土层锚杆工程计算实例
土层锚杆抗拔力的影响因素及其计算公式的修正

土层锚杆抗拔力的影响因素及其计算公式的修正示例文章篇一:《土层锚杆抗拔力的影响因素及其计算公式的修正》我呀,一直对那些建筑啊、工程啥的特别感兴趣。
就说这土层锚杆吧,那可真是个了不起的东西。
有一次,我跟着爸爸去一个建筑工地。
那里有好多叔叔在忙活着,我就看到有那种长长的锚杆插到土里去。
我就好奇地问一个叔叔:“叔叔,这个土层锚杆是干啥用的呀?”叔叔笑着跟我说:“小娃娃,这土层锚杆可重要啦,它能把建筑物稳稳地拉住,不让它倒呢。
”我当时就特别惊讶,这么个杆子有这么大的本事?那这土层锚杆的抗拔力就特别关键啦。
抗拔力就像是一个大力士的力气一样,要是力气不够,那建筑物可就危险了。
这抗拔力有好多影响因素呢。
先说说这土层的性质吧。
我觉得土层就像不同性格的人一样。
有的土层啊,像那种松软的沙子,就比较好欺负,锚杆插进去可能就不那么牢固。
就好比我们在沙滩上插根小棍子,很容易就拔出来了。
可是要是碰到那种黏土呢,就像那种很倔强的人,它会紧紧地抱住锚杆,抗拔力就会大一些。
我就想啊,这土层的软硬程度、颗粒大小、密度啥的,肯定都对锚杆的抗拔力有影响。
要是土层像一盘散沙,锚杆能有多少抗拔力呢?难道它还能自己创造力量不成?再就是锚杆本身的材料啦。
我看到的锚杆有的粗,有的细。
粗的锚杆是不是就像大力水手吃了菠菜一样,力气更大呢?其实啊,锚杆的材质也很重要。
要是用那种很脆弱的材料,就像用小树枝去支撑大树,怎么能行呢?好的材料就像坚强的战士,能承受更大的力量。
而且锚杆的长度也有关系啊。
长的锚杆是不是就像长长的手臂,能抓得更牢呢?我问爸爸,爸爸说:“傻孩子,锚杆长的话,它在土里的接触面积就大,就像我们的脚站得稳,抗拔力也就大啦。
”我当时就想,原来是这样啊,这就好比一根短绳子和一根长绳子拉东西,长绳子肯定更不容易被拉断。
还有啊,施工的工艺也不能小看。
那些叔叔施工的时候,如果插锚杆的时候马马虎虎的,就像我们写字的时候乱写一通,那肯定不行。
要是能把锚杆笔直地、稳稳地插到土里,就像把钉子钉得稳稳的,抗拔力肯定会大很多。
锚杆(索)设计计算

锚杆(索)设计计算1、锚杆(索)轴向拉力标准值应按下式计算:式中:N ak——相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力(kN);H tk——锚杆水平拉力标准值(kN);α——锚杆倾角(°)。
2、锚杆(索)钢筋截面面积应满足下列公式的要求:普通钢筋锚杆:预应力锚索锚杆:式中:A s——锚杆钢筋或预应力锚索截面面积(m2);ƒy,ƒpy——普通钢筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值(kPa);K b——锚杆杆体抗拉安全系数,应按表8.2.2取值。
表8.2.2 锚杆杆体抗拉安全系数3、锚杆(索)锚固体与岩土层间的长度应满足下式的要求:式中:K——锚杆锚固体抗拔安全系数,按表8.2.3-1取值;l a——锚杆锚固段长度(m),尚应满足本规范第8.4.1条的规定;ƒrbk——岩土层与锚固体极限粘结强度标准值(kPa),应通过试验确定;当无试验资料时可按表8.2.3-2和表8.2.3-3取值;D——锚杆锚固段钻孔直径(mm)。
表8.2.3-1 岩土锚杆锚固体抗拔安全系数表8.2.3-2 岩石与锚固体极限粘结强度标准值注:1 适用于注浆强度等级为M30;2 仅适用于初步设计,施工时应通过试验检验;3 岩体结构面发育时,取表中下限值;4 岩石类别根据天然单轴抗压强度ƒr划分:ƒr<5MPa为极软岩,5MPa≤ƒr<15MPa为软岩,15MPa≤ƒr<30MPa为较软岩,30MPa≤ƒr<60MPa为较硬岩,ƒr≥60MPa为坚硬岩。
表8.2.3-3 土体与锚固体极限粘结强度标准值注:1 适用于注浆强度等级为M30;2 仅适用于初步设计,施工时应通过试验检验。
4、锚杆(索)杆体与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式的要求:式中:l a——锚筋与砂浆间的锚固长度(m);d——锚筋直径(m);n——杆体(钢筋、钢绞线)根数(根);ƒb——钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值(kPa),应由试验确定,当缺乏试验资料时可按表8.2.4取值。
群锚锚杆承载力计算

群锚锚杆承载力计算一、基本资料:工程名称: 工程一城中村改造工程项目: 项目一城中村改造群锚锚杆编号: 锚杆1群锚呈非整体破坏时锚杆抗拔承载力特征值R ta(kN): 400锚杆总长度H(m): 8.0锚杆纵向间距a(m): 1.5锚杆横向间距b(m): 1.5破裂体内岩土体平均浮重度标准值r k'(kN/m3): 11锥体破裂面岩土体平均极限抗拉强度标准值f tk(kPa): 50破裂体锥尖范围内岩土层的内摩擦角φ(°): 30二、计算依据:《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019《抗浮锚杆技术规程》YB/T4659-2018《建筑结构抗浮锚杆》22G815三、计算结果:岩土体自重: W w = [π ×a ×b × (a + b) / (48 × tan(φ)) + a ×b × (H - (a + b) / (4 × tan(φ)))] ×r k'= [3.14 × 1.5 × 1.5 × (1.5 + 1.5) / (48 × tan(30)) + 1.5 × 1.5 × (8 - (1.5 + 1.5) / (4 × tan(30)))] × 11= 174.27 kN圆锥体破裂面上的岩土体极限抗拉力标准值: R mc = a ×b ×f tk = 1.5 × 1.5 × 50 = 112.5 kN群锚呈整体破坏时锚杆抗拔承载力特征值: R nd = W w + R mc / 2 = 174.27 + 112.5 / 2 = 230.52 kN锚杆抗拔承载力特征值: R ta1 = min{R ta , R nd} = min{400 , 230.52} = 230.52 kN。
geoslope锚杆算例 -回复

geoslope锚杆算例-回复Geoslope锚杆算例地质工程是一门涉及地球物质力学、工程地质学和土木工程学等多个学科知识的学科。
在地质工程中,经常会运用到不同的技术和方法来解决工程中的问题。
其中,锚杆技术是一种常用的地质支护技术,在地下工程中起到了非常重要的作用。
本文将以Geoslope锚杆算例为主题,详细讨论锚杆技术的应用和计算方法。
首先,我们需要明确什么是锚杆。
锚杆是利用地下结构的自重和地下材料的强度来提供支护力的一种地下工程技术。
它是通过钢筋等材料连接地下结构和地下岩土层,以承受地下结构产生的水平和垂直荷载。
锚杆常见于坑壁支护、地下隧道施工、边坡稳定等工程中。
在进行Geoslope锚杆计算之前,首先需要收集一些必要的参数和数据。
这些数据包括地质条件、土体性质、结构参数等。
在此例中,我们选择一座边坡工程为研究对象来进行分析和计算。
首先,我们需要了解边坡的几何参数。
我们假设边坡的高度为30米,倾角为1:1.5。
此外,我们还需要知道边坡的土体力学性质。
假设土体材料为黏土,黏土的重度、黏聚力、内摩擦角分别为16kN/m^3、20kPa和25度。
在进行Geoslope锚杆计算时,我们还需要确定锚杆的布设参数,如锚杆长度、锚杆间距等。
接下来,我们可以根据已知的参数和数据开始进行Geoslope锚杆计算。
首先,我们需要确定边坡的稳定性。
根据土壤力学的原理,我们可以通过计算边坡的切线力、切向力等,来判断边坡是否稳定。
如果切线力小于切向力,则边坡是稳定的;反之,如果切线力大于切向力,则边坡是不稳定的。
在Geoslope锚杆计算中,我们还需要确定初始应力状态。
通过分析地下条件和地下水位等因素,我们可以确定边坡的初始应力状态。
对于Geoslope软件来说,这一步骤十分重要,因为它将直接影响到后续计算的结果。
接下来,我们进入锚杆设计阶段。
在确定了边坡的稳定性和初始应力状态后,我们需要根据预期的荷载和边坡的稳定需求,来确定锚杆的布设参数。
土层锚杆工程计算实例

土层锚杆工程计算实例摘要:土层锚杆已广泛应用于深基坑土方开挖的临时支护结构工程中。
实践证明,采用土层锚杆的支护形式,对于简化支撑设计,改善施工条件,加快施工进度都起到很好的作用。
关键词:土层锚杆锚杆的计算稳定性验算在高层建筑工程施工中,由于基础埋置较深,当基坑邻近又有原建筑物等障碍时,基础土方难以进行放坡开挖,这时可采用土层锚杆的形式支承支护结构。
下面是某工程土层锚杆设计计算实例。
一、工程概况该工程,基坑挖土深度H1=12.5m,土质均为砂土,挡土桩采用φ800mm的钻孔灌注桩,桩距为1.5m。
该工程一面临街,两面临住宅楼,施工场地狭窄。
由于环境条件限制,基础不能放坡开挖,需要采用支护桩挡土,进行垂直开挖。
但支护桩不能在地面上进行拉结,如采用悬臂式支护桩,桩的截面尺寸又难以满足要求。
故拟采用一道土层锚杆与护壁桩进行拉结。
二、有关计算参数根据地质钻探资料以及现场实际情况,确定有关计算参数如下:1、土层锚杆设置于地面以下4.0m处,水平间距1.5m,钻孔的孔径为φ140mm,土层锚杆的倾角α=15°(图1);2、地面均布荷载按q=10KN/m2计算;φφ3、根据现场土层情况,计算主动土压力时,土的平均重力密度γa= 18.5KN/m3,计算被动土压力时,土的平均重力密度γp=19.0KN/m3;主动土压力处土的内摩擦角a=38°;被动土压力处土的内摩擦角p=42°;砂类土,土的内聚力c=0。
三、土层锚杆的计算土层锚杆的计算包括六部分的内容:一是作用在挡土桩上的土压力计算;二是挡土桩的入土深度和土层锚杆的水平拉力计算;三是土层锚杆的抗拔计算(以此确定土层锚杆非锚固段的长度和锚固段的长度);四是钢拉杆截面的选择计算;五是土层锚杆深部破裂面的稳定性验算;六是土层锚杆的整体稳定性验算。
1、作用在挡土桩上的土压力计算(1)主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp(2)作用在挡土桩上的土压力设挡土桩的入土深度为t,则1)主动土压力E A12)由地面均布荷载引起的附加压力E A23)被动土压力Ep2、挡土桩的入土深度计算(图1)根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)的规定:在计算挡土桩的入土深度时,主动土压力Ea应乘上1.2γ0(γ为重要性系数,本方案取γ0=1.0)。
扩大头锚杆计算实例06.04(1)

试验荷载Q 92 276 92 276 460 276 92 276 460 644 460 276 92 276 460 644 736 644 460 276 92 276 460 736 828 736 460 276 92 276 460 828 920 828 460 276 92
920 828 736 644 552 460 368 276 184 92 0
(3)锚杆杆体验算
• 钢锚杆杆体的截面面积应按下式确定: As≥Kt· T/fy (a) 或As≥Kt· T/fpt (b) • Kt—— 锚杆杆体的抗拉安全系数,临时性锚杆取 Kt=1.1 , 永久性锚杆取Kt=1.6; • T ——锚杆的抗拔力设计值(kN),应按相关的结构设计 规范计算; • fy、fpt——钢筋、钢绞线的抗拉强度设计值(kPa)。
• 本例中锚杆内部配臵6Φ15.2无粘结钢绞线,钢绞线强度 验算: • Φ15.2钢绞线抗拔力设计值为175.14kN/根 • 第一道可回收预应力拉锚(水平间距2.4m)内臵6根钢绞 线,需要抗拔力设计值为 • N=437.06×1.1×1.25/cos25°=663kN<1050.84kN,满足 抗拔要求。
• 国家规程对位移控制锚杆的要求为: • (1)扩大头应埋臵在深远的稳定地层之中; • (2)扩大头应设臵于较密实的砂土、粉土或强度较高压 缩性较低的粘性土中; • (3)锚头至扩大头应全长设臵为自由段。 • 同时规范规定扩大头最小埋深不小于7m。因此在选择扩大 头埋臵土层时,本工程选择⑤粉质粘土层,根据剖面计算 结果及施工经验,第一道锚杆暂定24m,第二道锚杆暂定 27.0m,钢绞线选择6Φ15.2无粘结钢绞线。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
• 扩大头锚杆的抗拔力值与土质、扩大头埋深、扩大头尺寸 和施工工艺有关,应通过现场原位基本试验确定;无试验 资料时,可按当地类似条件的施工经验类比确定,或按下 式计算,但实际施工时必须经过现场基本试验验证确定。 • T=Tuk/K(K---锚杆锚固体的抗拔安全系数 )
锚杆支护理论计算方法

锚杆支护理论计算方法一、锚杆长度L≥L1+L2+L3-①=0。
1+1、5+0。
3=1、9m式中:L,锚杆总长度,m;L1,锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0。
1m;L2,锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m;L3,锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。
(一)锚杆外露长度L1L1=(0。
1~0。
15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0。
02~0。
03)](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L31、经验取值法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3、3、3条第四款规定:第3、3、3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋;二、杆体直径按表3、3、3选用;三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为300~400毫米;五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150150毫米;六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿;七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。
一般取300mm~400mm2、理论估算法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中规定:第3、3、11条局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。
水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式:公式(3、3、11-1)、(3、3、11-2)见图形所示。
d1ftl2k4fc(3、3、11-1)d12ftlak(3、3、11-2)4d2fcr式中la,锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm);d1,锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm);d2,锚杆孔直径(cm);ft,锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N、cm2);fc,水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N、cm2);圆钢为2、5MPa,螺纹钢为5MPa。
锚杆计算书

锚杆喷射混凝土挡墙设计计算书姓名:王俊淇学号:20056113052(1)工程概况S)Ⅲ类岩质边坡,高度为20m,边坡的走向为东西方向,长度为60m,边坡岩层为侏罗系(J2=70kPa,中泥岩。
岩层状270°<30°,存在一组外倾斜结构面,其产状为180°<50°,结构面Ci内摩擦角为15°,顶部无附加荷载,无地下水,安全等级为二级。
试设计锚杆挡墙。
(2)设计依据1)《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001。
2)《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002。
3)《重庆市建筑地基基础设计规范》DB 50/5001-1997。
4)《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002。
5)《建筑边坡支护技术规范》DB 50/5018-2001。
6)《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002。
7)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001。
8)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001。
9)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2001等。
(3)设计参数1)边坡类别:Ⅲ类。
2)边坡重要性系数为1.00(边坡工程安全等级为二级)。
3)岩土参数:①中风化岩体:γ=25kN/m3,c=0.14×0.90(时间效应系数)=0.126MPa,内摩擦角φ=29°×0.90(时间效应系数)=26.1°=70kPa,内摩擦角φ=21°。
②外倾结构面:Ci③中风化岩石天然抗压强度标准值:3.0MPa。
④岩体破裂角:50°。
⑤M30水泥砂浆与岩石之间的粘结强度:0.22MPa。
(4)计算按《重庆市边坡设计支护技术规范》DB50/5018-2001进行此支护结构为柔性结构的多层格架式锚杆,计算高度H =20m (300-280 =20);无地下水,不计顶部附加荷载。
(5)土压力计算1)土压力系数 泥岩:主动土压力系数K a ,按公式(5.3.2)计算,α=60°,β=15°, θ=50°,δ=0.6,φ=21°η =2c/γH=2×70/(25×20)=0.28K q =1+2qsin αcos β/〔γHsin(α+β)〕=1.0(因为q=0) 则K a =sin(α+β)/〔sin 2αsin(α-δ+θ-φ)sin(θ-β)〕×〔K q sin(α+θ)sin(θ-φ)- ηsin αcos φ〕=sin(60°+15°)/〔sin 260°sin(60°-10°+50°-21°)〕×[1.0sin(60°+50°)sin(50°-21°)-0.28sin60°cos21°]=1.390×1.057×0.472-0.457×0.828)=0.3012)土压力E ak =0.5×25×202×0.301=1505 (kN/m) 总土压力为E a 为: E a = 1.2E ak =1806 (kN/m) (6)锚杆计算1)锚筋计算锚杆水平间距2.0m ,竖向间距2.0m ,α=20°,每肋柱单元选配10个锚孔。
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土层锚杆工程计算实例
摘要:土层锚杆已广泛应用于深基坑土方开挖的临时支护结构工程中。
实践证明,采用土层锚杆的支护形式,对于简化支撑设计,改善施工条件,加快施工进度都起到很好的作用。
关键词:土层锚杆锚杆的计算稳定性验算
在高层建筑工程施工中,由于基础埋置较深,当基坑邻近又有原建筑物等障碍时,基础土方难以进行放坡开挖,这时可采用土层锚杆的形式支承支护结构。
下面是某工程土层锚杆设计计算实例。
一、工程概况
该工程,基坑挖土深度H1=12.5m,土质均为砂土,挡土桩采用φ800mm的钻孔灌注桩,桩距为1.5m。
该工程一面临街,两面临住宅楼,施工场地狭窄。
由于环境条件限制,基础不能放坡开挖,需要采用支护桩挡土,进行垂直开挖。
但支护桩不能在地面上进行拉结,如采用悬臂式支护桩,桩的截面尺寸又难以满足要求。
故拟采用一道土层锚杆与护壁桩进行拉结。
二、有关计算参数
根据地质钻探资料以及现场实际情况,确定有关计算参数如下:
1、土层锚杆设置于地面以下4.0m处,水平间距1.5m,钻孔的孔径为φ140mm,土层锚杆的倾角α=15°(图1);
2、地面均布荷载按q=10KN/m2计算;
φφ
3、根据现场土层情况,计算主动土压力时,土的平均重力密度γa= 18.5KN/m3,计算被动土压力时,土的平均重力密度γp=19.0KN/m3;主动土压力处土的内摩擦角a=38°;被动土压力处土的内摩擦角p=42°;砂类土,土的内聚力c=0。
三、土层锚杆的计算
土层锚杆的计算包括六部分的内容:一是作用在挡土桩上的土压力计算;二是挡土桩的入土深度和土层锚杆的水平拉力计算;三是土层锚杆的抗拔计算(以此确定土层锚杆非锚固段的长度和锚固段的长度);四是钢拉杆截面的选择计算;五是土层锚杆深部破裂面的稳定性验算;六是土层锚杆的整体稳定性验算。
1、作用在挡土桩上的土压力计算
(1)主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp
(2)作用在挡土桩上的土压力
设挡土桩的入土深度为t,则
1)主动土压力E A1
2)由地面均布荷载引起的附加压力E A2
3)被动土压力Ep
2、挡土桩的入土深度计算(图1)
根据《建筑基坑支护技术规程》
(JGJ120-99)的规定:在计算挡土桩的入
土深度时,主动土压力Ea应乘上1.2γ0(γ
为重要性系数,本方案取γ0=1.0)。
将作用
在挡土桩上所有各力对B点取力矩,则由Σ
M B=0得
将E A1=2.2(12.5+t)2,E A2=2.38×(12.5+t),E p=47.88t2代入上式,并用试算法解得t=2.85m<0.3H1=0.3×12.5=3.75m,按《规范》要求t不应小于0.3H1,故取入土深度t=3.75m。
3、计算土层锚杆的水平拉力T B
根据以上计得的挡土桩入土深度t=3.75m,重新计算主动土压力和被动土压力:
由ΣM D=0可求得土层锚杆所承受的拉力T的水平分力T B:
将上述E A1=581.3KN,E A2=38.68KN,E p=673.3KN代入上式,可求得T B=214KN。
由于土层锚杆的水平间距为 1.5m (与挡土桩距相同),所以每根锚杆所承受的拉力的水平分力为:
T B ,1.5=1.5×214=321KN 。
4.土层锚杆的抗拔计算(图2)
(1)求土层锚杆的非锚固段的长度BF 土层锚杆锚固段所在的砂土层:r =18.5KN/ m 3
,φ=36°。
由图2,在直角三角形BDE 中,
BE =(8.5+3.75
)tg (45
°-
— )=12.25tg (45°- — )=6.24m 。
在△BEF 中,由正弦定理可得
所以
由上述计算得非锚固段的长度BF 为5.68m . (2)求土层锚杆锚固段的长度FG
土层锚杆拉力T 的水平分力T B ,1.5=321KN ,其倾角α=15°,故土层锚杆的轴向拉力
由于该土层
锚杆是采用非高压灌浆锚杆,土体
的抗剪强度τz 可按下式进行计算:
τZ =c+k 0rhtg φ (1) 式中c ——钻孔壁周边土的内聚力; φ——钻孔壁周边土的内摩擦角; r ——土体的重力密度;
φ
2 2
36°
h——锚固段上部土层的厚度;
k0——锚固段孔壁的土压系数,其值取决于土层的性质,k0=0.5—1.0(砂土取k0=1,粘土取k0=0.5)。
假设锚固段长度FG为14m,在图2中,O点为锚固段的中点,则BO=BF+FO=5.68+7.0=12.68m.
锚固段中点O至地面的距离h为
h=4.0+BOsin15°=4.0+12.68sin15°=7.28m
将上述有关数据代入公式(1)得
τz= c+k0rhtgφ=0+1.0×18.5×7.28tg36°=97.85KN/m2.
取安全系数K =1.5,则锚固段FG的长度为
因此,原假设锚固长度FG为14m应该进行修正。
重新计算锚固段中点至地面的距离h:
∴τz= c+k0rhtgφ=0+1.0×18.5×6.97tg36°=93.68KN/m2
锚固长度
最后确定取锚固段的长度l=12.5m.
5.选择钢拉杆的截面尺寸
选用1φ40钢筋(A S=1256.6mm2),其强度设计值为f y=300N/mm2,故其抗拉设计强度为:
A s f y=1256.6×300=376980N=376.98KN>T=332.3KN(满足要求)
6.土层锚杆的深部破裂面稳定性验算
在图3a中,通过锚固体的中点C与基坑支护结构下端的假想支承点b连一直线bc,并假定bc线即为深部滑动线,再通过c垂直向上作直线cd,cd即为假想墙。
从图中可以看出,由假想墙、深部滑动线和支护结构包围的土体abcd上,除了土体自重G之外,还有作用在假想墙上的主动土压力E1、作用于支护结构上的主动土压力的反作用力Ea和作用于bc面上的反力Q。
当土体abcd处于平衡状态时,即可利用力的多边形法则求得土层锚杆所能承受的最大拉力A及其水平分力Ah。
如果Ah 与土层锚杆设计的水平分力Ah′之比大于或等于1.5,则认为不会出现上述的深部破裂面。
即安全系数
(2)
式中Ah′——土层锚杆的设计的水平分力;
Ah按下述方法进行计算:
图3b为单根土层锚杆的力多边形,如将各力化成其水平分力,则从力的多边形分力的几何关系可以得到下面的计算公式:
(3)
式中G——假想墙与深部滑动线范围内的土体重量;
Ea——作用在基坑支护结构上的主动土压力的反作用力;
E1——作用在假想墙上的主动土压力;
Q——作用在bc面上反力的合力;
φ——土的内摩擦角;
δ——基坑支护结构与土之间的摩擦角;
θ——深部滑动面与水平面间的夹角;
a——土层锚杆的倾角;
E lh、E ah——分另为E1、E a。
在本方案中,具体验算如下(图4)。
每根土层锚杆的水平分力由上述计得
T B,1.5=312KN
土体重
设基坑支护结构与土之间的摩擦角δ=0,则作用在支护结构上主动土压力的反作用力(考虑地面荷载)为
作用在假想墙OO′上的主动±压力为
设土层锚杆所能承受的最大拉力为A,其水平分力为A h,由公式(3)得
土层锚杆设计的水平分力A h′为
A h′=T B,1.5=321KN
按公式(2)计算土层锚杆的深部破裂面稳定的安全系数K;
(满足要求)。
7.土层锚杆的整体稳定性验算
土层锚杆整体失稳时,土层滑动面在支护结构的下面,其验算方法可按土坡稳定的计算方法进行,此处从略。