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锚杆设计

时间：2020-02-18 下载该word文档

锚杆设计

3锚杆设计

3.1锚杆选择

3.1.1 锚杆形式与材料选择
锚杆的形式应根据锚杆锚固段所处部位的岩土层类型、工程特征、锚杆承载力大小、锚杆材料和长度、施工工艺等条件。按表（）进行选择。

表（）锚杆选型
锚杆
特征锚固型式锚杆类别
锚杆承载锚杆
材料力设计值长度
（kN）（m）
应力况
备状注

锚杆钢筋＜450 ＜16 非预应力
超长时，施工安装难度较大锚杆土层锚钢绞线杆
丝
预超长力工方便杆体精轧螺纹钢筋
预400~800 ＞10 应力
防腐性好，施工安装方便
高强钢450~800 ＞10 应时施（Ⅰ、Ⅱ级）

锚杆钢筋＜450 ＜16 非预应力
超长时，施工安装难度较大锚杆钢绞线岩层锚杆丝
预超长力工方便预应杆体力防腐精轧螺纹钢筋
400~1100 ＞10 或性好，非施工预安装应方便力

根据边坡设计规范要求选择预应力土层锚杆。材料为钢绞线高强钢丝，锚杆承载力设计值450——800（kN），锚杆长度>10（m）。
（Ⅰ、Ⅱ级）
高强钢500~3000 ＞10 应时施

3.1.2 钢绞线种类的选择
锚杆总长度应为锚固段、自由段和外锚段的长度之和，并应满足下列要求： 1 锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算；预应力锚杆自由段长度应不小于5m，且应超过潜在滑裂面；
2 锚杆锚固长度应按式（）、（）进行计算，并取其中大值。同时，土层锚杆的锚固长度不应小于4m，且不宜大于10m；当计算锚固段长度超过上述数值时，应采取改善锚固段岩体质量、改变锚头构造或扩大锚固段直径等技术措施，提高锚固力。

表（）钢绞线抗拉、抗压强度设计值（N/mm）
抗拉强度抗压强度2种类二股三股钢绞七线股

fptkfptkfptkptk设计值（f或f）
ypy设计值（f或f）
ypyfptk=1720 =1720 =1860 =1820 =1720 1170 1170 1260 1240 1170 360 360 （f=1770）（1200）
fptkptk360 （f=1670）（1130）（f=1570）（1070）
ptk（f=1470）（1000）
ptk

3.2 锚杆设计计算

3.2.1 锚杆轴向拉力标准值和设计值的计算
NakHtk cosNaQNak
式中 Nak——锚杆的轴向拉力标准值（kN）；
Na——锚杆的轴向拉力设计值（kN）； Htk——锚杆所受水平拉力标准值（kN）； ——锚杆倾角（0）。此处取25；
Q——荷载分项系数，取1.30，当可变荷载较大时应按现行荷载规范确定。
3.2.2 锚杆轴向拉力标准值和设计值的计算
As0Na 2fy式中 As——锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积（m2）；
2——锚筋抗拉力工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性取0.92。此处取0.69；
0——边坡工程重要性系数；
fy,fpy——锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值（kPa）。
3.2.3锚杆锚固体与地层的锚固长度的确定
锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式要求：
laNak
1Dfrb式中 la——锚固段长度（m）；尚应满足构造要求；
； D——锚固体直径（m）frb——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（）取值；
1——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。此处取1.00。

表（）岩石与锚固体粘结强度特征值岩石类别极软岩软岩较软岩
frb值（kpa）岩石类别 135~180 180~380 380~550 较硬岩坚硬岩

frb值（kpa） 550~900 900~1300
注：1 表中数据适用于灌浆强度等级为M30；
2 表中数据仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验； 3 岩体结构面发育时，取表中下限值；
4 表中岩石类别根据天然单轴抗压强度fr划分：fy5Mpa为极软岩，5Mpafy15Mpa为软岩，15Mpafy30Mpa为较软岩，30Mpafy60