专题4.docx

专题5：土钉墙与锚杆1、 土钉墙1、 土钉承载力计算（1） 单根土钉的极限抗拔承载力应符合下士规定（满足抗拉拔强度）： 式中：土钉抗拔安全系数，安全等级为二级、三级的土钉墙，分别不应小于1.6、1.4； 第层土钉的轴向拉力标准值（）； 第层土钉的极限抗拔承载力标准值（）；（2） 土钉极限抗拔承载力标准值可按下式估算： （当计算值大于时，应取）式中：第层土钉锚固体直径；对成孔直径计算，对打入钢管土钉，按钢管直径计算； 第层土钉与第土层的极限黏结强度标准值（）； 第层土钉滑动面以外部分在第层土中的长度，直线滑动面与水平角的夹角取； 土钉杆体的抗拉强度标准值（）。（3） 单根土钉的轴向拉力标准值可按下列公式计算： 式中：墙面倾斜时的主动土压力折减系数； 第层土钉轴向拉力调整系数； 第层土钉处的主动土压力强度标准值（）； 土钉的水平、垂直间距（m）； 土钉墙坡面与水平面的夹角（）； 基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均值（）； 第层土钉至基坑顶面的垂直距离（m）； 基坑深度（m）； 作用在以为边长的面积内的主动土压力标准值（）； 计算系数； 经验系数，可取0.61.0； 土钉层数。【注】墙面倾斜时，相应的，当墙面垂直时；土钉轴向拉力调整系数是对每层土钉的轴向拉力进行调整，最上层土钉，最下层土钉。调整后，所有土钉轴向拉力总和是不变的，变的只是单根土钉的拉力；每层土钉的计算系数是一样的。（4） 土钉杆体的受拉承载力应符合下列规定（满足抗拉断强度）： 式中：第层土钉的轴向拉力设计值（），按规范3.1.7规定，； 土钉杆体的抗拉强度设计值（）；例题1：某土钉墙边坡，高度为4m，土钉坡面与水平面的夹角=70，地面超载q=20，安全等级二级。沿边坡垂直方向均匀布置2土钉，土钉倾角15，第一层土钉距坡顶1.0m，第二层土钉距坡顶3.0m，土钉水平间距2.0m，土钉杆体直径16mm，锚固体直径120mm，土钉杆体采用HRB400钢筋（抗拉强度设计值=360，抗拉强度标准值=400）。土层参数：，土钉与土层的极限黏结强度标准值，经验系数=0.6。问：（1）计算每排土钉的轴向拉力标准值；（2）计算第二层土钉的有效锚固长度；（3）验算第二层土钉杆体受拉承载力是否满足要求。2、 土钉墙坑底隆起稳定性验算基坑底面下有软土层的土钉墙结构应进行坑底隆起稳定性验算，验算可采用下列公式：式中：抗隆起安全系数，安全等级为二级、三级的土墙，分别不小于1.6、1.4 地面均布荷载（）； 基坑底面以上土的天然重度（）；对多层土，取各层土按厚度加权的平均重度； 基坑底面至隆起计算平面之间土层的天然重度（）；对多层土，取各层土按厚度加权的平均重度； 基坑底面至抗隆起计算平面之间土层的厚度（m）；当抗隆起计算平面为基底时，取=0 承载力系数； 分别为抗隆起计算平面以下土的粘聚力（）、内摩擦角（）。 土钉墙坡面的宽度（m），当土钉墙坡面垂直时取=0； 地面均布荷载的计算宽度（m），可取。例题2：某基坑采用土钉墙支护，安全等级为二级，基坑土层分布参数及附加荷载如图所示，试根据建筑基坑支护技术规范验算基坑底抗隆起稳定性。二、锚杆第一部分：建筑边坡工程技术规范（1） 锚杆的轴向拉力设计值和标准值 式中：为锚杆轴向拉力设计值（）； 为锚杆轴向拉力标准值（）； 为锚杆所受水平拉力标准值（）； 为锚杆倾角； 为荷载分项系数，可取1.3。（2） 锚杆钢筋截面面积As： 式中：为锚杆钢筋或钢绞线截面积(m)； 为锚杆抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92； 为边坡工程重要性系数，对安全等级为一级的取1.1，二、三级得而取1.0； 为锚杆轴向拉力设计值（）； 钢筋或钢绞线抗拉强度设计值（）。（3） 锚杆锚固体与地层的锚固长度 式中：为锚杆固体与地层间的锚固长度（m）； 为锚杆轴向拉力标准值（）； 锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久锚杆取1.00，对临时锚杆取1.33； 为锚固体直径（m）； 为地层与锚固体粘结强度特征值（）。（4） 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度 式中：为锚杆钢筋与锚固砂浆的锚固长度（m）； 为边坡工程重要性系数，对安全等级为一级的取1.1，二、三级的取1.0； 为锚杆轴向拉力设计值（）； 为钢筋与砂浆粘结工作条件系数，对永久锚杆取0.60，对临时锚杆取0.72 为钢筋（钢绞线）根数； 为锚杆钢筋的直径（m）； 为钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（）。【注】建筑边坡工程技术规范中锚杆钢筋与锚固砂浆长度、锚杆锚固体与地层的锚固长度都是用表示，计算结果取两者中的较大者。习题集：例题1：某土质边坡采用永久锚杆支护，锚杆倾角为15，锚固体直径为130mm，土体与锚固体粘结强度特征值为30，锚杆水平间距为2m，排距为2.2m，其主动土压力标准值的水平分力为18。按照建筑边坡工程技术规范GB50330-2002计算，以锚固体与地层间锚固破坏为控制条件，其锚固段长度宜为多少米？例题2：某一级边坡采用锚杆加固，永久性岩层锚杆采用三根热处理钢筋，每根钢筋直径d=10mm，抗拉强度设计值为，锚固体直径D=100mm，锚固段长度为4.0m,锚固体与软岩的粘结强度特征值为=0.3，钢筋与锚固砂浆间粘结强度设计值，锚固段长度为4.0m，已知夹具的设计拉拔力为1000，试根据建筑边坡工程技术规范确定何处最薄弱。例题3：某岩石边坡采用永久性锚杆挡墙支护，单根锚杆受到的水平拉力标准值为300。螺纹钢筋直径为16mm，锚杆倾角15，钢筋与砂浆间粘结强度设计值为2.7，边坡工程重要性系数为1.0，锚固体直径150mm，锚固体与土层间粘结强度特征值为165，根据建筑边坡工程技术规范，锚杆锚固段长度应为多少？例题4：如图所示的顺层岩质边坡，已知每延米滑体作用在桩上是的剩余下滑力的水平分力为900，桩间距为6m，悬臂段长9m，锚固段8m，剩余下滑力在桩上的分布按矩形分布，试问抗滑桩锚固段顶端截面上的弯矩为多少？例题5：采用土钉加固一破碎岩质边坡，其中某根土钉有效锚固长度L=4.0m，该土钉计算承载受拉力E=188，锚孔直径=108mm，锚孔壁对砂浆的极限剪应力，钉材与砂浆间粘结力，钉材直径=32mm，该土钉抗拔安全系数约为多少？例题6：一锚杆挡墙肋柱的某支点处垂直于挡墙的反力=250，锚杆与水平的夹角为=25，肋柱的竖直倾角=15，锚孔直径D=108mm,，砂浆与岩层面的极限剪应力，计算安全系数K=2.5，当该锚杆非锚固段长度为2.0m时，锚杆的设计长度应为多少？例题7：边坡锚杆承载力抗拔试验时，已知锚杆承受的水平拉力T=400，锚杆倾角=15，锚固体直径D=150mm，锚杆总长度为18m，自由段长度为6m，在其他因素均已考虑的情况下，锚杆锚固体与土层的平均摩阻力约为多少？例题8：某砂土边坡，高6m，砂土的，C=0，=30。采用钢筋混凝土扶壁式挡土结构，此时该挡墙的抗倾覆安全系数为1.70。工程建成后需在坡顶堆载，土压力按朗肯理论计算，根据建筑边坡工程技术规范，如果要保证坡顶堆载后扶壁式挡土结构的抗倾覆安全系数不小于1.60，问锚索的轴向拉力标准值应为多少。第二部分：建筑基坑支护技术规程（1）锚杆的极限抗拔承载力应符合下式要求： 式中：锚杆抗拔安全系数，安全等级为一级、二级、三级的支护结构，分别不应小于1.6、1.4； 锚杆极限抗拔承载力标准值（）； 锚杆轴向拉力标准值（）； 挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力（）； 锚杆水平间距（m）； 挡土结构计算宽度（m），对单根支护桩，取排桩间距，对单幅地下连续墙，取包括的单幅宽度； 锚杆倾角（）。（2）锚杆的非锚固长度应按下式确定： 式中：锚杆非锚固长度（m）； 锚杆倾角（）； 锚杆的锚头中点至基坑底面的距离（m）；（3）锚杆杆体的受拉承载力应符合下式规定： 式中：锚杆轴向拉力设计值（），按规范3.1.7规定，； 锚杆杆体钢筋抗拉强度设计值（）； 锚杆杆体钢筋截面面积（m）。（5） 锚杆的布置及构造 锚杆的布置应符合以下规定；锚杆的水平间距不宜小于1.5m；锚杆倾角宜取1525，不应大于45，不应小于10。 锚杆的构造应符合以下规定；锚杆成孔直径宜取100mm500mm；锚杆自由段的长度不应小于5m，且应穿过潜在滑动面进入稳定土层不小于1.5m；土层中锚杆固段长度不宜小于6m。 例题1：某基坑深15m，支护结构安全等级为二级，采用桩锚支护型式，一桩一锚，桩径800mm，间距1m。土层，=15，=20第一道锚位于地面下4.0m，锚固体直径150mm，倾角15，通过平面结构弹性支点法计算得到1m计算宽度内弹性支点水平反力，土与锚杆杆体之间极限摩阻力标准值为50。根据建筑基坑支护技术规程，计算该层锚杆设计长度。例题2：某基坑侧壁安全等级为二级，垂直开挖，采用复合土钉墙支护，设一排预应力锚索，自由段长度为5.0m，已知锚索水平拉力标准值为250，水倾角20，锚孔直径为150mm，土层与砂浆锚固体的极限摩阻力标准值=46。试问锚索的长度至少应为多少？例题3：在一均质土层中开挖