地錨的構(gòu)造參數(shù)及受力計算

地錨的構(gòu)造參數(shù)及受力計算D．0．1立式地錨的構(gòu)造參數(shù)應(yīng)符合表D．0．1-1，2，3，4的規(guī)定表D．0．1-1枕木單柱立式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．1-1）作用荷載3050100地龍柱根數(shù)226上擋木根數(shù)235下?lián)跄靖鶖?shù)112荷載作用點至上擋木中點距離a1（mm）500500600上下?lián)跄局行木嚯xa2（mm）120012001200土壤承壓力（N/mm2）0.20.20.23注：1.枕木采用標準枕木，其尺寸為160×220×2500mm；2.上下?lián)跄疽越孛骈L邊貼靠地龍柱；3.地龍柱截面長邊應(yīng)與作用荷載方向一致；4.作用荷載宜與地龍柱垂直。圖D．0．1-1枕木單柱立式地錨表D．0．1-2圓木單柱立式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．1-2）作用荷載（kN）101520a1（mm）500500500a2（mm）900900900b1（mm）160016001600擋木長L1（mm）100010001200地龍柱直徑d（mm）180200220土壤承壓力（N/mm2）0.250.250.25注：1.上下?lián)跄镜乳L；2.擋木直徑與地龍柱直徑相同。表D．0．1-3圓木雙柱立式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．1-3）作用荷載土壤承壓力a1b1c1擋木長L1地龍柱直徑d1a2b2c2e2擋木長L2地龍柱直徑d2kN（N/mm2）（mm）3040500.250.250.25500500500160016001600900900900100010001200180200220500500500150015001500900900900900900900100010001000220250260注：擋木直徑與地龍柱直徑相同。圖D．0．1-2圓木單柱立式地錨1—地龍柱；2—上擋木；3—下?lián)跄颈鞤．0．1-4圓木三柱立式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．1-4）作用荷載土壤承壓力a1b1c1L1d1a2b2c2e2L2d2a3b3c3e3L3d3kN（N/mm2）（mm）60801000.250.250.25500500500160016001600900900900100010001000180180200500500500150015001500900900900900900900100010001000220220250500500500150015001500900900900900900900120014001600280300330注：擋木直徑與地龍柱直徑相同。圖D．0．1-3圓木雙柱立式地錨1-地龍柱；2-上擋木；3-下?lián)跄荆?-繩索D．0．1-4圓木三柱立式地錨1-地龍柱；2-上擋木；3-下?lián)跄荆?-繩索D．0．2立式地錨的受力計算立式地錨適用于不堅硬的土壤條件。是將枕木（方木）或圓木斜放在地坑中（圖D.0.1），在其下部后側(cè)和中部前側(cè)橫放下?lián)跄竞蜕蠐跄?，上下?lián)跄揪o貼土壁，將地龍柱卡住，上下?lián)跄究墒褂谜砟荆ǚ侥荆┗驁A木。地坑用土石回填并夯實，表面應(yīng)略高于自然地坪，地坑深度應(yīng)大于1.5m，地龍柱露出地面0.4～1m，并略向后傾斜，鋼絲繩固定在地龍柱的端頭上。使用枕木（方木）做地龍柱時，注意使截面上較長的一邊與受力方向一致。由枕木做成的立式地錨，若地龍柱的上下?lián)跄居脙筛砟緯r，承受的拉力為30KN；若用四根枕木時，承受的拉力可達80KN。若荷載很大，單柱立式地錨（圖D.0.1—1，2）不能承受時，可在其后側(cè)增加一個或兩個單柱立式地錨，用繩索連接，共同受力，稱為雙柱立式地錨（圖D.0.1—3）或三柱立式地錨（圖D.0.1—4）。立式地錨的計算主要有以下幾個方面：1．地錨的抗拔應(yīng)按下式計算：（D．0．2-1）（D．0．2-2）（D．0．2-3）式中：——上擋木處的水平反力；——下?lián)跄咎幍乃椒戳?；——地龍柱與擋木間的摩擦系數(shù)，取0.4；——地錨抗拔安全系數(shù)，取；——地錨荷載沿地錨軸向的分力?！劐^荷載N垂直地錨軸向的分力；——至的豎直距離；——至的豎直距離。2．對土體產(chǎn)生的壓力應(yīng)按下式計算：（D．0．2-4）（D．0．2-5）式中：、——深度、處的土壤承載力設(shè)計值。按（為土的重力密度，為內(nèi)摩擦角，采用45°）計算?！寥莱休d力降低系數(shù)，取0.25~0.7；、——為上、下?lián)跄緦挾?；、——為上、下?lián)跄鹃L度。3．地錨強度應(yīng)按下式計算：（D．0．2-6）式中：——地龍柱在作用點處的橫截面面積；——地龍柱在作用點處的截面抵抗矩；——木材抗拉、抗彎強度設(shè)計值。D．0．3樁式地錨的構(gòu)造參數(shù)應(yīng)符合表D．0．3-1，2，3的規(guī)定表D．0．3-1單樁樁式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．3-1）作用荷載（kN）10152030A（mm）300300300300b（mm）1500120012001200C（mm）400400400400D（mm）180200220260土壤承壓力（N//mm2）0.150.20.230.31注：樁徑系指平均直徑，擋木直徑與樁直徑相同，擋木長1m。表D．0．3-2雙樁樁式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．3-2）作用荷載土壤承壓力a1b1c1d1a2b2c2d2（kN）（N/mm2）（mm）3040500.150.20.28300300300120012001200900900900220250260300300300120012001200400400400200220240注：樁徑系指平均直徑，擋木直徑與樁直徑相同，擋木長1m。表D．0．3-3三樁樁式地錨的構(gòu)造參數(shù)（圖D．0．3-3）作用荷載土壤承壓力a1b1c1d1a2b2c2d2a3b3c3d3kN(N/mm2)（mm）60801000.150.20.28300300300120012001200900900900280300330300300300120012001200900900900220250260300300300120012001200400400400200220240注：樁徑系指平均直徑，擋木直徑與樁直徑相同，擋木長1m。圖D．0．3-1單樁式地錨圖D．0．3-2雙樁式地錨圖D．0．3-3三樁式地錨D．0．4樁式地錨的受力計算（圖D．0．4）在有地表水或地下水位較高的地方，由于不便于挖設(shè)地坑，可采用打入土中一定深度的木樁來作地錨，稱為樁式地錨。樁式地錨通常采用直徑180mm～330mm，長度1.5m～2m的松木或杉木略向后傾斜打入土中，入土深度為1.2m～1.5m，還可在其前方距地面0.4m～0.9m深處緊貼樁木埋置長1m左右的擋木一根來提高錨固力。若荷載很大，可將兩根或三根樁用繩索或木板連在一起，組成雙樁或三樁樁式地錨（見圖D.0.3—1，D.0.3—2，D.0.3—3）。樁式地錨的計算主要有以下幾個方面：1．地錨的抗拔應(yīng)按下式計算：（D．0．4-1）（D．0．4-2）（D．0．4-3）式中：、——摩擦系數(shù)，取、；、——分別為上擋木反力及下部土壤反力的合力；——安全系數(shù)，??；——地錨載荷N沿地錨軸向的分力；——N對垂直地錨軸向的分力；、——分別為至和至樁尖之間的軸向距離。2．N對地錨軸向的垂直分力應(yīng)按下式計算：（D．0．4-4）（D．0．4-5）3．地錨強度應(yīng)按下式計算：（D．0．4-6）式中沒標注的符號同立式地錨。D．0．5臥式地錨的構(gòu)造參數(shù)應(yīng)符合表D.0.5的規(guī)定表D．0．5臥式地錨的構(gòu)造參數(shù)作用荷載(kN)285076100150200300400角30°30°30°30°30°30°30°30°橫置木(直徑240mm)根數(shù)×長度(mm)1×25003×25003×32003×32003×35003×35004×40004×4000埋設(shè)深度H(m)1.701.701.802.202.502.752.753.50橫置木上的系繩點一點一點一點一點兩點兩點兩點兩點擋木板(直徑200mm)根數(shù)×長度(mm)————4×27004×27005×40005×4000擋板立柱根數(shù)×長度(mm)×直徑(mm)————2×1200×2002×1200×2003×1500×2203×1500×220壓板(密排直徑100mm圓木)長×寬(mm)×(mm)——800×3200800×32001400×27001400×35001500×40001500×4000注：本表計算依據(jù)；夯填土重力密度=16kN/m3，土壤內(nèi)摩擦角45°，木材的強度設(shè)計值取為11kN/mm2。圖D．0．6-1臥式地錨計算D．0．6臥式地錨的受力計算（圖D．0．6）：臥式地錨為一根或幾根木料捆綁在一起，橫置埋入土中，繩索在木料中部綁扎一點或兩點，然后用土石回填夯實。埋置深度一般為1.5m～3.5m。當作用荷載超過75KN時，應(yīng)在橫置木料上增加壓板，當作用荷載超過150KN時，應(yīng)增設(shè)擋板和擋板立柱，若臥式地錨承受的荷載很大，鋼絲繩可用鋼拉桿代替。臥式地錨的計算主要有以下幾個方面：1．豎向分力作用下抗拔應(yīng)按下式計算：（D．0．6-1）（D．0．6-2）（D．0．6-3）式中：——安全系數(shù)，一般??；——地錨荷載N的垂直分力；——土體重力標準值；——橫置木料長度；——回填土石的重力密度；——橫木寬度；——壓力區(qū)有效寬度；——土的內(nèi)摩擦角，松土為15°~20°；一般土為20°~30°；堅硬土取30°~40°?！獧M木埋置深度；——摩擦阻力，。其中——摩擦系數(shù)，無木壁取0.5，有木壁取0.4；——地錨荷載N的水平分力。2．水平分力作用下的土體承載力應(yīng)按下式計算：在無木壁時的土體承載力計算：（D．0．6-4）式中：——深度處土的承載力設(shè)計值；——土容許承載力降低系數(shù)，取0.5~0.7；——橫置木高度。在有木壁時的土體承載力計算：（D．0．6-5）式中：——橫置木頂至木壁頂?shù)木嚯x。3．橫置木的強度應(yīng)按下式計算（圖D．0．6）1—橫置木；2—土槽圖D．0．6-2橫置木強度計算(a)一根索的橫置木計算；(b)兩根索的橫置木計算當橫木只系一根鋼絲繩或拉桿時：若為圓形截面，應(yīng)按單向受彎構(gòu)件計算：（D．0．6-6）式中：——木材（松木、衫木）抗彎強度設(shè)計值；——橫木地錨荷載N引起的最大彎矩——中部圓形截面的抵抗矩。若為矩形截面，應(yīng)按雙向受彎構(gòu)件計算：（D．0．6-7）（D．0．6-8）（D．0．6-9）式中：、——橫木水平和垂直分力與的彎矩；、——橫木水平和垂直方向橫截面抵抗矩。當橫木系兩根鋼絲繩或拉桿時：若為圓形截面，應(yīng)按偏心單向受壓構(gòu)件計算：（D．0．6-10）（D．0．6-11）式中：——橫木的軸向壓力，，為二繩索夾角之一半；——小頭綁扎點處的圓截面的截面面積；——橫木地錨荷載N在綁扎點處引起的彎矩；——小頭綁扎點處的圓截面的截面抵抗矩；——橫木端部到繩索或拉桿綁扎處的距離。若為矩形截面，應(yīng)按偏心雙向受壓構(gòu)件計算：（D．0．6-12）（D．0．6-13）（D．0．6-14）式中：——矩形截面橫截面面積；、——橫木地錨荷載的水平和垂直分力與在綁扎點處所引起的彎矩；其余符號與前述相同。D．0．7巖層地錨的受力計算（圖D．0．7）：在巖石地帶可采用巖石地錨，這種地錨是在巖層中打眼，眼深約1.5m，直徑約40mm，在眼中插入鋼釬或圓鋼。四眼地錨是在鋼釬中間設(shè)置250mm～300mm直徑的圓木，用生根鋼絲繩將鋼釬與圓木捆緊在一起即成；兩眼地錨，眼深約1m，間距200mm，直徑約40mm，插入直徑32mm的圓鋼制成的U型錨栓，并灌注水泥砂漿即成。若作用荷載很大，可將眼深和直徑加大，打入鋼軌。（a）四根鋼釬地錨（b）兩根鋼釬地錨圖D．0．7巖層地錨計算簡圖1．四根鋼釬地錨應(yīng)按下式計算（只考慮三根受力）（圖D．0．7（a））1）抗彎計算：（D．0．7-1）（受壓區(qū)）（D．0．7-2）（受拉區(qū)）（D．0．7-3）式中：——鋼釬的抗彎強度設(shè)計值；取160N/mm2；——地錨拉力N的水平分力所引起的彎矩；取——抵抗矩降低系數(shù)，、——分別為組合體受拉、受壓區(qū)抵抗矩（mm3）——三根受力鋼釬中的填心圓木直徑（mm）；——三根受力鋼釬直徑（mm）。2）抗拔計算：（D．0．7-4）式中：——摩擦阻力，（為摩擦系數(shù)，取0.25~0.35）——安全系數(shù)，??；——受拉區(qū)實際拉應(yīng)力，為3）剪切計算：