1、肋板式锚杆挡墙计算书一、1#肋板式锚杆挡墙段本段锚杆挡墙拟建肋板式锚杆挡墙组成。上部已建肋板式锚杆挡墙高约12.5m，下部拟建挡墙高 2.58.5m，上下两段挡墙坡率均为 1：0.3，岩层由泥岩组成，土质边坡，坡高 1520m，长约 500m，边坡安全等级为一级。岩体内有一组外倾结构面对边坡稳定影响较大，外倾结构面倾角 72，粘聚力50 kPa，内摩擦角 18。泥岩岩体等效内摩擦角标准值取 52，破裂角取外倾结构面倾角 72与 45+ /2中的较小值，可取 63.49。虽然本段挡墙上部为已建成锚杆挡墙，但因本次设计在现有挡墙下方开挖2.58.5m，会对现有挡墙产生较大影响，并且目前缺少已有挡墙
2、的设计资料，无法对已有挡墙施工后的整体稳定做出判断。因此设计中对整个坡面采用肋板式锚杆挡墙加固，已有挡墙作为边坡稳定的安全储备。设计采用锚杆水平间距 2.0m，竖向间距 2.5m，每束锚杆由 2根直径 28mm的二级钢筋组成，锚固长度 4.5m。计算模型如图 1所示。图 1 计算简图肋板式锚杆挡墙的计算过程如下：1 基本资料(1)边坡工程安全等级: 一级(2)边坡重要性系数 1.10(3)边坡变形控制要求: 很严格 (4)边坡几何参数 锚杆挡土墙高度 17.94(m)H坡顶覆土厚度 0(m) 1破裂面内坡顶坡顶建筑层数: 0 填土表面与水平面的夹角 31 ()边坡坡率 1：n -0.3 （俯斜
3、为正，仰斜为负）n(5)边坡力学参数 土体重度 20(kN/m3)2外倾结构面破裂角 72 ()外倾结构面粘聚力 50(kPa)sC外倾结构面内摩擦角 18 ()s岩体等效内摩擦角 52 ()e(6)锚杆参数 锚杆类别: 永久性锚杆普通钢筋种类 HRB=335 普通钢筋抗拉强度设计值 300 (MPa)yf水泥砂浆注浆强度: M30 地层与锚固体粘结强度特征值 150(kPa)rbf(7)采用规范：建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002) 2 侧向岩压力计算2.1 以等效内摩擦角按侧向主动土压力 (边坡规范 6.2.3)地表均布荷载标准值 20 (kN/m)q挡土墙墙背与水平面的夹角
4、=106.66 ()系数 1.091 2sinco1()qKH系数 0.0主动土压力系数0.0441aK主动土压力 174.88 (kN)211akaEH2.2 外倾硬性结构面侧向岩压力 (边坡规范 6.3.2)地表均布荷载标准值 20 (kN/m)q挡土墙墙背与水平面的夹角 =106.66 ()系数 1.091 2sinco1()qKH系数 0.228主动土压力系数-0.4272aK主动土压力 -1685 (kN)221akaEH2.3 侧向岩压力的确定根据地勘报告，边坡侧向岩压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土压力方法计算和以外倾结构面的参数按规范公式 6.3.2中的方法计算，取两种结果的较
5、大值。侧向岩压力 174.88 (kN)12max(,)kkaE边坡侧向岩压力受岩体等效内摩擦角侧向土压力控制。 2.4岩质边坡修正岩石压力侧向岩石压力 的修正系数=1.0 a1.0 174.88 (kN)aEak岩石主动土压力水平分力 172.56(kN)cos(90)tkaH3 锚杆计算3.1 锚杆轴向拉力值 锚杆倾角 =15()荷载分项系数 1.3 Q锚杆轴向拉力标准值 178.64(kN)cosaktNH锚杆轴向拉力设计值 232.23(kN)Qak3.2 锚杆选型 锚杆的水平间距 2.0(m)xjS锚杆的垂直间距 2.5(m) yj锚筋工作条件系数 0.69 2每孔锚杆的受力 58.
6、06(kN)aN锚筋抗拉强度设计值 =300000 (kPa)yf0.00028048 (m2)2QasyAf钢筋直径 28(mm)d计算钢筋根数 0.456 N设计钢筋根数 23.3 锚杆锚固体与地层的锚固长度锚固体直径 120(mm)D锚固体与地层粘结工作条件系数 1 锚杆轴向拉力标准值 45.91(kN)akN锚固段长度 0.812(m)1akarbNldf3.4 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度边坡重要性系数 1.0Q钢筋与砂浆粘结工作条件系数 0.6 3钢筋与砂浆粘结强度特征值 2400(kPa)bf多根钢筋折减系数: 0.85锚杆轴向拉力设计值 59.68(kN)aN锚固段长度 0.
7、388(m) 23Qaablndf3.5 确定锚杆锚固段长度理论设计锚固长度 0.8122(m)12max(,)ll设计锚固段长度 4.5(m)4 面板计算将锚杆视为支承，计算面板受力。根据每孔锚杆的受力除以其受力范围，即为面板的均布荷载。根据锚杆计算，锚杆的水平间距 2.0(m)，锚杆的垂直间距 2.5(m) xjSyjS边坡重要性系数 1.0Q每孔锚杆的受力 58.06(kN)aN面板的均布荷载 11.612(kN/m)q面板跨中弯距 5.806(kNm)28lM面板钢筋截面积 1357(mm2)sA通过配筋计算，采用钢筋 12150,面板厚度 250mm，双层配筋。二、1#肋板式锚杆挡墙
8、段本段锚杆挡墙由上部已建肋板式锚杆挡墙和下部拟建肋板式锚杆挡墙组成。上部已建肋板式锚杆挡墙高约 12.5m，下部拟建挡墙高 2.58.5m，上下两段挡墙坡率均为 1：0.3，岩层由泥岩组成。挡墙滑塌影响区内有 19层高居民楼，边坡损坏或发生大变形会产生严重后果，所以边坡安全等级为一级。岩体内有一组外倾结构面对边坡稳定影响较大，外倾结构面倾角 72，粘聚力50 kPa，内摩擦角 18。泥岩岩体等效内摩擦角标准值取 52，破裂角取外倾结构面倾角 72与 45+ /2中的较小值，可取 63.49。虽然本段挡墙上部为已建成锚杆挡墙，但因本次设计在现有挡墙下方开挖2.58.5m，会对现有挡墙产生较大影响
9、，并且目前缺少已有挡墙的设计资料，无法对已有挡墙施工后的整体稳定做出判断。因此设计中对整个坡面采用肋板式锚杆挡墙加固，已有挡墙作为边坡稳定的安全储备。设计采用锚杆水平间距 2.m，竖向间距 2.5m，每束锚杆由 3根直径 28mm的二级钢筋组成，锚固长度 5.0m。计算模型如图 2所示。图 2 计算简图肋板式锚杆挡墙的计算过程如下：1 基本资料(1)边坡工程安全等级: 一级(2)边坡重要性系数 1.10(3)边坡变形控制要求: 严格 (4)边坡几何参数 岩石锚杆挡土墙高度 18.97(m)H坡顶覆土厚度 0(m) 1破裂面内坡顶坡顶建筑层数: 19 填土表面与水平面的夹角 0 ()边坡坡率 1
10、：n -0.3 （俯斜为正，仰斜为负）n(5)边坡力学参数 岩石重度 24.5(kN/m3)1土体重度 20(kN/m3)2外倾结构面破裂角 72 ()外倾结构面粘聚力 50(kPa)sC外倾结构面内摩擦角 18 ()s岩体等效内摩擦角 52 ()e(6)锚杆参数 锚杆类别: 永久性锚杆普通钢筋种类 HRB=335 普通钢筋抗拉强度设计值 300 (MPa)yf水泥砂浆注浆强度: M30 地层与锚固体粘结强度特征值 150(kPa)rbf(7)采用规范：建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002) 2 侧向岩压力计算2.1 以等效内摩擦角按侧向主动土压力 (边坡规范 6.2.3)地表均布荷
11、载标准值 352.5 (kN/m)q挡土墙墙背与水平面的夹角 =106.66 ()系数 2.517 2sinco1()qKH系数 0.02cH主动土压力系数0.10231aK主动土压力 451.09 (kN)211akaEH2.2 外倾硬性结构面侧向岩压力 (边坡规范 6.3.2)地表均布荷载标准值 352.5 (kN/m)q挡土墙墙背与水平面的夹角 =106.66 ()系数 2.517 2sinco1()qKH系数 0.215主动土压力系数-0.3352aK主动土压力 -1477.87 (kN)221akaEH2.3 侧向岩压力的确定根据地勘报告，边坡侧向岩压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土
12、压力方法计算和以外倾结构面的参数按规范公式 6.3.2中的方法计算，取两种结果的较大值。侧向岩压力 451.09 (kN)12max(,)kkaE边坡侧向岩压力受岩体等效内摩擦角侧向土压力控制。 2.4岩质边坡修正岩石压力侧向岩石压力 的修正系数=1.35 a1.35 608.97 (kN)Ek岩石主动土压力水平分力 600.91(kN)cos(90)tkaHE3 锚杆计算3.1 锚杆轴向拉力值 锚杆倾角 =15()荷载分项系数 1.3 Q锚杆轴向拉力标准值 622.09(kN)cosaktNH锚杆轴向拉力设计值 808.71 (kN)Qak3.2 锚杆选型 锚杆的水平间距 2.0(m)xjS
13、锚杆的垂直间距 2.5(m) yj锚筋工作条件系数 0.69 2每孔锚杆的受力 202.18(kN)aN锚筋抗拉强度设计值 =300000 (kPa)yf0.0010744 (m2)2QasyAf钢筋直径 28(mm)d计算钢筋根数 1.745 N设计钢筋根数 33.3 锚杆锚固体与地层的锚固长度锚固体直径 180(mm)D锚固体与地层粘结工作条件系数 1 锚杆轴向拉力标准值 155.52(kN)akN锚固段长度 1.834(m)1arbldf3.4 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度边坡重要性系数 1.1Q钢筋与砂浆粘结工作条件系数 0.6 3钢筋与砂浆粘结强度特征值 2400(kPa)bf多根
14、钢筋折减系数: 0.7锚杆轴向拉力设计值 202.18(kN)aN锚固段长度 0.836(m) 23Qaablndf3.5 确定锚杆锚固段长度理论设计锚固长度 1.834(m)12max(,)ll设计锚固段长度 5.0(m)4 面板计算将锚杆视为支承，计算面板受力。根据每孔锚杆的受力除以其受力范围，即为面板的均布荷载。根据锚杆计算，锚杆的水平间距 2.0(m)，锚杆的垂直间距 2.5(m) xjSyjS边坡重要性系数 1.1Q每孔锚杆的受力 202.178(kN)aN面板的均布荷载 40.436(kN/m)q面板跨中弯距 22.24(kNm)28lM面板钢筋截面积 1357(mm2)sA通过配筋计算，采用钢筋 12150,面板厚度 250mm，双层配筋。
