喷锚计算稿
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护破喷锚面积计算计算喷锚面积的方法喷锚是一种常见的土木工程施工技术,用于固定和加固岩石、土壤等材料。
喷锚面积的计算是评估喷锚效果和确定施工方案的重要步骤之一。
本文将介绍计算喷锚面积的方法。
一、理论基础喷锚面积的计算基于三个主要参数:锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深。
锚杆直径是指锚杆的宽度,锚杆间距是指相邻两根锚杆之间的距离,锚杆埋深是指锚杆在土壤或岩石中的埋入深度。
这些参数直接影响到喷锚面积的计算结果。
二、计算方法1. 单锚杆面积计算在实际工程中,单锚杆面积计算是最常用的方法之一。
计算公式如下:单锚杆面积 = 锚杆直径 ×锚杆埋深这个公式的基本假设是锚杆之间没有重叠。
通过将锚杆的直径和埋深相乘,可以得到单个锚杆的面积。
2. 多锚杆面积计算多锚杆面积计算适用于有重叠锚杆的情况。
计算公式如下:多锚杆面积 = (锚杆直径 - 锚杆间距) ×锚杆埋深 + 锚杆直径 ×锚杆间距在这种情况下,需要考虑锚杆之间的重叠。
将每根锚杆的面积相加,即可得到整个喷锚面积。
三、应用实例为了更好地理解喷锚面积的计算方法,以下是一个应用实例:假设有一处土方工程需要进行喷锚加固。
锚杆直径为50毫米,锚杆间距为100毫米,锚杆埋深为2米。
根据单锚杆面积计算公式,可以得到单个锚杆的面积为0.1平方米。
如果有10个锚杆,则整个喷锚面积为1平方米。
四、注意事项在进行喷锚面积计算时,需要注意以下几点:1. 锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深必须准确测量,并保持一致。
2. 喷锚面积计算不考虑锚杆的形状,只计算锚杆的表面积。
3. 在实际应用中,由于施工条件和需求的不同,喷锚面积计算方法可能会有所调整。
总结:喷锚面积的计算是进行喷锚工程设计和施工的重要环节。
本文介绍了基于锚杆直径、锚杆间距和锚杆埋深的喷锚面积计算方法,包括单锚杆和多锚杆的计算公式。
通过准确计算喷锚面积,可以更好地评估施工效果和确定施工方案。
喷锚护壁设计计算书本计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
一、基本计算参数1.地质勘探数据如下:———————————————————————————————————————————序号 h(m) (kN/m3) C(kPa) (°) 极限摩阻(kPa) 计算方法土类型1 0.70 16.00 0.00 15.00 16.0 水土分算填土2 7.30 19.80 60.00 20.00 63.0 水土分算粘性土———————————————————————————————————————————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0.00m,基坑内侧水标高0.00m。
2.基本计算参数:地面标高0.00m,基坑坑底标高-8.00m。
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m1 均布荷载基坑外侧 0.00 20.00 -- --—————————————————————————————————————————4.喷锚护壁布置数据:放坡级数为1级坡。
——————————————————————————序号坡高m 坡宽m 坡角°平台宽m 1 8.00 2.40 73.30 0.80 ——————————————————————————土钉数据:—————————————————————————————————————层号孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m)水平间距(m) 材料1 60.00 6.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管2 60.00 5.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管3 60.00 4.50 10.00 1.501.50 48X3.5钢管4 60.00 3.00 10.00 1.501.50 48X3.5钢管—————————————————————————————————————二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算喷锚护壁局部稳定验算:—————————————————————————————————————层号有效长度(m) 抗拉承载力(kN) 受拉荷载标准值(kN) 初算总长度(m) 安全系数1 2.32 21.18 10.99 5.19 21.18/(1.25×1.00×10.99)=1.54>=1.0满足!2 2.17 19.81 0.682.92 19.81/(1.25×1.00×0.68)=23.46>=1.0满足!3 2.52 23.00 1.01 2.12 23.00/(1.25×1.00×1.01)=18.26>=1.0满足!4 1.87 17.06 4.35 1.73 17.06/(1.25×1.00×4.35)=3.14>=1.0满足!—————————————————————————————————————根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.25×0×标准值),按照土钉材料,计算土钉或锚杆的强度(土钉或锚杆的层号按标高排序):第1层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=13742.50(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第2层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=843.75(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第3层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=1260.00(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!第4层土钉的材料为:48X3.5钢管设计强度为205.00N/mm2土钉受拉荷载设计值=5437.50(N)<=205.00×489.00=100245.00(N) 可行!局部稳定计算结果如下:土钉的抗拉承载力为81.04kN;土钉的受拉荷载标准值为17.03kN;土钉的安全系数为K=81.04/(1.25×1.00×17.03)=3.81>=1.0满足要求!三、喷锚护壁整体稳定性的计算—————————————————————————————————————————计算步数滑动体土重(kN/m) 土体抗滑力矩(kN.m/m) 土钉抗滑力矩(kN.m/m) 土体滑动力矩(kN.m/m)第1步 32.62 1117.72 0.00 354.11第2步 96.46 2837.68 266.36 1005.19第3步 223.72 3873.38 292.85 1593.94第4步 375.60 6875.01 397.46 3300.23第5步 643.76 12666.78 197.54 6914.38—————————————————————————————————————————滑弧坐标系:地面的Y坐标为0,向上为正;坑底的X坐标为0,向右为正。
喷锚支护计算书计算公式和系数等取自建筑施工计算手册(第二版)173页本工程计算参数:土方为粉质粘土,重度Υ=19.70KN/M3内按摩角φ=20°,粘聚力C=28.50Kpa,地基承载力特征值f ak=144Kpa,基坑开挖高度H=7.80米,土钉倾角θ是10度,S x水平间距1米,S y 竖向间距,取1.5米,土方侧压力P==28.50÷(19.70×7.8)=0.185>0.05>0.05的粘土Ka=0.406, =0.637=0.406×[1-(2×28.50)÷(19.70×7.80)×(1÷0.637)]×19.70×7.80 =0.406×[1-(57÷153.66)×1.569]×153.66=26.20KN/M2=0.406×10=4.06 KN/M2=30.26KN/m2土钉所受的拉力N(由上而下1-4道拉杆)N1-4=(1÷cosθ)×pSxSy=(1÷cos10)×30.26×1.00×1.50=(1÷0.9848)×30.26×1.00×1.50=46.09KNN5=(1÷cosθ)×pSxSy=(1÷cos10)×30.26×1.00×0.30=9.21KN土钉墙安全系统Fsd=1.30土钉在破坏面一侧伸入稳定土体中的长度laLa=(1.30×46.09)÷(3.14×0.1×50)=59.917÷15.70=3.81mLa5=(1.30×9.21)÷(3.14×0.1×50)=11.973÷15.70=0.76ml5=tan(86-45+4.70/2)×0.30=tan38.65×0.30=0.7997×0.30=0.239ml4=tan(86-45+4.70/2)×1.80=tan38.65×1.80=0.7997×1.8=1.44ml3=tan(86-45+4.70/2)×3.30=tan38.65×1.80=0.7997×3.30=2.64 ml2=tan(86-45+4.70/2)×4.80=tan38.65×4.80=0.7997×4.80=3.8356ml1=tan(86-45+4.70/2)×6.30=tan38.65×6.30=0.7997×6.30=5.00mL=Ln+LaL5=0.76+0.239=0.999=1.00m L4=1.44+3.81=5.25=5.5mL3=2.64+3.81=6.45=6.50m L2=3.84+3.81=7.65=8.00mL1=5.00+3.81=8.81=9.00m土钉墙钢筋直径d钢筋采用HRB335,取?y=335N/mm2d=√ (4×1.3×44.7×1000)÷(1.1×3.14×335)= √ (232440÷1157.09)= √200.88=14.17mm用Ф16钢筋边坡喷砼面层计算在土体自重及地表均布荷载Q作用下,喷砼面层所受的侧向土压力为P01=0.70×[0.50+(1.5-0.5)÷5]×26.20=0.70×[0.50+0.20]×26.20=12.838KN/M2P0=1.2×(12.838+4.06)=20.2776 KN/M2按四边简支板形式配制钢筋:lx/ly=1/1.5=0.666查简支双向板系数:W=0.007753 Kx=0.069732 Ky=0.02785Qx=1.4×20.2776=28.388KN/m=0.0697×28.388×10002=19.78×105KN.mm计算选筋:c=11.9(C25砼)喷射砼面厚度为100mm,则h0=80mma s=(19.78×105)÷(11.9×1000×802)= (19.78×105)÷(76160×1000)=0.0259 查表=0.9875,采用HRB235钢筋,?y=210N/mm2A s=(19.78×105)÷(80×0.9875×210)=(19.78×105)÷16590=119.19mm2采用Φ6@200(141mm2)竖向配筋Qy=20.2776×1.0=20.2776KN/M= 0.0279×20.2776×1500×1500=12.73×105N.mmAs= 12.73×105÷(80×0.9905×210)= 12.73×105÷16640.4=76.5mm2采用Φ6@200(141mm2)边坡稳定性验算设土体墙宽度5m(按墙宽一般取基坑深度的0.4-0.8)>1.2F1=(7.8×5×19.7+5×10)×tan20°=(768.3+50)×0.3639=304.32KN∑N=46.09×4+9.21=193.57KNK1=F1÷∑N=304.32÷193.57=1.572>1.2所以边坡稳定。
边坡锚喷支护计算书案例1、面层土压分布和破裂面的确定1.1面层土压力的分布未加筋的素土边坡,是很容易发生快速滑裂的。
锚喷支护体系由锚杆、复合土体、钢筋网与喷射混凝土面层组成,其土压力分布与挡土墙、桩、板等支护结构不同。
本计算书以图1土压力分布作为计算依据。
2、在进行大量的工程实践和理论分析的基础上,对黄土类粉土和粉质粘土,作用在面层上的土压力分布,我们采用简化形式,如图2所示。
q 1=0q 1.75=20*0.47+20*1.75*0.47-2*16*0.47 =3.91(Kpa )q 1.5=q 1.75*1.51.75 =3.91*1.51.75=3.35(Kpa ) (2)Ka=tg2(45°-φ2)=0.47 (3)P=20KN/m(4)锚杆抗拔力T=14.4KN/m以后将保持不变的土压力。
3、 破裂面的确定3.1对于均质土陡坡,在无支挡条件下的破坏是沿着库伦破裂面发展的;但在锚喷支护情况下,复合土体潜在破裂面不是沿库伦破裂面发展的。
参照图1的破裂面形式,经过大量工程实践,可得出简化破裂面形式如图3所示。
3.2支护后的稳定分析(1)内部稳定性分析支护结构内部稳定性分析,主要考虑单根锚杆的受力状态,计算时不考虑锚杆的受弯和剪切作用,仅按受拉杆进行验算。
已知fy=310Mpa [采用φ18钢筋作为土钉,长度为2200mm ,间隔为1.5m 为条件]Fg =Agfy=14 π*0.0182m 2*310*106N/m 2=78.89(KN)L 0=2.2-1.05=1.15mT 1=TL 0=14.4*(2.2-1.05)=16.56(KN )T 2=TL 0=14.4*(2.2-1.05)=16.56(KN )T 3=TL 0=14.4*(2.2-1.05)=16.56(KN )因Fg>Ti 取F 1=T 1=16.56(KN) F 2=T 2=16.56 (KN) F 3=T3=16.56 (KN) q 1=0q 2=q 1.5=3.35KPaq 3=q 1.75=3.91KPaSx =1.5m,Sy =1.5mE 1=0E 2=E 1.5=3.35*1.5*1.5=7.54(KN )E 3= E 1.75= E 3.5=1.0*3.91*1.5*1.5=8.80(KN )K 1为无限大K 2=16.567.54 =2.20>1.2 K 3=16.568.8=1.88>1.2 M W =12 *(2.2*1112 )2(20*3.5+20)=183.01KNM Q =13 (12 *20*3.52*0.47)*2*16*3.5*0.47 +2*16220 )(3.5-2*16/20*0.47 )+12 *20*3.52*0.47=60.06KNF X =(20*2.2*1112 +20*2.2*1112 *3.5)*0.4=72.6KNEax=12 *20*3.52*0.47-2*16*3.5*0.47 +2*16220 +20*3.5*0.47=39.292KNK S =Fx Eax =72.6/39.292=1.854、外部稳定性分析(1)抗倾覆验算由式(6)、(7)、(8)得:K Q =Mw MQ =183.0160.06 =3.05>2.0满足要求。