幼儿园第四分园新建项目-抗浮锚杆 计算书

幼儿园第四分园新建项目-抗浮锚杆施工图设计六页1工程概况项目名称幼儿园第四分园新建项目建设单位设计单位建设地点总规划净用地面积8945.47㎡规划总建筑面积9502.46㎡地上计容建筑面积6515.59㎡最大建筑高度11.90米地下建筑面积：2986.87㎡地下室-1层（5.1m）地下室结构体系框架结构建筑分类地下停车库抗震设防烈度7度（0.15g）结构抗震等级二级建筑抗震类别乙类场地类别II类2设计依据（1）《彭州市南街幼儿园第四分园新建项目岩土工程详细勘察报告》；（2）《基础平面布置图》；（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（4）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）；（5）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；（6）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）；（7）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；（8）《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019(锚杆计算主要参考规范)（9）《四川省建筑地基基础检测技术规程》（DBJ51/T014-2013）；（10）《岩土锚杆索技术规程》（CECS22：2005）；（11）《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》3设计参数（1）.经结构设计计算，地下室抗浮水头为600.5-596.35+0.4=4.55m；本项目纯地下室、门卫室及汽车坡道的抗水板区域抗浮不满足整体抗浮要求，主楼范围内满足整体抗浮要求。需做抗浮设计，抗浮设计水压力由局部抗浮控制。抗浮标准值：V0-G=36.8KN/m2。（2）.根据地勘报告，抗浮设防水位为600.50m;（3）.锚固注浆体与地层间极限粘结强度标准值根据勘察报告选择4-4’地勘剖面图，选择ZK14作为最不利条件计算，土层依次为：杂填土、松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石层；4地层及水文地质条件（基地以下）4.1地层第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）卵石③：灰白～灰黄色，湿～饱和。卵石成分以花岗岩、石英砂岩、石英岩为主，次为长石，辉岩；卵石坚硬，呈亚圆～圆状，磨圆度及分选性较好；粒径一般以20～100mm为主，最大粒径150mm以上，卵石含量均大于50%，卵石间充填物以中、粗砂及砾石为主。卵石层按密实度划分为四个亚层:稍密卵石③2：灰、褐黄色、青灰色，稍湿～饱和，卵石含量为55～60%，粒径一般30～80mm，最大粒径大于120mm，成分以岩浆岩为主，微～强风化，磨圆度较好，多呈亚圆形，充填砂土、圆砾及少量细粒土。以超重型圆锥动力触探击数作为分层依据时，修正击数判定值为4～7击；中密卵石③3：褐灰、褐黄色、青灰色，稍湿～饱和，卵石含量为60～70%，粒径一般40～100mm，最大粒径大于150mm，成分以岩浆岩为主，微～强风化，磨圆度较好，多呈亚圆形，充填砂土、圆砾及少量细粒土。以超重型圆锥动力触探击数作为分层依据时，修正击数判定值为7～10击；密实卵石③4：褐灰、褐黄色、青灰色，稍湿～饱和，卵石含量为70%以上，粒径一般40～120mm，最大粒径大于150mm，成分以岩浆岩为主，微～强风化，磨圆度较好，多呈亚圆形，充填砂土、圆砾及少量细粒土。以超重型圆锥动力触探击数作为分层依据时，修正击数判定值为＞10击。4.2水文条件场地勘察期间为平水期，勘察时由于下雨，场地内局部集聚有少量地表水，对工程影响小。根据所搜集的水文地质资料和勘察结果，场地内地下水类型：主要为赋存于上部填土、粉土中的上层滞水和卵石层中的孔隙潜水。上层滞水：它主要赋存于填土层中，主要补给途径为地表人类活动用水及大气降水；下渗受粘性土阻隔，以蒸发方式排泄。它埋藏较浅，分布不均，无统一的地下水位，水位变幅较大，水量较小，切断补给来源易于疏干，勘察钻孔深度范围内未见上层滞水。孔隙潜水：第四系砂卵石层中的孔隙潜水，主要受大气降水和地下水径流补给，并通过地下向下游径流、蒸发方式排泄。在枯水期，主要靠地下水侧向泾流及大气降水补给，以蒸发方式及向河流泾流方式排泄；在丰水期，主要补给水源为大气降水、地下水侧向泾流。场地地下水（孔隙潜水）丰水期正常年变幅在1.00～2.50m左右，11月至次年3月为枯水期，7～10月为丰水期，其余月份为平水期。本次勘察主要在11月下旬，为平水期。勘察期间（2022年11月）对钻孔内地下水进行了观测，地下水补给排泄受大气降水蒸发影响，勘察期间测得上层滞水与卵石层中的孔隙潜水稳定水位埋深2.60～3.20m，对应高程为597.67～599.37m。结合区域水文地质资料及周围已建工程的勘察资料分析：该场地区域内丰枯水期地下水位年变化幅度在2.00～4.00m左右。历年最高水位为600.00m，基坑开挖之前应进一步核实地下水稳定水位。本场地中，赋存于卵石层中的孔隙潜水为本场地主要地下水层，根据钻探成果及区域水文地质资料结合当地的工程经验，建议本场地卵石层的渗透系数K值取25.00m/d。4.3场地水及土的腐蚀性评价为评价地下水、土对建筑材料的腐蚀性，在钻孔ZK4深度2.9m、ZK24深度2.6m采取水样，在钻孔ZK1深度0.3m、ZK28深度0.4m采取土样，分别进行水质分析和土的腐蚀性分析，结合我单位在该地区的其它勘察成果按Ⅱ类环境类型并结合地层的渗透性，按照有干湿交替作用进行考虑。对照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）第12.2节的评价标准进行评判，评判结果详见下表。场地水的腐蚀性评价评价类型腐蚀介质测试值评定标准腐蚀等级评价结果按环境类型水对混凝土结构的腐蚀性环境分类Ⅱ类SO42-(mg/L)108.68～128.58＜300微对砼结构微腐蚀Mg2+(mg∕kg)5.71～10.16＜2000微NH4+(mg/L)0.00＜500微OH-(mg/L)0.00＜43000微总矿化度(mg/L)208.95～214.13＜20000微按地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性强透水层pH值7.16～7.24＞6.5微侵蚀CO2(mg/L)0.00＜15微HCO3-(mmol/L)3.17～3.29＞1.0微水对砼结构中钢筋的腐蚀性干湿交替C1-（mg/L）9.67～12.83＜100微对砼结构中的钢筋微腐蚀依据上述试验成果，拟建场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。场地土的腐蚀性评价评价项目实测值评定标准腐蚀等级备注土的腐蚀性土对混凝土结构的腐蚀性SO42-(mg∕kg)125.0～208.0＜450微腐蚀Ⅱ类环境Mg2+(mg∕kg)11.0～17.0＜3000微腐蚀NH4+(mg∕kg)/＜750微腐蚀OH-(mg∕kg)0.00＜64500微腐蚀土对混凝土结构的腐蚀性PH值7.22～7.39＞5.5微腐蚀弱透水层土对钢筋混凝土中的钢筋的腐蚀性CL-(mg∕kg)13.0～29.0＜250微腐蚀B土对钢结构的腐蚀性PH值7.22～7.39＞5.5微腐蚀对砼结构中的钢筋微腐蚀根据上表结果判定：场地土对混凝土结构及混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。4.4地下室抗浮评价本工程设1层地下室，地下室埋深5.0m，相应高程为596.50m，地下室底板处于抗浮水位以下，必须采取抗浮措施。根据成都地区的工程经验，抗浮手段主要为配重法、抗浮桩或抗浮锚杆以及与结构整体性连接的抗浮板，建议采用抗浮锚杆处理，并应进行专项岩土工程设计和施工。根据本项目拟建地下室和工程地质具体情况，勘察期间（2022年11月）平水期，实际测得拟建场地稳定水位（卵石层中的孔隙潜水）埋深为地面下2.60～3.20m不等，相应高程为597.67～599.37m，每年1～3月为枯水期，6～9月为丰水期，其余时间为平水期，其丰枯期季节水位变化幅度为2.00～4.00m左右。根据成都市2018年9月18日发布的《成都市城乡建设委员会关于印发《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》的通知》（成建委【2018】573号）中相关要求：建筑场地处于一级阶地时，抗浮水位不得低于室外地坪以下1.00m。综上建议：场地抗浮水位为：600.50m，各岩土层与锚固体的极限粘结强度标准值参见表6.2中的建议取值。在丰水期施工，由于地下项目荷载加载未完成，地下水水位上升可能会使地下建筑受地下水支托作用上升上浮破坏。因此，施工期间也应采取相应的抗浮措施。考虑本场地工程地质条件以及场地周边排水条件，本工程抗浮设计水位可按600.50进行抗浮设计。抗浮措施采用抗浮锚杆的措施。根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）的相关规定并结合地区经验，抗浮锚杆参数选取可按下表考虑：土体与锚固体极限粘结强度标准值qsk（kPa）土层名称极限粘结强度标准值qsk（kPa）坡度允许值（高宽比）坡高5m以内坡高5～10m杂填土81:2.001:2.25可塑粉土351:1.401:1.50松散卵石1001:1.001:1.25稍密卵石1401:0.801:1.00中密卵石2001:0.751:0.80密实卵石3001:0.501:0.75注：表中岩土与锚固体极限粘结强度标准值用于注浆强度等级M30且为初步设计时选用，施工时应通过试验验证。5抗浮锚杆间距及布置方法锚杆计算区域地下室间距2.5mx2.5m布置根数198每根锚杆分摊面积（㎡）0.166抗浮锚杆设计锚杆长度初步估算基本条件：抗浮水位；600.5-596.35+0.4=4.55m米；抗浮设计等级为乙级。设计提供：抗浮标准值，V0-G=36.8KN/m2规范依据：《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019(锚杆计算主要参考规范)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》结构布置：地下室顶板为十字梁布置，板块跨度约为7.8mx8.4m，主框架梁跨度约为7.8mx8.4m1、浮力计算：锚杆布置情况结构底板自重(KN/m2)10.0水浮力(KN/m2)47.8抗浮力(KN/m2)36.8锚杆横间距(m)2.5锚杆纵间距(m)2.5单位面积锚杆数0.16单个锚杆受力(KN)36.8/0.16=2302、锚杆计算：根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019第7.5节计算如下：（1）锚杆截面面积：（规范第7.5.6条）HRB500普通钢筋锚杆：As≥Kb*Nak/fy锚杆杆体抗拉安全系数Kt=2.0，fy=435Mpa，fy*As=435*3*(3.14*25*25/4)/1000=640.3KNKb*Nak=2.0*1.35*230=639.8kN＜fy*As，故杆体抗拉强度满足要求。（2）锚杆锚固体与岩土层间长度计算：（规范第7.5.4条）根据勘察报告选择4-4’地勘剖面图，ZK14作为最不利条件计算：La≥（K*Nt）/（π*d*qsik）岩土锚杆锚固体抗拔安全系数K=2.0，d=150mm。稍密卵石层厚L1=0.68m（qsk=140Kpa），中密卵石层厚L2=1.7m（qsk=200Kpa），密实卵石层厚L3＞10m（qsk=300Kpa），假定进入密实卵石层厚层计算长度为Lx2.0*1.35*230≤0.68*3.14*0.15*140+1.7*3.14*0.15*200+Lx*3.14*0.15*300得出Lx≥2.9m。初步估算本区域从锚杆防水节点底到锚杆底长度为：0.68+1.7+2.9=5.28，取5.5m，满足要求。本结果仅为初步估算，锚杆最终长度应通过基本实验确定。锚杆杆体与锚固砂浆间的锚固长度计算：《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）8.2.4节La≥K*Nak/（n*π*d*fb*ξ）岩土锚杆锚固体抗拔安全系数K=2.0，n=3，d=25mm，锚固体为M30水泥砂浆，查表可知fb=2.4Mpa,采用三根钢筋点焊成束，截面粘结强度降低系数查表得，ξ=0.7La≥(2.0*230)/(3*3.14*2.4*25*0.7)/1000=1.17m根据《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》第二十三条

抗浮锚杆设计应将上部不小于0.5m的长度作为构造段。土层锚杆的锚固段长度不应小于6.0m，岩石锚杆的锚固段长度不应小于3.0m。本项目抗浮锚杆设计应将上部不小于0.5m的长度作为构造段。土层锚杆