地下室抗浮锚杆方案设计

地下室抗浮锚杆方案设计
1、工程概况 1.1 项目概况 拟建成都国际物联港.景上添花.景致工程由四川兴茂(集团)有限公司投资兴建。受建设单位委托， 对该工程进行岩土工程设计。 拟建物场地位于成都市新都区柏水村北新干线与兴城大道交汇处东边 1 公里处，交通便利。由 6 栋 29 层、1 栋 28 层住宅楼及 1～2 层裙楼，整体一层地下室组成。 地下室纯地下室部分采用独立柱基，抗水底板。 地下室锚杆的安全等级为Ⅰ级。 1.2建筑设计概况 根据四川众恒建筑设计有限责任公司提供的相关图纸要求， 1.2.1本工程±0.000相当于绝对标高505.150m； 2 1.2.2仅有地下室部分的防水底板下采用抗浮锚杆抗浮，防水底板下抗拔力分别为25kN/m 和 2 15kN/m ，均为标准值，锚杆间距不大于2500。 1.3场地地层结构概况 根据《北新国际物联港景上添花景致工程岩土工程勘察报告》 （详细勘察阶段） ：场地地貌单元属成 ml al+pl 都平原岷江水系Ⅰ级阶地，第四系人工填土层（Q4 ）素填土、第四系全新统（Q4 ）冲洪积层砂、卵 石组成。 卵石埋深：卵石层顶板埋深在开挖标高以上； 地下水位历年最高水位绝对标高为502.500m。 2、编制依据 2.1《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002） 2.2《成都地区建筑地基基础设计规范》 （DB51/T5026-2001） 2.3《纯地下室下柱墩配筋图》 2.4《土层锚杆设计与施工规范》 （CECS 22：2005） 2.5《高层建筑岩土工程勘察规程》 （JGJ72-2004） 2.6《北新国际物联港景上添花景致工程岩土工程勘察报告》 2.7《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2002） 2.8 现场踏勘情况 3、抗浮锚杆设计 3.1抗浮锚杆原理 由于建筑物自重及其它外部因素产生的综合荷载不足以平衡地下水所产生的浮力时， 必须在基础地 板施加一定的竖向外力以平衡浮力， 抗浮锚杆就是利用锚杆自身的抗拉强度所产成的抗拉力、 锚杆与土 层之间的摩擦力所产生的抗拔力，对基础底板上浮的趋势进行约束，起到抵抗基础上浮的作用。 3.2锚杆直径与长度 根据相关规范中进行抗浮设计计算： Na=γQNak 《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2002）中 7.2.1－2 式 Nak—锚杆轴向拉力标准值（kN） ； Na—锚杆轴向拉力设计值（kN） ； γQ—荷载分项系数，取 1.3； 2 2 故锚杆拉力设计值分别为：32.5 kN/m 和 19.5 kN/m 。220、122????? 依据《岩土锚杆（索）技术规程》 （CECS22：2005）规定抗浮锚杆锚固段长度可按式 7.5.1-1 及式 7.5.1-2 进行估算，并取其中的较大值：
kN t n d f ms
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HRB400 级钢筋，抗水板范围单桩处理面积不大于 6.77m ，(按 2500×2500 正方形布置,局部调整部分以 图为准)单根锚杆轴向拉力设计值值 Nt=220kN，可满足地下室抗浮要求。 2 当锚杆拉力设计值 19.5 kN/m 时，依据以上公式，取 Nt=122kN， La=4.51m，综合抗浮锚杆防水处 理深度及基底土层扰动等因素，单根锚杆长度设计值取 L=5.00m。考虑到锚杆与基础底板连接时钢筋搭 接长度 Lae 应大于 35d（875mm）Lae 取 1.00m，即本工程锚杆配筋长度为 6.00m。122kN 单桩处理面积为 2 6.77m （即 122/19.5=6.26） ，因此，在上述条件下，锚杆锚固段长度为 5.00m，锚固体直径为 145mm， 2 孔内置 1 根直径为 25 的 HRB400 级钢筋， 抗水板范围单桩处理面积不大于 6.26m ， (按 2500×2500 正方 形布置,局部调整部分以图为准)单根锚杆轴向拉力设计值值 Nt=122kN，可满足地下室抗浮要求。 本工程抗水底板面积分A、B、C三个区域，分别布置抗浮锚杆523根、546根和172根，总计1241根， 总计进尺6205米，为进行抗浮锚杆基本实验，在计算总锚杆数量的基础上增加3根抗浮锚杆，在场地内 均匀布置。由于抗拔实验荷载较大，宜破坏抗浮锚杆结构，该3根抗浮锚杆不纳入抗浮受力计算。抗浮 锚杆平面布置图、锚杆结构图见后附图。 3.5 锚杆材料防腐及灌浆 锚杆材料采用2根（局部为1根）直径为25的HRB400级钢筋，钢筋由水泥浆封闭防腐。 杆体制安后，孔内填砾后压力灌浆，灌浆材料采用大厂PO32.5R水泥，水灰比0.45～0.50纯水泥浆， 孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆，直至孔口浆体饱满无空洞。锚杆填砾灌浆体抗压强度不得 低于20MPa，即达到M20； 注浆压力不低于2.0MPa。 3.6防水处理 抗浮锚杆与基础连接处的防水处理措施由地下室土建施工单位完成，施工方法参见图《锚杆详图》 (建筑设计 基础详图三)。 4、检测 由 建 设 单 位 另 行 委 托 具 有 相 应 资 质 的 单 位 《 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》 （GB50007-2002）10.1.10 的相关规定进行抗拔试验。 检测点位应会同建设单位、建筑设计单位、抗浮锚杆设计单位、监理单位、勘察单位以及施工单 位各责任主体根据工程特点及现场实际情况确定。
As
7.4.1 Nt≤490.9mm ×2×400N/mm /1.6 Nt≤245.45kN 取 Nt=220kN 将 Nt 带入 7.5.1-1 及式 7.5.1-2 进行计算
2 2
k tN t f yk
La＞
7.5.1-1 La＞2.2×220kN/（3.14×145mm×250kPa×0.9）=4.72m
—采用 2 根或 2 根以上钢筋时，界面的粘结强度降低系数，取 0.6；
ψ—锚固段长度对粘结强度的影响系数，取 0.9； n—钢筋根数； 3.3 锚杆配筋
As
k tN t f yk
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式中 Kt—锚杆杆体的抗拉安全系数，永久性钢筋杆体，查表 7.3.2，取 1.6； Nt—锚杆的轴向拉力设计值（kN） ； fyk—钢筋的抗拉强度标准制（kPa） ； 3.4 锚杆设计计算 2 本工程抗浮锚杆拟采用杆体为 2 根 25（有效截面积为 490.9mm ）的 HRB400 级钢筋（抗拉强度标准 2 为 400N/mm ） ，成孔直径为 127mm。
kN t Df mg
La＞
（7.5.1-2） La＞2.2×220kN/（2×3.14×25mm×0.6×2500kPa×1.0）=2.06m 取 La＞4.72m 故抗浮锚杆锚固段长度取 La=4.72m，综合抗浮锚杆防水处理深度及基底土层扰动等因素，单根锚 杆长度设计值取 L=5.00m。考虑到锚杆与基础底板连接时钢筋搭接长度 Lae 应大于 35d（875mm）Lae 取 1.00m，即本工程锚杆配筋长度为 6.00m。 2 220 kN 单桩处理面积为 6.77m （即 220/32.5=6.77） 因此，在上述条件下，锚杆锚固段长度为 5.00m，锚固体直径为 145mm，孔内置 2 根直径为 25 的
2
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La＞
kN t Df mg
（7.5.1-1）
La＞
kN t n d f ms
（7.5.1-2）
式中 K—锚杆锚固体的抗拔安全系数，永久性锚杆，查表 7.3.1，取 2.2； Nt—锚杆或单元锚杆的轴向拉力设计值（kN） ； La—锚杆锚固段长度（m） ； fmg—锚固段注浆体与地层之间的粘结强度标准制（kPa） ，查表 7.5.1-2 取 250kPa; fms—锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准制（kPa） ，,查表 7.5.1-3，取 2500kPa； D—锚杆锚固段的钻孔直径（mm） ，取 145mm； d—锚筋的直径（mm） ，取 25mm;