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锚杆计算公式

教学资源|题库|学习文库-「普洱教育」来源: https://www.puerjy.cn 2020-02-22 23:45公式大全 990 ℃
拉力计算公式
(二)锚杆(索)设计 根据现场地质条件和地形特征,斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响,出露基岩破碎,裂隙发育,且距交通要道较近的特点,拟采用锚杆(索)对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固,以达到加固坡面,抑制风化剥落、崩塌的发生。通过现场调查及三维激光扫描数据分析,半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。 1.倾覆推力计算: 推力计算: 式中: k-后缘裂隙深度(m)。取11.1m; hv-后缘裂隙充水高度(m).取3.7m; H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离(m). 取15m; a-危岩带重心到倾覆点的水平距离(m),取3.4m; b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m),取6.8m; h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离(m),取7.2m; fk-危岩带抗拉强度标准值(kPa),根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4折减系数确定暴雨工况下190kPa; θ-危岩带与基座接触面倾角(°),外倾时取正,内倾时取负值; β-后缘裂隙倾角(°); K-安全系数取1.5; 2.锚杆计算

(1)锚杆轴向拉力设计值计算公式: , 式中 Nak -锚杆轴向拉力标准值(kN); Na -锚杆轴向拉力设计值(kN); Htk -锚杆所受水平拉力标准值(kN); α-锚杆倾角(°),设计取值为15°; γa-荷载分项系数,可取1.30; (2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式: 锚杆截面积: As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m2); 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; γ0-边坡工程重要系数,取1.0; fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值(kN),取300N/ mm; (3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式: (4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式: 锚固段长度按上述两个公式计算,并取其中的较大值。
式中: la-锚杆锚固段长度(m); frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值(kPa); fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值(kPa); D-锚杆锚固段的钻孔直径(m); d-锚杆钢筋直径(m); γ0 -边坡工程重要系数,取1.0; 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; ξ3-钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,对永久性取0.60,对临时性取0.72; 通过计算,得出: 或: 锚杆设计长度均为4m,采用Φ32螺纹钢筋作为锚筋,钻孔直径为110mm,全孔段M30水泥砂浆固结,共计132根;锚索设计长度为12m,采用4根φ15.20-1860钢绞线,钻孔直径110mm,M30水泥砂浆固结,锚固段长度不小于4m,共计30根。锚杆具体设计计算见表5.4-1~表5.4-4。 3.锚索计算: 采用预应力锚索治理边坡加固时,锚索提供的作用力主要有沿滑动面产生的抗滑力,及锚索在滑动面产生的法向阻力,对岩质边坡,设计锚固力  式中, 为荷载分项系数,可取1.30,;ehk为侧向岩土压力水平分力标准值;Sx、Sy分别为锚索水平间距和垂直间距。 式中,Eh为危岩体的水平推力。 设计锚索间距4 m,锚索支护段高度为10.1m,设计2排预应力锚索。 根据每孔锚索设计锚固力Pt和所选用的钢绞线强度,计算整治每延米滑坡所需锚索钢绞线的根数n,取安全系数Fs1=2.0,则 =3.39根, 为安全起见,该处单孔锚索钢绞线取4根。
设计采用锚索钻孔直径dh=0.11m,单根钢绞线直径d=0.0152m;注浆材料采用M30水泥砂浆,锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限粘结力置于弱风化的较硬岩中,锚孔壁对砂浆的极限剪切应力计为枣核状,锚固体设计安全系数Fs2=2.5。

(1)按水泥砂浆与锚索张拉钢材粘结强度计算锚固段长度 =1.58m

(2)按锚固体与孔壁的抗剪强度确定锚固段长度 =4.71m 锚索的锚固体长度采用两者中最大值4.71m,根据规范要求取为5m。
锚索总长度=锚固段长度+自由段长度+张拉段长度(取2.0m),自由段长度根据规范要求及工程经验取5m,因此锚索总长度设计为12m。 kpa;锚索锚固段kpa。锚索锚固段设 拉力计算公式。

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