抗浮锚杆设计(8.0m)
更新时间:2024-01-27 14:20:01 阅读量: 教育文库 文档下载
抗浮锚杆设计与施工
本工程基础抗浮采用土层锚杆来解决,土层锚杆是一种埋入土层深处的受拉杆件,它的一端与工程建筑基础相连,另一端锚固在土层中,通过杆体与土体间的粘结力抵抗地下水对地下室的浮力。本工程抗浮设计水位按36.0m考虑,浮力标准值30kPa。锚杆间距根据本地区同类型设计施工经验,锚杆间距占取2.0m×2.0m(土方开挖完成后锚杆抗拔试验完成后最终确定)。 9.1 单锚抗拔力确定
单根锚杆的抗拔力设计值R=2.0×2.0×30×1.25(荷载分项系数)=150kN; 9.2 锚杆直径与长度
抗浮锚杆主要依靠杆体与土体(抗水板下主要为为稍密~密实卵石)的粘结力来抵抗(水体对基础或底板的浮力)上拔力。
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中5.4.6-1式进行抗浮设计计算:
Ra???qsiuili (5.4.6-1)
式中:Ra—锚杆抗拔承载力特征值(kN),根据设计要求为150kN;
qi—第i层土体与锚固体粘界强度特征值(kPa);
ui—锚杆的周长m,对等直径锚杆取ui??d(d为锚固体直径),根据北京地区的施工常用的施工机械,d可取0.150m; li—第i层土体中的锚杆长度(m);
根据勘察报告,锚杆按稍密卵石层进行计算,取qi=70kPa。按照8.6.11式计算,得l=7.58m。考虑到施工因素,取锚杆设计长度为8.0m。
根据上述计算成果,在12400m2抗浮底板上按照2.0m×2.0m的间距共布置3100根长度8.0m、直径Φ150mm的抗浮锚杆可以满足抗浮要求,其平面布置见抗浮锚杆平面布置图。该工程整个抗浮锚杆施工工作量如表3.2.1所示。
锚杆工作量 表3.2.1
根数 锚杆 3100根 9.3 锚杆配筋
根据工程性质、施工工艺,拟采用热轧普通钢筋(HRB400),按下式进行计算配筋:
1
单根成孔深度 8.0m 累计成孔深度 24800m As?式中:
?0Ra ?fyγ0—建筑物重要系数,针对于本工程,取1.1; ξ—锚筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69; fy—钢筋抗拉强度设计值,取360MPa;
根据上式计算,As≥664mm2,实际采用2根钢筋直径22mm,As=691mm2,满足设计要求。
9.4 锚杆钢筋和锚固砂浆间锚固长度的验算
根据《建筑边坡工程技术规范》,钢筋的锚固长度应满足下式要求
la?r0Ra
?3n?dfb
la—锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m); d—锚杆钢筋直径(m);
n—钢筋根数(根);
?0—工程重要性系数;
fb—钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值(Kpa),取2.95mpa;
?3—钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,取0.60;
通过计算,8.0m?要求。
9.5钢筋锚入抗水板长度
考虑基础的混凝土强度为C40。
根据《混凝土结构设计规范》,钢筋的锚固长度按下式计算:
1.1?150?0.675m,满足30.6?2?3.14?0.022?2.95?10la??fyftd
计算得:la?0.14?360?22=648m 1.71考虑地震影响,按三级抗震考虑,laE?1.05la?680mm
考虑施工因素,实际取700mm(约35d,d为钢筋直径),满足设计要求。
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9.6 锚固体材料
根据本地区大量的工程施工经验,确定采用无砂混凝土作为锚固体材料。施工时应在成孔后植入锚筋,然后回填0~1cm的碎石,最后从孔底注水泥浆(浆液强度M30,注浆压力不小于2MPa),在压力作用下形成细石混凝土。 9.7 主筋导向支架设置
为保证锚杆主筋下入锚孔后,其位置能居于孔中心,主筋上每隔2m设置一组导向支架,该导向支架采用φ8钢筋弯成“[”形,然后将其点焊在主筋上,,一个截面焊三个。 9.8 注浆管设置
在锚杆钢筋放入钻孔之前,需随钢筋绑扎注浆管。注浆管采用直径20mm的硬塑料管,为防止注浆时在受浆液压力作用下管身爆裂,影响注浆效果,注浆管壁厚大于3.5mm。注浆管上端长出主筋顶部400mm,以便注浆操作方便;下端短于主筋400mm,防止塑料管钻入锚杆孔底土层使浆液无法流出,影响注浆质量。 9.9 锚杆材料防腐及灌浆
锚杆材料采用2Ф20HRB400级钢筋,钢筋由水泥浆封闭防腐。杆体上端钢筋伸入基础柱或梁混凝土内长度不小于35D(D为钢筋直径),若底板砼厚度不足35D,则钢筋末段采用弯钩形式(钢筋上端距离基础底板顶面不小于5cm)。锚杆拉筋与防水板钢筋绑扎在一起,同防水板混凝土浇筑时一起隐蔽。
灌浆材料采用纯水泥浆,水灰比1:1~0.5:1, 灌浆压力0.5~1.0MPa,孔口溢浆后缓慢提升灌浆管,然后反复补浆,直至孔口浆体饱满无空洞。锚杆填砾灌浆体抗压强度不低于30MPa。 9.10 防水处理
抗浮锚杆与基础连接处的防水处理措施由结合地下室防水工程完成(土建单位完成)。 9.11 锚杆检测
(1)按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),检测数量不得少于锚杆总数量的5%,且不得少于6根。针对于本工程而言,检测数量为155根。
(2)抗拔试验变形要求按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)中附录G的要求执行。
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