抗浮锚杆计算

1、抗浮锚杆计算1、工程简介 该工程为理工大学中心校区综合训练中心射击馆的抗浮锚杆工程，由于原混凝土地面出现大面积的隆起，经专家建议，在原地面基础上进行抗浮锚杆设计，并加一层配重层覆盖。射击馆地面标高为-6.52，抗浮设防水位-1.00. 本工程中，射击馆室内地面以下大部分为中风化板岩土。中风化板岩，灰褐色、局部呈黄褐色，岩芯成碎片状、饼装，水浸易软化、崩解。该层全场分布，属极软岩。岩体基本质量等级为级。根据地质勘察报告，场地底下水主要为孔隙之中。地下水受大气降水的补给影响，水位受补给的强度和季节性的影响较明显。2、设计依据 <<建筑地基基础设计规范（GB-50007-2002）>

2、;><<南京地基基础设计规范>><<岩石锚杆（索）技术规程（CECS22-2005）>><<岩土工程勘察报告>>建设方组织的专家论证会及评审会意见3、设计思路本工程采用抗浮锚杆抵抗地下水的浮托力，锚杆孔径为180，锚杆杆体钢筋采用228。为了便于布置，我们暂定每12m2一根抗浮锚杆，锚杆全部锚入到中风化板岩。根据<<岩土工程勘察报告>>中原地面以下的土层信息，将整个射击馆分为三个设计区域，即：、MG-1，轴线A-E区域，原地面与中风化板岩之间约有粘性土层8m，同时考虑黏土层对锚杆的粘结力；、M

3、G-2，轴线E-L区域，原地面与中风化板岩之间约有粘性土层4m，同时考虑黏土层及岩石层对锚杆的粘结力；、MG-3，轴线L-Q区域，原地下无粘性土层而直接到岩石层，只考虑延时曾对锚杆的粘结力。暂定共布置265根锚杆，其中MG-1布置70根，MG-2布置117根，MG-3布置78根。位置及数量需根据实验结果进行调整。4、锚杆的计算 根据专家的意见及建议，由补充地质报告：马路东侧靠北最高水位标高-1.00，田径场东边路沟水位标高-5.06，高差为4.0m，取靶场内水头高度为4.0+2.0=6m 垫层 0.10×20=2.0 结构层 0.40×25=10.0 配重层 0.30

4、15;25=7.5 砂层 0.15×20=3.0总压力为2.0+10.0+7.5+3.0=22.5（Kpa）水浮力 6.0×10=60（Kpa）需要锚杆平衡的浮力 F=60-22.5=37.5（Kpa）根据<<建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）>>及<<南京地区地基基础设计规范>>中关于抗浮岩石锚杆的设计要求，计算如下： (1)轴线A-E段 地下有粘性土层约8米，每9m2设一根锚杆，令 9kF=0.8DL2f2+DL1f1则 L2=（9kF-DL1f1）/0.8Df2 =（9×1.05×37.

5、5-3.14×0.18×8×45）/0.8×3.14×0.18×200 =1.67m 取L=8+1.67=9.67m，取10米。钢筋： As=9kF/fy=9×1.05×37.5×103/360=984mm2，取228（1231mm2）验算钢筋与砂浆的锚固：T=0.6ndLfb =0.6×2×0.8×3.14×0.028×10×2.4×103 =2025.7（kN）9kF=354.4（kN） (2)轴线E-L段 地下有粘性土层约4米，每

6、9m2设一根锚杆，令 9kF=0.8DL2f2+DL1f1则 L2=（9kF-DL1f1）/0.8Df2 =（9×1.05×37.5-3.14×0.18×4×45）/0.8×3.14×0.18×200 =2.80m 取L=4+2.80=6.80m，取7米。钢筋： As=9kF/fy=9×1.05×37.5×103/360=984mm2，取228（1231mm2）验算钢筋与砂浆的锚固：T=0.6ndLfb =0.6×2×0.8×3.14×0.028

7、×7×2.4×103 =1418.0（kN）9kF=354.4（kN） (3)轴线L-Q段 地下无粘性土层，直接到极软岩，每9m2设一根锚杆，令 9kF=0.8DLf则 L2=9kF/0.8Df =9×1.05×37.5/0.8×3.14×0.18×200 =3.9m 取L=5m钢筋： As=9kF/fy=9×1.05×37.5×103/360=984mm2，取228（1231mm2）验算钢筋与砂浆的锚固：T=0.6ndLfb =0.6×2×0.8×3.1

8、4×0.028×5×2.4×103 =1012.8（kN）9kF=354.4（kN）5、排水处理 为使地下水及时排出，在射击馆内四周布置排水暗沟，中间连通，四角400×400的集水方井。暗沟内填中粗砂和砾石，细沙少于3%，不含细粒土。（具体可见图纸中排水暗沟大样图）6、地板的抗冲切、抗剪、抗剪承载力验算 （1）抗冲切验算研究其中一个锚杆，作用范围为3×3的底板，将其看成在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，根据<<混凝土结构设计规范GB50010-2002>>，由公式 F1（0.7hft+0.15

9、pc，m）umh0 =（0.7×1.0×1.43+0.15×1.0）×2.224×1350×150 =518.45F1=366.2（kN），安全。 其中F1=9×kF=366.2（kN），s=2.0，h0=150mm，h=1.0，ft=1.43N/mm2，s=40， um=1350mm，=max1=0.4+1.2/s , 2=0.5+(s h0 )/(4 um )=2.224,pc，m=1.0. （2）抗弯、抗剪验算 研究其中两个锚杆，取法向单位长度，则可简化为均布荷载下长度3米的简支梁。抗弯验算：截面尺寸为1000

10、5;700；弯矩设计值M=（1/8）×37.5×103=43.59kNm,s=65+10/2=70, h0=700-70=630mm,fy=360N/mm2,fc=14.3N/mm2, s =65mm,As=10×(20/2)2=1570,由式=As/(bh0)=1570/(1000×530)=0.30%min=45×1.43/300=0.21%,则=fy/(1fc)=0.003×300/(1.0×14.3)=0.063b=0.55,满足适用条件，则由公式得 Mu=1 fcbh02（1-0.5）=1.0×14.3×1000×5302×0.063（1-0.5×0.063） =245.1 kNmM=43.59 kNm，安全,满足抗弯要求。抗剪验算：Vmax=1/2ql2=1/2×37.5×32=174.4kN，hw/b=530/100