基坑边坡喷锚设计方案

锚杆设计方案

1.工程概况及地质情况：

公务员小区A-3#住宅楼工程，主楼地上32层，地下一层。所需支护的工程基坑边坡为人防工程部分，基坑深7.3m，单面边坡50.0m，双面50.0×2=100m。

基坑地质状况：上部2.5m范围为黄土状粉土，下部4.8m范围

内为稍密状和密实状卵石层。

2.边坡土压力分析：

2.1根据（洛阳市洛南公务员小区A区岩土工程勘查报告）提

供如下物理力学参数:

第2层黄土状粉土 土重度r—18.7KN/m3 粘聚力C—20Kpa 内摩擦角α—23.0 基坑深—7.3m 边坡长—50.0m 2.2根据土的性质：

计算横式按简图一（附图一）进行边坡受力计算：

A-B-C为潜在破裂面至边坡为加固体，也是锚杆自由段，破裂

面以右为有效锚固体，可提供锚固力的稳定体，根据有关参数作图（附图二）：

计算破裂面θ

θ＝900-（450 +α/2）=33.50 b＝H/3=7.3÷3=2.433m

h1＝b/tgθ＝2.433÷0.662＝3.675m h2＝7.3-3.675＝3.625m

从上图可直接计算边坡每米段土压力值

P={bh2+(bh1/2)}r={2.433×3.625+(2.433×3.675)÷2}×

18.7=248.51KN

3.锚杆设计

根据土力学平衡理论，在基坑开挖中对开挖面要及时进行支护，

使边坡达到新的平衡，才可避免失稳。选用锚杆，喷射砼支护手段是有效地主动支护方法。具体设计如下：

3.1承载力计算：

第一层锚杆：在距地表1.2m处设置第一层锚杆，横向间距1.3m，

长度为7m，则锚杆承载力为：

P1＝r.b.hi.@=18.7×2.433×1.2×1.3=70.98KN

第二层锚杆：在距地表2.7m处设置第二层锚杆，横向间距1.3m，

长度为8m，则锚杆承载力为：

P2＝r.b.hi.@=18.7×2.433×1.5×1.3=88.719KN

第三层锚杆：在距地表4.2m处设置第三层锚杆，横向间距1.3m，

长度为7m，则锚杆承载力为：

P3=18.7×{2.433×0.975+(2.433+2.05) ×0.525÷2}×

1.3=86.271KN

第四层锚杆：在距地表5.7m处设置第四层锚杆，横向间距1.3m，

长度为5.0m，则锚杆承载力为：

P4＝18.7×（2.05+1.059）÷2×1.5×1.3=56.68KN

（计算简图见附图） 3.2锚杆材料的选择：

Ⅱ级钢抗拉强度为31.0KN,根据锚杆最大承载力选取锚杆材料，

若选Φ16Ⅱ级螺纹钢做锚杆材料时，锚杆强度为：

31.0×钢筋截面积＝31.0×2.548 ＝78.9KN>68.19KN 3.4锚杆抗拔力设计：

当锚杆孔径为100mm，水泥砂浆1：2，粉质粘土中试验抗拔力

为26KN/m（经验系数），计算如下:

第一层锚杆单根有效锚固长度为 7m-2.433m＝4.567m PM1=26×4.567＝118.742KN 118.742÷70.98=1.673 等于于单根承载力的1.673倍

第二层锚杆单根有效锚固长度为8m-2.4337m＝5.567m PM2=26×5.567＝144.74KN 144.74÷88.719=1.631 等于单根承载力的1.631倍 第三层锚杆单根有效锚固长度为 8m-2.05m＝5.95m PM3=26×5.95＝154.7KN 154.7÷86.27=1.79 等于单根承载力的1.79倍 等四层锚杆单根有效锚固长度为 5m-1.059m＝3.941m PM3=26×3.941＝102.46KN 102.46÷56.68=1.808 等于单根承载力的1.808倍

通过以上计算，所设三层锚杆在粘土状态下是能保证边坡稳定

的，是安全可靠的，但第三层锚杆位于卵石层上，用洛阳铲成孔较困难，将锚杆改为锚钉（或采用机械螺旋钻孔），间距由1.3m改为1.0m。

4.喷层设计：

4.1该工程边坡喷砼厚度10cm，砼强度等级为C20，网筋网眼

25cm×25cm。

4.2边坡上边沿地表硬化宽为1m，砼厚为10cm，与边坡喷层相

接。