土木边坡工程锚杆设计计算

Xx工程计算资料xx工程xx工程计算资料计算者:复核者:xx工程一、主动土压力计算1、计算参数选取参数选取以地勘报告提供为准;、基岩的重度取25Kn/m3,岩体的C值取0・212Mpa，内摩擦角取36°。、边坡岩体的等效内摩擦角取60°。、边坡岩体与锚固体的粘结强度特征值为150Kpa。另根据规范DB50/5018-2001的规定，对以泥岩为主的永久性边坡，应考虑岩体及其结构面抗剪强度随时间降低的时间效应。等效内摩擦角取0・9的系数进行计算，故计算时等效内摩擦角取50°。2、计算高度分类根据提供的剖面及设计中采用的措施类型，在该段挡墙的设计中主要采用二种墙高进行土压力计算：2-2’剖面，墙高8.0m，全为泥岩；3-3’一7-7’剖面，墙高13m,全为泥岩；3、土压力计算结果(1)、2-2'剖面，计算高度为8.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：28.870(度)Ea=119.897Ex=108.663Ey=50.671(kN)作用点高度Zy=2.342(m)

Ehk=Ex1.3(安全系数)=142kn/m(2)、3-3’一7-7’剖面，计算高度为13.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：28.470(度)Ea=377.324Ex=341.971Ey=159.464(kN)作用点高度Zy=3.880(m)Ehk=Ex1.3(安全系数)=445kn/m二、锚杆结构计算1、计算公式选取该边坡为一级边坡；挡土墙设计使用年限：永久性(50年)；挡土墙抗震设防烈度：6度；按重庆市地方标准《建筑边坡支护技术规范》中第33页公式采用，计算公式如下：ehk=Ehk/(0.9xH)其中：ehk-侧向岩土压力水平分力强度标准值，kpa；Ehk-侧向岩土压力水平分力标准值，Ehk=Eakxcos(6)kn/m；H-挡墙高度，m；Tgk=ehkXMM-为单根锚杆承受土压力面积gkgkcosNg=Ngkrg式中：Ngk—锚杆轴向拉力标准值，KN；Tgk—锚杆的水平拉力值，KN；Ng一锚杆轴向拉力设计值，kNa—锚杆倾角，度；设计中为15°;rg一荷载分项系数，一般可取1.25，当可变荷载较大时应按国家现行荷载规范确定。锚杆钢筋面积应满足下面公式的要求：'2”式中：Ag—锚杆钢筋截面积，m2；fy一锚筋抗拉强度设计值，kPa；设计中取锚筋抗拉强度设计值按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表4.2.3-1采用300000；r0—建筑边坡生要性系数，一级边坡取1.1，二级边坡取1.0，三级边坡取0.9；(本设计取1.1)&2一锚筋抗拉工作系数，永久性锚杆取0.69,临时性锚杆取0.92。(本设计取0.69)2、锚杆设计(1)对2-2断面锚杆设计墙高H=8.0m，设置3排锚杆，锚杆横竖向间距为2.0x3.0m；Ehk=142kn/m(由前面计算)ehk=Ehk/(0.9xH)=142/(0.9x8)=19.7kpaNgk=_L_=123Ng=Ngkrg=154knA3「0Ng=0.000818m2艮口818mm2g&fy2设计中每根锚杆采用采用两根直径25毫米的II级螺纹钢筋，钢筋面积为980mm2 (满足要求)(2)对3-3断面锚杆设计墙高H=13m，设置6排锚杆，锚杆横竖向间距为2.0x2.0m；Ehk=445kn/m(由前面计算)ehk=Ehk/(0.9xH)=445/(0.9x13)=38kpaTgk=ehkxM=38x2.0x2.0=152knNk==157gCOSaNg=Ngkrg=197knA3「0Ng=0.001009m2艮口1047mm2g&fy2设计中每根锚杆采用采用三根直径25毫米的II级螺纹钢筋，钢筋面积为1473mm2 (满足要求)3、锚杆锚固深度计算(1)锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足以下公式2.3.1要求；Lm3NSk (2.3.1)5Dq式中：Lm一锚固段长度，m；计算所采用的锚固段长度Lm应满足2.3.2要求；qe一地层与锚固体粘结构强度特征值，kPa；宜通过试验确定，当无试验资料时可按重庆市地方标准《建筑边坡支挡技术规范》中的表6.2.4—1和6.2.4—2选取；设计采用150C】一锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00,对临时性锚杆取1.33。Lm3七=197/(1.0x3.14x0.11x150)=3.81m守Dq(2)锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足以下公式2.3.2要求：LN丫0气 (2.3.2)g&nndq式中：Lg一锚筋与砂浆间的锚固长度，m；d一锚筋直径，m；n一钢筋(钢绞线)根数，根；Y0一边坡重要性系数；设计采用1.1qg一钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值，kPa，宜由试验确定;当缺乏试验资料时，可按重庆市地方标准《建筑边坡支挡技术规范》中的表6.2.5取值；设计采用2400x0.85=2040C3一钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，对永久性锚杆取0.60，对临时性锚杆取0.72.LgN*气=(1.1x197)/(0.60x3x3.14x0.025x2040)=0.75m^3勺g设计取锚固长度Lm=4.0m(满足要求)4、锚杆肋柱、挡土板计算计算高度为13.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:

第1破裂角：28.470(度)Ea=377.324Ex=341.971Ey=159.464(kN)作用点高度Zy=3.880(m)Eh=Ex1.3(安全系数)=445kn/m(一)立柱内力配筋计算［基本信息］左支座自由 右支座简支跨号跨长(m)跨号跨长(m)截面宽度(mm)截面高度(mm)11.50030040022.00030040032.00030040042.00030040052.00030040062.00030040071.500300400［计算结果］跨号：1左中右背侧弯矩(kN-m)0.000.554.43面侧弯矩(kN-m)0.000.000.00剪力(kN)-0.00-2.22-8.86背侧纵筋(mm2):240240240面侧纵筋(mm2):240240240抗剪箍筋(mm2):828282跨号:2左中右背侧弯矩(kN-m)4.430.009.44面侧弯矩(kN-m)0.002.950.00剪力(kN)14.57-1.19-24.83背侧纵筋(mm2):240240240面侧纵筋(mm2):240240240抗剪箍筋(mm2):828282

跨号：3左中右背侧弯矩(kN-m)9.440.0019.93面侧弯矩(kN-m)0.006.900.00剪力(kN)32.21-2.38-54.02背侧纵筋(mm2):240240240面侧纵筋(mm2):240240240抗剪箍筋(mm2):828282跨号：4左中右背侧弯矩(kN-m)19.930.0031.33面侧弯矩(kN-m)0.0013.140.00剪力(kN)66.03-2.83-88.90背侧纵筋(mm2):240240310面侧纵筋(mm2):240240240抗剪箍筋(mm2):828282跨号：5左中右背侧弯矩(kN-m)31.330.0044.09面侧弯矩(kN-m)0.0018.270.00剪力(kN)99.77-3.51-124.01背侧纵筋(mm2):310240429面侧纵筋(mm2):240240240抗剪箍筋(mm2):828282跨号：6左中右背侧弯矩(kN-m)44.090.0050.50面侧弯矩(kN-m)0.0025.860.00剪力(kN)137.38-0.33-155.26背侧纵筋(mm2):429240489面侧纵筋(mm2):240259240抗剪箍筋(mm2):828282跨号：7左中右背侧弯矩(kN-m)50.500.000.00面侧弯矩(kN-m)0.0027.280.00剪力(kN)162.0834.66-99.03背侧纵筋(mm2):489240240面侧纵筋(mm2):240272240抗剪箍筋(mm2):918282设计中肋柱两侧纵筋为2625,面积980(mm2)>489(mm2)满