锚杆挡墙设计计算书Word下载.docx

1、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（GB 50003-2001）;（7）建筑结构荷载规范（GB 50009-2001 （2006年版）；（8）建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）;（9）地质灾害防

2、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201510强风化灰岩2535中等风化灰岩263040（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 4.3MPa4.边坡稳定性分析4.1

3、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/m 3）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

4、的计算公式进行稳定性。4.4边坡稳定性计算1X （W cos U ）ta n c FWsi n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/m 3）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）1-1503868.0410056988501.362-2 53.53926.37102085.673501.293-3524668.03121368.876501.34根据勘查报告计算结果（详见表3），该高

5、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（GB50330-2002 5.3.1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

6、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/m 3）;h -挡土墙高度（m ;q-坡顶超载（KN/m 2;年-系数Kq 1 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515m和1522m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 Eak max（ Eak1, Eak2） 327.7 （kN）边坡 U 段侧向岩压力 Eak max（ Eak

7、1, 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3.0 m2.5 m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=110mm2）锚杆设计参数普通钢筋抗拉强度设计值： -fy 300Mpa地层与锚固体粘结强度特征值：frb 380kpa钢筋和锚固砂浆粘间结强度设计值： f:b 2400kpa

8、锚固体与地层粘结工作条件系数：1 1锚筋工作条件系数：2 0.69钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：3 0.63） 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Htk 181.85 KN锚杆的轴向拉力标准值：Nak Hak 181.85锚杆的轴向拉力设计值：Na QNak = 1.3 181.85 236.41KN4） 锚杆结构计算1锚杆钢筋截面面积：0=1.1， 2 =0.69N 2As - a 1256.29mm2fy锚固长度：la1 a 1.80m1 DJ3锚杆与锚固体砂浆间的锚固长度：3

9、0.6 ; d 28mm ; fb 2400kpa ; n 2 ;两根钢筋折减系数:0.7 ;边坡重要性系数 1.1la2 1.03m 3n dfb设计锚固段长度 l 3m la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： h b 400mm 300mm肋柱的间距： S 3m2）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：Eak Eak

10、2 327.7 1.0 327.7KN /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：2ek ehkSin75 23.45 KN /m垂直肋柱的梯形分布岩石侧压力荷载标准值：q S ehk 3 23.45 70.34KN /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fc 14.3N/mm2HRB335钢筋：抗拉强度设计值fy 300N/mm2HPB300钢筋：抗拉强度设计值fy 270N / mm2肋柱的截面尺寸：h b

11、 400mm 300mm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Mmax 20.93KN/m，最大负弯矩值 M max 39.03KN /m，Vmax 92.73KN4）正截面受弯计算永久作用分项系数： G 1.3结构重要性系数： 0 1.0贝M G Mmax 1.3 1.0 39.03 50.74KN m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, as 30 10 40m ,h值取为400mm,则 h0 h as 360m由

12、力矩平衡条件得xM Mu 1 fcbx（h0 -）x 34.51mm为防止出现超筋破坏，应满足 x bh。bh 0.55 360 198 即满足要求由力的平衡条件得1fcbx 社AAs 493.49mm为防止出现少筋破坏，应满足minbh 0.00215 300 400 258 即满足要求选用用3根16等间距单排布置，As 603mm2，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:1.2 4 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：V cvftbh0 0.7 1.43 300 360 108.11KN 承载力不满足 则需满足V Vu 0.7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