矿用锚索设计计算书
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xxxxx煤矿锚索支护选型验算计算单位:xxx技术科计算日期:2011年1月16日我矿掘进巷道采用锚杆(锚索支护),为确保支护的有效性,保证矿井安全生产,我矿技术部门特对采取的掘进工作支护方式进行了验算。
一、锚杆(索)长度计算: L=KH+L 1+L 2式中 L---------锚杆(索)长度,m; H----------自然平衡拱高度,m; K----------安全系数,一般取K=2;L 1---------锚杆(索)锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.5m; L 2---------锚杆(索)在巷道中的外露长度,一般取0.1m 。
H= fB2=526.4⨯=0.46(岩巷) H=fB 2=326.3⨯=0.6(煤巷) 式中 B--------巷道开掘宽度,取最大4.6m; f---------岩石坚固系数,砂岩取5,煤层取3。
则岩巷L=2×0.46+0.5+0.1=1.52m , 煤层顶板L=2×0. 6+0.5+0.1=1.80m 。
2、锚杆(索)间、排距计算锚杆(索)间、排距计算,按间、排距相等布置,取其 α=γKH Q式中 α---------锚杆(索)间排距,m;Q--------锚杆(索)设计锚固力,100KN/根;H----------自然平衡拱高度,岩巷取0.46m ,煤巷取0.6m; γ----------被悬吊砂岩的容重,岩巷取25.48kN/m 3,煤巷取13.5kN/m 3;K---------安全系数,一般取2; α=48.2546.02100⨯⨯=2.07m(岩巷)α=5.136.02100⨯⨯=2.48m(岩巷)通过以上计算,我矿掘进工作面采用直径15.4mm 、长度3.5m 的锚索,间、排距均为1m,能够保证矿井的支护安全。
但当围岩稳定性较差时,锚索的间排距都缩小为0.8m,不得大于0.9m,且顶板破碎时,采用挂梁配合锚索支护。
XXX挡墙加固工程计算书计算:校审:审定:XXXX设计研究院xx 年xx月一、边坡岩土设计技术参数选取说明:1、设计范围:xx高切坡2、设计依据《xx加固工程工程地质勘察报告》《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)3、设计使用年限50年,安全等级2级。
4、岩性层面及裂隙关系:该地段位于xx向斜东南翼边缘部,单斜构造,岩层产状130º∠18º~20º。
发育两组早期节理:LX1为倾向节理,节理面产状300°~320°∠35°~65°,LX2为走向节理,节理面产状为10°~25°∠55°~65°,节理裂隙闭合较好,贯通性较差。
裂隙不太发育,岩体较完整。
5、边坡的分段:根据边坡的高度,将整个边坡分为二段,主体为7米高,部份高度为10米,分别采用1-1’,2-2’剖面作为计算剖面。
6、计算参数取值:边坡的主要岩性以强~中风化泥岩、砂岩为主:岩石重度:γ=25.5KN/m3边坡重要性系数:γ=1.1强风化粉砂岩:φ=18 o,c=50KPa=55°岩体等效内摩擦角:φd二、支护锚索设计1、1-1’剖面设计(AB和CD区段代表剖面)(1)、按岩体等效内摩擦角计算侧向土压力1.1 基本资料1.1.1 工程名称: 1-11.1.2 挡土结构的高度 h = 7m,主动土压力增大系数ψc = 1.0,挡土墙墙背的倾角α = 90°1.1.3 地表均布荷载标准值 q = 30kN/m,边坡对水平面的坡角β =0°1.1.4 岩土的重度γ = 19.0kN/m,土的粘聚力 c = 0kN/m,墙背土的等效内摩擦角φ =30°,土对挡土墙背的摩擦角δ = 15°1.2 挡土墙主动土压力系数κa挡土墙在土压力作用下,其主动压力系数应按基础规范式 L.0.1-1 计算:κa = {Sin(α+β)/[Sinα*Sin(α+β-φ-δ)]^2}*{κq*[Sin(α+β)*Sin(α-δ)+Sin(φ+δ)*Sin(φ-β)]+2*η*Sinα*Cosφ*Cos(α+β-φ-δ)-2*[(κq*Sin(α+β)*Sin(φ-β)+η*Sinα*Cosφ)*(κq*Sin(α-δ)*Sin(φ+δ) +η*Sinα*Cosφ)]^0.5}1.2.1 κq = 1+[2*q/(γ*h)]*[Sinα*Cosβ/Sin(α+β)]= 1.151.2.2 η= 2 * c /(γ * h) = 2*0/(25.5*8.7) = 01.2.3 令 A = Sin(α+β)/[Sinα*Sin(α+β-φ-δ)]^2= 21.2.4 令 B =κq*[Sin(α+β)*Sin(α-δ)+Sin(φ+δ)*Sin(φ-β)]= 1.5181.2.5 令 C = 2*η*Sinα*Cosφ*Cos(α+β-φ-δ)= 01.2.6 令 D =κq*Sin(α+β)*Sin(φ-β)+η*Sinα*Cosφ= 0.5751.2.7 令 E =κq*Sin(α-δ)*Sin(φ+δ)+η*Sinα*Cosφ=0.7861.2.8 κa = A * [B + C - 2 * (D * E) ^ 0.5] = 0.3471.3 主动土压力合力标准值 EaEa =ψc * 0.5 * γ * h ^ 2 * κa = 161kN(2)、锚杆配筋计算ehk=Ehk/H/0.85=27KN/m2锚索竖向设置二排,倾角为30°,肋柱水平间距5m。
取值1-1剖面设锚处每孔锚索或锚杆承担的滑坡推力设计值F n (kN)83.6滑动面内摩擦角φ(°)15锚索或锚杆与滑动面相交处,滑动面与水平面夹角α(°)20锚索或锚杆与水平面的夹角β(°)2098.26522锚索或锚杆轴向拉力设计值Nt(kN)109.2锚筋抗拉强度设计值fy(KPa)330000结构重要性系数γ0 1.1锚索或锚杆抗拉工作系数ξ2,0.69计算每孔锚索钢绞线或锚杆总面积As(mm²)527.5计算每孔锚索钢绞线或锚杆根数n2.91单根钢绞线或钢筋公称面积A (mm ²)181.5单根钢绞线或钢筋公称直径d (mm )15.2选用钢绞线或锚杆根数1锚固体直径d h (mm)90锚索与水泥砂浆粘结强度设计值f b (KPa )2400钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ30.6锚固段长度L SA (m)0.15锚索锚固段为枣核状时,Lsa(m)1.75锚固体与锚孔孔壁粘结强度特征值f rb (kPa)200锚固体与地层粘结工作条件系数ξ11锚固段长度Lm (m ) 1.93锚 索 或 锚 杆 计 算 表锚索或锚杆轴向拉力设计值Nt(kN)锚索或锚杆与水泥砂浆粘结强度,确定锚固段长度L sa (m)按锚固体与锚孔孔壁的粘结强度,确定锚固段长度L m (m)数据名称竖向间距la 排数取值取值362-2剖面3-3剖面74073615150.26179920200.34906620200.349066788.6784.6126000012600001.1 1.10.690.69997.7992.789.67.27.189.6139.0139.015.215.288170170295029500.60.61.12 1.121.28 1.28200200117.387.35表度L sa (m)度Lm (m)cos tan )sin(φβα++=n ak F N a t p N n 20ζγ=b s t o sa f d N r L πξ3≥rb b t m f d N L πξ1≥)cos(tan )βαφβα+++n F。
附录二支挡结构计算书1.支挡结构计算书 (2)1.1支撑形式 (2)1.2 1-1剖面锚索设计: (2)1.2.1设计锚固力的计算及锚索的间距确定: (2)1.2.3 锚固体设计计算 (3)1.2.4外锚结构设计 (3)1.2.5锚具的选取 (4)1.2.1设计锚固力的计算及锚索的间距确定: (4)1.2.3 锚固体设计计算 (5)1.2.4外锚结构设计 (5)1.2.5锚具的选取 (5)1.支挡结构计算书1.1支撑形式选取锚索对滑坡体进行加固,锚固技术能够充分发挥岩土体自身强度和自承能力,与岩土体共同作用。
其次通过对锚杆施加预应力,能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态,有利于岩土体的稳定性。
1.2 1-1剖面锚索设计:1-1剖面锚索加固示意图:)cos(tan )sin(θαϕθαλ+++=F T 式中:F------滑坡下滑力(KN ),T------设计锚固力(KN ),ϕ------滑动面内摩擦角(°);θ-------锚索与滑动面相交处滑动面倾角(°);α-------锚索与水平面的夹角(锚固角),以下倾为宜,不宜大于45°,一般为15°-30°,也可按照下式计算:θϕβ-++++︒=)1(212145A A A A------锚索的锚固段长度与自由段长度之比;λ-----折减系数,与边坡岩性及加固厚度有关,在0-1之间选取。
1.2.1设计锚固力的计算及锚索的间距确定:1-1剖面锚索设置在第19滑块,受到设计滑坡推力1628.512KN ,锚固角22°,锚索与滑动面相交处倾角为16°。
采用φ15.2mm 钢绞线,强度标准值1860Mpa ,截面积139mm 2。
可得T=2122.56KN设计锚索间距d=4m ,锚杆排数n=4,则每孔锚索设计锚固力为 Nt=4*d T =44*56.2122=2122.56KN 1.2.2 拉杆设计锚杆安全系数K=1.8,每股钢绞线的截面积139mm 2,拉杆所需钢绞线股数为: 15139*18601000*56.2122*8.1139*139====ptk f KNt A m 采用15束φ15.2mm 钢绞线的锚索。
8200进风系统巷支护参数计算按巷道断面为5.7×3.6m 进行验算,采用υ22×2200mm 锚杆配合球形钢托板,锚索采用υ17.8×9300mm 进行支护。
1、用解析法确定单体锚杆的支护参数(按单体锚杆悬吊作用计算)(1)锚杆长度L 的确定:L=l 1+l 2+l 3式中:l 1—锚杆外露长度,考虑配合钢带支护,l 1取100mm ,l 2—取普氏免压拱高(b ),f=5,l 2=b=B /2f (f ≥3时) 顶f H B b ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒245tan 2ω(f ≤2时) f —岩石坚固性系数B —巷道跨度,5.7ml 2=B /2f=5.7/2×5=0.57ml 3—深入稳定岩层长度,按锚固粘结力(πd τc l 3)等于杆体屈服或拉断承载力(t d σπ24)而得的公式估算: l 3=ct d τσ4=22×335/4×5=368mm 或 l 3=c td τσ4=22×445/4×5=489.5mm 式中:d —锚杆直径,22mm ;σt —杆体材料的设计抗拉强度,υ22mm 螺纹钢锚杆设计屈服强度为335Mpa ,抗拉强度为455Mpa 。
τc —锚杆与树脂的粘结强度,螺纹钢与砂岩取5.0 Mpa 。
所以锚杆长度 L= l 1+l 2+l 3=100+570+368=1038mm 或L= l 1+l 2+l 3=100+570+489.5=1159.5mm我们取值锚杆长度2200mm 。
(2)按锚杆杆体承载力与锚固力等强度原则确定锚杆直径d锚杆锚固力Q 等于锚杆杆体承载力P ,P=t d σπ24,由P=Q 得:式中:Q —按矿现场锚固力拉拔试验数据取t=85000N ;σt —锚杆杆体材料的设计抗拉强度,υ22mm 螺纹钢锚杆设计抗拉强度为455Mpa 。
15mm 0154.0104550085013.113.16==⨯==m Qd t σ 所以锚杆直径选择为22mm 大于15mm 可满足支护需要。
某某边坡加固锚索格构设计计算书一、计算说明二、计算依据由《边坡工程处治技术》(赵明阶、何光春、王多垠编著,人民交通出版社)中“第7章格构加固边坡的设计与施工”和《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)和地质勘察资料进行边坡格构加固设计计算。
三、计算所需基本资料1、计算锚固荷载所需的计算参数①稳定系数:取Fs=1.2;②滑动面(带)容重γ值:取γ=19KN/m3(饱和容重为23.47KN/m3);③滑面强度参数c、φ值:取c=7.2KPa,φ=29°。
2、格构的结构设计与计算①两锚索之间的格构梁的长度ι:取ι=4m;②格构梁尺寸:取b×h=60mm×60mm;③C25混凝土:弯曲抗压强度设计值f cm=13.5×103KN/m2,轴心抗压强度设计值f c=11.9×103KN/m2;④钢筋受拉、压设计强度:Ⅰ级钢筋f y=f y'=210×103KN/m2,Ⅱ级钢筋f y =f y'=300×103 KN/m2。
四、计算1、锚固荷载的计算根据实际情况,本边坡具有连续的潜在滑动面,所以采用条分法稳定性进行锚固荷载反算。
取一个条块作为独立分析单元,其上的作用力包括坡面荷载Q、条块重力W、锚索预应力L、剪切面反力N、抗滑力S以及条间作用力E和V。
根据竖向平衡可以得到:Ncosαi-W-Q-(V i-V i+1)-L i sinβ+Ssinαi=0 (公式1)式中的抗滑力S可以表示为抗剪强度与安全系数的比,因此可以解出滑面的法向力:边坡的安全系数:为了简化计算,忽略条间作用力;如果坡面荷载为0,则上式变为:mα=cosαi+tgφi sinαi/kαi——条块滑面倾角;b i——条块滑面长度;β——锚索倾角;c i,φi——滑面强度参数,通常假定原整个滑面是均匀分布的。
取出滑坡剖面,分为两个条块,计算模型如下图1由滑坡剖面计算模型图1,将各参数代入公式4,反算锚固荷载L见下表1。
****高速公路第***合同段里程桩号: **~*** 锚索张拉计算书编制:复核:审核:***有限公司***合同段项目经理部锚索张拉计算书1.编制依据1.1《***合同段两阶段施工图设计》;1.2《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006);1.3《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTGF80/1-2004);1.4其他现行法律、法规、标准等。
2.工程简介**合同段主线共设置锚索框架梁三处,设计每束6根钢绞线,锚索钢束采用符合国标《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)标准的低松弛高强度钢绞线,公称直径为15.24㎜,截面积140mm²,抗拉强度标准值f pk=1860MPa,弹性模量E p=1.95×105MPa。
预应力钢绞线设计吨位650KN,控制张拉力为设计的1.05~1.1倍,即最大控制张拉力为715KN。
待混凝土强度达到设计强度的80%并且混凝土养生时间达到7天后方可进行张拉。
所有钢束均采用单根单端张拉,则单根钢绞线控制张拉力为δK=119.17KN,千斤顶工作长度按0.35m计算。
张拉顺序:0→0.1δK(初应力值作延伸量的标记)→0.3δK(测延伸量)→1.0δK(持荷5分钟、测延伸量)→δ锚固。
3.张拉设备⑴25t千斤顶二台;⑵压力表一只;⑶千斤顶回归方程:y=0.2156x-0.4(其中y表示油表读数,x表示张拉力)。
4.计算公式及参数预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:△L=P P×L/(A P×E P)式中:P P—预应力筋张拉力(N);L —预应力筋的长度(mm)(自由长度+实际工作长度);A P—预应力筋的截面面积(mm2),取140mm2;E P—预应力筋的弹性模量(N/mm2),取1.95×105N/mm2。
①当张拉力δ=0.1δK=11.917KN时,油表读数为y=0.2156x-0.4=2.2MPa;②当张拉力δ=0.3δK=35.751KN时,油表读数为y=0.2156x-0.4=7.3MPa;③当张拉力δ=1.0δK=119.17KN时,油表读数为y=0.2156x-0.4=25.3MPa;预应力筋张拉伸长量见附件。
参数说明计算参数输入数值单孔设计张拉力(KN)P S 520520520520L 128000280002800028000L 224000240002400024000L 320000200002000020000ΔL 197.7777777897.7777777897.7777897.7777778ΔL 283.8095238183.8095238183.8095283.8095238ΔL 369.8412698469.8412698469.8412769.8412698ΔL 1-213.9682539713.9682539713.9682513.968254ΔL 2-313.9682539713.9682539713.9682513.968254给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下钢绞线束应力σ680.952381680.952381680.9524680.952381给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下单根钢绞线束荷载(N)P 95333.3333395333.3333395333.3395333.3333单根钢绞线束的截面面积(mm 2)A 140140140140钢绞线的弹性模量E 195000195000195000195000分布差异张拉之第一步级张拉荷载增量(KN)△P 127.2380952427.2380952427.238127.2380952分布差异张拉之第二步级张拉荷载增量(KN)△P 259.0158730259.0158730259.0158759.015873回归方程A值A 0.03390.03390.03390.0339回归方程B值B0.190.190.190.19张拉力参数1△P 12△P 1△P 2P S *12.5%2△P 2张拉力X(KN)27.2380952454.4761904859.0158730265118.031746压力表值Y(Mpa)0.733371429 1.656742857 1.8106380952.01353.81127619自由端长度(mm)各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下伸长量(mm)各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的差异伸长量(mm)520520********* 2800028000280002800028000 2400024000240002400024000 2000020000200002000020000 97.7777897.7777897.7777897.7777897.77778 83.8095283.8095283.8095283.8095283.80952 69.8412769.8412769.8412769.8412769.84127 13.9682513.9682513.9682513.9682513.96825 13.9682513.9682513.9682513.9682513.96825 680.9524680.9524680.9524680.9524680.9524 95333.3395333.3395333.3395333.3395333.33 140140140140140 195000195000195000195000195000 27.238127.238127.238127.238127.2381 59.0158759.0158759.0158759.0158759.01587 0.03390.03390.03390.03390.0339 0.190.190.190.190.19 P S*25%P S*50%P S*75%P S*100%P S*110% 130260********* 4.2178.62413.03117.43819.2008。
锚杆计算书锚杆计算书本计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
1.地质勘探数据如下:—————————————————————————————————————序号h(m) (kN/m3) C(kPa) (°) 计算方法土类型1 5.00 19.00 10.00 12.00 水土合算填土2 5.00 19.20 27.30 23.70 水土合算填土3 5.00 19.00 16.00 27.00 水土合算填土4 5.00 19.20 12.00 32.00 水土合算填土5 5.00 20.40 89.00 19.00 水土合算填土—————————————————————————————————————表中:h为土层厚度(m), 为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa), 为内摩擦角(°)。
基坑外侧水标高-0.50m,基坑内侧水标高-10.30m。
2.基本计算参数:地面标高0.00m,基坑坑底标高-9.30m,支撑分别设置在标高-2.00m、-5.00m处,计算标高分别为-2.50m、-5.50m、-9.30m处。
侧壁重要性系数1.00。
3.地面超载:—————————————————————————————————————————序号布置方式作用区域标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m —————————————————————————————————————————4.锚杆设计参数:—————————————————————————————————————————序号水平拉力(kN)标高(m) 锚孔直径(m) 锚固角度(°)锚杆间距(m) 安全系数1 63.00 -2.00 0.15 15.00 1.50 1.502 80.00 -5.00 0.15 15.00 1.50 1.50—————————————————————————————————————————一、第一阶段,第1层拉锚的计算:参照规范要求,锚杆的拉力设计值取支点计算力乘以侧壁重要系数的1.25倍。
3.标准段MBZ3-DFL-015钻孔计算(锚索)---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]----------------------------------------------------------------------各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ][ 内力取值 ]箍筋计算:上部剪力设计值V=547.10(kN)中间部位剪力设计值V=1546.65(kN)根据《混凝土结构设计规范》第6.3.15条b=1.76r=1144mmh0=1.6r=1040mm上部选取φ10@150箍筋:Asv=2×79=158mm根据《混凝土结构设计规范》第6.3.4条Vcs=0.7f t bh0+f yv A sv h0/s=1486.7kN > V=547.10kN,满足要求!中部选取φ10@100箍筋:Asv=2×79=158mm根据《混凝土结构设计规范》第6.3.4条Vcs=0.7f t bh0+f yv A sv h0/s=1634.6kN > V=1546.65kN,满足要求!---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆计算 ]---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆参数 ][ 锚杆内力 ]锚杆内力值均为水平向反力(未考虑锚杆倾角),在设计图纸中转换为锚杆轴向力。
一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。
二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。
三、按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L = KH + L1 + L2式中:L — 锚杆长度m ;H — 冒落拱高度m ;K — 安全系数,一般取K=2;L1 — 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.5m ; L2 — 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m ; 其中:H =f B2式中:B — 巷道开掘宽度;f —岩石坚固性系数,砂岩取 ;则L=2、锚杆间排距计算,通常间排距相等,取a :a =KHr Q式中:a — 锚杆间排距,m ;Q — 锚杆设计锚固力, KN/根;H —冒落拱高度,取m;r —被悬吊砂岩的重力密度,取KN/m3;K —安全系数,一般取K=2;3、锚杆锚固长度计算:L0 = LD21 /(D2-D22)式中:L--锚固剂长度,为500mm。
D--钻孔直径,为32mm。
D1—树脂锚固剂直径,为28mmD2--锚杆内径,为20mm .四、锚索间排距的确定:L=nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]式中:L—锚索排距,m;B—巷道最大冒落宽度,m;H—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取米;γ—岩体容重,取KN/m3 ;L1—锚杆排距,米;F1—锚杆锚固力,取KN;F2 —单根锚索的极限破断力,取210KN;θ—角锚杆与巷道顶板的夹角,85o;n—锚索排数,取;考虑巷道宽度,间距取米,排距取米,符合理论计算要求。
五、1、锚索长度确定:L=L1+L2+L3+L4 式中L ——锚索总长度L1——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; L2——需要悬吊的不稳定岩层,取 mL3——上托盘及锁具的厚度,取0.2mL4——需要外露的张拉长度,取0.35m 按GB J86—1985要求2、锚索锚固长度L1按下式确定:L1≥K ×2411f f D 式中 K ——安全系数 取K=2D1——锚索钢绞线直径 取 mmf1——钢绞线抗拉强度, N /mm 2f2——锚索与锚固剂的粘合强度,取10N /mm 23、锚索数目的确定 N=K ×1P W 式中 N ——锚索数目K ——安全系数P1——锚索的最低破断率286.5kNW ——被吊岩石的自重,kN4、W=B ×∑h ×∑r ×D 式中B ——巷道掘进宽度,取最大宽度 m 计算∑h——悬吊岩石厚度,取m∑r——悬吊岩石平均容重kN/m2D——锚索间排距,取不大于锚索长度的1/2 取m浅析规则式植物造景和自然式植物造景苏旺指导老师:汪小飞(黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)摘要:本文分析了规则式植物造景和自然式植物造景,和他们各自的造景特色和主要适用在什么场合。
预应力锚索拉施工技术方案一、工程概况本合同段K0+580-K0+720段左侧挖方边坡设计为预应力锚索格构体系,锚索采用6φj15.2预应力锚索,框架梁采用3×3m。
该段左侧路堑边坡地质比拟复杂,情况主要为:左侧边坡上为山坡荒地,下伏地层为三叠系松子坎组〔Tsz〕,岩性为灰白、浅紫光红色薄~中厚层泥质白云岩、为较硬岩,破碎岩体,边坡岩体类型为IV级。
开挖后易发生滑动、碎落和小规模溜滑。
为了保证边坡的稳定,需立即进展力。
二、施工依据1、"混凝土构造工程规"GB50666--2011;2、依据交通部颁发的"公路工程质量检验评定标准"〔JTGF80-2004〕2004版;3、依据省建筑工程勘察"施工图设计文件";4、"预应力筋用锚具、夹具和连接器"GB/T14370;5、现行国家标准"预应力混凝土用钢绞线"GB/T5224。
三、施工日期2012年4月15日~2013年5月25日四、人员配置技术员1名、技术工人2人、普工6人五、设备配置六、施工方法拉首先为验证锚索锚固力是否符合设计文件要求,拉前进展单锚抗拔试验,切忌不能将千斤顶配合钢板直接在边坡上试验,从而导致抗拔力失真。
拉设备必须采用专用设备,并送相应资质单位标定,检验合格前方可投入使用。
待锚孔的水泥浆和格构混凝土到达设计强度才能进展锚索预拉。
拉采用"双控法〞即采用拉系统出力与锚索体伸长值来综合控制锚索应力,以控制油表读书为准,用伸长值校核,实际伸长值与理论值差异应在±6%以说明拉正常,否那么应查明原因并采取措施前方可进展拉。
拉步骤:锚索采用单根拉,拉程序按两次四级执行,每级按设计拉力的1/4拉,两次拉时间间隔不小于一天,拉顺序按"跳墩〞形式进展,即先拉两边两根锚索后再拉中间的一根锚索,拉前安装好锚具,并使锚垫板和千斤顶轴线与锚索轴线在一条直线上,且不可压弯锚头局部。
锚杆(索)设计根据现场地质条件和地形特征,斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响,出露基岩破碎,裂隙发育,且距交通要道较近的特点,拟采用锚杆(索)对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固,以达到加固坡面,抑制风化剥落、崩塌的发生。
通过现场调查及三维激光扫描数据分析,半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。
1.倾覆推力计算:推力计算:式中:k-后缘裂隙深度(m)。
取11.1m;hv-后缘裂隙充水高度(m).取3.7m;H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离(m). 取15m;a-危岩带重心到倾覆点的水平距离(m),取3.4m;b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m),取6.8m;h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离(m),取7.2m;fk-危岩带抗拉强度标准值(kPa),根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4 折减系数确定暴雨工况下190kPa;θ-危岩带与基座接触面倾角(°),外倾时取正,内倾时取负值;β-后缘裂隙倾角(°);K-安全系数取1.5;2.锚杆计算(1)锚杆轴向拉力设计值计算公式:,式中Nak -锚杆轴向拉力标准值(kN);Na -锚杆轴向拉力设计值(kN);Htk -锚杆所受水平拉力标准值(kN);α-锚杆倾角(°),设计取值为15°;γa-荷载分项系数,可取1.30;(2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式:锚杆截面积:As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m );2ξ-锚杆抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69,临时性锚杆取0.92;2γ-边坡工程重要系数,取1.0;fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值(kN),取300N/ mm;(3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式:(4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式:锚固段长度按上述两个公式计算,并取其中的较大值。
式中:la-锚杆锚固段长度(m);frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值(kPa);fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值(kPa);D-锚杆锚固段的钻孔直径(m);d-锚杆钢筋直径(m);γ-边坡工程重要系数,取1.0;ξ-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11.33;3;;hkx y为安全起见,该处单孔锚索钢绞线取4 根。
锚杆(索)1.锚杆(索)的作用机理立柱在荷载的作用下,有绕着基地转动的趋势,此时可以利用灌浆锚杆(索)的抗拔作用力来进行抵抗。
灌浆锚杆(索)指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中,并承受拉力的柱状锚固体。
它的中心受拉部分是拉杆。
其受拉杆件有粗钢筋,高强钢丝束,和钢绞线等三种不同类型。
而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。
锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆(索)承载力大小、锚杆(索)材料和长度、施工工艺等条件,按表1-1进行具体选择。
同时,为了更好地对锚杆(索)进行设计,以下将对锚杆(索)的抗拔作用力机理进行介绍。
锚杆(索)的抗拔作用力又称锚杆(索)的锚固力,是指锚杆(索)的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力,或称抗拔力,它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外,还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。
许多资料表明,锚杆(索)孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同,埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。
对于锚杆(索)抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析,由图1-1表示一个灌浆锚杆(索)中的砂浆锚固段,如将锚固段的砂浆作为自由体,其作用力受力机理为:锚杆选型表1-1当锚固段受力时,拉力T 。
首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中,然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。
因此,钢拉杆如受到拉力作用,除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外,锚杆(索)的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件:①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力; ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力; ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。
以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆(索)抗拔力的主要因素。
iii+1i地层砂浆钢筋直径T ii+1T uu 地层砂浆ii+1孔壁摩阻力τi i i+1i+1T =P ·AT =P·A握裹应力u图1-1 灌浆锚杆(索)锚固段的受力状态2.锚杆(索)的设计计算锚杆(索)的设计原则:(1)锚杆(索)设计前应进行充分调查,综合分析其安全性、经济性与可操作性,避免其对路堤周围构筑物和埋设物产生不利影响。
矿用锚索设计计算书
(神木市鑫阳机电有限公司)
矿用锚索是应用于煤矿井巷围岩加固的装置,主要由张拉端、自由段和锚固段构成,
是能够传递张拉力的结构整体。
目前,在全国各大煤矿广泛应用的矿用锚索是由单根
钢绞线和与之相匹配的单孔锚具及各种附件组成的单束锚索。
本文将通过对常用不
同规格的矿用锚索进行力学分析的基础上,进一步探讨矿用锚索的施工工艺。
1、规格型号:
锚索支护的显著特点是:锚索长度较长,能够锚入到深部较稳定的岩层中;并且锚索可施加预应力,承载力大。
而单束锚索釆用树脂锚固剂卷锚固又因其施工简便、可快速承载,成为煤矿巷道支护的主要形式。
本矿用锚索设计计算书的型号分别为:SKP15-1/1860;SKP18-1/1860;SKP19-1/1860;SKP22-1/1860O;结构型式有普通型和笼型两种;钢绞线直径分别为①15.20mm、17.80mm、18.90mm、21.6mm、21.80mm五种;钢绞线的抗拉强度分别为1860MPa。
2、力学性能设计计算:
2.1锚索最大力
(1)概念:锚索所能承受的最大拉力
L X n X Sn
(2)计算公式:R m=
-钢绞线抗拉强度,单位为兆帕(Mpa);
R
U
L一锚具效率系数(取0.95);
n—钢绞线根数;单束锚索n=l
Sn一单根钢绞线参考截面面积,单位为平方毫米(参见GB/T5224及其修改单);
(3)锚索设计计算最大拉力实例:
SKP15-1/1860(Dn15.20mm)
=0.95X1X140X1860=247380N
R
u15
SKP18-1/1860(Dn17.80mm)
R
U18
=0.95X1X191X1860=337497N SKP19-1/1860(Dn18.90mm)
R U
U19
=0.95X1X220X1860=388740N SKP22-1/1860(Dn21.6mm)
R
u22
=0.95X1X285X1860=503595N SKP22-1/1860(Dn21.8mm)
R
U22
=0.95X1X313X1860=553071N
2.2锚索设计计算承载力:
(1)概念:在服务期间锚索容许承受的轴向拉力。
(2)计算公式:Nt=m X S。
X R
m
Nt一矿用锚索设计承载力,单位为牛顿(N);
m一矿用锚索张拉应力控制系数,取值为0.6;
n一钢绞线根数;
S。
一单根钢绞线参考截面面积,单位为平方毫米(参见GB/T5224及其修改单);%—钢绞线抗拉强度,单位为兆帕(Mpa)o
(3)常用锚索设计计算承载力实例:
SKP15-1/1860(Dn=15.20mm)
Ntl5=0.6X1X140X1860=156240N
SKP18-1/1860(Dn-17.80mm)
Nt18=0.6X1X191X1860=213156N
SKP19-1/1860(Dn-18.90mm)
Nt19=0.6X1X220X1860=245520N
SKP22-1/1860(Dn-21.60mm)
Nt22=0.6X1X285X1860=318060N
SKP22-/1860(Dn-21.80mm)
Nt22=0.6X1X313X1860=349308N
2.3锚索设计计算抗拔力:
(1)概念:阻止锚索从锚固剂中拔出的力。
锚索在试验室试验时,抗拔力Tw应不小于锚索设计承载力Nt的1.05倍o
(2)计算公式:Tw=l.05X Nt
Tw-F用锚索抗拔力,单位为牛顿(N);
Nt-矿用锚索设计承载力,单位为牛顿(N);
(3)常用锚索设计计算抗拔力实例:
SKP15-1/1860(Dn15.20mm)
=1.05X156240=164052N
T
w15
SKP18-1/1860(Dn17.80mm)
=1.05X213156=223813.8N
T
wl8
SKP19-1/1860(Dn18.9mm)
T
=1.05X244520=256746N
wl9
SKP22/1860:(Dn21.60mm)
=1.05X318060=333963N
T
w22
SKP22/1860:(Dn21.80mm)
=1.05X349308=366773.4N
T
w22
由上式可知,锚索的安全系数K与锚具效率系数ηa和张拉应力系数m有关,同理,也可根据安全系数K,再反算出ηa和m,从而计算出锚索所能承受的最大拉力、承载力抗拔力。