锚杆挡墙设计计算书Word下载.docx
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本施工图设计报告编制的主要依据如下：
（1）《三峡库区高切坡防护工程重庆市巫山标二段大昌镇地税所至派出所高
切坡工程地质勘察报告》（重庆市地质矿产勘查开发局107地质队2005.6）；
（2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002;
（3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002;
（4）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）;
（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002;
（6）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）;
（7）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年版））；
（8）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）;
（9）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）;
3.设计参数
参数选择依据工程地质勘查报告、相关规范、工程类比和地区经验综合确定
（1）岩土物理力学参数详见表1
力学参数
岩性
岩体重度Y
（kN/m3）
抗剪强度
等效内摩擦角屮
e（°
）
备注
c（kPa）
K
人工填土
20
15
10
强风化灰岩
25
35
中等风化灰岩
26
30
40
（2）安全等级一级，安全系数1.35，设计使用期限50年
（3）灰岩岩体破裂角51°
。
岩体内聚力为0.25MPa,内摩擦角为32°
，岩体结构面内聚力取35kpa，内摩擦角取15
（4）边坡岩体类别为U类，岩体等效内摩擦角40°
（5）灰岩岩天然抗压强度标准值为4.3MPa
4.边坡稳定性分析
4.1计算模型
计算模型中边坡剖面的地形线从场地地形图上量取，滑移线按破裂角取外倾结构面倾角和45°
2两者中的较小值，岩土层依据工程地质勘查提供资料确
定，地下水分布按最不利考虑。
4.2计算工况
自重+长时间暴雨+附加荷载（饱和状态），计算参数详见表2
参数名称
取值
岩体的重度丫（kN/m3）
经验值
结构面的粘聚力C（kPa）
24
结构面的内摩擦角0（°
17
岩体破裂角（°
50〜53.5
实测结合经验
4.3破坏模式分析
根据勘察报告，岩质边坡拟采用支护段存在硬性外倾结构面，坡顶岩、土体在卸荷裂隙作用下容易沿裂隙面或破裂面产生平面滑移破坏，故边坡破坏模式为可能沿外倾结构面产生滑动破坏，因此按平面滑动法的计算公式进行稳定性。
4.4边坡稳定性计算
1X（WcosU）tancF
Wsin
公式中：
K-----稳定性系数
W-----垂直荷载，包括岩土自重和其上部的建筑荷载
U—作用于滑面上的孔隙水压力
表3大昌镇地税所至派出所高切坡（WS0212稳定性验算表
剖面编号
滑面倾角a
（°
块体体积V
（m3）
容重丫
（kN/m3）
垂直何车载W
粘聚力C
（kPa）
内摩擦角0
稳定系数
条块自重
（kN）
建筑荷载
（kN）
1-1'
50
3868.04
100569
8850
1.36
2-2'
53.5
3926.37
102085.6
7350
1.29
3-3'
52
4668.03
121368.8
7650
1.34
根据《勘查报告》计算结果（详见表3），该高切坡1-1'
剖面稳定系数1.36,整体稳定；
2-2'
剖面稳定系数1.29，基本稳定；
剖面稳定系数1.34，欠稳定，说明该高切坡稳定性较差，按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-20025.3.1的相关规定，该高切坡稳定系数小于1.35，应对高切坡采取有效防护措施进行治理。
5.侧向岩石压力计算
根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002中6.3.4条规定，有外倾硬性结构面时，边坡支护结构上的侧向岩压力以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法和以外倾结构面的参数按6.3.2条的方法计算，取二者之间的较大值。
1）以岩体等效内摩擦角按侧向土压力计算方法计算的岩石侧压力
式中：
a-----墙背与水平面的夹角（?
;
卜---填土表面与水平面之间的夹角（?
）;
S----墙背与填土之间的摩擦角（?
&
----岩（土）内摩擦角（?
c-一岩（土）粘聚力（Kpa）;
Y----岩（土）体重度（KN/m3）;
h—-挡土墙高度（m;
q-----坡顶超载（KN/m2;
年-系数
Kq1蠶答—超载影响系数
2）按外倾硬性结构面计算侧向岩压力
6.设计采用的防护方案
采用锚杆+肋柱挡土墙+排水沟+裂缝注浆封填，为经济合理的对边坡加固防护，按边坡高度5〜15m和15〜22m分别定义为边坡I段、U段）分别进行防护设计
边坡I段侧向岩压力Eakmax（Eak1,Eak2）327.7（kN）
边坡U段侧向岩压力Eakmax（Eak1,Eak2）681.7（kN）
边坡侧向岩压力受岩体按外倾结构面计算的侧向岩压力控制
7.边坡锚杆挡墙设计
7.1边坡I段锚杆挡墙设计
7.1.1边坡锚杆设计
1）锚杆布置和选型
按《建筑边坡工程技术规范》锚杆的水平间距：
Sx
锚杆的垂直间距：
Sy
（GB50330-2002）对锚杆进行初步拟定
3.0m
2.5m
锚杆倾角：
=15°
锚杆类别：
永久性全粘结型锚杆
普通钢筋种类：
HRB335
水泥砂浆注浆：
M30
锚固体直径：
D=110mm
2）锚杆设计参数
普通钢筋抗拉强度设计值：
-
fy300Mpa
地层与锚固体粘结强度特征值：
frb380kpa
钢筋和锚固砂浆粘间结强度设计值：
f
:
b2400kpa
锚固体与地层粘结工作条件系数：
11
锚筋工作条件系数：
20.69
钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：
30.6
3）锚杆轴向拉力标准值
锚杆轴向拉力设计值按连续梁进行计算，计算过程详见有限元软件结构内力图，肋柱各节点（锚固位置点）支座反力最大值进行锚固设计，取
Htk181.85KN
锚杆的轴向拉力标准值：
NakHak181.85
锚杆的轴向拉力设计值：
NaQNak=1.3181.85236.41KN
4）锚杆结构计算
1锚杆钢筋截面面积：
0=1.1，2=0.69
N2
As-a1256.29mm
2fy
锚固长度：
la1a1.80m
1DJ
3锚杆与锚固体砂浆间的锚固长度：
30.6;
d28mm;
fb2400kpa;
n2;
两根钢筋折减系
数:
0.7;
边坡重要性系数°
1.1
la2—1.03m3ndfb
设计锚固段长度l3mla
符合锚固长度构造要求
7.1.2边坡挡墙肋柱设计
1）肋柱布置和选型
按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）对肋柱进行初步拟定肋柱沿着坡面竖向布置
肋柱的截面尺寸：
hb400mm300mm
肋柱的间距：
S3m
2）肋柱的内力计算
肋柱视为上端悬臂、底端简支的连续梁，如图7所示，利用有限元软件
Sap2000，求得肋柱各点的弯矩和剪力，绘制弯矩图和剪力图，计算结果见表。
侧向岩石压力修正值：
EakEak2327.71.0327.7KN/m
侧向岩土压力水平分力标准值：
垂直肋柱的侧向岩石压力标准值：
2
ekehkSin7523.45KN/m
垂直肋柱的梯形分布岩石侧压力荷载标准值：
qSehk323.4570.34KN/m
利用有限元软件Sap2000计算得到肋柱的截面内力和支座反力（数据详见附录中），将剪力和弯矩绘制成图形，如图4
肋柱结构剪力图
肋柱结构弯矩图
3）肋柱的配筋计算
1材料：
C30混凝土：
轴心抗压强度设计值fc14.3N/mm2
HRB335钢筋：
抗拉强度设计值fy300N/mm2
HPB300钢筋：
抗拉强度设计值fy270N/mm2
②肋柱的截面尺寸：
hb400mm300mm
肋柱需要配纵向受力钢筋以抵消弯矩，配置箍筋以抵抗剪力。
肋柱结构设
计按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），肋柱按最大正弯矩值
Mmax20.93KN/m，最大负弯矩值Mmax39.03KN/m，Vmax92.73KN
4）正截面受弯计算
永久作用分项系数：
G1.3
结构重要性系数：
01.0
贝
MG°
Mmax1.31.039.0350.74KNm
取C30混凝土，混凝土轴心混凝土强度等级不高于C50，1取1.0
选用HRB335钢筋,取保护层厚度c=30mm,as301040m,h值取为400mm,
则h0has360m
由力矩平衡条件得
x
MMu1fcbx（h0-）
x34.51mm
为防止出现超筋破坏，应满足xbh。
bh°
0.55360198即满足要求
由力的平衡条件得
1fcbx社A
As493.49mm
为防止出现少筋破坏，应满足
minbh0.00215300400258即满足要求
选用用3根①16等间距单排布置，As603mm2，布置在肋柱最大负弯矩截面受拉区，最大正弯矩截面按构造配筋满足抗拉要求（计算略）。
肋柱的两侧及受压边，应适当配置纵向构造钢筋，间距取240mm，直径取
12mm。
受压边两侧，应配置架立钢筋，直径取12mm。
5）斜截面受剪计算
则:
1.24时,
即满足要求，不会出现斜压破坏
斜截面受剪承载力的计算：
Vcvftbh00.71.43300360108.11KN承载力不满足则需满足VVu0.7仙fyv牛h。
选用HRB300?
12钢筋，箍筋做成封闭式。
113.1226.2mm2,A;
v1为单肢箍
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