岩石锚杆在某水泥厂回转窑基础设计中的应用.pdf

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1、中图分类号：TQ172文献标识码：B文章编号：1007-0389(2013)04-80-03岩石锚杆在某水泥厂回转窑基础设计中的应用銎摹，轰薏警麓茎銎蒌妻鬻耋鬟妻霎垂主蚕至囊篓一量奏篓奏篓稗薰根据地基基础翟设计手册滕，回转窑髻正止常吊工上作仆和“纵图11，2和3墩体布置一80一求证工程坐坠塑表12窑墩在各种工况下受力水泥工厂设计规范GB竖向力纵向水平横向水平作用点标作用点纵向作用点横向0．0平面以上50295—2008要求Pkin=N／kN力V／kN力Vy／kN高日。／m偏心．／m偏心ydm自重G／kN一一AW’不’，，同的基础尺寸相对应的计算结果见表5。(

2、1)表中数据以窑体纵向右侧为轴正向，横向上侧为y轴正向，竖向力向下为正，向上反复迭代计算出基础宽为负；(2)2窑体横向和纵向交点为(0，0)；(3)窑体作用点位于窑体和托轮的接触点；n=10m，长b=18m，埋深(4)表中荷载均为标准值。表2窑墩风管支架荷载H2=3．5m，基础底平均压应力Pk=168．9kPa，最小应力Pk=一20一kPa，最小应力小于0但已经接近于0，可忽略不计，最大压应力PR=276．3弯矩：kPa，远小于1．2，基础厚度估算为1．8m，基础混凝(H1+Hz)+N1Yl4．—((2--2+N3+0．7Nz)(0-Y2)土用量约为324i

3、n。由计算结果可以看出，户远：——————一y1低于岩石地基承载力，岩石的地基承载力得不到充Mv：l(H1+H2)+Nix1+堕+分利用，同时窑墩基础过大，也影响了附近风管支架基础的布置。0--．7[N2(0x2)+Vxz(H34／／2)]．．——23锚杆基础的计算及其优势分析O．0平面竖向力F：F—N1+Gl+(O．7++G2)／23．1岩石锚杆基础方案考虑各工况下基底弯矩和0．0平面竖向力计算结果锚杆是将拉力传递到稳定的岩层和土层的锚固见表3；基础尺寸以及对应的数据见表4。体系，目前广泛应用于煤炭冶金，铁路路堑、高路堤、表3窑墩各工况下基底弯矩和0．0平

4、面竖向力计算结果坝区、边坡以及挡土墙工程中。岩石锚杆适用于水工况坂J(kN·m)M~J(kN·m)0．0平面竖向力F／kN泥工程中承受拉力或水平力较大的建筑或构筑物基正常工作8570．328716．613441．5础，锚杆的上下部分别与基础和基岩连接，将基础与纵向变形8570．321934．617791．5基岩连成整体抵抗基底弯矩从而减小基础面积。回一轮脱空61445．71039710396．5转窑在工作运行中窑体会产生很大水平力，基础底表4窑墩基础尺寸及对应的数据就会有大的弯矩。国家规范要求窑基础设计时不宜面m地面下基枷覆出现零应力区，这样基础面积就会很大

5、。当基础落-_k~GdkN于岩石层时，采用锚杆基础，利用锚杆承受拉力来抵816128341-3170．78960917153433．5229．510710消或减小基底弯矩，可充分发挥岩石地基较高的承1018180540300l2600载力，显著减小基础面积，节省工程量、缩短工期。根据GB5007—2011地基规范要求，在弯矩和通过分析得出，决定基础面积和埋深的关键因竖向力共同作用下，基础底压应力：素是弯矩在基础底产生大的拉应力，拉应力在基础外围最大。本项目如果在基础的四周布置锚杆，用Pk=锚杆承担拉力，应该可以有效减小基础大小。Mymax3．2岩石锚杆基础方

6、案计算flkm~-——十+—十+—≤1_‘下面对2窑基础进行锚杆计算分析，取基础宽表5窑墩不同基础尺寸对应的底部压应力计算结果kPa水工程一81—张云梅，等：岩石锚杆在某水泥厂回转窑基础设计中的应用a=6．6m，长b=11．6m，埋深=2．3m，按普通基础锚杆抗拔承载力特征值：的算法对基础底最大压应力进行估算，荷载见表1。尺t≤0．8l基础底弯矩：其中，厂一砂浆与岩石间一Vyl(Hl+H2)+N1Yl的粘结强度特征，产400M⋯一1(Hl+H2)+～1．TlkPa；／一锚固长度。0．0平面竖向力：F=Nl+G1，地面下计算得1≥1．14m，规G3=20abH

7、a=3521．8kN，各工况下基底弯矩和0．0范要求锚筋锚人岩石深度平面竖向力计算结果见表6。要大于40倍锚筋直径，最表62窑墩各工况下基底弯矩和0．0平面竖向力计算结果终设计取锚孔长度工况／(kN·ITI)⋯／(kN·m)0．0平面竖向力F／kN1．8m。通过大量的试验研究表明，岩石锚杆在图3锚杆布置15～20倍锚杆直径以下的地带已没有锚固力分布，只有锚杆顶部周围的岩体出现破坏后，锚固力才会截面抵抗矩=ab／6=148．021TI，向深部延伸，所以规范又规定当锚杆嵌入岩层中的=b／6=84．22In，基础面积A=76．56in。。长度超过13倍锚杆直径时，

8、锚固长度按锚杆直径的计算得各工况平均压应力，以及最大