安置房項目1號地塊抗浮錨桿設計計算書

-1-目錄TOC\o"1-3"\h\u1工程概況 12設計依據(jù) 13地層及水文地質(zhì)條件 13.1地層巖性 13.2水文地質(zhì)條件 23.3抗浮設計參數(shù) 24抗浮錨桿間距及布置方法 25抗浮錨桿設計 35.1錨桿桿體截面積計算 35.2抗浮錨桿長度計算 35.3鋼筋錨入底板長度的計算 76抗浮錨桿驗算 76.1錨桿布置及根數(shù)驗算 76.2整體抗浮驗算 87抗浮錨桿結(jié)果 98抗浮錨桿檢測 99浮錨桿材料注漿及防腐防水 101工程概況生態(tài)建設投資集團有限公司擬在成都市錦江區(qū)棬子樹村四、五組修建錦江花園安置房項目；場地側(cè)為錦城尚苑小區(qū)，東側(cè)為皇經(jīng)樓西路，南側(cè)為錦江大道，西側(cè)為在建工地。擬建場地分為三個地塊。根據(jù)設計圖，1號地塊抗浮設計水位為502.00m。除主樓地下室范圍須設置抗浮錨桿，抗浮錨桿應進行專項設計，抗浮力標準值分別為95.0kPa（kN/m2/）、116.0kPa（kN/m2/）、75.0kPa（kN/m2/）。設計區(qū)域見設計單位提供的基礎平面布置圖和抗浮錨桿平面布置圖。區(qū)域性質(zhì)見表。各區(qū)性質(zhì)見列表3002各區(qū)域性質(zhì)一覽表表1.1抗浮錨桿區(qū)域±0.00標高（m）抗浮設防水位（m）大面地下室頂板標高（m）大面抗水板板底標高（m）抗浮力標準值（kN/㎡）計算水頭高度（m）1號地塊A1502.10502.00492.75492.2595.09.75B1116.09.75C1116.09.75D1116.09.75E175.09.752設計依據(jù)（1）《錦江花園安置房項目巖土工程勘察報告》（四川省川建勘察設計院2019.9.23）；（2）《錦江花園安置房項目1號地下室圖》（四川省建筑設計研究院2020.02）；（3）《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）；（4）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）；（5）《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》（GB50010-2015）；（6）《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）（7）《成都地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》（DB51/T5026-2001）；（8）《四川省建筑地基基礎檢測技術規(guī)程》（DBJ51/T014-2013）；（9）成都市城鄉(xiāng)建設委員會關于印發(fā)《成都市建筑工程抗浮錨桿質(zhì)量管理規(guī)程》的通知(成建委〔2018〕573號)3地層及水文地質(zhì)條件3.1地層巖性根據(jù)本次勘察資料，錨固體范圍地層為第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積層（Q1+2fgl）黏土、粉質(zhì)黏土和含卵石粉質(zhì)黏土（混合土），下伏白堊系上統(tǒng)灌口組（K2g）泥巖。地層從上至下描述如下：3.1.1、第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積層（Q1+2fgl）黏土：褐黃色，下部棕紅色；硬塑；含鐵、錳質(zhì)氧化物及其結(jié)核，局部地段夾少量鈣質(zhì)結(jié)核；陡傾裂隙發(fā)育，隙間充填白色粘土礦物；局部孔段夾個別卵石。局部上層滯水富集地段有受浸染現(xiàn)象，呈黑色，呈軟塑狀。該層分布連續(xù)。厚度為0.6～12.8m。粉質(zhì)黏土：褐黃色；可塑狀態(tài)；稍有光澤，干強度及韌性中等。含鐵、錳質(zhì)氧化物及其結(jié)核；局部孔段夾個別卵石或粉粒較多。該層在場地部分地段分布，厚度為0.8～5.5m。含卵石粉質(zhì)黏土：灰黃色。粉質(zhì)黏土中混卵石，粉質(zhì)黏土含量約50～70%，卵礫石含量約25～45％，砂粒含量約5～10％，砂和卵石含量在場地不同部位有一定變化，局部超過50%為含粉質(zhì)黏土卵石。卵石以強風化為主，多風化呈土狀，個別弱風化。粉質(zhì)黏性土以可塑為主。含少量鐵錳質(zhì)氧化物斑痕，隙間充填灰白色黏土礦物。該層局部孔段分布，厚度為0.4～6.6m。3.3.2白堊系上統(tǒng)灌口組（K2g）場地內(nèi)基巖分布連續(xù)。按風化程度可細分為全風化、強風化和中風化三個個亞層?；鶐r頂板埋深為0.5～15.3m。全風化泥巖：紫紅色，可塑狀，巖體組織結(jié)構已全部破壞，風化呈可塑粉質(zhì)黏土狀，質(zhì)地較軟，局部含少量巖塊，粒徑1~2cm。該層在場地內(nèi)局部地段分布，層厚0.9～3.0m。強風化泥巖：紫紅色；巖質(zhì)軟，泥質(zhì)結(jié)構，塊狀構造，節(jié)理裂隙發(fā)育。巖芯多呈碎塊狀，少量短柱狀，手可折斷，為極軟巖。巖體較破碎，巖體質(zhì)量基本等級為V級，巖石質(zhì)量差，RQD約為27。該層在場地內(nèi)連續(xù)分布。厚度為0.5～8.7m。中風化泥巖：紅褐、紫紅色；泥質(zhì)結(jié)構，塊狀構造，巖質(zhì)較硬，錘擊聲半啞～較脆。節(jié)理裂隙較發(fā)育。巖芯多呈短柱狀，少量長柱狀，為軟巖。巖體完整，巖體質(zhì)量基本等級為V級，巖石質(zhì)量較好，RQD約為88。本次勘探未揭穿。中等風化泥巖頂面埋深0.5～24.2m。泥巖與上覆第四系地層呈不整合接觸。3.2水文地質(zhì)條件地表水特征:根據(jù)勘察可知，場地內(nèi)及周邊未發(fā)現(xiàn)地表水分布。地下水特征工程場地中分布的地下水主要為上層滯水和基巖裂隙水。上層滯水主要賦存于人工填土層中，大氣降水及生活用水為其主要補給源，其連通性及規(guī)律性較差，無統(tǒng)一水位，隨季節(jié)及周邊環(huán)境情況而變化?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，大氣降水及填土中的土層滯水為其主要補給源，各地段富水性差異較大。本次勘察在部分鉆孔內(nèi)揭見上層滯水；其中地塊一水位埋深標高為495.22~501.01m。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料和對周邊情況的調(diào)查，基巖內(nèi)存在少量的裂隙水，大氣降水、填土內(nèi)賦存的滯水為其補給源，滲透性弱，無穩(wěn)定水位。根據(jù)周邊工程建設開挖情況的調(diào)查，局部地段因裂隙發(fā)育，與上部地表水和填土內(nèi)賦存的上層滯水貫通，水量較大，在基坑內(nèi)有積水現(xiàn)象。地塊一地表水及上層滯水的抗浮水位應按室外地坪標高考慮，抗浮方式可考慮采用抗浮錨桿（或抗拔樁或配重抗?。１竟こ炭垢≡O計水位按502.00m考慮。3.3抗浮設計參數(shù)根據(jù)地勘報告，本次抗浮設計參數(shù)見下表。土體與錨固體極限粘結(jié)強度標準值表3.3巖土名稱黏土粉質(zhì)黏土含卵石粉質(zhì)黏土全風化泥巖強風化泥巖中風化泥巖土體與錨固體粘結(jié)強度標準值frbk(kPa)65(55)/(45)70(65)/(45)180（140）320(240)重度γ(kN/m3)20.019.521.022.023.024.0注：根據(jù)地勘報告提值進行折減使用。4抗浮錨桿間距及布置方法根據(jù)相關經(jīng)驗及設計要求：抗浮錨桿間距不小于1.5m且不大于2.5m。1號地塊抗浮錨桿按1.5×1.5m（局部調(diào)整）進行布置，其單根錨軸向拉力標準值如下表。1號地塊各區(qū)單根錨軸向拉力標準值表4-1分區(qū)名稱A1區(qū)B1區(qū)C1區(qū)D1區(qū)E1區(qū)單根錨桿所需要的軸向拉力計算值（kN）213.75261.00261.00261.00168.75單根錨桿的軸向拉力標準值取值（Nak）（kN）2152652652651705抗浮錨桿設計5.1錨桿桿體截面積計算采用《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）中8.2.2-1式式中：As—鋼筋錨桿桿體的截面面積(m2)；Kb—錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，取2.2；Nak—錨桿軸向拉力標準值(kN)；fy—鋼筋抗拉強度設計值(kPa)，fy取360N/mm2。計算要求配筋，可知：1號地塊單抗浮錨桿配筋表表5.1-1分區(qū)名稱A1區(qū)B1區(qū)C1區(qū)D1區(qū)E1區(qū)單根錨桿的軸向拉力標準值取值Nak）（kN）215265265265170計算配筋（mm2）1313.91619.51619.51619.51038.9設計配筋3根25HRB400螺紋鋼，As=1473mm3根28HRB400螺紋鋼，As=1847mm3根28HRB400螺紋鋼，As=1847mm3根28HRB400螺紋鋼，As=1847mm3根22HRB400螺紋鋼，As=1140mm5.2抗浮錨桿長度計算eq\o\ac(○,1)采用《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）中8.2.3式la≥la——錨固段長度（m）；K——錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，取2.6；D——錨固體直徑，取150mm；——巖土層與錨固體極限粘結(jié)強度標準值(kPa)；Nak——錨桿軸向拉力標準值（KN）。按地勘報告鉆孔資料，選擇各區(qū)最不利鉆孔進行計算，抗浮錨桿上部0.5m的長度作為構造段，即抗浮錨桿上部0.5m巖土的極限粘結(jié)強度標準值取零，計算如下：1號地塊A1區(qū)計算表表5.2-1不利鉆孔號A44抗水板底標高492.25m層名稱層厚(m)極限粘結(jié)強度標準值(kPa)粉質(zhì)黏土0.35（構造段）0含卵石粉質(zhì)黏土0.15(構造段)0含卵石粉質(zhì)黏土2.0565強風化泥巖1.80140中風化泥巖3.65240la*π*D*/K228.5kNNak215.0kNla（含構造段）8.0m1號地塊B1區(qū)計算表表5.2-2不利鉆孔號A16抗水板底標高492.25m層名稱層厚(m)極限粘結(jié)強度標準值(kPa)粉質(zhì)黏土0.5（構造段）0粉質(zhì)黏土0.245含卵石粉質(zhì)黏土0.765全風化泥巖1.645強風化泥巖1.8140中風化泥巖4.7240la*π*D*/K272.9kNNak265.0kNla（含構造段）9.5m1號地塊C1區(qū)計算表表5.2-3不利鉆孔號A49抗水板底標高492.25m層名稱層厚(m)極限粘結(jié)強度標準值(kPa)黏土0.5（構造段）0黏土0.6555含卵石粉質(zhì)黏土2.165強風化泥巖2.3140中風化泥巖4.45240la*π*D*/K283.0kNNak265.0kNla（含構造段）10.0m1號地塊D1區(qū)計算表表5.2-4不利鉆孔號A43抗水板底標高492.25m層名稱層厚(m)極限粘結(jié)強度標準值(kPa)黏土0.25（構造段）0含卵石粉質(zhì)黏土0.25（構造段）0含卵石粉質(zhì)黏土1.9565強風化泥巖3.5140中風化泥巖3.55240la*π*D*/K266.1kNNak265.0kNla（含構造段）9.5m1號地塊E1區(qū)計算表表5.2-5不利鉆孔號A41抗水板底標高492.25m層名稱層厚(m)極限粘結(jié)強度標準值(kPa)黏土0.5（構造段）0黏土0.8555含卵石粉質(zhì)黏土1.565強風化泥巖4.3180中風化泥巖0.85260la*π*D*/K172.1kNNak170.0kNla（含構造段）8.0meq\o\ac(○,2)采用《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）中8.2.4式la≥式中ιa——錨桿鋼筋與砂漿間的錨固長度（m）；d——錨桿鋼筋直徑（m）；n——鋼筋（鋼絞線）根數(shù)（根）；K——錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，取2.6；fb——鋼筋與錨固砂漿間的粘結(jié)強度設計值（kPa），錨固砂漿間設計采用M30時取2400kPa，當采用3根時取0.7的系數(shù)；Nak——錨桿軸向拉力標準值（KN）。1號地塊各區(qū)錨桿鋼筋與砂漿間的錨固長度表5.2-20分區(qū)名稱A1區(qū)B1區(qū)C1區(qū)D1區(qū)E1區(qū)單根錨桿的軸向拉力標準值取值Nak）（kN）215265265265170設計配筋3根25HRB400螺紋鋼3根28HRB400螺紋鋼3根28HRB400螺紋鋼3根28HRB400螺紋鋼3根22HRB400螺紋鋼eq\o\ac(○,3)根據(jù)成都市根據(jù)《成都市建筑工程抗浮錨桿質(zhì)量管理規(guī)程》（成建委〔2018〕573號）規(guī)定，抗浮錨桿設計應在上部不小于0.5m的長度作為構造段，土層錨桿的錨固段長度不應小于6.0m，巖層錨桿的錨固段長度不應小于3.0m。5.3鋼筋錨入底板長度的計算鋼筋錨入底板基本長度的確定采用《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》（GB50010-2015）8.3.1-1與8.3.1-3式計算：lab＝αdfy/ftla≧ζalabfy─普通鋼筋抗拉強度設計值（Ⅲ級螺紋熱軋鋼筋fy＝360N/mm2）；ft─混凝土軸心抗拉強度設計值（C30，ft＝1.43N/mm2）；α─鋼筋外形系數(shù)，帶肋鋼筋α＝0.14；d─鋼筋的公稱直徑；ζa─鋼筋的錨固長度修正系數(shù)（取值1.00）；la─鋼筋錨入底板基本長度；經(jīng)計算，當d=22mm時，la≧0.776m；當d=25mm時，la≧0.881mm；當d=28m時，la≧0.986m；。本工程la取1000mm，由于底板厚小于1000mm，故考慮抗浮錨桿上部作90°彎曲處理。6抗浮錨桿驗算6.1錨桿布置及根數(shù)驗算根據(jù)設計文件及相關資料，抗浮錨桿間距不小于1.5m且不大于2.5m；1號地塊抗浮錨桿按1.5×1.5m（局部調(diào)整）進行布置。采用《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）11.2.1-2式計算：n1≥=，F(xiàn)w=（Ff-G）/A式中Nak——錨桿軸向拉力標準值（KN）；n1——錨桿計算根數(shù)；Ff——地下水浮力標準值（KN），F(xiàn)f=γwhA；A——抗浮設計面積（m2）；G——結(jié)構自重及其他永久荷載標準值之和（KN）；Fw’——設計提供單位面積抗浮標準值（KN/m2）。計算結(jié)果見下表(根據(jù)兩者取大值結(jié)果)。錨桿根數(shù)驗算表表6.1錨桿范圍抗浮設計面積（㎡）水浮力（kN）結(jié)構自重（kN）單根錨桿抗拔承載力標準值（kN）n1（預計錨桿根數(shù)）n1（預計錨桿根數(shù)）n2（實際布置錨桿根數(shù)）驗算結(jié)果1號地塊A144142997.51102.5215194.7194.7198n2≧n1，滿足設計要求B114514137.5026553.463.567n2≧n1，滿足設計要求C131230420.00265114.8136.6140n2≧n1，滿足設計要求D1585665.0026521.425.427n2≧n1，滿足設計要求E1102109954752297251704504.54504.44588n2≧n1，滿足設計要求6.2整體抗浮驗算（1）采用《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）11.2.4式計算：K=K——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，取1.05。W——基礎下抗浮錨桿范圍內(nèi)總的土體重量（KN），計算時采用浮重度，W=[l-(s/2)*tan(600)]γ’A；G——結(jié)構自重及其他永久荷載標準值之和（KN）；（設計時按地下水浮力標準值減去抗浮力要求值，若結(jié)果為負時，則不考慮其值）；Ff——地下水浮力標準值（KN），F(xiàn)f=γwhA。計算結(jié)果如下表。整體抗浮驗算表表6.2錨桿范圍錨桿間距s（m）土的浮重度平均值（kN/m3）錨桿長度L（m）基礎下抗浮錨桿范圍內(nèi)總的土體重量W（KN）驗算結(jié)果調(diào)整錨桿長度（m）基礎下抗浮錨桿范圍內(nèi)總的土體重量W（KN）驗算結(jié)果1號地塊A11.512.78.037530.00.90＜1.05不滿足要求9.545931.01.09≧1.05滿足要求B11.512.99.515339.91.08≧1.05滿足要求C11.512.810.034748.21.14≧1.05滿足要求D11.512.79.56040.81.07≧1.05滿足要求E11.512.28.0834685.21.07≧1.05滿足要求7抗浮錨桿結(jié)果經(jīng)計算和驗算，按照設計錨桿能滿足本工程設計提出的抗浮要求。各區(qū)抗浮錨桿匯總?cè)缦卤?。各區(qū)抗浮錨桿設計參數(shù)匯總表表7錨桿分區(qū)單根錨桿抗拔承載力標準值（kN）矩形錨桿間距（m）錨固體直徑（m）設計錨入土層長度（m）鋼筋錨固于抗浮板或基礎內(nèi)