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1、附录D地锚的构造参数及受力计算D. 0. 1立式地锚的构造参数应符合表D. 0. 1-1, 2, 3, 4的规定表D. 0. 1-1枕木单柱立式地锚的构造参数(图D. 0. 1-1)作用荷载3050100地龙柱根数226上挡木根数235下挡木根数112荷载作用点至上挡木中点距离a1(mm)500500600上下挡木中心距离a2(mm)120012001200土壤承压力(N/mm2)0.20.20.23注:1.枕木采用标准枕木,其尺寸为160X220X2500mm;2. 上下挡木以截面长边贴靠地龙柱;3. 地龙柱截面长边应与作用荷载方向一致;4. 作用荷载宜与地龙柱垂直。图D. 0. 1-1枕木
2、单柱立式地锚表D. 0. 1-2圆木单柱立式地锚的构造参数(图D. 0. 1-2)作用荷载(kN)101520a1(mm)500500500a2(mm)900900900b1(mm)160016001600挡木长L1(mm)100010001200地龙柱直径d(mm)180200220土壤承压力(N/mm2)0.250.250.25注:1.上下挡木等长;2.挡木直径与地龙柱直径相同。表D. 0. 1-3圆木双柱立式地锚的构造参数(图D. 0. 1-3)作用荷载土壤 承压力a1b1c1挡木长L1地龙柱直径d1a2b2C2e2挡木长L2地龙柱直径d2kN(N/mm2)(mm)300.2550016
3、00900100018050015009009001000220400.255001600900100020050015009009001000250500.255001600900120022050015009009001000260注:挡木直径与地龙柱直径相同。d图D. 0. 1-2圆木单柱立式地锚1地龙柱;2一上挡木;3一下挡木表D. 0. 1-4圆木三柱立式地锚的构造参数(图D. 0. 1-4)作用荷载土壤 承压力a1b1c1L1d1a2b2C2e2L2d2a3b3C3e3L3d3kN(N/mm2):mm)600.255001600900100018050015009009001000
4、22050015009009001200280800.255001600900100018050015009009001000220500150090090014003001000.25500160090010002005001500900900100025050015009009001600330注:挡木直径与地龙柱直径相同。图D. 0. 1-3圆木双柱立式地锚1-地龙柱;2-上挡木;3-下挡木;4-绳索32a111a 21| UiH1 * E 1 1111M118D. 0. 1-4圆木三柱立式地锚1-地龙柱;2-上挡木;3-下挡木;4-绳索D. 0. 2立式地锚的受力计算立式地锚适用于不坚
5、硬的土壤条件。是将枕木(方木)或圆木斜放在地坑中(图D.0.1), 在其下部后侧和中部前侧横放下挡木和上挡木,上下挡木紧贴土壁,将地龙柱卡住,上下挡 木可使用枕木(方木)或圆木。地坑用土石回填并夯实,表面应略高于自然地坪,地坑深度 应大于1.5m,地龙柱露出地面0.41m,并略向后倾斜,钢丝绳固定在地龙柱的端头上。 使用枕木(方木)做地龙柱时,注意使截面上较长的一边与受力方向一致。由枕木做成的立式地锚,若地龙柱的上下挡木用两根枕木时,承受的拉力为30KN ;若 用四根枕木时,承受的拉力可达80KN。若荷载很大,单柱立式地锚(图D.0.11,2)不能承受时,可在其后侧增加一个或两 个单柱立式地锚
6、,用绳索连接,共同受力,称为双柱立式地锚(图D.0.13)或三柱立式 地锚(图 D.0.14)。立式地锚的计算主要有以下几个方面:1 .地锚的抗拔应按下式计算:(D.0.2-1)p N (a + a )i(D.0.2-2)式中:p上挡木处的水平反力;P下挡木处的水平反力;地龙柱与挡木间的摩擦系数Naa2(D.0.2-3)取 0.4;K地锚抗拔安全系数,取K2 ;N2 地锚荷载N沿地锚轴向的分力。气一地锚荷载N垂直地锚轴向的分力;an 1至q的竖直距离;a 2P1至P2的竖直距离。2- N1对土体产生的压力应按下式计算:(D. 0. 2-4)式中:fH 1、fH 2H 2P 2 ;N2 地锚载荷
7、N沿地锚轴向的分力;N N对垂直地锚轴向的分力;1a、a 分别为N至F和F至桩尖之间的轴向距离。121122. N对地锚轴向的垂直分力应按下式计算:(D. 0. 4-4)(D. 0. 4-5)(D. 0. 4-6)F 0.8nfdaH 223.地锚强度应按下式计算:N 土 里 fA】咯 t式中没标注的符号同立式地锚。D. 0. 5卧式地锚的构造参数应符合表D.0.5的规定表D. 0. 5卧式地锚的构造参数作用荷载(kN)285076100150200300400a角3030303030303030横置木(直径240mm) 根数X长度(mm)1X25003X25003X32003X32003X3
8、5003X35004X40004X4000埋设深度H (m)1.701.701.802.202.502.752.753.50横置木上的系绳点占八占八占八占八两点两点两点两点挡木板(直径200mm) 根数X长度(mm)4X27004X27005X40005X4000挡板立柱根数X长度(mm)X 直径(mm)2X1200X 甲 2002X1200X 甲 2003X1500X 甲 2203X1500X 中 220压板(密排直径100mm圆木) 长 X 宽(mm) X (mm)一一800 X3200800 X32001400 X27001400 X35001500 X40001500 X4000注:本
9、表计算依据;夯填土重力密度=16kN/m3,土壤内摩擦角45,木材的强度 设计值取为 11kN/m m 2。tT图D. 0. 6-1卧式地锚计算D. 0. 6卧式地锚的受力计算(图D. 0. 6):卧式地锚为一根或几根木料捆绑在一起,横置埋入土中,绳索在木料中部绑扎一点或 两点,然后用土石回填夯实。埋置深度一般为1.5m3.5m。当作用荷载超过75KN时,应 在横置木料上增加压板,当作用荷载超过150KN时,应增设挡板和挡板立柱,若卧式地锚 承受的荷载很大,钢丝绳可用钢拉杆代替。卧式地锚的计算主要有以下几个方面:1. 竖向分力作用下抗拔应按下式计算:KN 2 3 ;N2 地锚荷载N的垂直分力;
10、G 土体重力标准值x 0.9 ;L 横置木料长度;y 回填土石的重力密度;b 横木宽度;b压力区有效宽度;中一一土的内摩擦角,松土为15 20; 一般土为20 30;坚硬土取3040。h 横木埋置深度;T摩擦阻力,F =吧。其中|1 摩擦系数,无木壁取0.5,有木壁取0.4;N1 地锚荷载N的水平分力。2. 水平分力作用下的土体承载力应按下式计算:在无木壁时的土体承载力计算:(D. 0. 6-4)式中:九一一深度以土的承载力设计值;门一一土容许承载力降低系数取 0.50.7;h横置木高度。在有木壁时的土体承载力计算:N1(hi + h) L(D.0.6-5)式中:h横置木顶至木壁顶的距离。3.
11、 横置木的强度应按下式计算(图D. 0. 6)1一横置木;2一土槽图D. 0. 6-2横置木强度计算(a)一根索的横置木计算;当横木只系一根钢丝绳或拉杆时:若为圆形截面,应按单向受弯构件计算:M j fW m(b)两根索的横置木计算(D.0.6-6)式中:fm木材(松木、衫木)抗弯强度设计值;M 横木地锚荷载N引起的最大弯矩M = NL/8W 中部圆形截面的抵抗矩。若为矩形截面,应按双向受弯构件计算:MX +WXM v Y fW mY(D. 0. 6-7)(D. 0. 6-8)NL8(D. 0. 6-9)式中:M x、M 横木水平和垂直分力N与N 2的弯矩;Wx、Wy 横木水平和垂直方向横截面
12、抵抗矩。当横木系两根钢丝绳或拉杆时:若为圆形截面,应按偏心单向受压构件计算:NMf0 土 c fA Wfcm(D. 0. 6-10)Na 2M =2 L(D. 0. 6-11)式中:N 0 -一横木的轴向压力,N0 - tan &,p为二绳索夹角之-半;A 小头绑扎点处的圆截面的截面面枳;M -横木地锚荷载N在绑扎点处引起的弯矩;W 小头绑扎点处的圆截面的截面抵抗矩;a横木端部到绳索或拉杆绑扎处的距离。若为矩形截面,应按偏心双向受压构件计算:土+Mf+MX fAWfWYfmc(D. 0. 6-12)M =工X 2 L(D. 0. 6-13)N a2l/ 2(D. 0. 6-14)2Y2 L式中
13、:A 矩形截面横截面面积;Mx、My 横木地锚荷载N的水平和垂直分力N1与N2在绑扎点处所引起的弯矩;其余符号与前述相同。D. 0. 7岩层地锚的受力计算(图D. 0. 7):在岩石地带可采用岩石地锚,这种地锚是在岩层中打眼,眼深约1.5m,直径约40mm, 在眼中插入钢钎或圆钢。四眼地锚是在钢钎中间设置250mm300mm直径的圆木,用生根 钢丝绳将钢钎与圆木捆紧在一起即成;两眼地锚,眼深约1m,间距200mm,直径约40mm, 插入直径32mm的圆钢制成的U型锚栓,并灌注水泥砂浆即成。若作用荷载很大,可将眼 深和直径加大,打入钢轨。(a)四根钢钎地锚(b)两根钢钎地锚图D. 0. 7 岩层
14、地锚计算简图1.四根钢钎地锚应按下式计算(只考虑三根受力)(图D. 0. 7 (a)1)抗弯计算:(D. 0. 7-1)323d 4 + 6d 2( D + d )2(D + d)(受压区)(D.0.7-2)(受拉区)(D.0.7-3)口, 兀 3d 4 + 6d 2( D + d )2W =x 161_(D + d)式中:f 钢钎的抗弯强度设计值;取160N/mm2;M 地锚拉力N的水平分力N1所引起的弯矩;取M = 100N 1(N - mm)门抵抗矩降低系数,门=0.35 0.5气、吧一一分别为组合体受拉、受压区抵抗矩(mm3)D 三根受力钢钎中的填心圆木直径(mm);d 三根受力钢钎直
15、径(mm)。2)抗拔计算:KfN + 气2 ;一 一M。X受拉区实际拉应力,为。X = wX4 N1-3)剪切计算:(D.0.7-5)3兀d 2式中:fV钢钎抗剪切强度设计值,取90N/mm2。2. U型锚栓地锚应按下式计算(图D. 0. 7 (b):(D. 0. 7-6)1)抗弯计算:M fW JXWX兀d 3 /八=(mm 3)32(D.0.7-7)式中:WXU形锚栓抵抗矩;M在圆钢根部所产生的弯矩;M=50N1(N-顾)2)抗拔计算:4b K Fnd 2(D. 0. 7-8)Mb =WX(D.0.7-9)式中:F 为摩擦阻力,F = 号xp ( p取0.250.35);b实际受拉应力d
16、圆钢直径。3)剪切计算:N 摧 fv(D. 0. 7-10)式中:fV圆钢抗剪强度设计值,取90N/mm2。D. 0. 8混凝土地锚的受力计算(图D. 0. 8):永久性或重型地锚,一般采用混凝土地锚,混凝土强度不小于c10,必要时可适当配置 少量钢筋,其拉杆焊接在混凝土中的型钢梁上。混凝土地锚的受力计算主要有以下两方面:图D. 0. 8混凝土地锚计算1.抗倾覆应按下式计算:(D.0.8-1)KNL Ga式中:G 砼地锚自重;K 抗倾覆安全系数,取1.5;N 地锚的作用荷载;a 自重G至O点的垂直距离;L N载荷至O点的垂直距离。2.侧向土强度应按下式计算:(D.0.8-2)式中:fH深度H处土的承载力设计值;门降低系数,取0.350.5;b地锚砼侧面的长度。