重庆山区道路锚杆挡土墙边坡支护设计计算书

'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：xx国际工程咨询（中国）有限公司2010年11月12 目录1、工程概况22、设计依据23、设计参数24、2#挡墙基础下岩质边坡破坏模式35、设计方案36、荷载计算37、锚杆挡墙计算47.1锚杆计算47.2竖肋柱计算612 1、工程概况D区A线道路为xx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xx南江地质工程勘察院2007年10月所作《xx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》（JTGD30-2004）；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；12 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、4.22Mpa，块体密度平均值：2.57g/cm3；抗拉强度平均值0.42Mpa，粘聚力平均值：1.80Mpa；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、16.38Mpa,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：9.30Mpa；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：15.50Kpa；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。12 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HγαβδqcφEakeakK0+460.2246.225.7100015452055171.3630.71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/0.875Hehk——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/cosαT——锚杆的水平拉力设计值，kN；Ng——锚杆的轴向拉力设计值，kNα——锚杆倾角，度；杆钢筋面积（按GB50330-2002第7.2.2式计算）：12 　　　　　　　　　　As——锚杆钢筋截面积，m2fy——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300kpa；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Hγgfyξ2γoαSxjSyjehkNgAs实配钢筋K0+460.2246.21.33000.691.10152230.71188.8510042Φ28HRB335钢筋锚固长度结果见下表：桩号支护ξ1ξ3qeqgD实配钢筋LmLg锚固长12 形式（m）K0+460.224BL1.000.6018024001502根Φ28HRB335钢筋2.20.86.0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：12 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:HRB33512 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=2000mmB×H=400mm×500mm左中右弯矩(+):0.00026.5330.000弯矩(-):0.0000.000-33.167剪力:66.333-16.584-99.500上部纵筋:400400429下部纵筋:429429429箍筋:458458458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:0.0000.0300.040挠度:0.0000.2910.000最大裂缝:0.040mm<0.200mm最大挠度:0.291mm<10.000mm(2000/200)-----------------------------------------------------------------------梁号2:跨长=2000mmB×H=400mm×500mm左中右弯矩(+):0.0008.2920.000弯矩(-):-33.1670.000-33.167剪力:82.9170.000-82.917上部纵筋:429400429下部纵筋:429429429箍筋:458458458上纵实配:4D12(452)4D12(452)4D12(452)12 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:0.0400.0100.040挠度:0.0000.0220.000最大裂缝:0.040mm<0.200mm最大挠度:0.022mm<10.000mm(2000/200)-----------------------------------------------------------------------梁号3:跨长=2000mmB×H=400mm×500mm左中右弯矩(+):0.00026.5330.000弯矩(-):-33.1670.000-0.000剪力:99.50016.584-66.334上部纵筋:429400429下部纵筋:429429429箍筋:458458458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:0.0400.0300.000挠度:0.0000.2910.000最大裂缝:0.040mm<0.200mm最大挠度:0.291mm<10.000mm(2000/200)-----------------------------------------------------------------------4所有简图：12 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:==================================================================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:HRB33512 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---------------------------------------------------------------------------2计算结果(1)跨中:[水平][竖向]弯矩5.45.4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0.00.00.00.0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%)---------------------------------------------------------------------------12 END========================================================根据计算结果，上下侧面板钢筋均采用D12@120HRB335钢筋，对称配筋。12'