四川理工技师学院学府校区扩建项目地下室抗浮锚杆设计计算书四川省川建勘察设计院二〇一九年八月四川理工技师学院学府校区扩建项目地下室抗浮锚杆设计计算书工程编号：2018-YT-237法定代表人：黄荣总工程师：刘晓东审定人：黄香春审核人：郑星项目负责人：赵兵设计人：杜祥波中华人民共和国住房和城乡建设部工程勘察证书证书等级：综合类甲级编号：B151025097四川省川建勘察设计院二〇一九年八月目录1 工程概况 (1)2 设计依据 (1)3 设计单位提供的技术要求 (2)4 地层及水文地质条件 (2)4.1地层 (2)4.2地下水 (3)5 抗浮锚杆间距及布置方法 (4)6 抗浮锚杆设计 (4)6.1锚杆锚固体长度计算 (4)6.2锚杆杆体截面积 (4)6.3锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算 (5)6.4锚杆构造设计 (7)6.5钢筋锚入底板长度的确定 (7)6.6锚杆布置及根数验算 (8)6.7锚固体整体稳定性验算 (9)7 各区域抗浮锚杆设计参数汇总 (10)8 抗浮锚杆施工 (11)8.1抗浮锚杆材料及防腐防水 (11)8.2锚杆施工注意事项 (11)9其他 (12)1 工程概况四川理工技师学院学府校区扩建项目场地位于成都市温江区南熏大道4段355号，行政区划属温江区柳城街道，交通十分方便。
规划建设净用地面积4448.61m2，规划总建筑面积76821.08m2，其中地上建筑面积62373.4m2，地下建筑面积13316.08m2。
根据土建设计总平面图及抗浮锚杆分布范围及抗浮力标准值示意图，拟建项目中1号实训楼、2号实训楼、3号中心教学楼区域设1层地下室，抗浮区域根据土建设计文件，建筑室内标高±0.00相当于绝对标高541.95m，室外地坪标高541.50m，设一层地下室，拟建采用独立基础+抗水板形式，抗水板厚度400mm。
由四川省建筑设计研究院有限公司设计，四川省川建勘察设计院进行岩土工程勘察。
受业主委托，我院对本工程抗浮锚杆进行设计。
2 设计依据（1）《四川理工技师学院学府校区扩建项目场地进行详细勘察阶段岩土工程勘察报告》（四川省川建勘察设计院，2019年7月）；（2）《四川理工技师学院学府校区扩建项目总平面布置图》、《地下室基础说明及大样图》及设计技术要求（四川省建筑设计研究院有限公司，2019年8月）；（3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（4）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）；（5）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；（6）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）；（7）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010，2015版)；（8）《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）；（9）《四川省建筑地基基础检测技术规程》（DBJ51/T014-2013）；（10）《抗浮锚杆技术规程》（YB/T4659-2018）（11）《四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准》DBJ51/T102-2018;（11）《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》（成建委[2018]573号）等。
3 设计单位提供的技术要求据土建设计单位提供的《地下室基础说明及大样图》及技术要求，设计要求地下室部分的防水底板下采用抗浮锚杆抗浮，且锚杆应布置基础范围之外，锚杆间距满足相关规范要求。
抗浮区域拟建项目室内±0.00标高为541.95m，室外±0.00标高为541.50m，设计抗浮水位为室外地坪标高下1.0m，标高540.50m，防水板厚度400mm，其板面标高536.35m，具体施工时应由施工单位根据其编制的施工组织文件参照基础图来进行抗浮锚杆标高控制。
按照设计单位提供的抗浮标准值将拟建项目分为5个区域，为A区域抗浮力标准值40kPa;B区域抗浮力标准值12kPa；C区域抗浮力标准值12kPa;D区域抗浮力标准值35kPa;E区域抗浮力标准值40kPa。
另外根据土建设计单位提供的《地下室基础说明及大样图》明确说明独立基础不布置锚杆，以上抗浮力标准值未扣除基础面积，故本设计扣除独立基础区域后抗浮力标准值计算如下：抗浮力标准值计算表表1抗浮区域编号含独立基础抗浮力标准值(kPa)扣独立基础后抗浮力标准值(kPa)本设计抗浮力标准值取值（kPa）A区域40 47.7 48B区域12 14.8 15C区域12 17.5 18D区域35 42.3 43E区域40 47.9 48防水板厚度400mm，抗浮板顶面标高-5.6m（标高536.35m）。
场地地下水抗浮设防水位按540.5m考虑。
抗浮锚杆与基础连接处的防水措施由建筑设计单位统一考虑。
4 地层及水文地质条件4.1地层ml），根据勘察钻探资料表明，本次勘察揭露的地层由第四系人工填土（Q4al+pl）成因的中砂及卵石组成。
其下由第四系全新统河流冲洪积（Q4现根据其野外鉴别特征结合室内土工试验将场地各地层的分布及特征由上至下描述如下：ml）(一)第四系全新统人工填土层（Q4（1）素填土：褐黄色、褐灰色；松散；稍湿，硬杂质含量15%～25%，主要由粘性土组成，含少量砖瓦碎石及植物根茎，未完全固结。
该层场地普遍分布，层厚0.5～2.0m。
al+pl）(二)第四系全新统河流冲洪积层（Q4（2）中砂：灰色、青灰色；松散；湿～饱和。
以长石、石英为主，含少量云母片，其中混有少量卵石及圆砾。
该层局部分布于卵石层顶板上，最大揭露厚度为0.6～1.6m。
（3）卵石：褐黄、褐灰、青灰色；稍密～密实；湿～饱和。
主要以花岗岩、石英岩、闪长岩等组成，呈亚圆形，微～中等风化，一般粒径3～15cm，大者可达20cm以上，卵石含量约50%～75%以上，隙间充填砂、砾石及少量粘粒。
卵石层顶板埋深0.5～2.5m，平均1.37m，卵石层顶板埋深起伏较大。
按卵石层密实度分为：稍密、中密和密实三个亚层。
稍密卵石：卵石粒径4～10cm，个别最大粒径大于12cm，卵石分布较均匀，含量55～60%，且大部分不接触。
中密卵石：卵石粒径5～12cm，最大粒径15cm 以上，卵石骨架含量约为60～70%，呈交错排列，大部分接触。
密实卵石：卵石粒径多为6～15cm，最大粒径大于20cm，卵石含量大于70%。
4.2地下水场地地下水类型属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石层为主要含水层，补给来源主要为大气降水，水位变化受季节影响，年变化幅度在1.50m左右。
勘察期间处于丰水期，实际量测钻孔稳定水位2.60m～4.50m，稳定水位标高534.63m～537.58m。
根据成都地区水文地质资料结合本工程场地地下水埋藏条件，该场地年最高潜水位标高在539.5m左右，该区域卵石层渗透系数建议值K=25m/d左右。
场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。
本场地土对混凝土结构和钢筋混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。
根据土建设计文件场地抗浮设防水位标高540.5m，为室外地坪标高下1.0m。
本工程采用抗浮锚杆进行抗浮，本抗浮锚杆设计参数见表4-1（依据勘察单位提供的参数）。
土（岩）体物理力学指标一览表表2名称重度γ（kN/m3）锚杆极限粘结强度标准值f rbk(kPa) 稍密卵石21.0120中密卵石22.0180密实卵石23.02405 抗浮锚杆间距及布置方法根据本设计抗浮锚杆布置要求，基础承台范围内不布置抗浮锚杆，但设计抗浮锚杆抗拔力对应的面积不应扣除基础承台面积。
根据抗浮力要求的不同，本设计将拟建项目分为5个区域：扣除抗浮范围的基础面积计算抗浮锚杆布置区的抗浮力标准值为A区域48kPa;B区域15kPa;C区域18kPa;D区域43kPa;E区域48kPa。
根据《四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准》、《建筑边坡工程技术规范》，设计提供资料及其抗浮力计算基础上并参考地区经验来确定抗浮锚杆间距和确定单根锚杆抗拔力标准值，其计算结果见表3：抗浮锚杆布置及单根锚杆抗拔力标准值表表3单根抗浮锚杆抗拔抗浮区域编号抗浮力标准值（kPa）抗浮锚杆间距（m）力标准值（kN）A区域48 2.0×2.0 192B区域15 2.5×2.5 94C区域18 2.5×2.5 113D区域43 2.0×2.0 172E区域48 2.0×2.0 1926 抗浮锚杆设计6.1锚杆锚固体长度计算采用《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中 8.2.3式计算：① l a≧K·N ak/π·D·f rbkl a ——锚杆锚固段长度（m ）；K ——锚杆锚固体抗拔安全系数，取2.4； D ——锚杆锚固段钻孔直径（m ），取0.15m ；f rbk ——岩土层与锚固体极限粘结强度标准值（kPa ），根据不同范围内的地层情况选择较不利地层进行计算，地层选择详见表4；土体（岩石）与锚固体极限粘结强度标准值（kPa ） 表4土层 厚度(m) 极限粘结强度标准值(kPa)选择最不利钻孔ZK53#进行抗浮计算稍密卵石 1.6 120 中密卵石 3.0 180 密实卵石4.0240通过表4分析，在勘察报告提供取值基础上，依据规范要求，结合我院在类似场地的经验综合考虑，本次抗浮锚杆设计土体（岩石）与锚固体极限粘结强度标准值取f rbk 见表5进行计算。
通过计算，锚杆锚固体与岩土层间的长度见表5。
锚杆锚固体与岩土层间的长度 表5锚杆区域编号 单根锚杆抗拔承载力标准值 （kN ）土体（岩石）与锚固体极限粘结强度标准值（kPa ）锚固体直径（m ） 锚杆锚固段长度 （m ） 锚杆锚入地层设计深度 （m ）A 区域 192 165 0.15 6.0 6.5B 区域 94 130 0.15 3.7 6.5C 区域 113 130 0.15 4.5 6.5D 区域 172 150 0.15 5.8 6.5E 区域1921650.156.06.56.2锚杆杆体截面积采用《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中 8.2.2-1式计算：② A s ≧K b N ak /f yA s ——锚杆钢筋截面面积（m 2）； K b ——锚杆杆体抗拉安全系数，取2.2； N ak ——单根锚杆的抗拔承载力标准值（kN ）；f y ——钢筋抗拉强度设计值；采用HRB400螺纹钢筋，取360N/mm 2； 计算可知：各区域锚杆配筋截面面积计算见表6：锚杆钢筋计算表表6锚杆区域编号单根锚杆抗拔承载力标准值（kN）钢筋截面积计算（mm）设计钢筋截面取值（mm）A区域192 11742Φ22+1Φ25（HRB400）螺纹钢（1250.5mm）B区域94 575 2Φ20（HRB400）螺纹钢（628mm）C区域113 691 2Φ22（HRB400）螺纹钢（759.9mm）D区域172 10523Φ22（HRB400）螺纹钢（1139.8mm）E区域192 11742Φ22+1Φ25（HRB400）螺纹钢（1250.5mm）钢筋配置满足设计要求。