb)=0.5m钢筋与砂浆的粘结强度设计值:fb=2400kPa挡板宽度取:b=1000mm挡板厚度:h=300mm保护层厚度:c=20mm钢筋合力点至边缘距离:a=31mm截面有效高度:h0=h-a=269mm系数:α1=1C25砼抗拉强度设计值:ft=1.27MPaHRB335钢筋强度设计值:fy=300MPa最小配筋面积:As2=µminbh=600mm2所需钢筋面积:As=MAX(As1,As2)=600mm2实际受力钢筋面积:As=2533mm2实际分布钢筋面积:As0=565mm22保护层厚度:c=30mm钢筋合力点至边缘距离:a=40mm截面有效高度:h0=h-a=960mmC25砼抗拉强度设计值:ft=1.27MPaHRB335钢筋强度设计值:fy=300MPa纵筋最小配筋面积:As2=µminbh=800mm2所需纵筋面积:As=MAX(As1,As2)=800mm2实际纵筋面积:As=1256mm2箍筋抗拉强度设计值:fyv=210MPa实际箍筋面积:Asv=201mm2凤西路锚杆挡墙设计计算:(1)、侧向岩土压力计算:（a)、按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)6.3.2条计算岩土压力系数:θ=650=1.1radH=10.35mα=104.00=1.8radCs=50KN/m2β=00=0.0radq=800KN/m2φs=180=0.3radγ=25.6KN/m3δ=150=0.3radη=2Cs/(γH)kq=1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)]=0.377=7.039ka1=sin(α+β){kq[sin(α+θ)sin(θ-φs)]-ηsinαcosφs}/[sin2αsin(α+θ-φs-δ)sin(θ-β)]=1.05（b）、按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数:φd=550=1.0radH=10.35mα=104.00=1.8radCs=0KN/m2β=00=0.0radq=800KN/m2δ=150=0.3radγ=25.6KN/m3η=2Cs/(γH)kq=1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)]=0.000=7.039ka2=sin(α+β){kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φd+δ)sin(φd-β)]+2ηsinαcosφdcos(α+β-φd-δ)2SQRT[kq(sin(α+β)*sin(φd-β)+ηsinαcosφd)][kq(sin(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinαcosφd)]}/[sin2αsin2(α+β-φd-δ)]=0.271ka=MAX(ka1;ka2)=1.048根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算:Eak=0.5γH2Ka=1437.1KN/m侧向岩土压力合力水平分力标准值:Ehk=EakSIN(α-δ)=1436.9KN/m（c）、按建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)8.2.5条:侧向岩土压力水平分力标准值:ehk=Ehk/(0.9H)=154.3KN/m2侧向岩土压力分布可近似按右图（要求按逆作法施工）(2)、锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算:锚杆间距:Sx=3mSy=3m锚杆所受水平拉力标准值:Htk=Sx*Sy*ehk=1388.3KN荷载分项系数:γQ=1.3锚杆倾角:α1=15=0.3rad锚筋抗拉工作条件系数:ξ2=0.69锚杆轴向拉力标准值:Nak=Htk/COSα1=1437.2KN锚杆轴向拉力设计值:Na=γQHak=1868.4KN锚筋抗拉强度设计值:fy=1260MPa锚筋抗拉强度标准值:fyk=1820MPa一级边坡重要性系数:γ0=1.1锚杆钢筋截面所需计算面积:As=γ0Na/(ξ2fy)=2364mm2锚杆钢筋选用:2215实际锚杆钢筋截面面积:As=3990mm2基本试验锚杆试验荷载值:N基=0.9Asfyk=6536KN锚杆验收试验荷载值:N验=1.1ξ2Asfy=3816KN锚固体与地层粘结工作条件系数:ξ1=1地层与锚固体粘结强度特征值:frb=550kPa锚固体直径:D=300锚杆锚固体与地层的锚固长度:la1=Nak/(ξ1πDfrb)=2.8m锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件