锚杆挡墙计算实例
一． 工程概况
本工程为******物资配送中心的边坡设计。底高程320.20＝-16.50，边坡高16m左右。依据勘查资料该场地主要不良地质现象为北西侧天然岩质边坡及边坡下的“凹岩腔”。边坡安全等级为二级ⅢA类，属欠稳定型边坡，采用锚杆挡墙支护，“凹岩腔”采用钢筋混凝土柱子支撑，柱间砌条石挡墙。
二． 工程参数
北侧及北西侧“凹岩腔”分布的边坡，下部体均为砂岩，锚杆挡墙设计参数：c=1.02MPa,Φ=42°27’, M30砂浆与锚孔壁的粘结强度qe=2.0MPa,.砂岩天然重度γ＝24.34K N/m3。
泊松比依据<<重庆市建筑边坡支护技术规范>>(DB50/5018-2001)表4.3.3，v＝0.25。底高程以下为泥岩，作立柱的持力层，中风化泥岩天然单轴抗压强度10.26Mpa.需对“凹岩腔”根部作抗弯抗剪验算，以粘聚力c=1.02Mpa作抗拉强度。坡顶荷载35KN/m3。
西侧边坡下部体均为砂岩和泥岩，以泥岩工程参数进行设计：天然重度γ＝25.45KN/m3，天然单轴抗压强度frk＝6.91Mpa, 泊松比v＝0.25, c=0.07Mpa, Φ=18°, M30砂浆与孔壁的粘结强度qe=1.0Mpa, 坡顶荷载35KN/m3。
三． 锚杆挡墙设计
（一）.1-1断面
1. 内力计算：
破裂角：θ＝45＋42.5/2＝66°
取上阶作计算示例。
静止土压力k0=v/(1-v)=0.25/(1-0.25)=0.333
e0k=(Σγih i＋q) k0i
=(24.34×5+35) ×0.333
=52KN/m2
E0k=0.5γH2 k0
= 0.5×24.34×52×0.333
=101 KN/m
逆作法施工，依据<<重庆市建筑边坡支护技术规范>>(DB50/5018-2001)表7.2.2对E0k作修正修正系数
p0=0.65,则
E0k=0.65×491=66 KN/m
岩石静止土压力分布如下：
e0k= E0k/(0.9H)=66/(0.9×5)=14.6 KN/m2
锚杆每根受荷面积取2.5×2.5m
Tgk= e0k×2.5×2.5=14.6×2.5×2.5=92KN
Ngk= Tgk/ cosα=202/cos15°=94KN
(α-锚杆倾角，取15°)
Ng= Tgkγg＝94×1.25＝118KN
2．锚杆设计
锚杆钢筋面积 AS=γ0Ng/(ζ2fy)=1.0×118×103/(0.69×310)=551mm2
取3Φ18（AS=763 mm2）
取锚杆直径D=100mm,锚固段长度：
Lm =Ngk/(ζ1πDqek)=94×103/(1.0×3.14×100×2)=150mm<3000mm
取Lm=3000mm
3.验算锚杆与孔壁的粘结强度验算
nπdqeζ3LC=3×3.14×0.018×2000×0.6×3.0=848KN> Ng＝261KN
4.锚板计算： C30砼
取200厚双向连续板，板跨为2.5x2.5m
M=-13.2KN*m,竖向配筋Φ10@200，水平配筋Φ10@200
5．立柱计算： C30砼
1)立柱为以锚杆和立柱基础为支点的连续梁
MMAX=54.2, VMAX=123
计算得 AS=441mm2
配筋6Φ20（每侧3根），箍筋Φ8－100/200(2)
2）立柱下部（“凹岩腔”高度段立柱），参照“凹岩腔”计算结果，立柱基础设计如下：
立柱荷载：N=2000+2255=4255KN
尺寸b×h=700×700
地基承载力设计值 f=1.38Mpa (中风化泥岩)
独立基础经计算，结果如下（具体作法大样参见相关结施图）：
6．“凹岩腔” 强度验算
断面：2500×7000
荷载（24.34×11＋35）×2.5=757KN/m
f ct=c=1.0N/mm2
M=-(1/8)ql2
=-(1/8) ×757×52
=－2365KN*m
V=(5/8)ql
= (5/8) ×757×5
=2365 KN
截面抵抗矩影响系数（混凝土规范GB50010-2002 8.2.4）
γ=(0.7+120/h) γm=(0.7+120/7000) ×1.55=1.11
(γf ctbh2)/6=(1.11×1.0×103×2.5×72)/6=2.268×104
由2.268×104≥2365得
抗剪验算
0.07f cbh＝0.07×(0.2×36.65)×103×2.5×7＝8979KN>4255KN
立柱受压计算：
0.9ψ（f cA c+ f yAs）=0.9×(15×103×0.7×0.7＋310×103×3215×10－6)
＝5476>4255
中柱取700×700，配筋16Φ16，箍筋Φ8－100/200（2）
独立柱子顶部设柱冒，长宽厚为800x800x400，配筋双层双向Φ12－100。
