锚杆挡墙计算书[12].doc

港城工业园D区319国道以北地块平场及道路工程

计算书

（锚杆挡墙）

计算：
校对：
审查：

林同棪国际工程咨询（中国）有限公司
设计证书号：AW150001482 市政甲级
2010年11月

目 录
1、工程概况 2
2、设计依据 2
3、设计参数 2
4、2#挡墙基础下岩质边坡破坏模式 3
5、设计方案 3
6、荷载计算 3
7、锚杆挡墙计算 4
7.1锚杆计算 4
7.2竖肋柱计算 6

12
1、工程概况
D区A线道路为重庆市港城工业园区内一条南北向城市次干道II级，道路全长0.96Km，标准路幅宽度22m，双向四车道。
2、设计依据
（1）由重庆南江地质工程勘察院2007年10月所作《重庆市港城工业园D区A线道 路工 程 地 质 勘 察 报 告（K0+0.000～K1+021.403）（ 一阶段详勘 ）》。
（2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（4）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；
（5）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029--2004）；
（6）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）；
3、设计参数
岩土参数建议值：
结构面抗剪强度指标：C=50KPa、ψ=18°；
填土压实度按有关规范取值；
边坡岩体破裂角：东侧53°，西侧；
墙基底摩擦系数：
人工填筑土 0.25；
亚粘土 0.20；
强风化泥岩 0.3；
弱风化泥岩 0.45；
强风化砂岩 0.35；
弱风化砂岩 0.50。
边坡开挖允许放坡率
人工填筑土： 1：1.5；
粘 质 土 ： 1：1.25；
强风化基岩： 1：0.75 弱风化基岩： 道路西侧 1：0.6 东侧1：0.75。
岩土物理力学参数建议
弱风化泥岩天然、饱和单轴抗压强度标准值分别为： 6.85Mpa、4.22 Mpa，块体密度平均值：2.57 g/cm3 ；抗拉强度平均值0.42Mpa ，粘聚力平均值：1.80 Mpa；内摩擦角平均值：37.2°，岩体等效内摩擦角取55°。
弱风化砂岩天然、饱和单轴抗压强度标准值分别为： 22.78Mpa、16.38 Mpa, 块体密度平均值： 2.48g/cm3；抗拉强度平均值2.88Mpa ，粘聚力平均值：9.30 Mpa；内摩擦角平均值：44.70°，岩体等效内摩擦角取55°。
亚粘土密度平均值： 1.93g/cm ，天然含水量平均值：24.4 %；天然孔隙比0.8；塑性指数15.0，液性指数0.2，粘聚力平均值：15.50 Kpa；内摩擦角平均值：6.9°。
4、2#挡墙基础下岩质边坡破坏模式
边坡岩层产状270°～273°∠50°～55°，主要发育两组裂隙，①185°∠80°，裂面平直，无充填，宽1～2mm，延伸长3～5m，裂隙间距0.8～3.00m，结合差。②144°～148°∠45°～48°，裂面较平，无充填，宽1～2mm，延伸长1～2m，裂隙间距2～5m，结合差。根据钻探揭露裂隙不发育，倾角70°～85°，结合较好，边坡类型为Ⅲ类。边坡为顺向坡，边坡稳定性受岩层层面控制。
5、设计方案
2#挡墙基础下岩质边坡段：
在2#挡墙（K0+430～K0+493.67）段，基础下岩质边坡高度约5.8～7m，为保证2#挡墙安全，需对挡墙基础下岩质边坡进行有效支挡，因此，采用板肋式锚杆挡墙进行边坡防护。
6、荷载计算
（1）锚杆挡墙墙背土压力计算
K0+430～K0+493.67段2#挡墙基础下岩质边坡侧边坡主动土压力，取代表性断面K0+460.224进行计算。
该段墙后岩体部分按6.2.3公式侧向土压力方法计算。
由6.2.3公式（按等效内摩擦角计算）计算主动土压力结果如下：
桩号
H
γ
α
β
δ
q
c
φ
Eak
eak
K0+460.224
6.2
25.7
100
0
15
452
0
55
171.36
30.71
表中: γ-边坡岩体的重度，（kN/m3）；
H-边坡的高度，（m）；
φ–岩体的内摩擦角，（°）；
c-岩体的粘聚力，（kPa）；
q -坡顶均布荷载，（kN/m）；
δ-岩石与挡墙背的摩擦角，（°）；
β-坡顶表面与水平面的夹角，（°）；
α–支挡结构墙背与水平面的夹角，（°）；
7、锚杆挡墙计算
7.1锚杆计算
锚杆挡墙上侧压力分布如《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）图8.2.5侧压力分布图所示，侧向岩土压力水平分力强度标准值按8.2.5式计算：
对岩质边坡 ehk＝Ehk/0.9H
对土质边坡 ehk＝Ehk/0.875H
ehk——侧向岩土压力水平分力强度标准值，kpa；
Ehk——侧向岩土压力水平分力标准值（参考《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002第8.2.2式），kN/m）；
H——挡墙高度，m。
锚杆轴向拉力设计值（按照连续梁进行计算得）：
Ng =T/cosα
T——锚杆的水平拉力设计值，kN；
Ng——锚杆的轴向拉力设计值，kN
α——锚杆倾角，度；
杆钢筋面积（按GB50330-2002第7.2.2式计算）：

As——锚杆钢筋截面积，m2
fy——锚筋抗拉强度设计值，Ⅱ级钢筋300kpa，Ⅲ级钢筋360kpa；
——建筑边坡重要性系数，一级边坡取1.1。
——锚筋抗拉工作系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92。
锚固段长度（按GB50330-2002第7.2.2式、7.2.3式计算）：

Lm——锚固段长度，m；
D——锚固体直径，m；
qe——地层与锚固体粘结强度特征值，土或强风化岩层80kpa；中风化岩层300 kpa；
ξ1——锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00，临时性锚杆取1.33。

Lg——锚筋与砂浆的锚固长度，m；
d——锚筋直径，m；
n——钢筋根数，根；
——边坡重要性系数；
qg——钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值，2100kpa；
——钢筋与粘结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。
钢筋结果见下表：
桩号
H
γg
fy
ξ2
γo
α
Sxj
Syj
ehk
Ng
As
实配钢筋
K0+460.224
6.2
1.3
300
0.69
1.10
15
2
2
30.71
188.85
1004
2Φ28
HRB335钢筋
锚固长度结果见下表：
桩号
支护
形式
ξ1
ξ3
qe
qg
D
实配钢筋
Lm
Lg
锚固长（m）
K0+460.224
BL
1.00
0.60
180
2400
150
2根Φ28HRB335钢筋
2.2
0.8
6.0
根据计算表结果得锚杆锚固长度：板肋式锚杆挡墙锚杆锚入中风化岩层6.0m。
7.2竖肋柱计算
（1）板肋式锚杆挡墙（BL）肋柱计算:
BL肋柱计算以K0+460.224为控制剖面，荷载取61.42KN/m:
1 计算简图：

2 计算条件：
荷载条件:
均布恒载 : 61.42kN/m 活载准永久值系数: 0.50
均布活载 : 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%
梁容重 : 25.00kN/m3 计算时考虑梁自重: 不考虑
恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40

配筋条件:
抗震等级 : 非抗震 纵筋级别 : HRB335
混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB335
配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 25mm
面积归并率 : 30.0% 下部保护层厚度 : 25mm
最大裂缝限值: 0.200mm 挠度控制系数C : 200
截面配筋方式: 双筋

3 计算结果：
单位说明:
弯 矩:kN.m 剪 力:kN
纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m
裂 缝:mm 挠 度:mm
-----------------------------------------------------------------------
梁号 1: 跨长 = 2000mm B × H = 400mm × 500mm
左 中 右
弯矩(+) : 0.000 26.533 0.000
弯矩(-) : 0.000 0.000 -33.167
剪 力: 66.333 -16.584 -99.500

上部纵筋: 400 400 429
下部纵筋: 429 429 429
箍 筋: 458 458 458

上纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
下纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
箍筋实配: 4D14@250(2463) 4D14@250(2463) 4D14@250(2463)
腰筋实配: 2D16(402) 2D16(402) 2D16(402)

裂 缝: 0.000 0.030 0.040
挠 度: 0.000 0.291 0.000

最大裂缝:0.040mm<0.200mm
最大挠度:0.291mm<10.000mm(2000/200)
-----------------------------------------------------------------------
梁号 2: 跨长 = 2000mm B × H = 400mm × 500mm
左 中 右
弯矩(+) : 0.000 8.292 0.000
弯矩(-) : -33.167 0.000 -33.167
剪 力: 82.917 0.000 -82.917

上部纵筋: 429 400 429
下部纵筋: 429 429 429
箍 筋: 458 458 458

上纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
下纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
箍筋实配: 4D14@250(2463) 4D14@250(2463) 4D14@250(2463)
腰筋实配: 2D16(402) 2D16(402) 2D16(402)

裂 缝: 0.040 0.010 0.040
挠 度: 0.000 0.022 0.000

最大裂缝:0.040mm<0.200mm
最大挠度:0.022mm<10.000mm(2000/200)
-----------------------------------------------------------------------
梁号 3: 跨长 = 2000mm B × H = 400mm × 500mm
左 中 右
弯矩(+) : 0.000 26.533 0.000
弯矩(-) : -33.167 0.000 -0.000
剪 力: 99.500 16.584 -66.334

上部纵筋: 429 400 429
下部纵筋: 429 429 429
箍 筋: 458 458 458

上纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
下纵实配: 4D12(452) 4D12(452) 4D12(452)
箍筋实配: 4D14@250(2463) 4D14@250(2463) 4D14@250(2463)
腰筋实配: 2D16(402) 2D16(402) 2D16(402)

裂 缝: 0.040 0.030 0.000
挠 度: 0.000 0.291 0.000

最大裂缝:0.040mm<0.200mm
最大挠度:0.291mm<10.000mm(2000/200)
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4 所有简图：

根据计算结果，采用竖肋采用4D16HRB335钢筋，对称配筋，箍筋采用2d12@150的RB335钢筋，锚杆水平拉力设计值为N=182.417KN。
（2）板肋式锚杆挡墙（BL）面板计算:
面板计算以K0+460.224为控制剖面，荷载取30.71KN/m:
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1 计算条件
板长: 2.00(m), 板宽: 2.00(m), 板厚: 300(mm)
板容重: 0.00(kN/m3), 恒载分项系数: 1.35, 板自重荷载: 0.00(kN/m2)
均布荷载: 30.71(kN/m2)
砼强度等级: C30, 纵筋级别: HRB335
混凝土保护层: 25(mm), 配筋计算as: 30(mm), 泊松比: 0.20
支撑条件:
四边 上:简支 下:简支 左:简支 右:简支

角柱 左下:无 右下:无 右上:无 左上:无

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2 计算结果
(1)跨中: [水平] [竖向]
弯矩 5.4 5.4
面积 643(0.21%) 643(0.21%)
实配 D12@160(707) D12@160(707)

(2)四边: [上] [下] [左] [右]
弯矩 0.0 0.0 0.0 0.0
面积 643(0.21%) 643(0.21%) 643(0.21%) 643(0.21%)
实配 D12@160(707) D12@160(707) D12@160(707) D12@160(707)

(弯矩单位:kN.m/m, 配筋面积:mm2/m, 构造配筋率:0.21%)
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根据计算结果，上下侧面板钢筋均采用D12@120HRB335钢筋，对称配筋。