最全的锚杆抗浮设计

设计设计参考参考20112011--01-19------关于关于关于抗浮锚杆的设计抗浮锚杆的设计抗浮锚杆的设计1 设计设计设计依据依据依据1.11.1 《建筑地基建筑地基基础基础基础设计规范设计规范设计规范》》第6.7节；第8.6节：8.6.3 对设计等级为甲级的建筑物，单根锚杆抗拔承载力特征值Rt 应通过现场试验确定；对于其他建筑物可按下式计算：Rt≤0.8πd 1lf式中 f--砂浆与岩石间的粘结强度特征值(MPa)，可按表6.7.6选用。

1.2 1.2 《《高层建筑岩土工程勘察规程高层建筑岩土工程勘察规程》》第8.6节：8.6.11 抗浮锚杆承载力特征值可按下式估算:Fa=∑q si u i l i式中 Fa —抗浮锚杆抗拔承载力特征值(KN)；u i —锚固体周长（m），对于等直径锚杆u i =πd（d 为锚固体直径）；q si —第i 层岩土体与锚固体粘结强度特征值（KPa），可按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330取值。

1.3 1.3 《《建筑边坡工程技术规范建筑边坡工程技术规范》》第7.2节、第7.4节：7.2.1 锚杆的轴向拉力标准值和设计值可按下式计算：Nak=……Na=r Q N ak （7.2.1-2）式中 N ak —锚杆轴向拉力标准值(KN)；Na —锚杆轴向拉力设计值(KN)；……r Q —荷载分项系数，可取1.30，当可变荷载较大时应按现行荷载规范确定。

7.2.2 锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求：As≥(r 0Na)/(ξ2f y ) （7.2.2）式中 As —锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m 2)；ξ2 —锚杆抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92；r 0 —边坡工程重要性系数；7.2.3 锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式要求：La≥N ak /(ξ1πDf rb ) （7.2.3）式中 La —锚固段长度（m）；尚应满足7.4.1条要求；D —锚固体直径（m）；f rb —地层与锚固体粘结强度特征值（KPa），应通过试验确定，当无试验资料时可按表7.2.3-1和表7.2.3-2取值；ξ1 —锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00，对临时性锚杆取1.33。

表7.2.3-1……表7.2.3-2……7.2.4 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求：La≥（r 0Na）/(ξ3nπdf b ) （7.2.4）式中 La —锚杆钢筋与砂浆间的锚固段长度（m）； d —锚杆钢筋直径（m）；n —钢筋（钢绞线）根数（根）；r 0 —边坡工程重要性系数；f b —钢筋与锚固砂浆间的粘结强度特征值（KPa），应由试验确定，当缺乏试验资料时可按表7.2.4取值；ξ3—钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，对永久性锚杆取0.60，对临时性锚杆取0.72。

表7.2.4……（注意“注”中多根钢筋点焊成束时的粘结强度折减系数）7.4.1 锚杆总长度……（略）2 锚杆锚固段长度应按式（7.2.3）、（7.2.4）进行计算，并取其中大值。

同时，土层锚杆的锚固段长度不应小于4m，且不宜大于10m；岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m，且不宜大于45D 和6.5m，…… 1.4 1.4 《《岩土锚杆岩土锚杆（（索）技术技术规程规程规程》》第7章：7.3.1 筋体与锚固段注浆体以及地层与锚固段注浆体之间的粘结安全系数，应根据锚杆破坏的危害程度和锚杆的使用年限按表7.3.1确定： （表7.3.1摘抄）安全等级为Ⅱ级时，临时锚杆为1.60，永久锚杆为2.0。

7.3.2 设计锚杆杆体截面时，杆体抗拉安全系数应按表7.3.2确定： （表7.3.2摘抄）对于HRB400、HRB335钢筋，临时锚杆为1.40，永久锚杆为1.60。

7.4.1 钢锚杆杆体的截面面积应按下式确定：As≥(K t N t )/f yk （7.4.1）或 As≥(K t N t )/f ptkK t —锚杆杆体的抗拉安全系数，按第7.3.2条选取；N t —锚杆的轴向拉力设计值（KN）；f yk 、f ptk —钢筋、钢绞线的抗拉强度标准值（KPa）。

7.5.1 锚杆或单元锚杆的的锚固段长度可按下式估算，并取其中的较大值：La≥（KN t ）/(πDf mg ψ) （7.5.1-1）La≥（KN t ）/(nπdξf ms ψ) （7.5.1-2）式中 K —锚杆锚固体的抗拔拉安全系数，按表7.3.1选取;N t —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）；f mg —锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（KPa），通过试验确定；当无试验资料时，可按表7.5.1-1或表7.5.1-2取值；f ms —锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值（KPa），通过试验确定；当无试验资料时，可按表7.5.1-3取值；D —锚杆锚固段的钻孔直径（mm）；d —钢筋或钢绞线的直径（mm）；ξ—采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时，界面的粘结强度降低系数，取0.60～0.85。

ψ—锚固长度对粘结强度的影响系数；n —钢筋或钢绞线根数。

表7.5.1-1……表7.5.1-2…… 表7.5.1-3……7.5.2 锚固长度对粘结强度的影响系数ψ应由试验确定；无试验资料时，可按表7.5.2取值。

表7.5.1-2……7.5.3 岩石锚杆的锚固长度宜采用3～8m，土层锚杆的锚固长度宜采用6～12m。

当采用荷载分散型锚杆时，锚固长度可根据需要确定。

2 2 规范理解规范理解规范理解与应用与应用与应用—本节为对第1节所列相关规范的理解，如有不同见解请及时沟通交流。

2.2 关于锚固段长度的计算，四本规范《地基基础》、《高层岩土勘察》、《边坡》、《岩土锚杆》均有表述。

其中，《地基基础》、《高层岩土勘察》规定计算锚固体与岩石（土体）的锚固长度；而《边坡》、《岩土锚杆》规定除此计算外，尚应计算锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度，二者取大值。

2.2 关于锚杆钢筋截面面积的计算，《边坡》和《岩土锚杆》中规定了计算公式。

而《地基基础》和《高层岩土勘察》对此未作表述。

2.3 各规范比较：2.3.1 锚杆的承载力定义与使用：1 《地基基础》、《高层岩土勘察》中定义的“抗拔承载力特征值”，与我们在工程设计中的表述一致。

在计算锚固段长度时使用。

2 《边坡》中的“锚杆轴向拉力标准值”数值上与“承载力特征值”相等。

从概念上理解，类似于旧《桩基规范》与新《地基基础》并行时的“承载力标准值”与“承载力特征值”，二者相等。

“锚杆轴向拉力标准值”，在计算锚杆锚固体与地层的锚固长度时使用。

《边坡》中的“锚杆轴向拉力设计值”，等于“标准值”×1.3（分项系数）。

在计算锚杆钢筋截面面积、锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度时使用该值。

3 《岩土锚杆》中则为“锚杆的轴向拉力设计值”，定义为“锚杆在设计使用期内可能出现的最大拉力值”。

该规范中无“标准值”或“特征值”的定义和使用，且“设计值”参与计算时均乘以安全系数。

该定义不是遵循现行的《可靠度设计统一标准》。

《岩土锚杆》中所用锚杆计算的内容，均采用“设计值”乘以相应安全系数的方式。

2.3.2 锚固段长度：1 1 锚固体与岩石锚固体与岩石锚固体与岩石（（土体土体））的锚固长度的锚固长度：：《地基》： L≥Rt /(0.8πd 1f)《边坡》： La≥N ak /(ξ1πDf rb )《岩土锚杆》： La≥（KN t ）/(πDf mg ψ)1.a 三个公式中，Rt、N ak、KN t 的取值含义见2.3.1条。

其中，前两个公式中的Rt 与N ak 二者相等，较易理解。

而《岩土锚杆》中的“KN t ”则无法准确判断如何取值，但考虑其安全系数的设计方法，不管“N t ”其定义如何，可按“标准值”取值用于具体计算。

1.b 三个公式中，分母项中的系数大小各不相同。

《地基》中的“0.8”为经验系数；《边坡》中的“ξ1”为锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00；《岩土锚杆》中的“ψ”则为锚固长度对粘结强度的影响系数，ψ值应由试验确定，当无试验资料时，可按规范表7.5.2取值，锚固长度≤6m 时且为软岩或较软岩时ψ值≥1.0。

1.c 三个公式中，分母项中的f、f rb 、f mg 均表示锚固体与地层间的粘结强度，三本规范都规定“应通过试验确定”，无试验资料时参照规范中的建议数据。

《地基》中的f、《边坡》中的f rb 均为粘结强度特征值，与现行规范一致。

而《岩土锚杆》中的f mg 则定义为“粘结强度标准值”，该“标准值”与现行体系的“标准值”概念完全不同。

从《岩土锚杆》规范中无法确定其准确定义，但从条文说明及建议取值的大小看，应为“极限标准值”，类似于修订前的《桩基》规范。

《岩土锚杆》中f mg 可参照表7.5.1-1或表7.5.1-2，其数值远大于《边坡》或《地基》中的建议数值，一般可达2倍。

1.d 基于以上分析，在今后的锚杆设计中，对于“锚固体与岩石的锚固长度”， 建议遵循《地基》、《边坡》的规定。

对于难以理解和把握的《岩土锚杆》规范，不建议用于设计计算，以免因理解问题而出现设计错误。

2 2 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度锚固长度锚固长度：：《边坡》： La≥（r 0Na）/(ξ3nπdf b )《岩土锚杆》： La≥（KN t ）/(nπdξf ms ψ)对于公式含义的具体比较不再赘述，基于现行《可靠度》及相关规范的使用习惯，建议遵循《边坡》的规定。

3 按第1、2条规定计算的锚固长度应取大值。

2.3.3 锚杆钢筋截面面积：《边坡》： As≥(r 0Na)/(ξ2f y )《岩土锚杆》： As≥(K t N t )/f yk1 《边坡》中：r 0=1.0，Na=1.3N ak ，ξ2 =0.69（永久性锚杆）。

则：As≥(1.3N ak )/(0.69f y )2 《岩土锚杆》中：K t =1.6。

则As≥(1.6N t )/f yk3 当采用HRB400钢筋时，《边坡》中的“f y ”取值300，而《岩土锚杆》中“f yk ”取值400。

前者的计算结果为后者的1.57倍。

4 鉴于前面分析的原因，设计计算“锚杆钢筋截面面积”时，一律采用《边坡》中的规定。

不得采用疑义较多、不符合现行《可靠度》的《岩土锚杆》。

2011-01-19。