某工程桩锚结构设计采用一排锚杆,初始条件为锚杆水平拉力设计值Td为400kN,自由段长度取lf=6m,直径d=150mm,倾角θ=20°。从锚头算起,锚杆穿过的土层的参数分别为:第一土层为黏性土,层厚h1=3m,IL=0.5;第二土层粉细砂,层厚h2=5m

admin2016-05-27  25

问题 某工程桩锚结构设计采用一排锚杆,初始条件为锚杆水平拉力设计值Td为400kN,自由段长度取lf=6m,直径d=150mm,倾角θ=20°。从锚头算起,锚杆穿过的土层的参数分别为:第一土层为黏性土,层厚h1=3m,IL=0.5;第二土层粉细砂,层厚h2=5m,状态为中密~密实。采用二次灌浆工艺,根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—1999)表4.4.3取摩阻力值,二次注浆后摩阻力提高按20%考虑。问经计算,锚杆长度为(    )m。

选项 A、17.5
B、20.5
C、22.0
D、25.6

答案C

解析 锚杆总长度l的计算公式为:l=lf+lm1+lm2。据题意具体分析如下:
①在黏性土中的锚杆长度为:h1/sinθ=3/sin20°=8.77m,则在黏性土中的锚固段长度为:lm1=8.77一lf=8.77—6=2.77m。
②根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—1999)表4.4.3,锚杆极限摩阻力qsk取值分别为:a.当为黏性土时,IL=0.5,极限摩阻力qsk1=53kPa,提高系数为1.2;b.当为粉细砂时,中密~密实,极限摩阻力qsk2=63kPa,提高系数为1.2。在黏性土中的提供的轴向设计承载力的计算公式为:Nu1=π×d×qsk1×1.2×lm1/γs。取γs=1.3,则:
Nu1=π×d×qsk1×1.2×lm1/γs=3.14×0.15×53×1.2×2.77/1.3=63.8kN。
又因要求的锚杆受力承载力设计值Nu=Td/cosθ=400/cos20°=425.7kN,则在粉细砂层
中的需要的锚固段长度为:
lm2=(Nu一Nu1)×γs/(π×d×qsk2×1.2)
  =(425.7—63.8)×1.3/(3.14×0.15×63×1.2)=13.21 m
③锚杆总长度为:l=lf+lm1+lm2=6+2.77+13.21=21.98m≈22.0m。
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