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1、目 录第一章 设计资料.1一、工程概况.1二、场地工程地质条件.11、地层情况.12、 各层土层力学强度指标.23、场区水文地质环境.3三、课程设计要求.3四、设计依据与参考资料.3第二章 设计计算书.4一 、土钉设计.41、土钉墙所受土压力.42、土钉所受的拉力 N.53、土钉长度计算.64、土钉的钢筋直径 d 计算.75、边坡喷射混凝土面层设计计算.7二 、 土钉墙的验算.91、未设土钉时开挖边坡的整体稳定性.92、土钉的抗拔承载能力验算.113、内部稳定性验算.134、外部稳定性验算.13湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计1第一章第一章 设计资设计资料料一、工程概况一、工程概况长沙市
2、天心区新天村安置小区边坡位于长沙市天心区新开铺街道办事处新天村内。该边坡根据走向可划分为 HA、AB、BE、EG 四段。二、二、场场地工程地地工程地质质条件条件1、地、地层层情况情况根据核工业长沙工程勘察院提供的长沙市天心区新天村安置小区边坡工程拟建场地岩土工程详勘中间报告，边坡工程相关地层主要有人工填土层、第四系坡洪积层、第四系坡残积层、第四系残积层，第三系泥质粉砂岩地层。现依埋藏顺序将各岩土层成层条件及特征描述如下：（1）人工填土(Qml)(“”为地层编号，下同)：为素填土，由褐红色粘性土组成，稍湿湿，松散状态。层厚 0.5-2.0m。 （2）第四系坡洪积层（Qal）层，按岩土类别可分为如
3、下几亚层：1）粉质粘土：褐黄、褐红、灰白色，具网状结构，湿，硬塑坚硬状态。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚 2.0-6.0m。2）圆砾：褐黄色，石英质成分，亚圆形，粒径一般为 0.2-3cm，大者约 8cm，不均匀含 20-45%粘性土，湿，中密密实状态。层厚1.5-6.2m。3）中砂：褐黄色，石英质成分，不均匀混 10-25%粘性土，其底部含少量圆砾及卵石，湿，稍密中密状态。局部为粉质粘土-1：湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计2灰白色，湿，硬塑状态。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应，呈透镜体产出。层厚 1.8-6.7m。（3）第四系坡残积（Qdl+el）粉质粘
4、土：褐红色，系泥质粉砂岩风化残积而成，原岩结构清晰，湿，可塑硬塑状态。捻面光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚 5.2-16.8m。（4）第三系（E）泥质粉砂岩：褐红、紫红色，主要矿物成分为石英、云母及粘土矿物，粉砂质结构，厚层状构造，泥质胶结，节理裂隙发育。按其风化程度可分为强、中风化两带：1）强风化泥质粉砂岩：褐红色，大部分矿物成分已风化变质，节理裂隙较发育，回转钻进易，岩芯呈短柱状，属极软岩，其岩体基本质量等级为级。层厚 0.5-3.3m。2）中风化泥质粉砂岩：褐红、紫红色，主要由石英、云母及粘土矿物组成，粉砂结构，厚层状构造，泥质胶结，节理裂隙发育，合金可钻进，岩芯呈长柱状，属极
5、软岩，其岩体基本质量等级为级。揭露厚度 3.8-6.6m。2、 、 各各层层土土层层力学力学强强度指度指标标根据长沙市天心区新天村安置小区边坡工程拟建场地岩土工程详勘中间报告建议的各岩土层力学强度指标如下表抗剪强度指标 名称地层名称承载力 特征值 fak (kPa)压缩 模量 Es (MPa)内摩 擦角 (度)凝聚力 C (kPa)天然 重度 kN/m3基底 摩擦 系数地层与水 泥砂浆的 粘结强度 标准值 f mg （kPa）人工填土未完成自重固结101018.5/18粉质粘土2408.0253519.9/40圆砾26030*38019.50.3850中砂22020*30019.70.3270
6、粉质粘土-12407.5232620.40.4065粉质粘土2207.0222519.80.5560湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计3强风化泥质粉砂岩400/45(综合内摩擦角)/0.40100中风化泥质粉砂岩1000/0.552003、 、场场区水文地区水文地质环质环境境该边坡场地因地势相对较高，且上覆土层均为弱透水性粘性土层，坡脚线以上一般不含地下水。基岩裂隙水主要赋存在各岩层风化带的裂隙内中，其水量受裂隙及岩溶发育程度控制，其地下水水量极小，勘察期间未能测得地下水位。三、三、课课程程设计设计要求要求（1）课程设计任务书附图 1 中共提供 13 个典型断面，每位同学仅需要完成其中一个
7、断面的设计工作，不得重选；（2）课程设计提交成果包括支挡结构设计计算书（手算），并绘制典型断面剖面图、结构大样图，提交电子档及打印装袋。四、四、设计设计依据与参考依据与参考资资料料建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）基坑土钉支护技术规程（CECS96:97）土钉支护技术规范（GJB5055-2006）建筑施工计算手册，江正荣等主编建筑基坑支护技术，熊智彪主编岩土支挡与锚固工程，赵其华、彭社琴主编湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计4第二章第二章 设计计设计计算算书书一一 、土、土钉设计钉设计1、土、土钉墙钉墙所受土所受土压压力力两层土物理性质指标相差不大，土层参数取其对深度的加权平均值
8、：256 350.5 25346.5ckpa319.9 6 19.8 0.519.96.5KN m 6 tan250.5 tan22tan0.466.525340.2619.9 6.5c H 根据基坑土钉支护技术规程，对于的一般粘性土可以按下式计算土c H 压力1211a acpKHHK2225tan45tan450.40622aK 0.637aK 0.250.25 6.51.6Hm湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计5则：12 3410.406119.9 6.59.219.9 6.50.637pkpa地面局部超载引起的侧压力：0.406 208.12qapK qkpa如图，以做斜线 OC2
9、5452 251.0 tan 451.62chm 以做斜线25452 O D253.0 tan 454.72dhm 19.28.1217.32qpppkpa图 1 土压力分布图湖南工业大学土木建筑工程学院 课程设计62、土、土钉钉所受的拉力所受的拉力 N1 cosxyNps s土钉的倾角取，土钉的水平间距取，土钉竖向间距取101.2xsm1.2ysm1 4117.32 1.2 1.225.33cos10NKN519.2 1.2 1.112.33cos10NKN3、土、土钉长钉长度度计计算算土钉墙支护布置如图 2取土钉墙的局部稳定性系数,1.3s dF土钉在破坏面一侧伸入稳定土体中的长度al取,01.3 25.
