预应力锚杆支护设计计算书

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锚杆(锚索)支护计算

锚杆(锚索)支护计算

锚杆(锚索)支护设计技术参数一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。

二、锚索设计破断力钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。

三、锚杆(锚索)支护参数校核1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度,m ;L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m ;L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m;L 3——锚入岩(煤)层内深度,m 。

其中围岩松动圈冒落高度b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高; 顶f ——顶板岩石普氏系数;ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()顶f arctan 。

⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距:应满足γ2kL G a <式中a ——锚杆间、排距,m ;G ——锚杆设计锚固力,kN/根; k ——安全系数,一般取2;(松散系数) L 2——有效长度(顶锚杆取b );γ——岩体容重3、加强锚索长度校核,应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度,m ;aL ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m ;caa f f d K L 41⨯≥其中:K ——安全系数;1d ——锚索直径; af ——锚索抗拉强度,N/㎜2;c f ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)?b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m ;c L ——托板及锚具的厚度,m ; dL ——外露张拉长度,m ;4、悬吊理论校核锚索排距:L ≤nF 2/[BH γ-(2F 1sin θ)/L 1] 式中 L---锚索排距,m ;B---巷道最大冒落宽度, m ;H---巷道最大帽落高度, m ;(最大取锚杆长度) γ---岩体容重,kN/m 3(包括顶煤+直接顶) L 1---锚杆排距, m,F 1---锚杆锚固力, kN;70F 2---锚索极限承载力, kN; θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°; n---锚索排数,取1。

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。

预应力锚索计算书

预应力锚索计算书

XXX工程预应力锚索张拉计算书计算人:审核人:审批人:XXXXXX项目经理部概述压力分散型锚索的施工工序主要包括:施工准备→锚孔钻造→锚筋制安→锚孔注浆→框架梁施工→锚索张拉锁定→锚孔封锚。

其中最重要的一个环节就是锚索张拉锁定。

锚索的张拉锁定工序可分为差异荷载增量和理论伸长量的计算及现场超张拉、锁定工作。

一、计算公式简介因压力分散型锚索各单元长度长短不一,故必须先计算各单元差异伸长量和差异荷载增量,其计算公式如下:差异伸长量:ΔL1-2=ΔL1-ΔL2, ΔL2-3=ΔL2-ΔL3ΔL1=(σ/E)*L1, ΔL2=(σ/E*)L2, ΔL3=(σ/E)*L3, σ=P/A差异荷载增量:ΔP1=(E*A*ΔL1-2/L1)*2ΔP2=[(E*A*ΔL2-3/L2)+ (E*A*ΔL2-3/L1)]*2其中:L1,L2,L3---分别为第一、二、三单元锚索的长度,且L1>L2>L3;ΔL1, ΔL2, ΔL3---各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的伸长量;ΔL1-2,ΔL2-3---各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的差异伸长量;σ---给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下钢绞线束应力;P---给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下单根钢绞线束荷载;A---单根钢绞线束的截面面积;E---钢绞线的弹性模量;ΔP1,ΔP2---分布差异张拉之第一、第二步级张拉荷载增量。

锚索张拉时的实际伸长值ΔL(mm)为:ΔL=ΔL1+ΔL2ΔL---锚索实际伸长值(mm)ΔL1---从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm);ΔL2---初应力以下的推算伸长值(mm),可采用相邻级的伸长值。

二、26米预应力锚索张拉(4孔6索)计算:1、已知条件:锚索长:26m, 锚固长:10m设计拉力500KN, A=140mm2, E=195(取均值),P=83.33KN, L1=22.67m , L2=19.33m,L3=16.00m。

预应力锚索验算(25米)

预应力锚索验算(25米)

一、锚杆设计依据1、《建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002)》2、《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22:90)3、《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》(SJG05-96)3、其他相关规范、规程和标准二、土层参数设计值土层类别粘聚力(Kpa)内摩擦角(°)弧度重度(KN/m3土体与锚固体粘结强度特征值(Kpa)含砂粉质粘土c=20f=180.31g=18frb1=25砾质粘性土c=25f=200.35g=18frb2=40全风化花岗岩c=30f=250.44g=19frb3=120强风化花岗岩c=30f=280.49g=19frb4=180中风化花岗岩c=30f=300.52g=20frb5=400三、设计标准: 钻孔直径(m):D=0.13m锚杆倾角(°)a=15°钢筋锚杆HRB33532(直径)As=804mm 2钢绞线3×7f55(根数)Aps=907mm 23(根数)Aps=544mm 3fy=300Mpa 抗拉强度设计值(Mpa)fpy=1260Mpa边坡工程重要性系数r o =1.1(边坡安全等级为一级)锚杆的抗拔力安全系数Ko=1.8(边坡安全等级为一级)(一)、锚杆的抗拔力验算锚杆设计承载力T ud =K*T锚杆的极限承载力T uk=fy*As/ro(二)、锚杆与砂浆之间的粘结力验算水泥砂浆与锚杆粘结强度设计值fr=2.4Mpa frb= 2.95Mpa 锚杆与砂浆粘结工作系数e 1=0.6锚杆与砂浆允许最大粘结力:Fr=p*d *Le*frb(Le 为锚固体在土层中的锚固段长度)(三)、锚固体与土层粘结力验算:锚杆与土层粘结工作系数:e 2=1.0锚杆与土层允许最大粘结力:Frb=e 2*p*D*Le*frb(Le 为锚固体在土层中的锚固段长度)验算结果见下表。

边坡预应力锚索张拉计算书

边坡预应力锚索张拉计算书

边坡预应力锚索张拉计算书一、工程概述本次边坡预应力锚索工程位于_____地区,边坡高度为_____米,坡度为_____。

为确保边坡的稳定性,设计采用预应力锚索进行加固处理。

预应力锚索的布置方式为_____,锚索的设计参数如下:锚索长度:_____米锚索直径:_____毫米钢绞线数量:_____根设计预应力:_____kN二、计算依据1、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB 50086-2015)2、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)3、工程地质勘察报告4、设计图纸及相关文件三、锚索材料性能1、钢绞线:采用_____级高强度低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值为_____MPa,弹性模量为_____GPa。

2、锚具:采用_____型锚具,其性能符合相关标准要求。

四、预应力损失计算1、锚具变形和钢绞线内缩引起的预应力损失σl1根据规范,锚具变形和钢绞线内缩值取_____mm,则σl1 = Es×L/(l×A) ,其中 Es 为钢绞线弹性模量,L 为锚具变形和钢绞线内缩值,l 为从锚具变形、钢绞线内缩量开始至锚固段前端的距离,A 为钢绞线的截面积。

2、钢绞线与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2σl2 =σcon×(1 e^((kx +μθ))),其中σcon 为张拉控制应力,k 为考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数,x 为从张拉端至计算截面的孔道长度,μ 为钢绞线与孔道壁之间的摩擦系数,θ 为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)。

3、混凝土的弹性压缩引起的预应力损失σl4σl4 =n×Ep×Δl / l ,其中 n 为同时张拉的钢绞线根数,Ep 为钢绞线的弹性模量,Δl 为在计算截面上,先张拉的钢绞线由于混凝土弹性压缩引起的预应力损失值,l 为预应力钢筋的有效长度。

4、钢绞线的松弛引起的预应力损失σl5根据钢绞线的类型和张拉工艺,按照规范选取相应的松弛损失值。

基坑支护 二排预应力锚索计算书

基坑支护 二排预应力锚索计算书
实用值
1
基坑内030.74
1030.74
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
2021.81
1514.50
2362.99
2362.99
最大剪力(kN)
716.17
813.72
984.73
984.73

选筋类型
级别
钢筋
实配[计算]面积

实配值
(mm2或mm2/m)
钢筋级别
选筋
As1
HRB335
5D22
As2
HRB335
6D16
As3
HPB235
d8@200
----------------------------------------------------------------------
[截面计算]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
0.200
6.000
0.500
----------------------------------------------------------------------
[超载信息]
----------------------------------------------------------------------

预应力锚杆设计计算书

预应力锚杆设计计算书

预应力锚杆设计计算书依据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)一. 参数信息锚杆(索)为拉力型锚杆,适用于岩质边坡、土质边坡、岩石基坑以及建(构)筑物锚固的设计、施工和试验。

锚固的型式应根据锚杆锚固段所处部位的岩土层类型、工程特征、锚杆承载力大小、锚杆材料和长度、施工工艺等条件,按下表进行选择:锚杆选型———————————————————————————————————————锚杆特征材料锚杆承载力设计值锚杆长度应力状况备注———————————————————————————————————————土层锚杆钢筋(Ⅱ、Ⅲ级) < 450 kN < 16 m 非预应力锚杆超长时,施工安装难度较大钢绞线、高强钢丝 450 ~ 800 > 10 m 预应力锚杆超长时施工方便精轧螺纹钢筋 400 ~ 800 > 10 m 预应力杆体防腐性好,施工安装方便———————————————————————————————————————岩层锚杆钢筋(Ⅱ、Ⅲ级) < 450 kN < 16 m 非预应力锚杆超长时,施工安装难度较大钢绞线、高强钢丝 500 ~ 3000 > 10 m 预应力锚杆超长时施工方便精轧螺纹钢筋 400 ~ 1100 > 10 m 预应力或非预应力杆体防腐性好,施工安装方便———————————————————————————————————————1. 基本计算参数:边坡土体类型为:粘性土;边坡工程安全等级:三级边坡(1.25);边坡土体重度为:24.50kN/m3;边坡土体内聚力为:.00kPa;边坡土体内摩擦角:.00°;边坡高度为:3.20m;边坡斜面倾角为:52.40°;边坡顶部均布荷载:43.54kN/m2。

2. 锚杆设计参数:———————————————————————————————————————序号水平拉力(kN)标高(m) 锚孔直径(m)锚固角度(°)锚杆间距(m)锚杆材料杆体直径(mm)安全系数1 15.00 5.13 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.302 15.00 5.92 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.303 15.00 6.71 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.304 15.00 7.50 0.04 15.00 1.50 RRB400 221.30 ———————————————————————————————————————二. 预应力锚杆设计计算第1层锚杆的计算:1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算:其中 N ak——锚杆轴向拉力标准值(kN);N a——锚杆轴向拉力设计值(kN);H tk——锚杆所受水平拉力标准值(kN);α——锚杆与水平面的倾角 (°);γQ——荷载分项系数。

预应力锚杆支护参数的设计

预应力锚杆支护参数的设计

预应力锚杆支护参数的设计预应力锚杆支护是一种利用高强度钢杆件和端部锚固机制,对围岩进行加固的支护方式。

其基本原理是在岩体中钻孔,将钢杆件插入孔内,利用端部锚固机制对岩体进行锚固,使岩体形成稳定的支撑结构,提高岩体的整体强度和稳定性。

预应力锚杆支护的常用参数包括杆体直径、杆体长度、锚固长度、锚固力、预应力等。

其中,杆体直径取决于钻孔直径和钢杆件的强度要求;杆体长度取决于加固的范围和稳定性要求;锚固长度是锚固力的重要保证,一般取杆体长度的10%~30%;锚固力是保证锚杆支护效果的关键,需要根据岩体的物理性质和加固要求进行计算;预应力是通过对杆体施加张拉力而产生的,可以有效地提高岩体的整体强度和稳定性。

在预应力锚杆支护参数的设计中,我们需要根据采矿工程的实际情况,对上述常用参数进行合理取值。

具体来说,我们需要确定杆体直径、杆体长度、锚固长度、锚固力、预应力的合理范围。

例如,杆体直径一般取16~28mm,杆体长度一般取5~5m,锚固长度一般取杆体长度的10%~30%,锚固力需要结合岩体的物理性质和加固要求进行计算,预应力需要根据杆体材料和岩体稳定性要求进行计算。

根据上述参数范围和取值方式,我们可以得出以下预应力锚杆支护参数的具体设计公式:杆体长度L:L=f2×(Hmax-Hmin)其中,d为杆体直径,L为杆体长度,L1为锚固长度,Q为锚固力,σ为预应力,fffff5为经验系数,Dmax为钻孔直径,Hmax为加固的最大高度,Hmin为加固的最小高度,Pmax为最大许可荷载,σmax为材料的最大强度。

设计完成后,需要对设计公式进行验证和修正。

具体来说,我们需要将设计公式计算得到的参数值与实际采矿工程中的情况进行对比,根据对比结果对设计公式进行修正,以确保其合理性和可靠性。

预应力锚杆支护参数的设计是采矿工程中一项重要的任务,本文介绍了预应力锚杆支护的基本原理和常用参数,并针对预应力锚杆支护参数的设计进行了分析、推导和验证。

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预应力锚杆支护设计计算书计算依据:
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
3、《建筑施工计算手册》江正荣编著
一、设计简图
预应力锚杆支护设计示意图
二、基本计算参数
计算方法静止岩土压力
GB50330-2002中
6.3.1
边坡高度H(m)20
边坡工程安全等级二级边坡边坡坡角(°)70
岩土参数:
三、锚杆设计参数
锚杆参数:
四、岩石压力计算
1、静止岩石压力计算:
γ=(t1×γ1+t2×γ2+)/H=(18.00×18.00+2.00×19.00+)/20.00=18.10
K0=ν/(1-ν)=0.25/(1-0.25)=0.33
E ak=(Σeoik)=(0.5×H×(H+0)
×γ+q×H)×K0×K s=(0.5×20.00×(20.00+0)×18.10+100.00×20.00)×0.33×1.00=1873.33
静止岩石压力为1873.33 KN
五、锚杆设计计算
第1 层锚杆:
a.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算:
岩石总水平分力为1873.33 KN
每沿米锚杆轴向拉力标准值H t k=1873.33×2.00/1=3746.67
锚杆设计安全系数为1.1
H tk=3746.67×1.10=4121.33 kN
N ak= H tk/cosα=4121.33/cos10=4184.91 kN
N a=γQ×N ak=1.3×4184.91=5440.39 kN
b.锚杆的杆体计算:
A s≥γ0×N a/(ζ2×f y)=1.00×5440.39/(0.69×300.00)×1000=26282.05 mm2
计算锚杆钢筋配置
As≥26282.05 mm2
n×π×d2/4≥A s
当d=8.00时候计算出n=524
c. 锚杆锚最小自由长度计算
锚杆自由端长度应大于裂隙面
L0=(((20.00-8.00)×((20.00×sin70)/20.00))/sin(180-(70-50)-(180-70-10)))×sin(70-50)=4.45m< 5.00
取L0=5.00m
d. 锚杆锚固段长度计算:
验证锚杆自由段长度是否进入另外一个土层
L1=(∑t i-s yj)/ sinα=(18.00-8.00)/sin10=57.59≥L0=5.00
自由端没有进入下一土层。

锚固段从第1 层土开始计算
d1.锚杆锚固体与地层的锚固长度l a1应满足下式
l a1≥N ak/(ζ1×π×D×f rb) =4184.91/(1.00×3.14×0.20×80.00)=83.30 m
验证锚杆长度是否进入另外一个土层
L1=∑L-L0=57.59-5.00=52.59<l a1=83.30
因此锚杆进入另外一土层,重新计算l a1,对大于la1长度部分采用下一层f rb取值。

对于该层可产生的N ak0 =L1×ζ1×π×D×f rb=52.59×1.00×3.14×0.20×80.00=2642.01
传递给下层N ak1=N ak-N ak0=4184.91-2642.01=1542.91 KN
L2=t2/sina=10.00/sin(10.00)=57.59
该层可产生的N ak2=L2×ζ1×π×D×f rb=57.59×1.00×3.14×0.20×90.00=3254.86
N ak2≥N ak1
l a≥N ak1/(ζ1×π×D×f rb) =1542.91/(1.00×3.14×0.20×90.00)=27.30 m
l a1=∑L i+l a=52.59++27.30=79.89
d2.锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度la2应满足下式要求:
l a2≥r o×N a/(ζ3×n×π×d×f b) =1.00×5440.39/(0.60×524×3.14×8.00×2.40)=0.29 m
计算出的锚固段长度Lm =max(la1 ,la2)=79.89 m.
按照《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002 7.4.1中构造设计要求第二条规定,预应力锚索锚固段长度Lm不应大于55D和8m,请调整锚孔直径或者改变锚固型式或者增加锚杆层数
六、锚杆挡墙支护构造要求
1. 锚杆挡墙支护结构立柱的间距宜采用2~8m。

2. 锚杆挡墙支护中锚杆的布置应符合下列规定:
a. 锚杆上下排垂直间距不宜小于2.5m,水平间距不宜小于2m;
b. 当锚杆间距小于上述规定或锚固段岩土层稳定性较差时,锚杆宜采用长短相间的方式布置;
c. 第一排锚杆锚固体上覆土层的厚度不宜小于4m,上覆岩层的厚度不宜小于2m;
d. 第一锚点位置可设于坡顶下1.5~2m处;
e. 锚杆的倾角宜采用10°~35°;
f. 锚杆布置应尽量与边坡走向垂直,并应与结构面呈较大倾角相交;
g. 立柱位于土层时宜在立柱底部附近设置锚杆。

3. 立柱、挡板和格构梁的混凝土强度等级不应低于C20。

4. 立柱的截面尺寸应满足挡板的支座宽度、锚杆钻孔和锚固等要求。

肋柱截面宽度
不宜小于300mm,截面高度不宜小于400mm;钻孔桩直径不宜小于500mm,人工挖孔桩直径不宜小于800mm。

5. 立柱基础应置于稳定的地层内,可采用独立基础、条形基础或桩基础等形式。

6. 对永久性边坡,现浇挡板和拱板厚度不宜小于200mm。

7. 锚杆挡墙立柱宜对称配筋;当第一锚点以上悬臂部分内力较大或柱顶设单锚时,可根据立柱的内力包络图采用不对称配筋做法。

8. 格构梁截面尺寸应按强度、刚度和抗裂要求计算确定,且格构梁截面宽度和截面高度不宜小于300mm。

9. 永久性锚杆挡墙现浇混凝土构件的温度伸缩缝间距不宜大于20~25m。

10. 锚杆挡墙立柱的顶部宜设置钢筋混凝土构造连梁。

11. 当锚杆挡墙的锚固区有建筑物基础传递的较大荷载时,应适当加长锚杆,并采用长短相间的设置方法。

12. 施工要求:
a. 排桩式锚杆挡墙和在施工期边坡可能失稳的板肋式锚杆挡墙,应采用逆作法进行施工。

b. 对施工期处于不利工况的锚杆挡墙,应按临时性支护结构进行验算。

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