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基坑支护土层锚杆设计

作者:精益岩土网     2017年2月9日 21:35      转载请注明来自精益岩土网


《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6节对基坑支护中常用的土层锚杆的设计进行了规定。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.1条指出:土层锚杆锚固段不应设置在未经处理的软弱土层、不稳定土层和不良地质地段及钻孔注浆引发较大土体沉降的土层。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.2条指出:锚杆杆体材料宜选用钢绞线、螺纹钢筋,当锚杆极限承载力小于400kN时,可采用HRB335钢筋。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.3条指出:锚杆布置与锚固体强度应满足下列要求:

(1)锚杆锚固体上下排间距不宜小于2.5m,水平方向间距不宜小于1.5m;锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m。锚杆的倾角宜为15°~35°。

(2)锚杆定位支架沿锚杆轴线方向宜每隔1.0m~2.0m设置一个,锚杆杆体的保护层不得少于20mm。

(3)锚固体宜采用水泥砂浆或纯水泥浆,浆体设计强度不宜低于20.0MPa。

(4)土层锚杆钻孔直径不宜小于120mm。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.4条指出:锚杆设计应包括下列内容:

(1)确定锚杆类型、间距、排距和安设角度、断面形状及施工工艺;

(2)确定锚杆自由段、锚固段长度、锚固体直径、锚杆抗拔承载力特征值;

(3)锚杆筋体材料设计;

(4)锚具、承压板、台座及腰梁设计;

(5)预应力锚杆张拉荷载值、锁定荷载值;

(6)锚杆试验和监测要求;

(7)对支护结构变形控制需要进行的锚杆补张拉设计。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.5条指出:锚杆预应力筋的截面面积应按下式确定:

A≥1.35Nt/(γpfPt)

式中:Nt——相应于作用的标准组合时,锚杆所承受的拉力值(kN);

γp——锚杆张拉施工工艺控制系数,当预应力筋为单束时可取1.0,当预应力筋为多束时可取0.9;

fPt——钢筋、钢绞线强度设计值(kPa)。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.6条指出:土层锚杆锚固段长度(La)应按基本试验确定,初步设计时也可按下式估算:

LaKNt/(πDqs)

式中:D——锚固体直径(m);

K——安全系数,可取1.6;

qs——土体与锚固体间粘结强度特征值(kPa),由 当地锚杆抗拔试验结果统计分析算得。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.7条指出:锚杆应在锚固体和外锚头强度达到设计强度的80%以上后逐根进行张拉锁定,张拉荷载宜为锚杆所受拉力值的1.05倍~1.1倍,并在稳定5min~10min后退至锁定荷载锁定。锁定荷载宜取锚杆设计承载力的0.7倍~0.85倍。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.8条指出:锚杆自由段超过潜在的破裂面不应小于1m,自由段长度不宜小于5m,锚固段在最危险滑动面以外的有效长度应满足稳定性计算要求。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第9.6.9条指出:对设计等级为甲级的基坑工程,锚杆轴向拉力特征值应按本规范附录Y土层锚杆试验确定。对设计等级为乙级、丙级的基坑工程可按物理参数或经验数据设计,现场试验验证。