边坡土压力计算(主动土压力法)

基本资料 1:边坡高度H(m) 岩石重度γ(KN/m2) 2:边坡力学参数

26.5

其中坡顶重力式挡土墙高H1 岩石锚杆挡土墙高度H2 土体重度γ 18

0 26.5

25.2

根据地质，边坡侧向岩石压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土压力计算和 以规范公式6.3.2中的方法计算，并取较大值 其外倾结构面 外倾结构面破裂角：θ 75 转化成弧度 1.308333333 外倾结构面粘聚力：Cs(KPa) 65 外倾结构面内摩擦角：φs 22 转化成弧度 0.383777778 岩体等效内摩擦角：φe 55 转化成弧度 0.959444444 3:边坡坡率：(1:) 0 4:锚杆有关参数： 采用HRB335普通钢筋，fy(MPa) 300 锚孔：(mm) 150 水泥砂浆： M30 5:采用规范 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002) 计算过程 侧向主动土压力(边坡规范6.2.3)(按主动土压力计算，以综合内摩擦角为计算参数) 基本资料 土体重度γ(KN/m2) 锚杆边坡高度H(m) 侧向土压力 Eak 地表均布荷载标准值q(kN/m2) 土的粘聚力c(Kpa) 土的内摩擦角φ(。) 土对挡土墙墙背的摩擦角δ(。) 填土表面与水平面的夹角β(。) 挡土墙墙背与水平面的夹角α(。) 破裂面与水平面的夹角θ(。) α+β α+β-φ-δ α-δ φ+δ φ-β sin(α+β) sinα sin(α+β-φ-δ) sin(α-δ) sin(φ+δ) sin(φ-β) cos(φ) cos(α+β-φ-δ) cos(β) 系数Kq 系数η 1/2γH2Ka 100 0 55 27.5 0 90 75 90 7.5 62.5 82.5 55 0.999999683 0.999999683 0.130460399 0.886755348 0.991349318 0.81887282 0.573975004 0.991453521 1 1.299490866 0 sin2α 0.999999366 sin2(α+β-φ-δ).017019916 0 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 0.959444444 0.479722222 0 1.57 1.308333333 1.57 0.130833333 1.090277778 1.439166667 0.959444444 25.2 26.5 边坡坡率1:n 0 俯斜为正

sin(α+β)/sin2(α)sin2(α+β-φ-δ)* {Kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φ+δ)sin(φ-β)]+2ηsin(α)cos(φ)cos(α+β-

Kaφ-δ)-2√Kqsin(α+β)sin(φ-β)+ηsin(α)cos(φ)*√Kqsin(α-δ)sin(φ+ δ)+ηsin(α)cos(φ)}

Ka 主动土压力(KN/m)

0.126371787 1118.181797 KN/m

岩石边坡的计算(边坡规范6.3.2)(按外倾结构面计算，以结构面的c、φ计算参数) 一：侧向岩石主动土压力 基本资料 岩体重度γ(KN/m2) 边坡高度H(m) 侧向岩石压力 Eak 地表均布荷载标准值q(kN/m2) 破裂面的粘聚力c(Kpa) 破裂面的内摩擦角φs(。) 岩石对挡土墙墙背的摩擦角δ(。) 填土表面与水平面的夹角β(。) 挡土墙墙背与水平面的夹角α(。) 破裂面与水平面的夹角θ(。) α+β α-δ+θ-φs α+θ θ-β θ-φs sin(α+β) sinα sin(α-δ+θ-φs) sin(α+θ) sin(θ-β) sin(θ-φs) cos(φs) cos(β) 系数Kq 系数η 1/2γH2Ka 100 65 22 11 0 90 75 90 132 165 75 53 0.999999683 0.999999683 0.743925827 0.260228955 0.96575386 0.798353202 0.927256757 1 1.299490866 0.194669063sin(α+β)/(sin2(α)sin(α-δ+θ-φs)*s

in(θ-β))*

25.2 26.5 边坡坡率1:n 0 俯斜为正

转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 sin2α

0.383777778 0.191888889 0 1.57 1.308333333 1.57 2.302666667 2.878333333 1.308333333 0.924555556

0.999999366

Ka

{Kq*sin(α-δ+θ-φs)sin(θ-φs)-ηsin(α)cos(φs)}

Ka 主动岩石压力(KN/m)

0.124528092 1101.868139 KN/m

二：侧向岩石主动土压力的修正 根据规范，当坡顶有重要构筑物，其变形控制严格，侧向岩石压力应按照静止岩石压力进行修正。静止岩石压 力E0'=β1E0,且E0'>=(1.3~1.4)Ea

静止岩石土压力(边坡规范6.3.1) 基本资料 岩体重度γ(KN/m2) 边坡高度H(m) 侧向岩石压力 Eak 岩石泊松比ν 静止侧压力折减系数β1 K0 K0 静止侧压力E0 (KN/m) 采用的岩石土压力：MAX(1.3Ea,E0') 侧向岩石压力合力水平分力标准值Ehk 侧向岩石压力水平分力标准值Ehk'

25.2 26.5 1/2γH2K0β1 0.3 0.65 ν/(1-ν) 0.3 1725.42825'

边坡坡率1:n

0

俯斜为正

注：岩体类别为Ⅲ级

注：地质资料提供 KN/m

因E>=(1.3~1.4)Ea,故侧向岩石压力=MAX(E0 ,(1.3~1.4)Ea) 1725.42825 KN/m Ehk= 1725.42825 ehk=Ehk/0.9H= 72.345 KN/m KN/m2

锚索计算 1:锚索轴向拉力值 锚索倾角：α 荷载安全系数：γQ Nak:锚索轴向拉力标准值 Na:锚索轴向拉力设计值Na 2:锚索钢筋截面积As 边坡重要性系数：γ0 锚索水平间距:S(m) 锚索垂直间距:V(m) 锚筋工作条件系数：ξ2 锚索张拉强度设计值(KPa) 预应力锚索截面积As(mm2) 预应力锚索规格: 1.1 4.35 2.5 0.69 1260000 Kpa 注：根据规范张拉控制应力本处去 0.5倍钢绞线强度标准值 1339.66117 mm2 1946 取预应力钢绞线φs15.2-14,预应力锚索截面积As= m m 15 1.3 Htk/cosα γQ*Nak 转化成弧度 0.261666667

814.4765184 1058.819474

KN KN

满足要求 3:锚杆锚固体与地层的锚固长度:la>=Nak/(ξ1*π*D*frb) 锚固体直径D:(mm) 锚固体与地层粘结工作条件系数ξ1: 180 1 Kpa KN m

地层与锚固体粘结强度特征值frb:(KPa) 300 锚杆轴向拉力标准值Nak: 锚固段长度la: 814.4765184 4.803470856

4:锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度:la>=γ0Na/(ξ3*n*π*d*fb) 边坡重要性系数：γ0 锚杆钢筋直径d:(mm) 钢筋根数N: 钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3: 钢筋与砂浆粘结强度特征值fb:(KPa) 锚杆轴向拉力设计值Na: 锚固段长度la: 1.1 139 9 0.6 2400 1058.819474 0.205904176 Kpa KN m

综上，设计中采用预应力钢绞线φs15.2-14,锚固长度8.0米符合要求

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