錨桿擋墻計(jì)算書

1、肋板式錨桿擋墻計(jì)算書一、1#肋板式錨桿擋墻段本段錨桿擋墻由上部已建肋板式錨桿擋墻和下部擬建肋板式錨桿擋墻組成。上部已建肋板式錨桿擋墻高約12.5m，下部擬建擋墻高2.58.5m，上下兩段擋墻坡率均為1：0.3，巖層由泥巖組成。擋墻滑塌影響區(qū)內(nèi)無建筑物，邊坡安全等級(jí)為二級(jí)。巖體內(nèi)有一組外傾結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡穩(wěn)定影響較大，外傾結(jié)構(gòu)面傾角72°，粘聚力50 kPa，內(nèi)摩擦角18°。泥巖巖體等效內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值取52°，破裂角取外傾結(jié)構(gòu)面傾角72°與45°+ /2中的較小值，可取63.49°。雖然本段擋墻上部為已建成錨桿擋墻，但因本次設(shè)計(jì)在現(xiàn)有擋墻下

2、方開挖2.58.5m，會(huì)對(duì)現(xiàn)有擋墻產(chǎn)生較大影響，并且目前缺少已有擋墻的設(shè)計(jì)資料，無法對(duì)已有擋墻施工后的整體穩(wěn)定做出判斷。因此設(shè)計(jì)中對(duì)整個(gè)坡面采用肋板式錨桿擋墻加固，已有擋墻作為邊坡穩(wěn)定的安全儲(chǔ)備。設(shè)計(jì)采用錨桿水平間距2.m，豎向間距2.5m，每束錨桿由2根直徑28mm的二級(jí)鋼筋組成，錨固長(zhǎng)度4.5m。計(jì)算模型如圖1所示。圖1 計(jì)算簡(jiǎn)圖肋板式錨桿擋墻的計(jì)算過程如下：1 基本資料(1)邊坡工程安全等級(jí):二級(jí)(2)邊坡重要性系數(shù) 1.0(3)邊坡變形控制要求:不嚴(yán)格(4)邊坡幾何參數(shù) 巖石錨桿擋土墻高度 17.94(m) 坡頂覆土厚度 0(m) 破裂面內(nèi)坡頂坡頂建筑層數(shù):0 填土表面與水平面的夾角

3、0(°) 邊坡坡率 1：n -0.3（俯斜為正，仰斜為負(fù)）(5)邊坡力學(xué)參數(shù) 巖石重度24.5(kN/m3) 土體重度20(kN/m3) 外傾結(jié)構(gòu)面破裂角 72 (°) 外傾結(jié)構(gòu)面粘聚力 50(kPa) 外傾結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角 18 (°) 巖體等效內(nèi)摩擦角 52 (°)(6)錨桿參數(shù) 錨桿類別:永久性錨桿 普通鋼筋種類 HRB=335 普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 300 (MPa) 水泥砂漿注漿強(qiáng)度: M30 地層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值 150(kPa)(7)采用規(guī)范：建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2002)2 側(cè)向巖壓力計(jì)算2.1 以等效內(nèi)摩擦角按側(cè)

4、向主動(dòng)土壓力 (邊坡規(guī)范)地表均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20(kN/m)擋土墻墻背與水平面的夾角=106.66 (°)系數(shù) 1.091系數(shù) 0.0主動(dòng)土壓力系數(shù) 0.044主動(dòng)土壓力 174.88 (kN)2.2 外傾硬性結(jié)構(gòu)面?zhèn)认驇r壓力 (邊坡規(guī)范)地表均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20(kN/m)擋土墻墻背與水平面的夾角 =106.66 (°)系數(shù) 1.091系數(shù) 0.228主動(dòng)土壓力系數(shù) -0.427主動(dòng)土壓力 -1685 (kN)2.3 側(cè)向巖壓力的確定 根據(jù)地勘報(bào)告，邊坡側(cè)向巖壓力分別以巖石等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力方法計(jì)算和以外傾結(jié)構(gòu)面的參數(shù)按規(guī)范公式中的方法計(jì)算，取兩種結(jié)果的較大值。側(cè)

5、向巖壓力 174.88 (kN)邊坡側(cè)向巖壓力受巖體等效內(nèi)摩擦角側(cè)向土壓力控制。2.4巖質(zhì)邊坡修正巖石壓力側(cè)向巖石壓力的修正系數(shù)=1.01.0 174.88 (kN)巖石主動(dòng)土壓力水平分力 172.56(kN)3 錨桿計(jì)算3.1 錨桿軸向拉力值錨桿傾角 =15(°)荷載分項(xiàng)系數(shù) 1.3錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 178.64(kN)錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值 232.23(kN)3.2 錨桿選型錨桿的水平間距 2.0(m)錨桿的垂直間距 2.5(m)錨筋工作條件系數(shù) 0.69每孔錨桿的受力 58.06(kN)錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =300000 (kPa) 0.00028048 (m2)鋼筋直徑 28

6、(mm)計(jì)算鋼筋根數(shù) 0.456設(shè)計(jì)鋼筋根數(shù) 23.3 錨桿錨固體與地層的錨固長(zhǎng)度錨固體直徑 120(mm)錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)1錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 45.91(kN)錨固段長(zhǎng)度 0.812(m)3.4 錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長(zhǎng)度邊坡重要性系數(shù) 1.0鋼筋與砂漿粘結(jié)工作條件系數(shù) 0.6鋼筋與砂漿粘結(jié)強(qiáng)度特征值 2400(kPa)多根鋼筋折減系數(shù):0.85錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值 59.68(kN)錨固段長(zhǎng)度 0.388(m)3.5 確定錨桿錨固段長(zhǎng)度理論設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度 0.8122(m)設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度 4.5(m)4 面板計(jì)算將錨桿視為支承，計(jì)算面板受力。根據(jù)每孔錨桿的受力除以其受力范圍，

7、即為面板的均布荷載。根據(jù)錨桿計(jì)算，錨桿的水平間距2.0(m)，錨桿的垂直間距 2.5(m)邊坡重要性系數(shù) 1.0每孔錨桿的受力 58.06(kN)面板的均布荷載 11.612(kN/m)面板跨中彎距 5.806(kN·m)面板鋼筋截面積 1357(mm2)通過配筋計(jì)算，采用鋼筋12150,面板厚度250mm，雙層配筋。二、1#肋板式錨桿擋墻段本段錨桿擋墻由上部已建肋板式錨桿擋墻和下部擬建肋板式錨桿擋墻組成。上部已建肋板式錨桿擋墻高約12.5m，下部擬建擋墻高2.58.5m，上下兩段擋墻坡率均為1：0.3，巖層由泥巖組成。擋墻滑塌影響區(qū)內(nèi)有19層高居民樓，邊坡?lián)p壞或發(fā)生大變形會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重

8、后果，所以邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。巖體內(nèi)有一組外傾結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡穩(wěn)定影響較大，外傾結(jié)構(gòu)面傾角72°，粘聚力50 kPa，內(nèi)摩擦角18°。泥巖巖體等效內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值取52°，破裂角取外傾結(jié)構(gòu)面傾角72°與45°+ /2中的較小值，可取63.49°。雖然本段擋墻上部為已建成錨桿擋墻，但因本次設(shè)計(jì)在現(xiàn)有擋墻下方開挖2.58.5m，會(huì)對(duì)現(xiàn)有擋墻產(chǎn)生較大影響，并且目前缺少已有擋墻的設(shè)計(jì)資料，無法對(duì)已有擋墻施工后的整體穩(wěn)定做出判斷。因此設(shè)計(jì)中對(duì)整個(gè)坡面采用肋板式錨桿擋墻加固，已有擋墻作為邊坡穩(wěn)定的安全儲(chǔ)備。設(shè)計(jì)采用錨桿水平間距2.m，豎向間距2.5m，

9、每束錨桿由3根直徑28mm的二級(jí)鋼筋組成，錨固長(zhǎng)度5.0m。計(jì)算模型如圖2所示。圖2 計(jì)算簡(jiǎn)圖肋板式錨桿擋墻的計(jì)算過程如下：1 基本資料(1)邊坡工程安全等級(jí):一級(jí)(2)邊坡重要性系數(shù) 1.1(3)邊坡變形控制要求:嚴(yán)格(4)邊坡幾何參數(shù) 巖石錨桿擋土墻高度 18.97(m) 坡頂覆土厚度 0(m) 破裂面內(nèi)坡頂坡頂建筑層數(shù):19 填土表面與水平面的夾角 0(°) 邊坡坡率 1：n -0.3（俯斜為正，仰斜為負(fù)）(5)邊坡力學(xué)參數(shù) 巖石重度24.5(kN/m3) 土體重度20(kN/m3) 外傾結(jié)構(gòu)面破裂角 72 (°) 外傾結(jié)構(gòu)面粘聚力 50(kPa) 外傾結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角

10、 18 (°) 巖體等效內(nèi)摩擦角 52 (°)(6)錨桿參數(shù) 錨桿類別:永久性錨桿 普通鋼筋種類 HRB=335 普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 300 (MPa) 水泥砂漿注漿強(qiáng)度: M30 地層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值 150(kPa)(7)采用規(guī)范：建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2002)2 側(cè)向巖壓力計(jì)算2.1 以等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向主動(dòng)土壓力 (邊坡規(guī)范)地表均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 352.5(kN/m)擋土墻墻背與水平面的夾角=106.66 (°)系數(shù) 2.517系數(shù) 0.0主動(dòng)土壓力系數(shù) 0.1023主動(dòng)土壓力 451.09 (kN)2.2 外傾硬性結(jié)構(gòu)面?zhèn)认驇r

11、壓力 (邊坡規(guī)范)地表均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 352.5(kN/m)擋土墻墻背與水平面的夾角 =106.66 (°)系數(shù) 2.517系數(shù) 0.215主動(dòng)土壓力系數(shù) -0.335主動(dòng)土壓力 -1477.87 (kN)2.3 側(cè)向巖壓力的確定 根據(jù)地勘報(bào)告，邊坡側(cè)向巖壓力分別以巖石等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力方法計(jì)算和以外傾結(jié)構(gòu)面的參數(shù)按規(guī)范公式中的方法計(jì)算，取兩種結(jié)果的較大值。側(cè)向巖壓力 451.09 (kN)邊坡側(cè)向巖壓力受巖體等效內(nèi)摩擦角側(cè)向土壓力控制。2.4巖質(zhì)邊坡修正巖石壓力側(cè)向巖石壓力的修正系數(shù)=1.351.35 608.97 (kN)巖石主動(dòng)土壓力水平分力 600.91(kN)3 錨桿

12、計(jì)算3.1 錨桿軸向拉力值錨桿傾角 =15(°)荷載分項(xiàng)系數(shù) 1.3錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 622.09(kN)錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值 808.71 (kN)3.2 錨桿選型錨桿的水平間距 2.0(m)錨桿的垂直間距 2.5(m)錨筋工作條件系數(shù) 0.69每孔錨桿的受力 202.18(kN)錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =300000 (kPa) 0.0010744 (m2)鋼筋直徑 28(mm)計(jì)算鋼筋根數(shù) 1.745設(shè)計(jì)鋼筋根數(shù) 33.3 錨桿錨固體與地層的錨固長(zhǎng)度錨固體直徑 180(mm)錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)1錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 155.52(kN)錨固段長(zhǎng)度 1.834(m)3.4 錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長(zhǎng)度邊坡重要性系數(shù) 1.1鋼筋與砂漿粘結(jié)工作條件系數(shù) 0.6鋼筋與砂漿粘結(jié)強(qiáng)度特征值 2400(kPa)多根鋼筋折減系數(shù):0.7錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值 202.18(kN)錨固段長(zhǎng)度 0.836(m)3.5 確定錨桿錨固段長(zhǎng)度理論設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度 1.834(m)設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度 5.0(m)4 面板計(jì)算將錨