锚杆挡土墙设计与计算

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基坑支护锚杆工程施工方案计算书和结算

基坑支护锚杆工程施工方案计算书和结算

基坑支护锚杆工程施工方案计算书和结算1. 引言基坑支护是指在地下工程中,通过设置支护设施来保证基坑的稳定和安全施工。

锚杆工程是基坑支护的一种常用方法,通过锚杆的固结,将基坑围护结构与地层相互连接,以增加整体的稳定性和承载能力。

本文档将对基坑支护锚杆工程的施工方案计算和结算进行详细描述。

2. 施工方案计算2.1 建立工程模型在进行基坑支护锚杆工程施工方案计算之前,首先需要建立工程模型。

工程模型包括基坑的几何尺寸、地下水位、土层性质、荷载等信息。

根据这些信息,可以确定基坑的稳定性和锚杆的布置方式。

2.2 计算基坑的稳定性根据基坑的几何尺寸和土层性质,可以进行基坑的稳定性计算。

稳定性计算包括对土体的支持力和抗滑稳定性的计算。

根据计算结果,可以确定基坑支护的类型和施工参数。

2.3 设计锚杆的布置方案根据基坑的稳定性计算结果,可以确定锚杆的布置方案。

锚杆应该布置在土体的稳定区域,以提供足够的承载力和抗滑能力。

布置方案应考虑锚杆的类型、直径、间距和布置深度等参数。

2.4 计算锚杆的承载力根据锚杆的布置方案,可以进行锚杆的承载力计算。

计算包括锚杆的单个承载力和整体承载力。

单个承载力是指锚杆所承受的单个荷载。

整体承载力是指所有锚杆共同承受的荷载。

通过计算承载力,可以确定锚杆的数量和布置方式。

3. 施工方案结算3.1 确定施工方案根据施工方案计算的结果,可以确定具体的施工方案。

施工方案包括锚杆的材料、埋设方式、锚固长度、预应力力值等。

根据施工方案,可以计算锚杆的材料消耗量。

3.2 计算施工成本根据施工方案和材料消耗量,可以计算锚杆工程的施工成本。

施工成本包括人工、材料、设备等方面的费用。

通过计算施工成本,可以评估工程的经济性和可行性。

3.3 结算工程费用根据施工方案和施工成本,可以进行工程费用的结算。

工程费用的结算包括劳务费、材料费、设备费等方面的费用。

结算工程费用是评估工程质量和计划执行情况的重要指标。

4. 结论本文档对基坑支护锚杆工程的施工方案计算和结算进行了详细描述。

锚定板挡土墙

锚定板挡土墙

也可以按库伦主动土压力理论来计算作用于墙面系上的土压力 ,再乘以 (大于/小于) 1的系数m。
5. 锚定板挡土墙恒载土压力可以简化为
(梯形/三角形/抛物线形)
6. 判断极限抗拔力的标准有三种:
抗拔力、
抗拔力

抗拔力。三种标准中应优先采用
,但由于试
验设备和时间所限,有很多试验不能达到极限稳定抗拔力,这时可采
锚定板挡土墙和锚杆挡土墙比较
锚定板挡土墙和锚杆挡土墙一样,也是依靠“拉杆”的抗拔 力来保持挡土墙的稳定。
但是,这种挡土墙与锚杆挡土墙又有着明显的区别,
锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中,其抗拔力来源于锚杆与 砂浆、孔壁地层之间的摩阻力;
而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中,其抗拔 力来源于锚定板前填土的被动抗力。因此,墙后侧向土压力通过墙面 传给拉杆,后者则依靠锚定板在填土中的抗拔力抵抗侧向土压力,以 维持挡土墙的平衡与稳定。
随着拉力不断增大,锚定板周围土体的塑性区继续发展,直至
塑性区连通之后,锚定板在土体中的位置将不能保持局部稳定
状态。以锚定板在土体中能够保持局部稳定状态的最大抗拔力
作为极限稳定抗拔力。
在现场试验时是以位移速率作
为判断“稳定”或“丧失稳定”的 界限。一般规定当变位速率降至 30min不超过0.1mm时即作为稳定。 当某一级拉力施加3h后仍不能达到 上述稳定标准,即认为丧失稳定。 其前一级拉力则为极限稳定抗拔力。
第七章 锚定板挡土墙
第一节 概 述 第二节 土压力计算 第三节 锚定板抗拔力计算 第四节 构件设计 第五节 结构稳定性分析
第一节 锚定板挡土墙概述
锚定板挡土结构是一种适用于填方的轻型支挡结构。 可以用作挡土墙、桥台、港口护岸工程。 锚定板结构是我国铁路部门首创的一种新型支挡结构

锚杆挡土墙施工工艺

锚杆挡土墙施工工艺

3-4 锚杆挡土墙施工工艺3-4-1 工艺概述适宜于岩石路堑和石料缺乏、地基不良以及挖基工作量大的地段,锚杆挡土墙是铁路基建工程一种轻型支挡形式,施工方便,工艺简易,施工速度快。

一、锚杆挡土墙的结构形式1. 锚杆挡土墙由立柱、挡板和钢锚杆三部分组成。

锚杆挡土墙组成部分和构造要求见图3-4.1所示。

①立柱(也叫肋柱):断面采用矩形或方形。

立柱间距根据土压力而定,一般在2~4m 之间。

②锚杆:可分为单根锚杆和多根组合锚杆。

③挡板:可分为矩形挡板,槽型挡板和拱形挡板几种。

2.锚杆与柱的联结方式①螺栓联结:用螺栓及垫板联结立柱和锚杆端部,这种联结适用于直径20~30各类粗钢筋。

②焊接联结:在立柱支点处安置钢垫板,然后在穿出钢垫板的钢筋头部焊数根8~10cm 长的短钢筋头,以代替螺帽;也可以穿过立柱和钢垫板的钢筋弯钩,以代替螺帽。

③自锚联结:在立柱支点并沿锚杆钢筋通过的位置预留一个楔形孔道,待锚杆与立柱安装就位后,用高强度混凝土填充楔形孔与钢筋周围的孔隙,形成握固锚杆的自锚头。

3.当挡土墙较高时,应布置成两级或多级挡土墙。

每级之间设1.5~2m 宽的平台,自上而下逐级施工,避免边坡坍塌。

每级挡墙不宜过高,一般为5~6m 。

为便于立柱及挡板的安装,以竖直墙背为多。

墙后应回填砂卵石等渗水材料,由下部泄水孔排入边沟内。

二、锚固有效长度计算路堑锚杆挡墙可分为岩质地段和土质地段两种。

(1)岩质地段锚杆L=σs/4u ·d L=(K-σs )/·d 式中 σs ——锚杆的极限抗拉强度(MPa )u ——砂浆对钢筋的平均握固力,一般u=2.5~4.0MPa; d ——锚杆直径(cm );K ——安全系数。

按上式应考虑岩石由于裂隙和节理的切割而有松动的可能,安全系数取1.05~1.1。

(2)土质地段锚杆(包括风化岩石、页岩、泥岩、半岩质类的地段)L=K ·T 1/τ·D(C+K 0·r ·h ·tg ρ)式中 K ——安全系数;T 1——极限拉力(N );D ——锚杆钻孔直径(cm ); C ——锚固区土层的黏聚力; ρ——土的摩擦角;r ——土层的容重量(Kn/m 2) h ——锚固段以上地层覆盖厚度;下墙排水护板肋柱上墙挡土板锚杆图3-4.1 锚杆挡土墙构造示意图K——锚固段的孔壁土压系数。

深基坑工程3-土层锚杆

深基坑工程3-土层锚杆

• 联结桩脚C点与锚固体中 心点O,假设直线CO就 是深层滑裂线;再过O点 向上作垂直线交地面与D。 这样,可能出现倾覆的 整个土体就是楔体BCOD。 • 土楔上的作用力包括: 土楔自重和地面超载G, 挡土桩的支撑力Ea (主动 土压力的反力),OD面 图4-14 Kranz假设的倾覆楔体 上的主动土压力E1 ,CO 面上的总反力Q,以及锚 杆的拉力R。
• 锚杆支护在我国也是首先用于地铁隧道的,80年代初 开始用于高层建筑基坑支护。土层锚杆以普通压力灌 浆的居多,也有二次灌浆及高压灌浆的,受拉杆件 (锚筋)有粗钢筋、高强度钢丝束、钢绞线等,层数 从一层发展到了四层,并已制定了多个行业规范。目 前土层锚杆的应用已相当普遍,并且都为预应力锚杆。 • 当然,任何技术的发展都是永恒的。锚杆技术的工艺 材料、施工机具和理论研究等还在不断发展之中。
• 土楔体处于平衡状态,上 述五个力组成闭合的力多 边形,如图4-15,以此可 以求得锚固体所能承受的 最大拉力Rmax,或它的水平 分力Rhmax。 • 需要注意的是,在E.Kranz 分析方法中,认为实际桩 墙与土体之间的摩擦角和 假想垂直破裂面OD上的摩 擦角都是。实际情况如何 需要我们去进一步研究。
4.3.2 锚杆的极限承载能力
• 锚杆极限承载力的确定是锚杆支护设计的重要内容。 • 普通灌浆锚杆(注浆压力0.3~0.5MPa)的极限承载能 力(抗拔力)可以用下式确定: Nu = LmπDτ (4-2)
式中 Nu — 锚杆极限承载能力(轴力); Lm — 锚固段长度; D — 锚杆孔径(或锚固体直径); τ — 土的抗剪强度。 • 显然:锚杆的极限承载力是锚固体的直径、长度及土 的抗剪强度的函数。
4.6 锚杆整体稳定计算
4.6.1 整体破坏模式

第六章_挡土墙设计要求

第六章_挡土墙设计要求

4、通过墙踵,假拟若干个破裂面,其中使主动土压值最大的 破裂面为最危险破裂面.dE/ds=0 求得破裂面的位置和主动土 压力值。
5、假设土压力沿墙高呈直线分布土压力作用在墙高的下三分 点处(土楔上无荷载作用时)与墙背线夹角为 (二)库仑理论适用范围: 1、概念简单明了,适用范围广。 可以解算各种墙背情况。 不同墙后填料表面形状和荷载作用情况下的主动土压力。 2、适用于砂性土,计算主动土压力与实际情况较接近。 粘性土、平面代曲面,误差较大,影响因数多,缺乏实 践经验。 3、库仑理论适用于刚性挡土墙。柱板式,锚杆式和锚定板式 柔性挡土墙需作假设。
三、挡土墙的荷载的计算方法:
1、挡土墙的荷载
2、挡土墙的计算原则 按“分项安全系数极限状态”进行。
承载能力极限状态 (1)整个或一部分挡土墙作为刚体,失去平衡
(2)构件成连接部分强度破坏或过度塑性变形
(3)变为机动体系或局部失去平衡 出现任一即认为达到正常使用极限状态: (1)、影响正常使用或外观变形 (2)、影响正常使用或耐久性局部破坏(包括裂缝) (3)、影响正常使用的其它特点状态
当路肩墙和路堤墙墙高数量相近,基础情况相似时,优 选路肩墙。(可收缩坡脚)。 2、挡土墙的纵向布置 内容: 1)确定挡土墙的起迄点和墙长,与路基或其它结构 物的衔接方式。 2)按地基及地形情况进行分段。确定伸缩缝与沉降 缝的位置。 3)布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时,基 底易作成不大于5%的纵坡,地基为岩石时,可做成台阶。 4)布置泄水孔的位置,包括数量、间隔和尺寸。 3、挡土墙的横向布置 选择在墙高最大处,墙身断面或基础形式变异处。确 定墙身端面,基础形式和埋置深度,布置排水设计,并 绘制挡土墙横断面图。 4、平面布置
3)基底的法向反力N及摩擦力T

挡土墙计算

挡土墙计算

引言:挡土墙是一种用于抵抗土体滑动和侧向压力的结构工程。

它广泛应用于道路、铁路、堤坝和建筑物等工程领域,其作用是保持土体的稳定性,防止土方坍塌或滑动,从而确保工程的安全和稳定。

本文将详细介绍挡土墙的计算方法,包括挡土墙的设计原理、荷载计算、稳定性分析和结构设计等。

概述:正文内容:一、荷载计算1.1持力荷载:1.2偶力荷载:1.3水荷载:1.4暂载和附加荷载:1.5地震荷载:二、稳定性分析2.1滑移稳定性:2.2倾覆稳定性:2.3声度稳定性:2.4山体稳定性:2.5基础稳定性:三、构件计算3.1墙体厚度:3.2墙体高度:3.3墙体倾角:3.4模型选择:3.5抗滑抗倾力计算:四、变形计算4.1墙体变形:4.2地基变形:4.3算例分析:4.4墙体倾斜:4.5变形控制:五、结构设计5.1构件选用:5.2墙体布置:5.3墙体连接:5.4基础设计:5.5结构施工:总结:挡土墙的计算是确保工程安全和稳定的重要环节。

荷载计算、稳定性分析、构件计算、变形计算和结构设计是挡土墙计算的核心内容。

荷载计算包括持力荷载、偶力荷载、水荷载、暂载和附加荷载以及地震荷载等。

稳定性分析涉及滑移稳定性、倾覆稳定性、声度稳定性、山体稳定性和基础稳定性等。

构件计算需要考虑墙体厚度、墙体高度、墙体倾角、模型选择和抗滑抗倾力计算。

变形计算涉及墙体和地基的变形及变形控制。

结构设计包括构件选用、墙体布置、墙体连接、基础设计和结构施工等方面。

只有综合考虑了这些因素,才能确保挡土墙的稳定性和安全性。

锚杆挡土墙.ppt

锚杆挡土墙.ppt

A 夹具抗拉
与软岩间界面粘结强度
分别计算
P DL
式中,P为锚杆的极限承载力;τ为地层与注浆体界面 上的粘结强度;D为钻孔直径;L为锚固段长度。
永久性锚杆?
锚杆的承载力 锚固体与岩土间界面粘结强度
建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2002
式中La——锚固段长度(m); D——锚固体直径(m); frb——地层与锚固体粘结强度特征值(kPa),应通过试 验确定,当无试验资料时可按表7.2.3-1和表7.2.3-2取 值; ε1——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。
磨擦型锚杆
• 缝管锚杆 • 水胀锚杆 • —— 适用于软弱破碎、塑性流变围岩及
受爆破震动影响的初期支护
中空锚杆
• 普通中空锚杆
• 自钻式中空锚杆
• 胀壳型中空锚杆

——适用于严重破碎成孔困难的
复杂地层
砂浆锚杆
压力型锚索简介
压力分散型锚杆示意图如图所示。压力型锚杆杆体采用
全长自由滑动的无粘结预应力钢绞线,钢绞线底端连接
• 岩质边坡:
ehk

Ehk 0.9H
• 土质边坡:
ehk

Ehk 0.875H
岩质边坡土压力 分布图
土质边 坡土压 土压力分布例子
力分布图
(单位:m)
锚杆承载力计算
锚杆的承载力 锚固体与岩土界面粘结强度
在目前的单根锚杆设计中, 一般假设粘 结应力沿锚固段全长均匀分布,极限承载力的 计算式如下:
集中型锚固段的长度
锚杆的承载力 锚固体与岩土间界面粘结强度
岩土锚杆技术规程CECS 22-2005
岩土锚杆技术规程CECS 22-2005

挡土墙计算方法

挡土墙计算方法

挡土墙计算方法挡土墙的形式多种多样,按结构特点可分为:重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。

当墙高<5时,采用重力式挡土墙,可以发挥其形式简单,施工方便的优势。

所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。

一:基础资料1. 填料内摩擦角。

当缺乏试验数据时,填料的内摩擦角可参照表一选用。

表一:填料内摩擦角ψ3. 墙背摩擦角δ(外摩擦角)填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。

对于浆砌片石墙体、排水条件良好,均可采用δ=ψ/2。

1)按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=-=ϕδϕδϕδϕδ)(时:墙背与填土不可能滑动)(时:墙背很粗糙,排水良好)(:墙背粗糙,排水良好时)(:墙背平滑,排水不良时0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑,对于浆砌石挡土墙,应要求施工时尽量保持墙后粗糙,可采用δ值等于或略小于ϕ值。

ξ:填土表面倾斜角;θ:挡土墙墙背倾斜角;ϕ:填土的内摩擦角。

` 4. 基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。

5. 地基容许承载力地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。

6. 建筑材料的容重根据有关设计规范规定选取。

7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。

8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。

二:计算挡土墙设计的经济合理,关键是正确地计算土压力,确定土压力的大小、方向与分布。

土压力计算是一个十分复杂的问题,它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。

计算土压力的理论和方法很多。

由于库伦理论概念清析,计算简单,适用范围较广,可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算,且一般情况下计算结果均能满足工程要求,因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。

锚杆挡土墙施工方案

锚杆挡土墙施工方案

1、施工工艺施工工艺如下:土石方开挖→边坡修整→搭设施工支架及平台→测量锚孔桩桩位及倾角→锚杆钻机就位→锚孔钻进→清洗锚孔→钢筋配合下料制作→锚筋安装→注浆管安装→锚孔压浆竖向两段全部完成后进行压顶梁砼浇筑(养护)2﹑开挖方式采用挖掘机、液压炮机对土石方及边坡进行开挖,肋柱位置采用手持风镐开挖。

确保整个开挖作业不影响锚杆锚固区域和基础岩体,天然基岩超挖量不大于10cm。

3、锚杆施工的主要方法(一)钻孔(1)钻孔前,对岩面按设计边坡进行刷坡整修,并清除岩面松石,再按设计图用全站仪和钢尺布置孔位,并用红油漆进行标识。

(2)锚孔的位置用钢管脚手架搭设钻孔平台,搭设的平台必须有足够的刚度和稳定性,确保钻机和操作人员的安全。

(3)钻机就位;钻机平台搭设好后,将钻机放于锚孔处,校正主轴倾角,从而保证锚杆倾斜度。

然后移动钻机,使主轴中心对准孔位,固定钻机,防止钻机在钻进过程中钻机移动。

(4)钻进:开孔时,采取开孔钻具低速钻进,不致钻头发生晃动,待施工正常后,改用长钻具中速钻进,直至达到设计孔深。

在钻进中遇岩石层破碎,孔壁垮塌时,应立即提钻,改用大一级钻具进行扩孔后,下套管,以保证工程顺利进行。

套管在水泥砂浆灌注后,应及时拔除。

(5)、钻孔时应注意事项。

钻进时冲气压(压力水)从钻杆中心流向孔底,在一定水压力(约0.15-0.30Mpa)下,水流携带钻削下来的土(岩)屑从钻杆与孔壁之间的孔隙处排出孔外。

钻进时要不断供水冲洗(包括接钻杆和暂时停机时),而且要始终保持孔口的水位。

待钻到的设计深度(一般钻孔深度要大于土层锚杆长度0.5-1.0m)后,继续用压力水冲洗残余在钻孔中的土屑,直到水流不显混浊为止。

(6)成孔检查:成孔后,孔径、孔深和孔的倾角必须满足设计和规范要求,并经监理签认后方能进行下道工序施工。

(二)锚杆的安放(1)当孔深达到设计锚固深度,并经监理工程师签字认可后,再进行锚杆的安放。

锚杆的规格、长度均应满足设计要求。

第六至十章锚杆式挡土墙

第六至十章锚杆式挡土墙

图6-5 两级柱板式锚杆挡土墙示意图
图6-6 锚杆与肋柱的连接示意图 a)螺母锚固 b)焊接短钢筋锚固 c)设置弯勾锚固 螺母锚固 焊接短钢筋锚固 设置弯勾锚固
内昆铁路梅花山段三级柱板式锚杆挡土墙正面图、 图6-7 内昆铁路梅花山段三级柱板式锚杆挡土墙正面图、典型横断面图
第七章 锚定板挡土墙设计
二、土钉墙的发展概况
第二节 土钉墙构造
图8-2
第三节 土钉墙的结构原理
附现场照片
第九章 抗滑桩
9.1 概述 抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起 稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措 施。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重,以免因震动而引起加动。 抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩 的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受 到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态,如图9-1所示。
2.肋柱 肋柱截面多为矩形,也可设计为“T”形。混凝土强度等级不低 于C20。为安放挡土板和锚杆,截面宽度不宜小于30cm。肋柱的间距 视工地的起吊能力和锚杆的抗拔力而定。一般可选用2~3m。每根肋 柱根据其高度可布置2~3层锚杆,其位置应尽量使肋柱受力合理,即 最大正、负弯矩值相近。 肋柱的底端视地基承载力的大小和埋置深度不同,一般可设计 为铰支端或自由端。如基础埋置较深,且为坚硬岩石,也可设计为固 定端。 3.挡土板 挡土板多采用钢筋混凝土槽形板,矩形板和空心板。一般采用混 凝土强度等级C20。挡土板的厚度应由肋柱间距及土压力大小计算确 定,对于矩形板最薄不得小于15cm。挡土板与肋柱搭接长度不宜小于 10cm。 4.锚杆与肋柱的连接 当肋柱就地灌注时,锚杆必须插入肋柱,并保证其锚固长度符合 规范要求。当肋柱为预制拼装时,锚杆与肋柱之间一般采用螺栓连接。

理正挡土墙设计详解

理正挡土墙设计详解

理正挡土墙设计详解式中:K0——挡土墙绕基础趾点的抗倾覆稳定系数; s——锚杆的纵向间距;锚杆拉力对基础趾点产生的抵抗力矩;Mmg——Pxi、Pyi ——第i根锚杆设计抗拉力的水平分量与竖直分量; Zi ——第i根锚杆设计抗拉力的水平分量到倾覆计算点的竖向距离(m); Xi ——第i根锚杆设计抗拉力的竖直分量到倾覆计算点的水平距离(m);其它符号同上。

注意:锚杆的设计抗拉力的确定:取以下三个力中的最小值,即锚杆的设计抗拉力= Min{钢筋抗拉力,钢筋与砂浆之间的粘结力,砂浆与锚孔壁之间的粘结力}。

采用锚桩式基础采用锚桩式基础的挡土墙,还需要计算锚桩产生的抵抗力矩,绕基础趾点的抗倾覆稳定系数K0计算如下:计算简图:图锚桩式基础倾覆稳定计算简图计算公式:46式中: K0 ——挡土墙绕基础趾点的抗倾覆稳定系数;Mmz——锚桩拉力对基础趾点产生的抵抗力矩; Pb —— Zi ——单根锚桩的设计抗拔力;i等于1到n,分别为第i根锚桩设计抗拔力到倾覆计算点的水平距离,最远端桩编号为1;ng ——计算宽度内锚桩的个数;其它符号同上。

注意:1. 参考铁路工程设计技术手册《路基》第二十三章第四节中的式;2. 单根锚桩的设计抗拔力取钢筋抗拉力、砂浆与锚孔壁之间的粘结力中之小值。

即:锚桩的设计抗拔力= Min{钢筋抗拉力,砂浆与锚孔壁之间的粘结力}。

地基应力与偏心距验算当挡土墙采用天然地基、换土地基、钢砼底板式基础时,一般须作基底应力和偏心距的验算。

偏心距e计算简图:47图偏心距计算简图计算公式:1. 无基础时2. 有基础时式中:e ——足下列要求:土质地基,e≤B/6;软弱岩石地基,e≤B/5;不易风化的岩石地基,e≤B/4; B ——挡土墙或基础底截面的宽度(m);挡土墙底截面的偏心距,基底的合力偏心距应满Mall——作用挡土墙上全部荷载对墙或基础墙趾的弯矩,顺时针为正;48Wall——作用挡土墙上全部竖向荷载之和,向下为正;Zn —— W —— Ey —— Ex —— Zx ——;Zy ——;Zw —— Wj —— Zwj——挡土墙的自重重力的重心到墙趾点的水平距离;挡土墙基础的自重重力;挡土墙基础的自重重力的重心到倾覆计算点的水平距离。

挡土墙设计及验算

挡土墙设计及验算

挡土墙设计设计条件:双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面,设计荷载公路-I级,拟设一段路肩挡土墙(重力式挡土墙墙身材料采用号砂浆,25号片石;衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆,50号片石;悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土)。

路基填土(砂性土)高度为4m,基底为饱和的砂性土地基,基底摩擦系f=,地基承载力130 KPa,墙身分段长度为10m。

回填土为砂类土,内摩擦角φ=35°,墙背与填土间的摩擦角°,容重为γ=18kN/m3。

广州市抗震设防烈度为7度(),只采取抗震构造措施,计算不考虑地震作用。

Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响2.地基土内摩擦系数取值及其影响3.墙后填土内摩擦角取值及其影响4.主动土压力受什么影响5.地基承载力特征值提高系数(含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数)如何选定6.不均匀沉降是什么原因导致参数如何体现7.不同类型挡土墙的适用性如何挡土墙的设计与验算(以极限状态设计的分项系数法进行设计):(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面:先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。

(4) 画出选用的挡土墙横断面图,整理计算书等有关设计文件。

一、挡土墙形式的选择:选择原则:(1)用途、高度与重要性;(2)地形、地质条件;(3)就地取材、经济、安全。

1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定,适用于H<5m的低墙。

材料:块石、砖、素砼(plain concret)。

优点:结构简单、施工方便、可就地取材,应用较广。

缺点:工程量大,沉降大。

2.悬臂式挡土墙(cantilever retaining wall):靠墙踵悬臂以上的土重维持稳定,墙内钢筋受拉力。

锚杆挡土墙设计与计算

锚杆挡土墙设计与计算

XXXX工程锚杆挡土墙计算分析报告XXXX设计院XXXX年XXX月目录第一章概述 (1)第二章锚杆挡土墙计算理论 (1)第三章锚杆挡土墙计算 (1)第一章概述锚杆挡土墙是由钢筋混凝土墙面和钢锚杆组成的支挡建筑物,它是靠锚杆锚固在稳定地层内,能承受水平拉力来维持墙的平衡,因此地基承载力一般不受控制,从而能克服不良地基的困难。

在高边坡的情况下,且可采用自上而下逐级开挖和施工的办法,可以避免边坡坍塌,有利于施工安全。

锚杆使用灌浆锚杆,采用钻机钻孔,毛孔直径一般为100~150mm,锚杆材料为HRB335钢筋和由7根钢丝构成φ12.7mm 的预应力钢绞线。

锚杆钢筋以一根或数根钢筋组成;锚杆锚索以一束或数束钢绞线组成。

锚杆插入锚孔内后再灌注水泥砂浆。

灌浆锚杆亦可用于土层,但由于土层与锚杆间的握固能力较差,尚需要加压灌浆或内部扩孔的方法以提高其抗拔能力。

锚杆挡土墙的墙面,一般用肋柱和挡土板组成,其结构布置应根据工点的地形和地质条件、墙高及施工条件等因素,考虑挡土墙是否分级和每级挡土墙的高度来决定。

当布置为两级或两级以上时,级间可留1~2米的平台,如图1。

肋柱的间距应考虑工地的起吊能力及锚杆的抗拔能力等因素,一般可选用2.0~3.5米。

每根肋柱根据其高度可布置多根锚杆。

锚杆的位置应尽可能使肋柱所受弯矩均匀分布。

肋柱视为支承于锚杆(或支承于锚杆和地基)的简支梁或连续梁。

肋柱的底端视地基的强度及埋置深度,一般设计时假定为自由或铰支端,如基础埋置较深且为坚硬的岩石时,也可以作为固定端。

当底端固定时,应考虑地基对肋柱基础的固着作用而产生的负弯矩。

图 1第二章 锚杆挡土墙计算理论锚杆挡土墙计算的主要内容有:肋柱、锚杆和挡土板的内力计算;肋柱底端的支承应力检算;肋柱、挡土板、锚杆和锚头的设计等。

a) 肋柱和锚杆的内力计算假定肋柱与锚杆联结处为一铰支点,把肋柱视为简支梁或连续梁。

锚杆为轴心受拉构件。

i. 当肋柱仅有两根锚杆,且底端为自由端时,可假定按两端悬臂的简支梁计算,如图2所示。

挡土墙设计与计算

挡土墙设计与计算
缩河床的有效措施之一。
按设置位置分类
浸水挡土墙
按设置位置分类
山坡挡土墙
设置在路堑或路堤上方。
用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或 山体滑坡。
按设置位置分类
正在施工的山坡挡土墙
按结构型式分类
重力式挡土墙
依靠墙身自重承受土压力来维持稳定。 多用浆砌片(块)石砌筑,缺乏石料地区也可用混凝土。 形式简单,施工方便,取材容易。 圬工数量较大,对地基的承载能力要求较高。 适用于低墙、地质情况较好有石料的地区。
b
zf z
cGx0Eazxf Eaxzf N
e b' c 2
b' b cosa 0
pmax min
N 6e b' (1b' )1.2fa
p ≤ fa pmax ≤ 1.2fa
3.2 重力式挡土墙设计
4、墙身强度验算
抗压验算:
NaAf
抗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验算:
Q a(fv0.18 u)A
例题:某挡土墙高H为5m,墙背垂直光滑,墙后填土面水平,挡土墙采用M5水泥砂浆,MU10毛石砌筑,砌体重度
3.2 重力式挡土墙设计
7、沉降缝与伸缩缝: 为适应挡土墙的不同沉降,地基性状、挡土墙高度和截面变化处应设置沉降缝。
设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10~15m设置一道,兼起两者的作用,缝宽2~3cm, 缝内一般可用胶泥填塞,但在渗水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有 弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m,当墙后为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。
为防止水分渗入地基,下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层, 以免孔道阻塞。当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时,应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于 0.3m的砂卵石排水层(图c)

锚杆抗拔力设计值和标准值

锚杆抗拔力设计值和标准值

锚杆抗拔力设计值和标准值一、引言锚杆抗拔力作为地基工程中重要的安全性设计参数,对于建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。

在地下工程中,锚杆被广泛应用于基坑支护、岩土锚固、挡土墙及护坡等工程中,以增加土体的抗力和稳定性。

锚杆的抗拔力设计值和标准值是地基工程设计中的重要参考参数,本文将从相关标准规范、设计原理和实际工程应用等方面对锚杆抗拔力设计值和标准值进行综述。

二、锚杆抗拔力设计原理1. 地基工程设计原理地基工程设计原理是锚杆抗拔力设计值和标准值的重要依据。

在地基工程设计中,地基工程师需要根据具体工程的实际情况对地基土体的力学性质进行分析,包括土体的抗压强度、抗剪强度、变形特性等。

在进行锚杆抗拔力设计时,需要考虑地基土体的力学参数,以确定合适的锚杆类型、规格和布置方式,进而得到合理的设计值。

2. 锚杆抗拔力设计原理锚杆是用于增加土体抗力和稳定性的一种地基支护结构,其抗拔力设计原理主要是通过在土体深部设置锚杆,利用土体的摩擦力和锚杆的承载力来达到阻止土体发生变形和破坏的目的。

在锚杆抗拔力设计中,需要考虑土体的地质条件、锚杆的材料和规格、锚固长度、锚杆布置方式等因素,以确保锚杆能够承受地基土体产生的抗拔力。

三、锚杆抗拔力设计值的计算1. 土体抗拔力的计算土体抗拔力是锚杆抗拔力设计值的重要组成部分,通过对地基土体的力学性质进行分析,可以计算出土体在锚杆作用下的抗拔力。

土体抗拔力的计算一般通过地基工程的现场试验或室内试验来获取土体的抗拔力参数,如土体的抗拔参数、摩擦角等,进而得到土体的抗拔力设计值。

2. 锚杆承载力的计算锚杆承载力是指锚杆在受拉荷载作用下所能承受的最大力。

锚杆承载力的计算需要考虑锚杆材料的强度参数、锚固长度、锚杆规格等因素,通过相关计算公式和规范规定来确定锚杆的承载力。

还需要考虑锚杆与土体之间的摩擦力和土体的锚杆反力,以确定锚杆的实际承载力。

3. 锚杆抗拔力设计值的确定综合考虑土体抗拔力和锚杆承载力等因素,可以确定锚杆抗拔力设计值。

锚杆挡土墙毕业设计

锚杆挡土墙毕业设计

锚杆挡土墙毕业设计锚杆挡土墙毕业设计引言:挡土墙是土木工程中常见的一种结构,用于防止土体滑坡和崩塌。

而锚杆挡土墙是一种采用锚杆作为支撑的挡土墙,具有较高的抗侧移能力和稳定性。

本文将探讨锚杆挡土墙的设计原理、施工技术以及在实际工程中的应用。

一、设计原理1.1 土体特性在设计锚杆挡土墙时,首先需要了解土体的特性。

土体的抗剪强度、内摩擦角、重度等参数是设计的重要依据。

通过土体试验和现场勘测,可以得到土体的物理力学参数,为后续的设计提供基础数据。

1.2 挡土墙结构锚杆挡土墙的结构包括挡土墙体、锚杆和锚杆头。

挡土墙体是由混凝土或其他材料构成的,用于承受土体的水平力和垂直力。

锚杆则通过锚固在土体中,起到支撑和稳定挡土墙的作用。

锚杆头则连接锚杆和挡土墙体,传递力量。

1.3 锚杆设计锚杆的设计是锚杆挡土墙设计的关键环节。

锚杆的数量、直径、长度和间距等参数需要根据土体特性和挡土墙的高度来确定。

通过计算和模拟分析,可以得到合理的锚杆设计方案,确保挡土墙的稳定性和安全性。

二、施工技术2.1 土体处理在施工前,需要对土体进行处理,以确保挡土墙的稳定性。

常见的土体处理方法包括土体加固、排水和护坡等。

通过加固土体的强度和稳定性,可以提高挡土墙的整体性能。

2.2 锚杆施工锚杆的施工是锚杆挡土墙施工的关键环节。

首先需要进行锚杆孔的钻探,然后注入锚杆灌浆材料,最后安装锚杆。

施工过程中需要严格控制锚杆的位置、倾斜度和锚固深度,确保锚杆的质量和稳定性。

2.3 挡土墙施工挡土墙的施工包括挡土墙体的浇筑和锚杆头的连接。

挡土墙体的浇筑需要控制混凝土的质量和浇筑过程中的振捣,确保墙体的强度和稳定性。

锚杆头的连接需要保证连接的牢固性和密封性,以确保锚杆和挡土墙体之间的传力效果。

三、实际应用锚杆挡土墙在实际工程中具有广泛的应用。

例如,在高速公路边坡防护中,锚杆挡土墙可以有效地防止土体滑坡和崩塌,保障道路的安全通行。

在城市建设中,锚杆挡土墙可以用于地铁站台、桥梁和隧道等工程的边坡防护,确保工程的稳定性和安全性。

锚桩式重力式挡土墙验算

锚桩式重力式挡土墙验算

重力式挡土墙验算[执行标准:通用]------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.500(m)墙顶宽: 0.800(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)基础类型: 锚桩式基础襟边宽度: 0.500(m)基础高: 1.000(m)基础容重: 25.000(kN/m3)锚杆纵向间距: 3.000(m)锚桩有效深度: 3.000(m)钢筋直径: 20(mm)锚孔直径: 100(mm)钢筋容许抗拉强度: 225000.000(kPa)钢筋容许抗剪强度: 120000.000(kPa)锚孔壁对砂浆容许抗剪强度: 123.000(kPa)锚杆排数: 5锚杆序号锚桩距基础边缘距离(m)1 0.5002 1.5003 2.5004 3.5005 4.500===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 6.500(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 27.890(度)Ea=214.069 Ex=182.453 Ey=111.966(kN) 作用点高度 Zy=2.336(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 15.913(m2) 重量 = 365.988 kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500因墙下基础为锚桩式基础,所以需要验算基础底面的滑移稳定性单位长度内锚杆截面积 Ag = 424.115(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=50.894(kN)基础截面积 = 4.850(m2) 基础重量 Wj= 121.250 kN滑移力= 131.559(kN) 抗滑力= 299.602(kN)滑移验算满足: Kc = 2.277 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.305 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.766 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.336 (m)基础为锚桩式基础,验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性单根锚杆的设计抗拔力 = 57.256(kN)(孔壁抗剪115.925(kN) 钢筋抗拉57.256(kN)) 单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=89.064(kN-m)基础截面积 = 4.850(m2) 基础重量 Wj= 121.250 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 2.425(m)倾覆力矩= 608.660(kN-m) 抗倾覆力矩= 1887.370(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.101 > 1.500(三) 地基应力及偏心距验算基础为锚桩式基础,只验算基础底的偏心距作用于基础底的总竖向力 = 599.204(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1189.646(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.850 (m) 偏心距 e = 0.440(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.985(m)作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.440 <= 0.250*4.850 = 1.212(m)(四) 基础强度验算基础为锚桩式基础,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 15.913(m2) 重量 = 365.988 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.305 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.766 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.336 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 477.954(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=839.091(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.756(m)截面宽度 B = 4.350 (m) 偏心距 e1 = 0.419(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.419 <= 0.300*4.350 = 1.305(m)截面上压应力: 面坡=173.436 背坡=46.312(kPa)压应力验算满足: 计算值= 173.436 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.007 <= 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 28.250(度)Ea=186.175 Ex=158.679 Ey=97.377(kN) 作用点高度 Zy=2.153(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 13.800(m2) 重量 = 317.400 kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 13.800(m2) 重量 = 317.400 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.900 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.262 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.153 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 414.777(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=579.071(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.396(m)截面宽度 B = 3.800 (m) 偏心距 e1 = 0.504(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.504 <= 0.300*3.800 = 1.140(m)截面上压应力: 面坡=195.996 背坡=22.308(kPa)压应力验算满足: 计算值= 195.996 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -1.903 <= 110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力 = 299.602(kN),滑移力 = 131.559(kN)。

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XXXX工程锚杆挡土墙计算分析报告XXXX设计院XXXX年XXX月目录第一章概述 (1)第二章锚杆挡土墙计算理论 (1)第三章锚杆挡土墙计算 (1)第一章概述锚杆挡土墙是由钢筋混凝土墙面和钢锚杆组成的支挡建筑物,它是靠锚杆锚固在稳定地层内,能承受水平拉力来维持墙的平衡,因此地基承载力一般不受控制,从而能克服不良地基的困难。

在高边坡的情况下,且可采用自上而下逐级开挖和施工的办法,可以避免边坡坍塌,有利于施工安全。

锚杆使用灌浆锚杆,采用钻机钻孔,毛孔直径一般为100~150mm,锚杆材料为HRB335钢筋和由7根钢丝构成φ12.7mm 的预应力钢绞线。

锚杆钢筋以一根或数根钢筋组成;锚杆锚索以一束或数束钢绞线组成。

锚杆插入锚孔内后再灌注水泥砂浆。

灌浆锚杆亦可用于土层,但由于土层与锚杆间的握固能力较差,尚需要加压灌浆或内部扩孔的方法以提高其抗拔能力。

锚杆挡土墙的墙面,一般用肋柱和挡土板组成,其结构布置应根据工点的地形和地质条件、墙高及施工条件等因素,考虑挡土墙是否分级和每级挡土墙的高度来决定。

当布置为两级或两级以上时,级间可留1~2米的平台,如图1。

肋柱的间距应考虑工地的起吊能力及锚杆的抗拔能力等因素,一般可选用2.0~3.5米。

每根肋柱根据其高度可布置多根锚杆。

锚杆的位置应尽可能使肋柱所受弯矩均匀分布。

肋柱视为支承于锚杆(或支承于锚杆和地基)的简支梁或连续梁。

肋柱的底端视地基的强度及埋置深度,一般设计时假定为自由或铰支端,如基础埋置较深且为坚硬的岩石时,也可以作为固定端。

当底端固定时,应考虑地基对肋柱基础的固着作用而产生的负弯矩。

图 1第二章 锚杆挡土墙计算理论锚杆挡土墙计算的主要内容有:肋柱、锚杆和挡土板的内力计算;肋柱底端的支承应力检算;肋柱、挡土板、锚杆和锚头的设计等。

a) 肋柱和锚杆的内力计算假定肋柱与锚杆联结处为一铰支点,把肋柱视为简支梁或连续梁。

锚杆为轴心受拉构件。

i. 当肋柱仅有两根锚杆,且底端为自由端时,可假定按两端悬臂的简支梁计算,如图2所示。

图 2 假定肋柱为简支梁的计算草图(1)肋柱的支点反力23)(l l Z P R A -= A b R P R -=式中 P —作用于每根肋柱上的土压力的合力L q q P H )(210+=;δσcos 00l q =;δσcos l q H H =;0σ、H σ—锚杆挡土墙墙顶及底端的单位土压力;δ—墙背摩擦角;l —肋柱间距;L —肋柱全长,αcos H L =; α—肋柱竖向倾角。

Z —土压力合力的作用点至肋柱底端的长度,HH q q q q L Z ++⋅=0023 (2)肋柱的弯矩210210)(6121l q q l q M A A ---= 3323)(3121l q q l q M B H B B ---= 令x 为任意截面至肋柱顶的长度,则3020162)(x Lq q x q l x R M H A AB ----= 取02200=---=x Lq q x q R dx dM H A AB 由上式求得x 值,代入AB M 即得AB 间m ax M 值。

(3)肋柱剪力)(2101A A q q l Q +-=上上下A A A Q R Q +=)(2021B B A q q l l R Q ++-=上上下B B B Q R Q +=ii. 视肋柱为连续梁(包括底端固定)时的内力计算(1)求肋柱的支点弯矩在求支点弯矩时,可采用弯矩分配法进行计算。

(2)解肋柱力矩、剪力、反力的一般公式算得连续梁(即肋柱)各支点弯矩之后,即可用静力平衡的条件算出各截面的弯矩、剪力以及各支点的反力。

截取连续梁的第n 及n+1跨作为简支梁,如图3所示,其支点反力为:nn n n n l M M A A 10--+= n n n n n l M M B B -+=-10在距左支点x 处的截面内,其弯矩及剪力为:110--+-+=n n n n x x M x l M M M M nn n n x l M M Q Q 10--+=图 3 连续梁某一节点的内力计算在以上各式中,00B n n A 、及00Q M x x 、系指由于测向土压力所引起的简支梁支点反力及任意截面的弯矩、剪力。

连续梁第n 支点反力等于来自该支点左右两端的剪力之差:左右n n n Q R Q -=右n Q 等于1+n l 跨度内的左端反力1+n A 。

左n Q 等于n l 跨度内的右端反力n B 的负值。

故第n 个支点反力又可用下式表示:nn n n n n n n n n n l M M B l M M A B A R -++-+=+=-++++1011011 iii. 锚杆的内力计算截取肋柱某一支点n ,如图4所示。

图 4 锚杆拉力与支点反力的关系由连续梁求得n 支点反力为n R 。

令锚杆轴向力为n N ,则)cos(αβ-=n n R N α—肋柱的竖向倾角;β—锚杆对水平向的倾角。

如βα=,则n n R N =。

b) 肋柱底端支承应力检算i. 基底应力检算(1) 支点反力沿平行于肋柱的分力为:)(αβ-∑tg R n(2) 肋柱自重abH W a γ=式中 a 、b ——肋柱的宽度及厚度H ——墙高γ——钢筋混凝土容重。

(3) 作用在肋柱基底上的诸力之和为:abH tg R N n γαβ+-∑=∑)(`(4) 基底应力为:][`σσ≤∑=abN 式中 ][σ——基底的容许应力。

ii. 基脚侧向应力为简化计算,令铰支端的反力0R 作用点在基脚埋深h 的中心。

肋柱底端视为铰支时,故要求:][cos 0V a R h σα≥][][σσV V K =V K ——视地基的坚硬程度取0.5~1.0。

c) 挡土板内力计算挡土板是以肋柱为支座的简支梁,其计算跨度lp 为挡土板两支座中心的距离,如图5。

其荷载(q )取挡土板所在位置土压力的平均值,即)(21```σσ+=h q 式中 ```σσ、——为挡土板高h 上下二边缘垂直挡土板方向的单位土压力。

跨中最大弯矩2max 81p ql M =,支座处的剪力p ql Q 21=。

图 5 挡土板弯矩剪力图 d )肋柱、挡土板的配筋计算肋柱、挡土板是受弯构件,在各项内力(弯矩、剪力)求得后,即可进行配筋计算。

d)灌注锚杆的设计一般锚杆设计的主要内容可分为锚杆截面、锚杆长度和锚头(联结)设计三部分。

锚杆截面设计、即选用钢筋的规格及所需的截面、并根据钢筋束(或钢丝束)的断面形状以及灌注管的尺寸决定钻孔直径。

为提高锚杆的承载能力,可选用低合金钢或高强度钢丝。

锚杆长度设计包括有效毛固段和非锚固段两部分,有效锚固段的长度应根据抗拔的需要而决定,非锚固段的长度按建筑物与稳定地层之间的实际距离而定。

锚杆一般是向下倾斜或接近水平方向的(一般沿水平向下倾斜不大于45°角)。

锚头设计包括选择锚杆和肋柱的连接形式以及肋柱的局部承载压计算。

1、锚杆的钢筋计算锚杆按轴心受拉杆件设计。

要求水泥沙浆(或混凝土)的裂缝不超过容许宽度,以防钢筋锈蚀。

2、锚杆的有效锚固长度计算在岩层中的灌注锚杆,由于岩层对于锚孔砂浆的单位摩阻力大于砂浆对钢筋的单位握固力,因而锚固长度取决于砂浆的握固力,为了保证砂浆有良好的握固力,一般采用不低于M30的水泥砂浆。

为了使锚杆的锚固力大于钢筋的抗拉强度,要求u dL d K a g ππσ≤)4(2即 ud K L g a 4σ≥式中 a L ——最小锚固长度; g σ——钢筋的极限抗拉强度; u ——钢筋与砂浆的粘结力; K ——安全系数,一般取2~3; d ——钢筋直径。

在半岩质或土质地层内,锚杆的抗拔能力取决于砂浆与周围地层接触面上的抗剪强度,故锚杆的有效锚固长度为:Kna D KN L τπ≥式中 K ——安全系数,一般取2~3; D ——锚孔直径;K τ——锚固段砂浆与地层间的抗剪强度,此值应与地层内的抗剪强度比较,取用小值;n N ——锚杆承受的拉力。

为了安全和稳定性的要求,锚杆的有效锚固长度除应满足公式计算的要求外,在岩层中,一般不应小于4米,在半岩质和土质地层中,一般不应小于5米。

第三章锚杆挡土墙计算(一)已知条件1、锚杆挡土墙断面如图6所示,墙身分为上、下两级,肋柱就地灌注。

间距l=3.0m。

锚杆的位置根据肋柱支点及跨中弯矩大致相等的原则布置,倾角β=15°。

2、墙厚的土体为侏罗系沙溪庙组,岩性为砂质与砂质泥岩不等厚互层,岩石单轴极限饱和抗压强度分别为28~40Mpa和5~8MPa。

采用γ=25KN/m3,0ϕ。

=553、构件按极限状态法(参照钢筋混凝土结构设计规范TJ2005)进行计算。

图6 计算图式(二)土压力计算墙背土压力按库伦公式计算,取αδ=,))()(()(2122i tg tg ctg tg tg i tg ++++-=+αψψψψθi -=ϕψ1 i --+=αδϕψ2)25.1/1(arctg i =)25.0(arctg =α求解:035.26=θ上墙:作用在肋柱单位长度上的土压力为: 在底端m KN l H q /63.5515==上上λγ 下墙:下墙的土压力按延长墙背法计算,从下墙墙背作延长线与墙背土坡延长线相交于一点,这点即为虚设的墙顶,距平台的垂直高度为12m ,见图6。

m KN l q /78.43120=⨯=γλ m KN l q /50.982715=⨯=γλ(三)肋柱的内力计算1、上墙为两端悬臂的连续梁,如图7所示,通过有限元软件计算,求得肋柱各点的弯矩和剪力,绘制弯矩图和剪力图,见图8,计算结果见表1。

弯矩单位:KN.M ,剪力单位:KN 。

1.004.004.004.002.00图 7计算结果 表 1图82、下墙视为底端简支的连续梁,如图9所示,通过有限元软件计算,求得肋柱各点的弯矩和剪力,绘制弯矩图和剪力图,见图10,计算结果见表2。

弯矩单位:KN.M,剪力单位:KN。

2.03.003.003.001.003.00图 9下墙肋柱支点计算结果 表 2图10(四)、肋柱的配筋计算1、已知条件(1)材料:C30混泥土:轴心抗压强度设计值fc=14.3N/mm2;HRB335钢筋:抗拉强度设计值fy=300N/mm2,直径为20mm。

(2)构件强度设计安全系数:K=1.4(基本安全系数)×1.2(附加安全系数)=1.7。

(3)肋柱的截面尺寸为:h ×b=500mm ×400mm 。

2、肋柱按最大弯矩Mmax =63.2KN.m ,最大剪力Qmax =123KN 配筋。

(1) 最大弯矩处截面的配筋计算 截面有效高度等于 mm h 474265000=-=0836.04744003.141044.1072620max =⨯⨯⨯==bh f KM as c 0874.00639.0211211=⨯--=--=as ξ 207903003.14*474*400*0874.0/mm f f bh A y c s ===ξ选用4φ20,22279012564/20**4mm mm A g φ==π(可)(2)检算裂缝宽度2260/1224/20447487.0102.6387.0mm N A h M s k sk=⨯⨯⨯⨯⨯==πσ 510500*4005.05.0=⨯==bh A te01256.01012565===te s te A A ρ 2020*142042=⨯⨯=eqd 2474.012201256.001.265.01.165.01.1=⨯⨯-=-=skte tkf σρψmmd c E teeqsskcr 07.0)01256.02008.0509.1(102.01222474.01.2)08.09.1(5max =⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=ραψαωmm 2.0≤(3)检算截面的抗剪强度KN Q 2091237.1max =⨯=4185.14004740π==b h max 082.6776778204744003.140.125.025.0Q KN N bh f c c φ==⨯⨯⨯⨯=β满足受剪截面的要求。

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