抗浮锚杆设计方案新规范218Word文件下载.docx
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粉土②1:
黄灰色、灰色,湿,中密,含氧化铁及云母碎片等,该层具轻微摇振反应,无光泽,干强度及韧性低。
厚度一般在0.4~2.5m,个别地段缺失。
粉砂②2:
灰色、褐灰色,湿,松散,主要矿物成分为石英、长石,含少量云母片。
厚度一般在0.4~1.5m,部分地段缺失。
第四系全新统冲洪积砂卵石层③(Q4al+pl):
按土质类别及密度差异分为5个亚层。
本次钻探未揭穿此层。
松散卵石③1:
黄灰色、灰色,湿~饱和,卵石含量55~60%,粒径一般20~40mm,最大大于80mm,磨圆度较好,多呈亚圆形。
卵石以微风化为主,岩性主要为岩浆岩及变质岩,少量沉积岩。
孔隙间充填物主要为砂粒及砾石。
局部地段夹砂薄层。
稍密卵石③2:
黄灰等色,湿~饱和,岩性主要为岩浆岩及变质岩,少量沉积岩。
卵石含量65%左右,粒径一般30~60mm,最大大于100mm,磨圆度较好。
卵石以微风化为主,少部分卵石强风化成碎颗粒或砂粒。
孔隙间充填物主要为砂粒及砾石,其含量约30~40%。
中密卵石③3:
灰褐、灰色,湿~饱和,岩性主要为岩浆岩及变质岩,少量沉积岩。
卵石含量70%左右,粒径一般40~70mm,最大大于120mm,磨圆度较好,多呈圆~亚圆形。
卵石以微风化为主,少部分卵石强风化成碎颗粒或砂粒。
孔隙间充填约30%的砂粒及砾石。
局部深度段含漂石。
密实卵石③4:
黄灰~浅灰色,饱和,岩性主要为岩浆岩及变质岩,少量沉积岩。
卵石含量大于70%,粒径一般50~100mm,磨圆度较好,多呈圆~亚圆形。
混约10~15%的砂、圆砾等,含漂石。
细砂③5:
青灰色,饱和,松散~稍密,以松散为主,局部为中砂,主要由石英、长石、云母碎片及暗色矿物组成,局部地段含约10%的卵石及圆砾。
地基土主要物理力学性质指标一览表表2.2-1
岩土层名称
及代号
天然重度r
(KN/m3)
地基承载力
特征值
fak(KPa)
压缩模量
Es
(MPa)
岩土层与水泥砂浆或水泥结石体的极限粘结强度标准值fmg(kPa)
抗剪强度
粘聚力
C(KPa)
内摩擦角
(度)
人工填土①
18.0
粉土②1
19.0
120
4.8
65
11
15
粉砂②2
19.5
100
6
75
20
松散卵石1
20.5
220
17
32
稍密卵石2
21.5
350
28
130
35
中密卵石3
22.0
560
45
170
40
密实卵石4
22.5
800
230
10
细砂5
110
7
80
25
备注
表中岩土层与水泥砂浆或水泥结石体的极限粘结强度标准值fmg(kPa)仅供初步设计参考,实际使用应通过现场试验确定。
本工程抗浮锚杆锚固深度范围内主要为中密卵石和密实卵石,局部为漂石。
2.3水文地质条件
根据地勘报告,场地内的地下水主要是赋存于砂卵石土层中的孔隙潜水,受大气降水及上游地下水补给,水量较丰富,水位变化主要受季节性控制,年变化幅度1.5~2.0m左右。
勘察期间正值地下水平水期,受场地附近人工降水影响,测得场地内稳定水位为6.4~7.2m,相应绝对标高为704.60~704.82m。
本场地历史最高地下水位标高为710.00m。
场地环境类别为I类,场地内地下水对混凝土中钢筋结构和混凝土具微腐蚀性。
3、抗浮锚杆设计
3.1设计依据
①《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)
②《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
③《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
④《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001)
⑤《注浆技术规程》(YSJ211-92)
⑥《维纳斯堡项目基础平面布置图》(浙江恒欣建筑设计股份有限公司)
⑦《维纳斯堡项目岩土工程勘察报告》(建材成都地质工程勘察院)
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(国家建筑标准设计图集16G101)
《四川省建筑地基基础检测技术规程》(DBJ51/T014-2013)
3.2设计计算
3.2.1锚杆间距、单根锚杆抗拨力的确定
本次设计锚杆间距按S=1.82×
1.82m正方形网格布置,锚杆布置详见《抗浮锚杆平面布置图》。
单根锚杆抗拔承载力设计值Nk:
Nk=Fk×
S×
S
式中:
Fk―设计抗浮力标准值(kN∕m2);
S―锚杆间距(m)。
根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015)第4.6.6-1式,单根锚杆抗拔承载力设计值Nd:
Nd―锚杆轴向拉力设计值(kN);
Nk―锚杆轴向拉力标准值(kN);
γW―工作条件系数,取1.1。
计算结果见下表:
单根锚杆抗拔力设计计算表
设计抗浮力标准值Fk(kN/m2)
锚杆间距(m)
单根锚杆拉力标准值Nk(kN)
单根锚杆拉力设计值Nd
(kN)
锚杆类型
70
1.82×
1.82
231.868
344.324
A
132.496
196.757
B
3.2.2锚杆配筋计算
根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015)第4.6.8-2式,进行计算配筋量:
As≥Nd/fy
Nd――锚杆的轴向拉力设计值(kN);
As――锚杆钢筋截面面积(mm2);
fy――普通钢筋抗拉强度设计值(N/mm2,HRB400钢筋螺纹钢筋取360N/mm2)。
根据工程性质、施工工艺及施工经验,采用HRB400(三级)螺纹钢筋作为锚杆钢筋,需满足设计配筋及检测要求。
锚杆钢筋截面积设计计算表
锚杆钢筋截面积计算值As
(mm2)
单根锚杆配置Ⅲ级螺纹钢筋
实配锚杆钢筋截面面积
956.5
3Ф25
1471.875
546.5
2Ф25
981.25
3.2.3锚杆直径与长度
依据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015)第4.6.10-1、4.6.10-2式进行锚杆锚固段长度计算,计算结果取较大值:
(1)锚杆锚固体与地层的锚固段长度计算:
Nd≤(fmg/K)·
π·
D·
La·
ψ
(2)锚杆钢筋与锚固体间的锚固长度计算:
Nd≤f'ms·
n·
d·
ξ
式中:
Nd—锚杆拉力设计值(kN)
La—锚固段长度(m);
fmg—锚固段注浆体与地层间极限粘结强度标准值,由地勘单位根据现场基本试验结果确定为160kPa;
f'ms—锚固段注浆体与筋体间的粘结强度设计值(MPa),按灌浆体抗压强度25MPa考虑,取0.8MPa;
D—锚杆锚固段钻孔直径,取166mm;
d—锚杆钢筋直径(mm);
取25mm;
K—锚杆段注浆体与地层间的粘结抗拔安全系数,取2.2(永久锚杆);
ξ—采用2根或2根以上钢筋时,界面粘结强度降低系数,取0.75;
ψ—锚固段长度对极限粘结强度的影响系数,锚固长度7.7米取1.18,锚固长度4.7米取1.495;
n—钢筋根数(根);
代入上述公式得:
La≥Nd·
K/(fmg·
ψ)
抗浮力为70kN/㎡La≥344.324×
2.2/(160×
3.14×
0.166×
1.18)
=7.7m
抗浮力为40kN/㎡La≥196.757×
1.495)
=3.48m(依据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015)第11.2.4条需满足抗浮锚杆整体稳定性验算要求,锚固段长度取4.7)
La≥Nd/(f'ms·
ξ)
抗浮力为70kN/㎡La≥344.324/(0.8×
3×
25×
0.75)
=2.437m
抗浮力为70kN/㎡La≥196.757/(0.8×
2×
=2.09m
根据场地岩土工程地质条件、设计要求、拟建物性质及工程施工经验,考虑锚杆上部段锚固效果差,无效段锚固段长度取0.4m,即锚杆上部0.4m长度不计算抗拔力。
根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(国家建筑标准设计图集16G101),上部锚入抗水板底板内长度为35d(取36d,d为钢筋公称直径,36×
25=900mm),故本工程锚杆长度及结构组成见下表:
锚杆长度及结构组成表
锚杆锚固体与地层的锚固段长度计算值(m)
锚杆钢筋与锚固体间的锚固长度计算值(m)
锚杆锚固长度计算最终确定值(m)
无效锚固段长度(m)
锚杆长度La(m)
钢筋上部锚固长度(m)
钢筋总长(m)
7.7
2.437
7.7
0.4
8.1
0.9
9.0
3.48
2.09
4.7
5.1
6.0
3.2.4锚杆设计结果统计
综合上述3.2.1~3.2.3中的计算结果,抗浮锚杆设计结果统计如下:
锚杆设计结果统计表
锚杆
间距(m)
单根锚杆拉力设计值Nd(kN)
锚杆长度(m)
钢筋长度(m)
锚杆直径(mm)
锚杆布置根数(根)
锚杆编号
166
635
70-704
40(下沉式广场)
69
1-69
40(设备房)
29
705-733
3.2.5锚杆抗浮力验算
单根锚杆轴向拉力验算
根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015))第4.6.8-2式、第4.6.10-1、4.6.10-2式,按实际设计参数进行锚杆轴向拉力计算: