科技生态园配套小学项目--抗浮锚杆设计说明.docx

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1、6.3 锚杆钢筋与锚固砂浆长度计算46.4 锚杆构造设计46.5 钢筋锚入底板长度计算-.-56.6 锚杆布置及总抗浮力验算56.7 地下室抗浮整体稳定性验算56.8 技术要求-76.9 抗浮锚杆检测试验76.10 杆施工工艺-77.1 抗浮锚杆谑工工艺77.2 特殊过程控制88、81工程概况22设计依据23设计单位提供的技术要求24地层及水文mt条件24.1 地形地貌24.2 地层岩性-24.3 水文地质34.4 抗浮锚杆设计参数35抗浮锚杆间距及布置方法36锚杆配筋与长度36.1 锚杆配筋计算36.2 锚固体与岩土层间铺固长度计算41工程概况3设计单位提供的技术要求现代农业投资有限贡任公司

2、拟在科技生态园内投资新建科技生态园配套小学项目，工程位于。根据设计图纸，拟建综合楼多层建筑区域及桩基础区域抗浮安全系数1.15,满足抗浮要求，综合楼其余部分和纯地下室范围内需设置抗浮锚杆。本工程设置1层地下室，G区域采用筏板基础，其他区域均采用独立基础+抗水板，根据本项口地下室设计图纸和设计提供的抗浮锚杆平面布置图，“抗浮锚杆需提供抗浮力N18.8100.25kN抗浮锚杆轴向拉力标准值105-320kN)该工程由工程设计院有限公司设计，由勘察测绘研窕院集团有限公司提供岩土工程勘察报告。根据设计图纸要求，在AH区域设置抗浮锚杆，抗浮锚杆分区域布置。2设计依据(1)白鹭湾科技生态园配套小学项目岩土

3、工程勘察报告(大连市勘察测绘研究院集团有限公司)(2)基础平面布置图、抗浮锚杆需提供抗浮力示意图及抗浮锚杆平面布置图(中恒工程设计院有限公司)2023.07；(3)建筑与市政地基基础通用规范(GB55003-2021)；(4)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)：(5)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)；(6)岩土工程勘察规范(GB5002l-200h2009年版)；(7)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)；(8)建筑工程抗浮技术标准(JGJ476-2019)；(9)岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范(GB50086-2015)；(10)抗浮锚杆技术规程

4、(YB/T4659-2018)；(11)成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程(成建委2018573号)：(12)四川建筑地基基础检测技术规程(DBJ51014-2021)o(13)四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准(DBJ51T102-2018)o根据设计单位提供的抗浮锚杆需提供抗浮力示意图图纸，对地下室底板抗浮水力要求详见下表3.1。地下室各区域水浮力计算表表3.1区域抗水板厚度设计要求抗浮水力标准值(kNn2)设计要求抗浮锚杆轴向拉力标准值(kN)备注A区450mm18.80130B区450mm24.28105C区450mm30.28105D区450mm41.70130E区450f11m30

5、.28130F区45(hnm18.80130G区450nm1,25320H区450nm88.933204地层及水文地质条件4.1 地形地貌拟建项目场地地貌单元属岷江水系In级阶地。场地内地势有一定起伏，总体呈东北高、西南低的趋势，场地边缘植被茂密，中间局部被灌木丛覆盖，南部原有一水塘。场地地貌单元属岷江水系成都平原川阶地。4.2 地层岩性根据野外钻探、原位测试及室内岩.土试验成果的综合分析，拟建场地本次勘探深度范围内的地层划分为人工填土层第四系中更新统冰水堆积层(Q2,)及白垩系灌口组泥岩(K2g),地层结构自上而下分类描述如下：(I)第四系全新统人工填土层9严1)索填1：褐色，稍湿，结构松散

6、、杂乱，主要成分为粘性土及泥岩块碎石，局部区域顶部含少量植物根茎及生活垃圾，分布于地表，源自周边场地开挖堆填，堆填后未压实，堆积较均匀，具科技生态园配套小学项有高压缩性特征，欠固结土，无湿陷性，堆积时间约35年，层厚约050m6.80m0(2)第四系中更新统冰水堆积层(Q以)黏土2：黄褐色，硬可塑，矿物成分以伊利石、蒙脱石为主，填充少少量粉粒，裂隙不发育，局部夹有铁锌结核物，切面略具光泽，干强度中等，韧性较高，无摇振反应，场地大部分分布。本次勘察揭露层厚为0.508.50m,该层层底埋深O.5O12.00m,层顶标高为485.72494.71m。(3)白垩系灌口组泥岩(K2g)泥岩3：紫红色，

7、主要矿物成份为粘土矿物，泥质胶结，块状或层状构造，产状近水平向。在钻探深度范围内，根据其风化程度，将其划分为全风化、强风化及中等风化3个亚层：全风化泥岩3-1：紫红色，位于基岩表层，结构已遭破坏，岩体风化剧烈呈土状，局部为块状,质极软。本次勘察揭露层厚为0.506.60m,该层层底埋深3.40-15.00m,层顶标高为479.54-494.40mo强风化泥岩3-2：紫红色，主要矿物成分为粘土矿物，泥质胶结，中层状构造。风化裂隙发育，结构面不清晰，岩芯极破碎，呈碎块状，局部为短柱状，质软，手捏易碎，干钻可钻进，遇水易软化。局部夹有中风化层。岩石为极软岩，岩体完整程度为破碎极破碎，岩体基本质量等级

8、为V级。本次勘察揭露层厚为0.5010.90m,该层层底埋深2.3024.20m,层顶标高为466.96493.90m。中等风化泥岩3-3：紫红色，主耍矿物成分为粘土矿物，泥质胶结，中厚层状构造，节理裂隙较发育，结构面较清晰，岩芯较完整，呈短柱状或长柱状，岩质软，浸水或日晒易软化和崩解。局部地段岩芯较为破碎，沿结构面夹薄层强风化泥岩,干钻钻进困难。岩石为极软岩，岩体RQDtfi为7O%8O%,岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为V级，软化系数为0.21,为软化岩石。本次勘察揭露厚度2.8014.40m,本层未揭穿。4.3 水文地质条件根据钻探揭示，场地内地下水根据水介质不同，可分为上层滞水

9、及基岩裂隙水。(1)上层滞水上层滞水主要赋存于浅部填土内，受大气降水及地表水的直接补给，向坡面及垂直向下排泄,以及蒸发下漆排泄，在下渗过程中局部受阻并不断积聚而成，无统一水面，富水性弱，透水性差。(2)基岩裂隙水场地基岩为泥岩，为相对隔水层，基岩裂隙水主要赋存于泥岩裂隙中，形成风化带网状裂隙浅层地下水。由于场地基岩结构相对完整，风化裂隙等结构面较不发育，所以场地基岩裂隙水连通性较差，流动性较差。由于含水层的富水性及透水性均很差，水量微，基岩渗透系数一般0.5md基岩裂隙水以降水入渗和坡面径流入港补给为主，向地势低洼处径流排泄。抗浮锚杆设汁勘察期为枯水期及平水期，勘察时测得稔定水位埋深1.10-

10、13.40m,稳定水位标高480.5449573m,根据区域地质资料显示，丰、枯水期年度变化幅度在l00300m之间。4.4 抗浮锚杆设计参数本工程根据大连市勘察测绘研究院集团有限公司白雄湾科技生态园配套小学项目岩上工程勘察报告中提供的各岩土层锚杆设计参数进行抗浮设计，备参数详见表4.1。土体与锚固体的极限摩阻力标准值(kPa)表表4.1土层名称素填土黏土全风化泥岩强风化泥岩中风化泥岩极限摩阻力标准值/5080180220注：表中数据摘录于岩土工程勘察报告第7.1节。5抗浮锚杆间距及布置方法根据设计提供抗浮水力标准值，考虑抗浮设计合理性和工程经济性。抗浮锚杆设计间距如下表5.1：抗浮锚杆设计间

11、距表5.1区域抗浮锚杆布置方式锚杆间距(m)单根锚杆轴向拉力标准值N*(kN)A区正方形2.5130B区正方形2.0105C区正方形1.8105D区正方形1.7130E区正方形2.0130F区正方形2.5130G区正方形1.7320H区正方形1.83206锚杆配筋与长度6.1锚杆配筋计算根据四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准DBJ51TIO2-2018中5.3.6条。AsKbNf,式中：氏一一配置钢筋有效截面面积(m?)；1.锚杆轴向拉力标准值(kN)；K11一一锚杆筋体抗拉安全系数，取2.0：f,一一锚筋抗拉设计强度值；采用HRB400螺纹钢筋，取360Nm11;计算可知：抗浮锚杆配筋表表6

12、,1区域单根锚杆轴向拉力标准值MIin1M单根锚杆的抗拔承载力标准值n1预计锚杆根数n2实际布置锚杆根数F一一抗浮水头标准值(kN/m)A一一区域抗浮面积(m?)总抗浮力验算结果详见下表6.5：各区域总抗浮力验算表格表6.5区域单位面积需提供的拉力标准值(kNni)区域面积(ra*)需提供的总拉力(kN)拔承我力标准值(kN)nl(预计锚杆根数)n2(实际布置锚杆根数)A区18.802836.853331.84130411418B区24.281518.736874.04105352360C区30.28965.229226.26105279306D区41.70799.733347.4913025

13、7261E区30.281048.431745.52130244272F区18.80446.68396.081306581G区100.25400.040100.00320126150H区88.9371.86385.173202025设置抗浮锚杆后，总抗浮力满足要求。按照以上计算：该项目共布置1873根抗浮锚杆。6.7 地下室抗浮整体稳定性验算根据四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准DBJ51/Tlo2-2018中5.3.4条式5.3.7：H区320321.276.4锚杆构造设计通过表6.3、6.4和表6.5比较知：锚杆锚固体与岩土层间的长度大于锚筋与砂浆间的长度，结合成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理

14、规程第二十三条规定，土层锚杆的锚固段长度不应小于6.Om.故本工和锚杆设计锚入岩土层长度取6.Om抗浮锚杆施工中垫层底以下如遇膨胀性黏土，构造长度应加氏至膨胀性黏土层底且不应小于0.5m.6.5钢筋锚入底板长度计算 根据混凝土结构设计规范（6850010-2010）（2015版）8.3确定钢筋锚入底板基本长度： 1.b=dff. 1.芸，Ll式中：IaL受拉钢筋的基本锚固长度：Ia-受拉钢筋的锚固长度；f,一普通钢筋抗拉强度设计值（HRB400级螺纹热轧钢筋f=360Nmm2）;f,一混凝土轴向拉强度设计值（C30ff1=1.43NW）；一钢筋外形系数，带肋钢筋=0.14；d一钢筋的公称直径；

15、1.一钢筋的锚固长度修正系数（带肋钢筋的公称直径大于25mm时，取L=I.1：否则取上=1.0）根据四川省建筑地下结构抗浮锚杆技术标准DBJ5lTIo2-2018中5.5条要求，直立段长度取为04L,上部作90水平弯曲。计算结果见表6.4。钢筋锚入底板长度表6.4区域钢筋直径（ran）受拉钢筋的基本锚固长度受拉钢筋的锚固长度（Innl）缁入底板直立段长度（ran）锚入底板水平西曲段长度（Inm）A区20705710284425B区18635650260390C区18635650260390复核。(w+a次式中：W基础下抗浮锚杆范围内总的.上体重量，计算时采用浮重度(kN),综合考虑取上层浮重度

16、为10.0kNm,:长心一结构自重及传递到底板上的其他永久荷载标准值之和(k),设计提供抗浮水力标准值已考虑此部分荷载，因此此处取0：N-地下水浮力作用值(kN)；K一抗浮稳定安全系数，取为L05。地下室抗浮稳定性计算参数表表6.6区域需提供抗浮力标准值(kN/)抗浮板面积(一)需提供的总拉力标准值NS(kN)岩土体浮重度(kW)区域设计锚杆根数设计锚固长度(m)A区18.802836.853331.8410.04186.0B区24.281518.736874.0410.03606.0C区30.28965.229226.2610.03066.0D区41.70799.733347.4910.02

17、616.0E区30.281048.431745.5210.02726.0F区18.80446.68396.0810.0816.0G区1.254.0401.10.015012.0H区88.9371.86385.1710.02512.0计算如下：A区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量：W=2836.86.0-2.52tan(30o)10.0=108789.5kN.抗浮稳定安全系数:K=IO8789.553331.84=2.03,1.05B区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量：W=1518.76.0-2.02tan(30o)10,0=64817.3kNo抗浮稳定安全系数:K=64817.336874.04=

18、l.761.05,C区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量:W=965.26.O-L82tan(30)X10.0=42866.02kN,抗浮稳定安全系数：K=42866.0229226.26=1.471.05。D区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量：W=799.76.0-1.72tan(30o)X10.0=36208.5kN0抗浮稳定安全系数:K=36208.533347.49=1.091.051,E区域：抗浮锚杆范围内总的土体垂量：W=1048.46.0-2.02tan(30)10.0=44745.2kNo抗浮稳定安全系数：K=44745.231745.52=1.411.05.F区域：抗浮锚杆范围内总

19、的土体重量：W=446.66.0-2.52tan(30o)X10.0=17126.SkN00抗浮稳定安全系数：K=17126.88396.08=2.041.05.G区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量：W=400120-1.72tan(30)X10.0=42111.OkNee抗浮稳定安全系数：K=42111.0401.00=1.0511.05,H区域：抗浮锚杆范围内总的土体重量：W=71.812.0-1.82tan(30)10.0=7496.7kN。抗浮稳定安全系数：K=7496.76385.17=l.171.05。满足整体抗浮要求。6.8 裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范7.1.2条，Wq取为

20、0.90:”取为2.7；九取为2.O1N11JES取为2X10*详细计算见计算书，计算结果如下表6.7：裂缝宽度计算表表6.7区域轴向拉力标准值(kN)受拉钢筋应力。，(N/mm!)有效受拉钢筋配筋率PS钢筋应变不均匀系数裂缝最大宽度3max(nm)A区130124.140.0370.8160.195B区105123.790.0300.7480.189C区105123.790.0300.7480.189D区130124.140.0370.8160.195E区130124.140.0370.8160.195FK130124.140.0370.8160.195G区320119.370.0950.9

21、850.165H区320119.370.0950.9850.165由上表看出裂健宽度均小于O.2mm,满足规范要求。本裂缝宽度验算需由结构设计单位进行6.9 健杆材料防腐要求根据建筑工程抗浮技术标准讥环境作用等级为微腐蚀，防腐等级为HI级。锚杆材料采用HRB400螺纹钢筋，钢筋由水泥砂浆封闭防腐。杆体上端钢筋锚入抗水板或独立基础内长度不得小于35d（d为主筋直径），若底板碎厚度不足，则钢筋末段采用弯钩形式（钢筋上端距离基础底板顶面不小于50mm）。6.10 防水处理本工程抗浮锚杆将穿过基础防水层，因此需要进行锚杆防水处理。锚杆抗拔实验以及验收合格后，可进行基础施工，抗浮锚杆与基础连接部分的防水

22、可采用遇水膨胀止水条、金属防水板或泥基渗透结晶型防水涂料。6.11 技术要求锚杆杆体纵向钢筋采用HRB400级钢筋，注浆水泥标号采用P.042.5R,水泥浆液水灰比宜为0.45-0.50,孔内充填碎石粒径宜为5mm20mm,锚杆杆体注浆结石体抗压强度不应下于30MPa.锚头与底板防水处理由上部主体结构设计单位进行防水优化设计。抗浮锚杆施工期间应保证地下水位将至锚杆标高以下。6.12 抗浮锚杆检测试验基本试验：在正式施工前应，在整个抗浮区域选择最不利地层进行基本试验，同时应考虑试验点尽量在场地内均布，以确定单根锚杆的抗拔力极限值，并根据试验结果确定设计参数是否调整。试验锚杆数均不少于3根，锚杆的

23、最大试验荷载不应超过杆体标准值的0.85倍，且不应超过钢筋屈服强度的0.9倍。蠕变试验：在正式施工前应，在整个抗浮区域选择最不利地层进行蟠变试验。蠕变试验的锚杆不得少于3根。锚杆在最大试验荷载作用下的蠕变率不应大于2mm对数周期，蠕变率的计算见岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范（GB50086-2015）第12.1.17条。验收试验：施工完成后，应进行验收试验，锚杆试验抽取总数按规范进行，抽取锚杆总数的5%且不少于6根。锚杆的最大试验荷载应取锚杆拉力标准值的2.0倍。具体试验数量见表6.8。各区域试验锚杆根数表6.8区域实际布置锚杆根数单根锚杆抗拔力标准值（kN）基本试验数量（根）蠕变试验数

24、量（根）险收试验比例验收试验数ft（根）A区4181303325%且2621B区3601053325%且去618C区3061053325%且2616D区2611303325%且2614E区2721303325%且2614F区811303325%且266G区1503203325%且268H区253203325%且2667抗浮锚杆施工工艺7.1 抗浮锚杆施工工艺抗浮锚杆施工按照锚杆定位一一钻机定位一一跟管成孔一一清孔同时杆体、注浆管制作一一安装杆体（注浆管）一回填线配碎石一-拔出跟管一-孔口填充碎石至密实一T压浆一-养护-抗拔检测一一孔口浮浆块清除一一预留段钢筋弯折。a、锚杆定位：根据地下室基础图

25、和抗浮锚杆平面布置图上注明锚杆位置进行现场定位，并经常进行桩位夏查，确保定位准确：b、钻机定位：在锚杆位置确定后，即可移动钻机，对准孔位下钻，在钻进过程中，应随时根据施工情况进行锚杆位置、垂直度检查；c、跟管成孔：用潜孔锤成孔，开孔直径为150mm,孔斜Vl%,采用跟管钻进的方式，用风排渣：d、清孔同时锚杆杆体制作：锚杆成孔至设计孔底标高后，应持续用高压空气流清除孔余渣，钻头上下来回移动清孔，持续清孔气流不少于30s,清孔后检测孔深，测孔斜，成孔深度不宜小于设计深度500mm,符合要求后进行下道工序施工。杆体制作即按每根主筋按图纸下料，埋入土体，外露部分必须保证预留长度。钢筋之间并列放置，并与

26、隔离钢管焊接牢固，隔离钢管中部插入注浆管，注浆管为25PVC管：e、安装杆体：清孔完成后，即可进行锚杆杆体安装。安放时，将杆体居中垂直放入，井保证杆体大致位于钻孔中心；、回填级配碎石：拔跟管前，先填入级配碎石，同时缓缓轴向转动杆体，直至孔内碎石填充密实，再缓缓提起跟管；g、孔口填充碎石至密实：碎石填充完毕，跟管拔除后，应继续填充级配碎石至密实；h、压浆、养护：压浆采用纯水泥浆液，浆液水灰比为0.450.50,注浆压力宜大于0.5MPa,环内，再采用12#铁丝将锚杆主筋与外侧的定位支架绑扎，间距2.0m。8、其他（1）此工程应委托具有专业资质且有相关抗浮锚杆工程经验的施工队伍进行施工。（2）材料

27、进场时需严格检验材料的质量，各项技术指标应符合本说明要求。（3）建议选取场地内代表性地段进行试验性施工，并依据试验结果校核抗浮设计。（4）施工前应熟悉图纸，做好测量，放线工作，切不可胡乱钻孔，以免影响后续基础施工。（5）严格按相关规范、设计要求等进行施工质量验收检验。（6）正式施工前，选择最不利地层作锚杆抗拔基本试验及端变试验。压浆养护同时制作标准试验块，进行同条件养护，28天后进行试压块检测，检验用试块数量为：每30根锚杆取一组试块且每天至少有一组，每组试块应不少于6个。i、施工过程中，施工管理人员应随时填写锚杆成孔施工记录及锚杆注浆施工记录，完善资料。j、锚杆施工前，必须按照CECS22-

28、2005的规定进行基本试验。抗浮锚杆施工现场成孔形状成型状况7.2 特殊过程控制该工程施工中，钢筋与架管钢管的绑扎施工、钢筋制安及下孔工艺、压力灌浆及锚杆钢筋保护层控制等为特殊过程，应采取如下措施加以有效控制：a、钢筋与架管钢管的绑扎施工：定位架管钢管采用焊接成型，锚杆主钢筋采用12#铁丝与定位架管绑扎。定位架管钢管焊接前，应准备经过鉴定后的电焊机，选用与焊件材质匹配的焊条，选派的技术工人应具有相应的资质证书，操作人员应持有上岗证：构件焊接应满足规范耍求；质检员对焊接质量进行抽查或豆检，并对抽查情况做记录。b、钢筋制安及下孔工艺：钢筋放入钻孔之前，应检查钢筋的质量，确保钢筋组满足设计要求。钢筋

29、必须按照设计图纸进行制作，焊缝、焊点必须牢固。安放钢筋时，应防止锚杆扭曲、压弯，注浆管随钢筋一同放入孔内，锚杆放入角度与钻孔倾角保持一致,安放好后使锚杆始终处于钻孔中心,不得随意敲击，不得悬挂重物。若发现孔壁坍塌，应重新扫孔、清孔，直至顺利送入钢筋为止。在钢筋安装到位后，开始填入碎石。在填入碎石的过程中，可以轻摇杆体，让碎石下落，直到填满为止。c、压力灌浆施工：压浆机仪表应进行复检，操作人员应持有上岗证，施工时应严格按设计方案要求并进行记录。d、考虑到锚杆孔口处浮浆，注浆时浆体应超灌并高出垫层，待注浆体凝固后且浇筑垫层前，应人工破除整平至垫层底标高。e、锚杆钢筋保护层控制措施：采用8mm钢筋焊接成隔离环和定位支架，将锚杆主筋置于隔离