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时间:2018-04-14
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1、土坡稳定性计算计算书水木清华住宅小区A-7楼工程;属于剪力墙结构;地上14层;地下2层;建筑高度:46.55m;标准层层高:3m;总建筑面积:7970.76平方米;总工期:240天;施工单位:盘锦市城建建筑有限责任公司第三工程处。本工程由盘锦凯晨房地产开发有限公司投资建设,沈阳万宸建筑规划设计有限公司设计,盘锦海陆岩土工程技术有限公司地质勘察,盘锦市建设监理站监理,盘锦市城建建筑有限责任公司第三工程处组织施工;由孙俭担任项目经理,陈国友担任技术负责人。本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《
2、地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。一、参数信息:条分方法:瑞典条分法;条分块数:14;考虑地下水位影响;基坑外侧水位到坑顶的距离(m):3.500;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):6.000;放坡参数:序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数12.003.001.000.002
3、3.004.001.000.00荷载参数:序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b0(m)宽度b1(m)1满布10.00----土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C饱容重(m)(kN/m3)(°)(kPa)(kN/m3)1填土1.0018.0014.0010.0022.002粘性土5.0018.0020.0010.0022.00二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力
4、时,该土条上存在着:1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。三、计算公式:Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi式子中:Fs--土坡稳定安全系数;ci--土层的粘聚力;li--第i条土条的圆弧长度;γ--土层的计算重度;θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi--土层的内摩擦角;bi--第i条土的宽度
5、;hi--第i条土的平均高度;h1i--第i条土水位以上的高度;h2i--第i条土水位以下的高度;γ'--第i条土的平均重度的浮重度;q--第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得hi为:hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα式子中:r--土坡滑动圆弧的半径;l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;α--土坡与水平面的夹角;h1i的计算公式h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥hi时,取h1i=hi;当h1i≤0时,取h1i=0;h2i的计
6、算公式:h2i=hi-h1i;hw--土坡外地下水位深度;li的几何关系为:li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-l0)/r]四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第
7、1步2.19328.8881.5593.0043.384示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步1.46532.0933.8397.9068.789示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.193>1.30满足要求![标高-2.000m]第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.465>1.30满足要求![标高-5.000m]
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