岩土锚杆的设计

锚杆设计的安全系数取值
预应力锚杆锚固体设计的安全系数：
锚杆破坏后危害程度
危害轻微，不会构成公共安全问题 危害较大，但公共安全无问题
• 锚杆层数与标高 ➢支护结构刚度与锚杆承受的荷载 ➢结构物受力的最佳支撑点 ➢地层条件（锚固体所处位置） ➢方便施工 ➢地下障碍物 ➢首层锚杆位置宜在地下4-5m
锚杆的设计——锚杆的配置
• 锚杆水平间距
✓ 支护结构刚度、承受的荷载与锚杆极限承载力 ✓ 一般在1.5～4.0m，并与支护桩间距协调 ✓ 考虑群锚效应
相关规范规定： 《土层锚杆设计与施工规范》CECS22:90规定：不 宜小于5m，超过滑移面1m； 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 规定：预应力锚杆自由段长度不宜小于5m； 《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002规定： 预应力锚杆自由段长度不宜小于5m，且应超过潜在 滑移面； 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99规定：自由 段长度按450 破裂角进行计算；
工期与报价资料
• 任务书、标书、合同等 • 预算价目与市场价格表 • 工期与进度
第三节 锚杆设计的内容与流程
设计内容： • 锚杆配置 • 锚杆自由段长度的确定 • 锚杆的安全系数 • 锚杆预应力筋设计 • 锚固体的设计 • 锚头设计 • 锚杆防腐设计 • 锚杆张拉锁定 • 锚杆及构筑物的稳定性验算
中地地矿建设有限公司 项目
地质灾害治理工程(一期)
审核 审定 校核
专业负责人 设计 制图
设计阶段 施工设计 香山北沟防火路分 图 号 3 区施工平面布置图 版 次 3
日 期 2008-2
176°
该图中采取了几 种工程措施用于
治理边坡？
标高（ ）
挂网喷坡 顺坡清坡
锚索 护坡墙
抗滑桩锚索 新防火路
落石挡墙 落石挡墙 落石挡墙 落石挡墙 落石挡墙 抗滑桩
2
锚杆的设计——锚杆的安全系数
• 锚杆安全系数是对锚杆的工作荷载或锚杆轴向拉 力设计值而言的，即设计时所规定的锚杆极限状 态时的承载力（锚杆轴向拉力极限值）应当是锚 杆的工作荷载与安全系数的乘积.
• 安全系数取决于锚杆的工作年限和破坏后产生的 危害程度.
• 锚杆设计安全系数包括两种：
锚固体设计安全系数 预应力筋设计的安全系数
调查
计算作用于挡土墙上的侧压力
锚杆布置与安设角度
锚 确定锚杆设计锚固力
杆
设
锚固体设计
计
锚杆长度设计
流
锚杆应力筋设计
程
锚杆稳定性验算
图 锚杆预应力设计
锚头设计
锚杆试验
锚杆观测
勘察资料、施工条件 邻近状况、锚固地层位置 锚固体形式 安全系数 锚固体直径 锚固地层力学性质
永久性锚杆
临时性锚杆
第四节 锚杆的设计——锚杆的配置
(1) 有机质、淤泥质土 (2) 液限 L 50% 的土层 (3) 相对密度 Dr 0.3 的土层
第二节 锚杆设计的基础资料
场地与勘察资料
• 地层剖面 • 岩土类型、物理力学性质 • 地下水
工程结构设计资料
• 工程情况 • 边坡设计 • 基坑开挖设计
施工资料
• 施工条件与周边环境 • 设备与工艺 • 环保情况
（a）拉力型锚杆 （b）压力型锚杆 （c）群锚效应原理示意
问题： 边坡治理可采取哪
？ 些工程措施
安全应急 设备停放点
414
1300米
0484674 0314638
1250米
0484742 402
A
1150米
352 0484707 0314548
414 0484751 339 0314548 D
工程名称
第三章 岩土锚杆的设计
第一节 锚杆设计的一般要求 第二节 锚杆设计的基础资料 第三节 锚杆设计的内容与流程 第四节 锚杆的设计 第五节 岩土边坡工程锚杆设计计算 第六节 基坑工程锚杆设计计算 第七节 锚杆设计计算实例
第一节 锚杆设计的一般要求
在调查、试验及研究的基础上，充分考虑与其使 用目的相适应的安全性、经济性和施工的可行性。 确保被锚固结构物和邻近结构物的安全，位移可 控制在适当范围。 永久性锚杆的使用年限应与所服务的建筑物使用 年限相同，防腐等级也应达到相应要求。 一般均应进行基本试验。 使用期2年以上按永久性锚杆进行设计。 永久性锚杆的锚固段不应设置在下列地层：
300
298
296
294
292
290
J2s-Ss
325▲♀ 55▲（20▲54'）
288
286
284
115°♀ 37°（28°26'）
282
280
5
10
15
20
25
30
70°29'
3000 300wk.baidu.com 3000 3000
1500
1000 2000 2000
600
500 4000
0.15:1 900
35
锚杆的设计——锚杆的配置
• 锚杆倾角
✓ 锚杆作用力方向与锚杆轴线方向一致最有利 ✓ 考虑邻近状况 ✓ 锚固体地层位置 ✓ 施工方法 ✓ 对基坑工程而言，倾角过大会产生较大垂直分力，水
平力减小 ✓ 一般锚杆按小于450倾角设计，最好在130～350范围 ✓ 注意锚杆倾角在-100～100范围，灌浆材料硬化时产生
挡土墙
旧防火路 （）
预应力锚索
说 明：
1、图中高程为黄海高程,独立坐标系统.
4、锚杆从下至上布置，坡底第一排锚杆距拟建平场标高间距为0.6-2.0m， 坡顶最后一排锚杆距坡顶的距离不得小于0.6m,且不能大于2.0m。
群锚效应的控制
适当增加锚固段长度 采用不同倾角使锚固段错开 采用不同长度自由段,使锚固段错开 适当折减锚杆极限抗拔力
40
45
50
55
328 326 324 322 320 318 316 314 312 310 308 306 304 302 300 298 296 294 292 290 288 286 284 282 60 280
x/m
锚杆的设计——锚杆的自由段
锚杆自由段由潜在滑移面确定。 锚杆自由段长度过小，会使锚杆的抗拔力减小。 锚杆自由段长度确定必须使锚固体处于比破坏面更深 更稳定的地层。
的残余浆渣及灌浆料的泛浆会影响锚杆承载力。
q kN / m2
外锚段 腰梁 挡土桩
基底
杆体 主动滑动面
450
2 土层锚杆结构示意图
锚固体
H /m
328
326
324
322
320
318
316
314
312
Q el+dl 4
310
308
306
J2s-Ms
J2s
304
302
54▲♀ 75▲（74▲29'）