抗浮锚杆设计(8.0m)

抗浮锚杆设计与施工

本工程基础抗浮采用土层锚杆来解决，土层锚杆是一种埋入土层深处的受拉杆件，它的一端与工程建筑基础相连，另一端锚固在土层中，通过杆体与土体间的粘结力抵抗地下水对地下室的浮力。本工程抗浮设计水位按36.0m 考虑，浮力标准值30kPa 。锚杆间距根据本地区同类型设计施工经验，锚杆间距占取2.0m×2.0m （土方开挖完成后锚杆抗拔试验完成后最终确定）。

9.1 单锚抗拔力确定

单根锚杆的抗拔力设计值R=2.0×2.0×30×1.25(荷载分项系数)=150kN;

9.2 锚杆直径与长度

抗浮锚杆主要依靠杆体与土体（抗水板下主要为为稍密～密实卵石）的粘结力来抵抗（水体对基础或底板的浮力）上拔力。

依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中5.4.6-1式进行抗浮设计计算： i i si l u q λ∑=a R (5.4.6-1)

式中：a R —锚杆抗拔承载力特征值（kN ），根据设计要求为150kN ；

i q —第i 层土体与锚固体粘界强度特征值(kPa)；

i u —锚杆的周长m ，对等直径锚杆取d u i π=(d 为锚固体直径)，根据北京地区的施工常用的施工机械，d 可取0.150m ；

i l —第i 层土体中的锚杆长度（m ）；

根据勘察报告，锚杆按稍密卵石层进行计算，取i q =70kPa 。按照8.6.11式计算，得l=7.58m 。考虑到施工因素，取锚杆设计长度为8.0m 。

根据上述计算成果，在12400m 2抗浮底板上按照2.0m×2.0m 的间距共布置3100根长度8.0m 、直径Φ150mm 的抗浮锚杆可以满足抗浮要求，其平面布置见抗浮锚杆平面布置图。该工程整个抗浮锚杆施工工作量如表3.2.1所示。

锚杆工作量 表3.2.1

9.3 锚杆配筋

根据工程性质、施工工艺，拟采用热轧普通钢筋（HRB400），按下式进行计算配筋：

0a s y

R A f γξ≥

式中： γ0—建筑物重要系数，针对于本工程，取1.1；

ξ—锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69；

f y —钢筋抗拉强度设计值，取360MPa ；

根据上式计算，As≥664mm 2，实际采用2根钢筋直径22mm ，As=691mm 2，满足设计要求。

9.4 锚杆钢筋和锚固砂浆间锚固长度的验算

根据《建筑边坡工程技术规范》，钢筋的锚固长度应满足下式要求

03a a b

r R l n df ξπ≥

a l —锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度（m ）;

d —锚杆钢筋直径（m ）； n —钢筋根数（根）; 0γ—工程重要性系数；

b f —钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（Kpa ），取2.95mpa ；

3ξ—钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，取0.60； 通过计算，m m 675.010

95.2022.014.326.01501.10.83=??????>

，满足要求。

9.5钢筋锚入抗水板长度

考虑基础的混凝土强度为C40。

根据《混凝土结构设计规范》，钢筋的锚固长度按下式计算： d f f l t y

a α= 计算得：??=71

.136014.0a l 22=648m 考虑地震影响，按三级抗震考虑，m l l a aE m 68005.1==

考虑施工因素，实际取700mm(约35d ，d 为钢筋直径)，满足设计要求。

9.6 锚固体材料

根据本地区大量的工程施工经验，确定采用无砂混凝土作为锚固体材料。施工时应在成孔后植入锚筋，然后回填0～1cm的碎石，最后从孔底注水泥浆（浆液强度M30，注浆压力不小于2MPa），在压力作用下形成细石混凝土。

9.7 主筋导向支架设置

为保证锚杆主筋下入锚孔后，其位置能居于孔中心，主筋上每隔2m设置一组导向支架，该导向支架采用φ8钢筋弯成“［”形，然后将其点焊在主筋上，，一个截面焊三个。

9.8 注浆管设置

在锚杆钢筋放入钻孔之前，需随钢筋绑扎注浆管。注浆管采用直径20mm的硬塑料管，为防止注浆时在受浆液压力作用下管身爆裂，影响注浆效果，注浆管壁厚大于3.5mm。注浆管上端长出主筋顶部400mm，以便注浆操作方便；下端短于主筋400mm，防止塑料管钻入锚杆孔底土层使浆液无法流出，影响注浆质量。

9.9 锚杆材料防腐及灌浆

锚杆材料采用2Ф20HRB400级钢筋，钢筋由水泥浆封闭防腐。杆体上端钢筋伸入基础柱或梁混凝土内长度不小于35D（D为钢筋直径），若底板砼厚度不足35D，则钢筋末段采用弯钩形式(钢筋上端距离基础底板顶面不小于5cm)。锚杆拉筋与防水板钢筋绑扎在一起，同防水板混凝土浇筑时一起隐蔽。

灌浆材料采用纯水泥浆，水灰比1:1～0.5:1，灌浆压力0.5～1.0MPa，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低于30MPa。

9.10 防水处理

抗浮锚杆与基础连接处的防水处理措施由结合地下室防水工程完成（土建单位完成）。

9.11 锚杆检测

（1）按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），检测数量不得少于锚杆总数量的5%，且不得少于6根。针对于本工程而言，检测数量为155根。

（2）抗拔试验变形要求按《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）中附录G的要求执行。