边坡锚杆设计计算书

边坡锚杆设计计算书
边坡锚杆设计计算书

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计算项目:2#工况整体稳定

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[计算简图]

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数4

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 1.200 8.300 0

2 1.500 0.000 0

3 7.300 9.200 0

4 20.000 0.000 1

超载1 距离8.000(m) 宽12.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)

[土层信息]

上部土层数2

层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系层底线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 7.543 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -7.000 ---

2 17.500 18.000 --- 10.000 17.500 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

下部土层数2

层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系层顶线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 1.069 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -11.000 ---

2 8.636 18.200 --- 35.200 24.600 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

不考虑水的作用

[计算条件]

圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法

土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面

条分法的土条宽度: 1.000(m)

搜索时的圆心步长: 1.000(m)

搜索时的半径步长: 0.500(m)

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计算结果:

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最不利滑动面:

滑动圆心= (1.320,20.340)(m)

滑动半径= 12.038(m)

滑动安全系数= 0.807

起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力

(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.771

3.675 9.104 0.92 10.00 17.50 8.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.28 11.67

3.675

4.579 13.494 0.93 10.00 17.50 23.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

5.52 1

6.55

4.579

5.482 17.967 0.95 10.00 17.50 38.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.73 20.91

5.482

6.386 22.557 0.98 10.00 1

7.50 51.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.61 24.67

6.386

7.289 27.307 1.02 10.00 17.50 62.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2

8.81 27.77

7.289 8.193 32.272 1.07 10.00 17.50 72.89 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 38.92 30.12

8.193 9.096 37.528 1.14 10.00 17.50 81.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 49.42 31.68

9.096 10.000 43.192 1.24 10.00 17.50 87.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 59.62 32.42

10.000 10.754 48.873 1.15 10.00 17.50 68.84 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.85 25.75

10.754 11.509 54.714 1.31 10.00 17.50 55.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 45.49 23.22

11.509 12.263 61.602 1.59 10.00 17.50 39.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.32 21.73

12.263 13.018 70.867 2.31 10.00 17.50 14.77 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

13.95 24.58

总的下滑力= 360.515(kN)

总的抗滑力= 291.069(kN)

土体部分下滑力= 360.515(kN)

土体部分抗滑力= 291.069(kN)

筋带在滑弧切向产生的抗滑力= 0.000(kN)

筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)

各层土层的主动土压力水平分力标准值计算:

主动土压力系数

2

2

2

)

cos(

*)

cos(

)

sin(

*)

sin(

1

)

cos(

cos

)

(

cos

?

?

?

?

?

?

-

+

-

+

+

+

-

=

β

ρ

ρ

δ

β

?

?

δ

δ

ρ

ρ

ρ

?

a

K

ρ—为墙背倾角,即墙背与沿垂线之间夹角,俯斜为正,仰斜为负

?—岩土体内摩擦角

δ—墙背与土体之间的摩擦角

β—坡顶表面倾角

β=0;δ=0.5

i

?;

1

?=17.5;ρ=-48

代入得

1a

K=0.28;

素填土:

1

1

2

a

a

K

c

-

=

σ

=68

.

10

28

.0

10

2-

-

=

?

?

-Kpa(设计值取0)

1

1

1

1

1

1

2

a

a

a

K

c

K

h-

σ

= 15

.

36

28

.0

10

2

28

.0

11

.9

0.

18=

?

?

-

?

?Kpa

土压力合力的水平分力:08

.

127

15

.

36

031

.7

5.0

)

(

2

1

1

1

1

=

?

?

=

+

'

=

a

a

hk

h

σKN

侧向岩土压力合力的水平分力标准值:

08

.

127

1

=

=

hk

hk

E

E KN

考虑到土钉、锚杆(索)的约束作用,边坡土应力分布:

其中13

.

19

)

11

.9

875

.0/(

08

.

127

2.1

875

.0/

2.1

2.1=

?

?

=

=H

E

e

hk

hk

Kpa

2-2截面锚杆受力计算及截面、配置长度设计二、

三、2-2截面锚杆的抗拔能力计算

d——锚杆钢筋直径

dh——钻孔直径

lei——有效锚固长度

fy——锚杆抗拉强度设计值,取fy=1320MPa1320

f rb——砂浆与孔壁土层的粘结强度f rb

f b——砂浆与锚杆的粘结强度,取fb=2750KPa2750

γ0——建筑边坡重要性系数 1.10

ξ1——砂浆与孔壁土粘结工作条件系数取1.00 1.00

ξ2——锚杆抗拉工作条件系数取0.690.69

ξ3——锚杆与砂浆粘结工作条件系数取0.60.60 2-2截面加锚杆支护后边坡稳定计算

αi——破裂面与水平面的夹角

Sx——锚索的水平间距

φ——土层内摩擦角标准值

ci——土体的粘聚力标准值

li——土条沿破裂面的长度

βi——锚索与水平面夹角25

p i——锚索的锚固力(取计算抗拔能力最小值)

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计算项目:2#1次加筋后稳定

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[计算简图]

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数4

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 1.200 8.300 0

2 1.500 0.000 0

3 7.300 9.200 0

4 20.000 0.000 1

超载1 距离8.000(m) 宽12.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)

[土层信息]

上部土层数2

层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增

十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下

值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 7.543 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -7.000 ---

2 17.500 18.000 --- 10.000 17.500 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

下部土层数2

层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增

十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下

值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 1.069 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -11.000 ---

2 8.636 18.200 --- 35.200 24.600 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

不考虑水的作用

[筋带信息]

采用锚杆

锚杆道数: 4

筋带力调整系数: 1.000

筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强法向力发高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa) 挥系数

1 16.00 2.50 25.00 25.00 347.80 20.00 0.40 32.00 1.00

2 13.50 2.50 25.00 25.00 347.80 20.00 0.40 32.00 1.00

3 11.00 2.50 25.00 25.00 347.80 20.00 0.40 32.00 1.00

4 8.50 2.50 25.00 25.00 347.80 20.00 0.40 32.00 1.00 [计算条件]

圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法

土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面

条分法的土条宽度: 1.000(m)

搜索时的圆心步长: 1.000(m)

搜索时的半径步长: 0.500(m)

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计算结果:

------------------------------------------------------------------------

最不利滑动面:

滑动圆心= (3.360,18.540)(m)

滑动半径= 10.052(m)

滑动安全系数= 1.307

起始x 终止x α li Ci Φi 条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力

(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.859

3.752 -0.312 0.89 10.00 17.50 9.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.05 11.79

3.752

4.644 4.787 0.90 10.00 17.50 26.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.22 17.31

4.644

5.537 9.924 0.91 10.00 17.50 42.81 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.38 22.36

5.537

6.430 15.144 0.93 10.00 1

7.50 57.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.07 26.81

6.430

7.322 20.497 0.95 10.00 17.50 71.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.91 30.54

7.322 8.215 26.047 0.99 10.00 17.50 83.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 36.46 33.46

8.215 9.107 31.876 1.05 10.00 17.50 93.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 49.19 35.45

9.107 10.000 38.108 1.14 10.00 17.50 101.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 62.41 36.44

10.000 10.840 44.712 1.18 10.00 17.50 92.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 64.76 32.44

10.840 11.679 51.967 1.36 10.00 17.50 77.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 61.17 28.72

11.679 12.519 60.756 1.72 10.00 17.50 58.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 50.80 26.17

12.519 13.358 74.861 3.23 10.00 17.50 23.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.63 34.21

筋带号锚固抗拔材料抗拉计算采用有效锚固滑面角切向抗法向抗

力(kN) 力(kN) 值长度(m) 度(度) 力(kN) 力(kN)

---------------------------------------------------------------------------

1 102.400 139.120 抗拔力20.000 90.007 0.000 102.400

2 102.400 139.120 抗拔力20.000 72.020 31.610 97.399

3 102.400 139.120 抗拔力20.000 51.866 63.232 80.545

4 0.000 0.000 抗拉力0.000 0.000 0.000 0.000

总的下滑力= 396.941(kN)

总的抗滑力= 518.959(kN)

土体部分下滑力= 396.941(kN)

土体部分抗滑力= 335.726(kN)

筋带在滑弧切向产生的抗滑力= 94.842(kN)

筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 88.392(kN)

------------------------------------------------------------------------

计算项目:2#1次加筋最大滑动面稳定

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[计算简图]

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数4

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 1.200 8.300 0

2 1.500 0.000 0

3 7.300 9.200 0

4 20.000 0.000 1

超载1 距离8.000(m) 宽12.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)

[土层信息]

上部土层数2

层号定位高重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层底线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 7.543 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -7.000 ---

2 17.500 18.000 --- 10.000 17.500 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

下部土层数2

层号定位深重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ 强度增十字板τ水强度增长系层顶线倾全孔压

度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数

1 1.069 18.000 --- 47.400 23.300 --- --- --- ---

--- --- -11.000 ---

2 8.636 18.200 --- 35.200 24.600 --- --- --- ---

--- --- 0.000 ---

不考虑水的作用

[筋带信息]

采用锚杆

锚杆道数: 4

筋带力调整系数: 1.000

筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强法向力发高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa) 挥系数

1 16.00 2.50 18.00 25.00 347.80 10.00 0.40 32.00 1.00

2 13.50 2.50 18.00 25.00 347.80 10.00 0.40 32.00 1.00

3 11.00 2.50 18.00 25.00 347.80 10.00 0.40 32.00 1.00

4 8.50 2.50 18.00 25.00 347.80 10.00 0.40 32.00 1.00 [计算条件]

圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法

土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待

稳定计算目标: (null)

条分法的土条宽度: 1.000(m)

圆弧入口起点x坐标: 10.000(m)

圆弧入口终点x坐标: 18.000(m)

圆弧出口起点x坐标: -5.000(m)

圆弧出口终点x坐标: 0.000(m)

搜索时的圆心步长: 1.000(m)

入口搜索步长: 1.000(m)

出口搜索步长: 1.000(m)

搜索圆弧底的上限: 1000.000(m)

搜索圆弧底的下限: -1000.000(m)

圆弧限制最小弓高: 1.000(m)

------------------------------------------------------------------------

计算结果:

------------------------------------------------------------------------

最不利滑动面:

滑动圆心= (-0.390,16.415)(m)

滑动半径= 16.426(m)

滑动安全系数= 1.352

起始x 终止x α li Ci Φi 条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力

(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-1.000 -0.500 -1.256 0.50 47.40 23.30 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00 23.73

-0.500 0.000 0.489 0.50 47.40 23.30 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.74

0.000 0.220 1.744 0.22 47.40 23.30 3.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.09 11.73

0.220 1.091 3.650 0.87 47.40 23.30 70.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.49 71.70

1.091 1.200 5.363 0.11 47.40 23.30 15.49 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.45 11.85

1.200 1.950 6.873 0.76 47.40 23.30 110.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.23 83.08

1.950

2.700 9.517 0.76 47.40 2

3.30 109.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 18.04 82.39

2.700

3.613 12.473 0.93 47.40 23.30 139.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.13 102.96

3.613

4.525 1

5.757 0.95 47.40 23.30 154.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 41.98 109.03

4.525

5.438 19.095 0.97 47.40 23.30 168.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.22 114.47

5.438

6.350 22.503 0.99 4

7.40 23.30 181.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 69.64 119.23

6.350

7.262 25.996 1.02 47.40 23.30 194.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85.08 123.26

7.262 8.175 29.598 1.05 47.40 23.30 205.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 101.29 126.55

8.175 9.088 33.334 1.09 47.40 23.30 214.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 118.03 129.06

9.088 10.000 37.238 1.15 47.40 23.30 223.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 134.97 130.81

10.000 10.871 41.258 1.16 47.40 23.30 210.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 138.73 123.01

10.871 11.741 45.442 1.24 47.40 23.30 197.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 140.70 118.49

11.741 12.612 49.968 1.35 47.40 23.30 182.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 139.68 114.70

12.612 13.482 54.975 1.52 47.40 23.30 164.57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 134.77 112.60

13.482 14.353 60.728 1.78 47.40 23.30 142.67 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 124.45 114.47

14.353 15.194 67.707 2.22 10.00 17.50 110.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 102.36 35.43

15.194 16.036 80.790 5.28 10.00 17.50 55.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.04 55.62

筋带号锚固抗拔材料抗拉计算采用有效锚固滑面角切向抗法向抗

力(kN) 力(kN) 值长度(m) 度(度) 力(kN) 力(kN)

---------------------------------------------------------------------------

1 51.200 139.120 抗拔力10.000 102.346 0.000 50.016

2 47.877 139.120 抗拔力9.351 91.424 0.000 47.862

3 45.196 139.120 抗拔力8.827 80.553 7.418 44.583

4 45.678 139.120 抗拔力8.921 69.323 16.129 42.735

总的下滑力= 1509.363(kN)

总的抗滑力= 2040.771(kN)

土体部分下滑力= 1509.363(kN)

土体部分抗滑力= 1948.758(kN)

筋带在滑弧切向产生的抗滑力= 23.547(kN)

筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 68.466(kN)

各层土层的主动土压力水平分力标准值计算:

主动土压力系数

2

2

2

)

cos(

*)

cos(

)

sin(

*)

sin(

1

)

cos(

cos

)

(

cos

?

?

?

?

?

?

-

+

-

+

+

+

-

=

β

ρ

ρ

δ

β

?

?

δ

δ

ρ

ρ

ρ

?

a

K

ρ—为墙背倾角,即墙背与沿垂线之间夹角,俯斜为正,仰斜为负

?—岩土体内摩擦角

δ—墙背与土体之间的摩擦角

β—坡顶表面倾角

β=0;δ=0.5

i

?;

1

?=17.5;

2

?=17.5;

3

?=23.3;

1

ρ=-48;

2

ρ=-8

代入得

1a

K=0.28;

2

a

K=0.44;

3

a

K=0.34;

素填土:

1

1

2

a

a

K

c

-

=

σ

=68

.

10

28

.0

10

2-

-

=

?

?

-Kpa(设计值取0)

1

1

1

1

1

1

2

a

a

a

K

c

K

h-

σ

= 61

.

36

28

.0

10

2

28

.0

2.9

0.

18=

?

?

-

?

?Kpa

土压力合力的水平分力:35

.

130

61

.

36

7121

5.0

)

(

2

1

1

1

1

=

?

?

=

+

'

=

a

a

hk

h

σKN

素填土:

2

2

2

1

1

1

2

a

a

a

K

c

K

h-

=

σ

=34

.

60

44

.0

10

2

44

.0

2.9

0.

18=

?

?

-

?

?Kpa

2

2

2

2

2

1

1

2

2

)

(

a

a

a

K

c

K

h

h-

+

γ

σ

=40

.

66

44

.0

10

2

44

.0

)

757

.0

0.

18

2.9

0.

18

(=

?

?

-

?

?

+

?Kpa

土压力合力的水平分力:97

.

47

)

40

.

66

31

.

60

(

757

.0

5.0

)

(

2

1

2

1

2

2

=

+

?

?

=

+

'

=

a

a

hk

h

σKN

粉质粘土:

3

3

3

2

2

1

1

2

2

)

(

a

a

a

K

c

K

h

h-

+

=

γ

σ

=77

.5

34

.0

4.

47

2

34

.0

)

757

.0

0.

18

2.9

0.

18

(=

?

?

-

?

?

+

?Kpa

3

3

3

3

3

2

2

1

1

3

2

)

(

a

a

a

K

c

K

h

h

h-

+

+

γ

γ

σ

=08

.

52

34

.0

4.

47

2

34

.0

)

543

.7

0.

18

757

.0

0.

18

2.9

0.

18

(=

?

?

-

?

?

+

?

+

?Kpa

土压力合力的水平分力:21

.

218

)

08

.

52

77

.5(

543

.7

5.0

)

(

2

1

3

2

3

3

=

+

?

?

=

+

'

=

a

a

hk

h

σKN

侧向岩土压力合力的水平分力标准值:

54

.

396

21

.

218

97

.

47

35

.

130

3

2

1

=

+

+

=

+

+

=

hk

hk

hk

hk

E

E

E

E KN

考虑到土钉、锚杆(索)的约束作用,边坡土应力分布:

其中08

.

31

)5.

17

875

.0/(

54

.

396

2.1

875

.0/

2.1

2.1=

?

?

=

=H

E

e

hk

hk

Kpa

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