明挖过江隧道抗浮桩及抗浮计算
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计算单元柱跨lx(mm)74002600计算单元柱跨ly(mm)82002600抗水板厚度(mm)300900钢筋强度设计值fy(N/mm 2)360544.00混凝土强度等级C30541.00混凝土容重(kN/m3)25 5.00顶板堆土容重(kN/m3)180.80柱子截面(mm)600 1.4修正后特征值fa(Kpa)350抗浮锚杆220基础钢筋保护层厚度(mm)5015.5水浮力qw(kN/㎡)23.0结构配重(kN/㎡)52.7整体抗浮判断满足二、当整体抗浮不满足要求时,抗浮锚杆数量计算标准跨上部配重G=3046kN 水浮力S=1396kN 锚杆数量n=-7.50根实际锚杆数量7 根实设锚杆数量满足水浮力荷载分项系数1.00抗水板自重分项系数1.00抗水板的荷载设计值q wj =15.50kN/㎡四、q >q +q 时,且整体抗浮满足时独立基础配筋计算基础等效边长a=√axay 2600mm等效跨度L=√lxly 7790mm1、沿独立基础周边均匀分布的线荷载q e =q wj (l x l y -a x a y )/2(a x +a y )80.36kN/m扣除抗浮板自重后净浮力(kN)独立基础抗浮设计条件qw>qs+qa,需要考虑ax(mm)ay(mm)厚度(mm)0.000绝对标高(m)抗浮设计水位绝对标高(m)底板顶标高(m)混凝土折算总厚度(m)顶板覆土厚度(m)抗拔承载力(kN)对独基加防水板基础的设计.doca/L=0.33平均固端弯矩系数k=0.0524m e =kq wj l x l y =49.28kN.m/max方向ay方向M A2=[q e (b-d)/2+m e ]l=337.08337.08kN.m V A2=q e l=208.94208.94kN 4、扣除水浮力后基底反力对独立基础的内力M A1=218.82218.82kN.m V A1=869.70869.70kN 5、基础配筋面积ax方向ay方向M338.33338.33kN.m 每米宽配筋473473mm 2/m V910.00910.00kN M 555.90555.90kN.m 每米宽配筋776776mm 2/mV1078.641078.64kN 1350.01350.0mm 2/m x方向总弯矩Mx510.17kN.m/m y方向总弯矩My 599.56kN.m/m 方向截面位置弯矩(kN)每米配筋(mm 2)弯矩(kN)每米配筋(mm 2)边支座负弯矩168.3525320.4131端跨中正弯矩132.64185112.24156基础最小配筋率钢筋面积qw<qs+qa时qw>qs+qa时,且整体抗浮满足时柱下板带跨中板带x方向端跨8/)3/2(2ce y x y b l ql M -=8/)3/2(2ce x y x b l ql M -=。
文章编号:1000G033X (2020)12G0067G03收稿日期:2020G02G10基金项目:科技创新基金项目(K C J J 2020G19)作者简介:尤㊀潇(1988G),男,陕西榆林人,工程师,硕士研究生,主要从事公路工程设计与企业运营管理工作.城市下穿隧道抗浮桩标准化设计研究尤㊀潇,王君鹭,刘㊀罡,苟㊀超(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安㊀710065)摘㊀要:为了解决城市下穿隧道抗浮桩的设计算法不统一的问题,研究了抗浮桩设计的标准化流程,对抗浮稳定性计算中的关键问题进行总结梳理,明确了抗浮设防水位㊁抗浮桩抗拔承载力特征值合理确定方法及抗拔承载力验算方法,可为相关下穿隧道的抗浮桩设计计算提供相应的参考.关键词:城市下穿隧道:抗浮桩;标准化设计;抗浮验算中图分类号:U 414.03㊀㊀㊀文献标志码:AR e s e a r c ho nS t a n d a r d i z e dD e s i g no fA n t i Gf l o a t i n gP i l e f o rU r b a nU n d e r pa s sT u n n e l Y O U X i a o ,WA N GJ u n Gl u ,L I U G a n g,G O U C h a o (C C C CF i r s tH i g h w a y Co n s u l t a n t sC o .L t d .,X i a n710065,S h a a n x i ,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t os o l v e t h e p r o b l e mt h a t t h ed e s i g na l g o r i t h mo f a n t i Gf l o a t i n gpi l e f o ru r b a n u n d e r p a s s t u n n e l w a sn o tu n i f o r m ,t h es t a n d a r d i z e d p r o c e s so fa n t i Gf l o a t i n g p i l ed e s i gn w a s s t u d i e d .T h ek e yp r o b l e m s i na n t i Gf l o a t i n g s t a b i l i t y c a l c u l a t i o nw e r e s u m m a r i z e da n ds o r t e do u t .T h er e a s o n a b l ed e t e r m i n a t i o n m e t h o do fa n t i Gf l o a t i n g w a t e rl e v e la n da n t i Gf l o a t i n g p i l eu pl i f t b e a r i n g c a p a c i t y c h a r a c t e r i s t i c v a l u e s ,a n du p l i f t b e a r i n g c a p a c i t y c h e c k i n g ca l c u l a t i o nm e t h o d a r e d e f i n e d ,w h i c h c a n p r o v i d e t h e c o r r e s p o n d i n g r e f e r e n c e f o r t h e r e l a t e d a n t i Gf l o a t i n g p i l e c a l c u l a t i o n f o r t h eu n d e r pa s s t u n n e l .K e y w o r d s :u rb a nu n d e r p a s s t u n n e l :a n t i Gf l o a t i n g p i l e ;s t a n d a r d i z e d d e s i g n ;a n t i Gf l o a t i n gc h e c k i n g c a l c u l a t i o n0㊀引㊀言近年来,城市机动车保有量增长迅猛,城市道路交通关键节点的拥堵问题日益突出,许多城市在主干道交叉点修建下穿隧道,打造地下空间,以立体交叉的手段解决城市道路交通关键节点拥堵问题.而城市下穿隧道在施工及运营期间存在抗浮稳定的问题,抗浮稳定性不满足要求时需要进行抗浮设计.在常用的抗浮措施中,尤以抗浮桩应用最为广泛[1G3].目前,围绕抗浮桩设计计算的相关研究虽然不少,但其中关于如何合理确定抗浮设防水位[4G5]㊁抗拔桩单桩承载力[6G7]㊁抗浮荷载[8G15]等关键问题,不同设计人员的计算方法各异.抗浮桩设计涉及岩土工程㊁结构工程等专业范畴,相关专业规范中的规定也不完全统一;抗浮设计缺乏系统的理论依据和标准化的流程,本文就城市下穿隧道抗浮桩设计标准化中存在的一些问题进行探讨,为城市下穿隧道抗浮桩标准化设计提供参考.1㊀抗浮设防水位抗浮水位的合理确定在抗浮设计计算中尤为重要,抗浮水位选取偏安全,对结构承受的地下水的浮力估计不足,在施工㊁运营阶段会引起结构上浮㊁底板开裂等破坏,严重影响行车安全,甚至引发事故.反之,抗浮水位选取偏保守,会增加抗浮工程量,增加工程造价,造成不必要的浪费.多本规范都有关76于抗浮水位的相关规定,«岩土工程勘察规范»(G B50021 2018)规定:当水文地质条件对基础抗浮有重大影响时,宜进行专门的水文地质勘察,提供用于计算地下水浮力的设计水位.广东省标准«建筑地基基础设计规范»(D B J15G31 2016)规定:地下水的设防水位应取建筑物设计年限内(包括施工期)可能产生的最高水位.且在条文说明中表述,如果岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位时,地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高.文献[4]指出地下水位的变化受大气降雨㊁地下水的补给㊁水的径流排泄等自然因素等的影响,同时也受到人为因素的干扰,因此地下水位变幅较大,需要对工程沿线的含水层分布及层间水力联系进行详细勘察,综合确定更合理的抗浮设防水位.勘察报告即使给出勘察期间的水位,与近年水位和历史最高水位也存在很大误差.综上,地下工程的抗浮设防水位既不是勘察期间内的水位㊁也不是工程所在地区的常年最高水位.文献[5]认为抗浮设防水位应为工程使用期间的最高洪水位,若此水位高出地表,则抗浮设防水位即为工程地表位置.抗浮水位确定为地表的方法在工程设计中被普遍接受,在多数情况下计算结果偏安全,且简单易行.2㊀抗浮验算隧道施工阶段和使用阶段的荷载不同,根据«道路隧道设计规范»(D G /T J 08G2033 2008)规定,隧道结构在施工和使用阶段应分别进行抗浮验算.并给出了施工阶段和使用阶段隧道结构自重及上覆土层有效压重的荷载分项系数.验算公式如下G kN w ,kȡk(1)式中:G k ㊁N w ,k ㊁k 分别为隧道结构自重及压重之和㊁浮力作用值㊁抗浮稳定系数.根据规范明挖现浇段,使用阶段不考虑侧墙土体摩阻力时k =1.05.关于隧道结构自重及压重的荷载分项系数取值,不同设计人员取值不完全一致.文献[5]与文献[8]取值0.9,文献[9]指出在抗浮稳定性计算中,荷载作用效应应该承载能力极限状态下的基本组合考虑,分项系数为1.0.3㊀抗浮桩设计3.1㊀抗浮桩桩长与根数的确定当前抗浮设计中的常用方法是对下穿隧道分段进行抗浮设计,综合考虑桩间距㊁结构尺寸等,确定抗浮桩根数n ,计算荷载效应基本组合计算单根抗浮桩的基桩拔力N k .N k =N w ,k -G k k æèçöø÷/n (2)㊀㊀«建筑桩基技术规范»(J G J94 2018)规定,群桩呈非整体破坏时抗拔承载力按下式验算.N k ɤT u k/2+G p (3)T u k =ðλi qs i k u i li(4)式中:T u k 为基桩的抗拔极限承载力标准值;G p 为基桩自重,地下水位以下取浮重度;λi 为抗拔系数;q s i k 为桩侧表面第i 层土的抗压极限侧阻力标准值;u i为桩身周长;l i 为各土层厚度.«公路桥涵地基与基础设计规范»(J T G33632019)规定,摩擦桩单桩轴向受拉承载力容许值[R t ]按下列公式计算.[R t ]=0.3u ðni =1αi l i qi k (5)式中:q i k 为桩侧第i 层土的侧阻力标准值;u 为桩身周长;a i 为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数.«建筑桩基技术规范»(J G J 94 2018)中基桩抗拔承载力特征值[R ]取基桩的抗拔极限承载力标准值的一半,即[R ]=0.5ðλi qs i k u i l i (6)㊀㊀对比公式(5)㊁(6),基桩抗拔承载力容许值的求解思路一致,系数取值不同.参考两规范后,抗浮桩承载力特征值或容许值[R ]计算公式为:㊀[R ]=m i n (0.3u ðn i =1αi l i q i k ,0.5ðλi qs i k u i l i )(7)在此基础上结合抗拔承载力验算公式N k ɤ[R ]+G p(8)㊀㊀通过试算求解抗浮桩根数与桩长.3.2㊀抗浮桩配筋及裂缝验算«建筑桩基技术规范»(J G J 94 2018)中5.8.7和«混凝土结构设计规范»(G B50010 2010(2015版))中6.2.22对钢筋钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定N ɤf y A s +f p yA p (9)式中:N 为荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值,即N =1.2N k ;f y ㊁f p y 分别为普通钢筋㊁预应力钢筋的抗拉强度设计值;A p 分别为普通钢筋㊁预应力钢筋的截面面积.据此进行抗浮桩的配筋设计.86于此同时,还需依据«混凝土结构设计规范»(G B50010 2010(2015版))中3.4.5的结构构件裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值与7.1.2对抗浮桩进行最大裂缝宽度的验算.7.1.2规定:按荷载效应的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算.ωm a x =αc r ψσs E s 1.9c s +0.08d e q ρt e æèçöø÷(10)σs =N k/A s (11)式中:ωm a x 为最大裂缝宽度;αc r 为构件受力特征系数;ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;σs 为按荷载标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力;E s 为钢筋的弹性模量;C s 为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离;d e q 为受拉区纵向钢筋的等效直径;ρt e 为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率.对于抗浮工程桩裂缝验算,N k 值取抗浮桩承载力特征值[R ].对抗浮桩设计流程进行梳理,给出标准化设计流程图.图1㊀抗浮设计流程4㊀结㊀语(1)抗浮设防水位的确定在城市下穿隧道抗浮桩设计中至关重要,应根据详细水文地质勘察结果确定,若勘察报告未给出抗浮设防水位参考值,偏于安全考虑,抗浮水位可取为地表.抗浮桩抗拔承载力特征值可按«建筑桩基技术规范»和«公路桥涵地基与基础设计规范»分别计算,选择较为保守的承载力计算结果,且抗浮桩提供的抗拔力应包含基桩自重.隧道结构的抗浮验算应分施工阶段和使用阶段分别进行验算,采用不同的抗浮安全系数.(2)抗浮桩标准化设计流程中有1组关键变量即抗浮桩的根数与桩长,结合计算公式(2)㊁(7)㊁(8)可知对于改组变量存在多解,增加桩数可减小桩长,反之亦然.因此,如何确定最优化的桩数与桩长组合,对提高抗浮桩设计的合理性和经济性有重要的意义.设计人员在实际工程中,可在施工图设计阶段对此问题作进一步的探讨,寻求即可保证工程安全可靠施工运营又经济合理的抗浮设计,对初步设计进行深度优化.(3)配筋与裂缝控制同样是抗浮桩设计的核心问题,根据计算公式(2)㊁(8)㊁(9)确定抗浮桩的配筋的同时,尚需满足裂缝验算,需要认真对待,确保抗浮桩设计计算的安全准确.参考文献:[1]㊀曾国机,王贤能,胡岱文.抗浮技术措施应用现状分析[J ].地下空间,2004,24(1):105G109,142.[2]㊀郜东明,谭跃虎,马伟江.地下结构的抗浮分析[J ].岩土工程界,2006,9(7):60G62.[3]㊀刘发前.地下结构抗浮设计讨论[J ].城市道桥与防洪,2010(6):211G213,243.[4]㊀郑伟国.地下结构抗浮设计的思路和建议[J ].建筑结构,2013,43(5):88G91.[5]㊀袁正如.地下工程抗浮设计中的几个问题[J ].地下空间与工程学报,2007,3(3):519G521.[6]㊀周倩茹.城市地下隧道抗浮设计与分析[J ].城市道桥与防洪,2019(5):298G301,34.[7]㊀黄志才,李㊀嵩,潘㊀丹.某下穿铁路的U 型槽抗浮设计[J ].土工基础,2019,33(2):159G161.[8]㊀阳㊀芳.狮子洋隧道明挖敞开结构抗浮设计[J ].铁道工程学报,2009,26(10):64G68.[9]㊀姚晓励.地下道路抗浮桩设计思考[J ].市政技术,2017,35(2):34G36,40.[10]㊀罗永磊.城市下穿隧道明挖段抗浮桩设计的关键问题探讨[J ].广东土木与建筑,2019,26(3):58G60,64.[11]㊀陈锦剑,王建华,范㊀巍,等.抗拔桩在大面积深开挖过程中的受力特性分析[J ].岩土工程学报,2009,31(3):402G407.[12]㊀华㊀昆.地下建筑结构抗浮桩的应用及施工技术[J ].浙江建筑,2009,26(5):35G37,40.[13]㊀李松柏,李宏泉.城市立交隧道结构抗浮设计与计算分析[J ].公路隧道,2008(2):18G21.[14]㊀贾志清.明挖隧道结构抗浮设计新思路[J ].铁道建筑技术,2011(5):21G24.[15]㊀刘继国,郭小红,程㊀勇,等.临海浅埋富水地层明挖隧道抗浮稳定性研究[J ].岩土工程学报,2014,36(S 2):274G278.[责任编辑:杜卫华]96。
隧道结构检算计算书一.E型截面结构厚度为:底板厚120cm,侧墙底厚120cm,侧墙顶厚为55cm,抗拔桩径为100cm。
采用荷载-结构法检算结构内力,基坑高度H=8.8m。
计算软件:midas civil(2006)取土的重度值:γ=20kN/m3;1、荷载计算:(计算断面取埋深最大处计算,水土分算)(1)侧水压力ew1=0kN/mew2=γw⨯H⨯ω=10⨯8.8⨯0.5=44kN/m(2)侧土压力et1=0kN/met2=λ⨯(γ-γw)⨯H=0.33⨯(20-10)⨯8.8 =29.04kN/m基底水浮力Pw =γw⨯(h1+H)⨯ω=10⨯(1.2+8.8)⨯0.5=50kN/m(3)边墙顶地面超载:qcz=20kN/m边墙汽车冲击荷载:冲击系数μ=20/(80+L)=20/(80+14)=0.213qcj =qcz⨯μ=20⨯0.213=4.26 kN/m汽车超载引起侧压力 ecz =qcz⨯λ=20⨯0.33=6.6 kN/m汽车冲击荷载引起侧压力 ecj=qcj⨯λ=4.26⨯0.33=1.41 kN/m (4)无地下水情况侧土压力et1=0kN/met2=λ⨯γ⨯H=0.33⨯20⨯8.8=58.1kN/m。
(5)地层抗力地层抗力是用地层弹簧来模拟的。
地层抗力系数根据土层条件确定,按温克假定计算。
在计算中,消除受拉的弹簧。
结合相近工程地质资料,弹性抗力系数取K=50MN/m32、荷载工况(1)、自重(2)、侧土压力(3)、侧水压力(4)、基底浮力(5)、无地下水时侧土压力(6)、汽车超载和冲击引起侧压力其中1~5为永久作用,6为可变作用。
3、计算简图如下图所示。
计算简图计算模型中采用梁单位模拟隧道结构的侧墙、底板和抗拔桩,在底板两端设置2个水平和竖向的约束,模拟抗浮牛腿的作用,侧墙、底板和抗拔桩分别设置土弹簧约束模拟地层对结构的作用,在计算中消除受拉的弹簧结构受力,计算所取纵向5m的平面框架有限元模型,相应的荷载在每延米数值的基础上。
抗拔桩抗浮计算书一、工程概况:本工程±0.00相对标高为100.55m,依据地质勘查报告,抗浮设计水位为98.00m,即±0.00以下2.55m。
本工程主楼为地上16层,地下两层,抗浮满足要求,不需要进行抗浮计算;本工程副楼为地上三层,地下两层,对于纯地下两层地下室,由于上部无建筑物,无覆土,现进行抗浮计算如下:二、浮力计算基础底板顶标高为:-(4.5+5.4+0.4)=-10.30m基础底板垫层底标高为:-(4.5+5.4+0.4+0.6+0.15)=-11.05m浮力为F浮=rh=10x(11.05-2.55)=85KN/m²1.主楼地上16层,能满足抗浮要求,不做计算;2.副楼抗浮计算:(副楼立面示意如下图)副楼地上3层部分,面积为401m²故上部三层q1=(486+550+550)x9.8/401=38.76KN/ m²地下一层面荷载为:q2=16 KN/ m²地下二层面荷载为:q3=14 KN/ m²基础回填土垫层:q4=15x0.4=6 KN/ m²基础底板:q5=25x0.6=15 KN/ m²则F抗= q=38.76+16+14+6+15=89.76KN/ m²F抗/F浮=89.76/85=1.056>1.05故副楼有地上3层部分不需要设置抗拔桩副楼立面示意3.对地上无上部结构的纯地下车库(下图阴影所示):F抗=16+14+6+15=51 KN/ m²F1=F浮-F抗=85-51=34 KN/ m²既不满足抗浮要求,需要设计抗拔桩进行抗浮三、抗拔桩计算依据《建筑桩基技术规范》第5.4.5条N k≤2T uk+Gp抗拔桩桩型采用钻孔灌注桩,桩经采用d=600mm桩顶标高为筏板底标高:89.50m,桩长L=15m。
依据《建筑桩基技术规范》,地质报告,抗拔系数λ=0.51) 群桩呈非整体破坏时,基桩的抗拔极限承载力标准值Tuk=∑λi q siku il i=0.5x70x1.884x15 =989.1 KNG p=AL γ=(25-10)x 41x ∏x 6.02x15=63.6 KN 则2T uk +G p =21.989+63.6=558.15 KN 综上考虑,Nk=500KN则抗拔桩数n=NF k1xAA1区域需要桩数n 1=500341353x =92.01 取≥93根 A2区域需要桩数n 1=50034112x =7.616 取≥8根A3区域需要桩数n 1=50034343x =23.32 取≥24根平面桩布置示意图如下平面桩布置示意图四、 桩对筏板冲切计算框架柱对于基础筏板h=600mm 时,冲切不满足的情况下,加设刚性上柱墩,经复核,满足冲切要求,详见基础计算书 对于桩冲切筏板,计算如下:抗拔桩承载力特征值R a=500KN即F L=500KN依据《混凝土结构设计规范》6.5.1条F L≤0.7βhηf t u m h0βh =1.0 ft=1.71N/mm²u m=4x1200=4800mm h0=600-50=550mmη1=0.4+βs2.1=0.4+22.1=1.0η2=0.5+uhms40α=0.5+4800455020xx=0.5+0.573=1.073η= min[η1η2]=1.0则0.7βhηf t u m h0=0.7x1.0x1.71x1.0x4800x550=3160KN >F L即桩冲切筏板满足要求五、桩间筏板局部抗浮计算对于桩间支座处筏板,按纯浮力进行配筋复核按无梁楼盖进行计算,桩为支座,l x=3.6m,l y=3.6m采用经验系数法:X、Y向M0=81q lx l y²=85x3.6x3.6²/8=495.72KN·m最大支座截面弯矩M=0.5M0=248 KN·m(柱上板带)A s=M/(0.9fy h0)=248x106/(0.9x360x550)=1392mm²(3.6m宽范围内)每延米:387 mm²<基础筏板构造配筋=0.15xh=900 mm²即筏板配筋满足要求六、桩身配筋1)按正截面配筋率0.65%xA =1838mm²2)按轴心受拉,抗拔桩所需配筋百分比N=500x1000/360=1389mm²A s=fy综合取A s=8∅18=2036 mm²满足要求。
地下室整体抗浮计算,标准跨抗浮计算(地下室底板标高-8.350)抗浮水位高程为8.450,±0.00对应的高程为11.600,底板标高为-8.350相对的高程为3.250。
恒载总值46.35每平方抗浮力11.15kN/m2整体抗浮情况:F/W=0.80609因为F/w小于1.05,因此需要做抗浮设计.按上面的表格计结果,每平方米抗浮力为5.75kN/m2标准跨的抗拔配桩:8x8跨:F=5.75x8x8=713.6kN/m2,可采用ZH04a,抗拔力Rat=2400kN地下室整体抗浮计算,标准跨抗浮计算(水池部分)(地下室底板标高-8.350)抗浮水位高程为8.450,±0.00对应的高程为11.600,底板标高为-8.350相对的高程为3.250。
恒载总值36.95每平方抗浮力20.55kN/m2整体抗浮情况:F/W=0.64261因为F/w小于1.05,因此需要做抗浮设计.按上面的表格计结果,每平方米抗浮力为 kN/m28x8跨:F=0.75x8x8=1315.2kN/m2,可采用ZH04a,抗拔力Rat=2400kN地下室整体抗浮计算,标准跨抗浮计算(地下室底板标高-8.350)商铺抗浮水位高程为8.450,±0.00对应的高程为11.600,底板标高为-8.350相对的高程为3.250。
恒载总值31.25每平方抗浮力18.75kN/m2整体抗浮情况:F/W=0.625因为F/w小于1.05,因此需要做抗浮设计.按上面的表格计结果,每平方米抗浮力为25.45kN/m2标准跨的抗拔配桩:8x8跨:F=29.2x6x9=1012.5kN/m2,可采用ZH04a,抗拔力Rat=2000kN地下室整体抗浮计算,标准跨抗浮计算(地下室底板标高-9.350)抗浮水位高程为8.450,±0.00对应的高程为11.600,底板标高为-9.350相对的高程为2.250。
抗浮计算书(19根)第一种1. 配重总重量:212.1m 2*1*26=5514.6KN 。
2. 石方占比为30%:5514.6*0.3=1654.38KN ,取1700KN.3. 共19根锚杆,每根锚杆取值:1700/19=89KN ,取100KN 。
4. (1.6*100)/400=0.4m 2,400m m 2,取1 ∅25=490.9m m 2。
5. (2.2*100)/(1*1*3.14*0.025*2000*1.0)=220/157=1.4M ,取2.0m 。
第二种● 配重总重量:212.1m 2*1*26=5514.6KN 。
● 石方占比为40%:5514.6*0.3=2205.84KN ,取2206KN. ● 共19根锚杆,每根锚杆取值:2206/19=116KN ,取120KN 。
● (1.6*120)/400=0.48m 2,480m m 2,取1 ∅25=490.9m m 2。
● (2.2*120)/(1*1*3.14*0.025*2000*1.0)=264/157=1.68M ,取2.0m 。
21404400351000*6.1mm f N K A yk t t s ==≥mm mm f d n KN L mst a 750020700.1*4.2*6.0*25**3351000*2<==≥πψξπ21404400351000*6.1mm f N K A yk t t s ==≥mm mm f d n KN L mst a 750020700.1*4.2*6.0*25**3351000*2<==≥πψξπ6.锚杆抗拔承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)得 r r t h fu R ξ=依据规范取值得:经验系数8.0=ξ砂浆与岩石的粘结强度特征值kPa f 500=锚入锚固端嵌入岩层中的长度m mm h r30.1130010013==⨯=(取13倍锚杆直径计算)则:KN h fu R r r t 28.16330.110.014.35008.0=⨯⨯⨯⨯==ξ抗浮计算书(21根)第一种6. 配重总重量:212.1m 2*1*26=5514.6KN 。
管桩抗浮及承重承载力计算1.抗浮验算:1.1底板面-3.9501.结构自重:覆土1.0m : 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m): 25×0.25=6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m): 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(59.4-40.75)×7.8×7.8=1134kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩, 桩长24m 单桩设计抗拔承载力:∑+=p i si i s p d G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.1×15+7.3×20+3.9×50+5.7×55) +π×0.4×0.08×13×24=358.5kN+31.3=390kN单根柱下抗拔桩根数=1134/390.0=2.90取3根1.2底板面-3.301.结构自重:覆土1.0m : 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m): 25×0.25=6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m): 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(4.8-0.5)×10=51.6kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(51.6-40.75)×7.8×7.8=660kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩, 桩长24m 单桩设计抗拔承载力:∑+=p i si i s pd G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.6×15+7.3×20+3.9×50+5.1×55) +π×0.4×0.08×13×24=346.4kN+31.3=377.8kN单根柱下抗拔桩根数=660/377.8=1.747取2根1.3靠外墙处抗浮计算(以-3.95算)1.结构自重:ΣN=40.75 kN/m 2每沿米40.75×5.1/2=103.9kN/m外墙自重0.3×25×3.55=26.625 kN/m外挑土重0.5×16×4.8=38.kN/m合计168.5 kN/m2.水浮力 F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2每沿米59.4×5.1/2=151.4kN/m∵F 浮<ΣN ∴满足抗浮要求靠外墙抗浮满足要求,可不打桩,考虑沿外墙下每1~2跨打一根桩,以保持整个车库的变形协调。
抗浮桩计算+有实列----难得啊!一般抗浮计算:(局部抗浮)1.05F浮力-0.9G自重<0 即可(整体抗浮)1.2F浮力-0.9G自重<0 即可如果抗浮计算不满足的话,地下室底板外挑比较经济同意以上朋友的观点,一般增大底版自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多【原创】抗浮锚杆设计总结抗浮锚杆设计总结1 适用的规范抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文,《建筑地基基础设计规范GB50007---2002》中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》有关锚杆的部分可以参考使用,不过最好只用于估算,锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定,有一些锚杆构造做法可以参考。
对于锚杆估算,推荐使用《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》,对于岩土的分类较细,能查到一些必要的参数。
2 锚杆需要验算的内容1)锚杆钢筋截面面积;2)锚杆锚固体与土层的锚固长度;3)锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度;4)土体或者岩体的强度验算;3 锚杆的布置方式与优缺点1) 集中点状布置,一般布置在柱下;优点:可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力;由于锚杆布置集中,对于地下室底板下的外防水施工也比较方便;对于个别锚杆承载力不足的情况,由于有较多的锚杆分担,有很强的抵抗力。
缺点:要求锚固于坚硬岩体中,不适用于软岩与土体,破坏往往是锚固岩体的破坏;由于局部锚杆较密,锚杆施工不方便;地下室底板梁板配筋较大。
2) 集中线状布置,一般布置于地下室底板梁下;优点:由于锚杆布置相对集中,对于地下室底板下的外防水施工也比较方便;对于个别锚杆承载力不足的情况,由于有较多的锚杆分担,有较强的抵抗力。
缺点:不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力(个人认为考虑的话偏于不安全,对于跨高比小于6的底板梁,可以适当考虑上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力),要求锚固于较硬岩体中,不适用于软岩与土体;地下室底板板配筋较大。