浅谈锚杆抗浮

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1、浅谈锚杆抗浮摘要：介绍某沿海地区给水厂地下清水池采用土拉锚抗浮的设计实例，通过该实例对全地下结构抗浮设计的可靠性、适用性等方面做了一些浅析。关键词：地卜1清水池；软土；土拉锚；抗浮Abstract:thearticleintroducessomecoastaiareastoundergroundwaterQingShuiChiusingsoilpullanchoranti-upliftdesignexamples,andtheapplicationexampletoallthereliabilityofthedesignoftheundergrou

2、ndstructureengineer,etc.madesomeanalysed.Keywords:underground;QingShuiChi;Softsoi1;Soilpul1anchor;anti-uplift概述在地下水位较高区域，结构荷载不能抵抗地下水浮力时，地下构筑物的抗浮问题随Z而来。地下水浮力造成的破坏大致有两类：一类是底板隆起，产生裂缝，造成底板破坏，形成渗水通道；另一类是地下构筑物整体浮起，导致梁柱节点开裂，同时底板破坏。本文以沿海某地区供水厂的清水池为例，对利用土拉锚进行抗浮的方式进行介绍，以期对类似的工程有较好的参考价值。

3、工程地质概况木工程区域为典型沿海软土区，其地质特点是在埋深25.00m以上土层具有明显的韵律沉积，不存在明显的地层突变。地层分布较为简单，地表为0・4〜l・0m人工填土层，其下均为深厚淤泥质粘土层。地下水埋深较浅，静止水位埋深一般0.50~l.50m,水位随季节有所变化。一般年变幅在0.50~l.00m左右。抗浮设计水位按地表下0.50m考虑。抗浮设计3.1主体结构设计本工程清水池采用全地下现浇钢筋混凝土结构，池长60.9m,池宽44.9m,底板埋深6.35m,结构侧墙厚0.45m,顶板埋深1.60m。清水池平面布置图清水池剖面图3.2结构抗浮设计

4、在未设置抗浮措施的情况下，计算结构主体的抗浮能力。抗浮计算一般通过计算抗浮安全系数方法来判别抗浮能力。抗浮安全系数K=W/FW—结构抗浮作用力，包括结构自重等；F—地下水浮力，本工程地下水按埋深0.5m考虑。其中W部分除结构自重外还包含底板飞边上土重，土重应以浮容重计算，同时地面荷载不应考虑车荷载作用。结构抗浮安全系数参照规范要求应高于1.10.木工程计算抗浮系数为0・88,不满足结构最小抗浮安全系数，需采取额外的抗浮措施。3・2抗浮设计方案比选地下构筑物的抗浮一般采用压重法、抗浮桩或抗浮锚杆来解决。压重法是通过加大混凝土结构墙板或底板厚度，以及增

5、加飞边面积等方法平衡水浮力，但经济上极不合理。抗浮桩多采用灌注桩或预制方桩。抗浮桩的缺点是造价高，同时抗浮桩与柱子连接，使抗浮桩间距较大，底板变厚才能抵抗浮力产生的弯矩和剪力。而抗浮锚杆的间距小，地下构筑物的底板可做的较薄，同时锚杆造价较低，大大降低工程造价。本次设计屮通过对抗浮方案的经济、工程结构本身以及施工工期等因素进行综合考虑，确定釆用土拉锚抗浮方案。土拉锚结构设计4.1锚杆孔布置根据清水池结构主体剩余上浮力，确定锚杆的孔数和长度。锚孔的布置原则是：既要防止锚孔间距过大而造成局部应力集屮，也要避免锚固体过长，施工操作、控制困难；锚孔的布置也不

6、能间跖•过小，否则造成群锚效应而引起的锚固力的损失。一般锚孔间距一般为l・5〜3・0m。本设计中，根据剩余上浮力，锚杆体间距布置为2.0~2.5m0根据以上原则，木工程锚固体长度按摩擦型锚杆设计。初算土拉锚的锚固力，设计锚固体直径为200mm,因不需要加设预应力，锚固休可采用三根22mm的螺纹钢筋作为锚束材料。4.2拉锚锚固力计算根据清水池结构的剩余抗浮力，对拉锚设计轴力进行计算，确定锚杆的孔数和长度，可参照《岩土地基设计规范》通过土层极限摩阻力计算拉锚承载力。4.3整体抗浮计算采用垂直土拉锚抗浮，水池的整体抗浮稳定性计算公式为：WdWn?Nb+G

7、d式中Wd—浮力作用设计值(KN),浮力分项系数为1.05-1.10；n—土拉锚总数；Nd—单根拉锚抗拔承载力设计值(KN)；Gd—结构自重设计值，自重分项系数为1.04.4锚固长度计算本T程设计中，不考虑在锚杆上预加应力，竖向锚杆不考虑口山端，底板以下均按锚固计算，土拉锚的锚固长度可由下式计算确定：式屮Lm—土拉锚锚固段总长度(m)；Nt—锚杆设计轴向拉力(KN)；D—锚固体直径(m)；Li—第i层锚固土层厚度(m)；fi—第i层土体与锚固体间的侧摩阻力(kpa)；K—安全系数，按永久土拉锚考虑，K二2.0〜2.5。锚杆设计本工程共设96个锚固孔

8、，孔径为①200mm,间距为2m,等间距布置。锚杆长度均为20m。成锚釆用水力扩孔二次注浆丁艺，笫一次采用常压向孔内注射水