自钻式锚杆是一种中空锚杆,采用厚壁无缝钢管制作,外表全长具有标准的连续螺纹,并能任意切割和用套筒联连加长,其结构包括中空杆体、垫板、螺母、联连套筒和钻头。具有钻进、注浆、锚杆三位为一体的功能。适用于破碎岩层、砂卵石地层、高含水地层等不易成孔的铁路、公路路堑边坡锚杆支护工程和既有建筑物加固工程,尤其适用于场地狭窄的深基坑边坡支护工程,不需要套管跟进、经济高效。
2 自钻式锚杆的设计
2.1 确定设计参数
根据工程地质勘察报告,分析边坡稳定性,确定以下设计参数:稳定边坡坡率m、自然边坡坡率n、边坡各地层容重γ、内摩擦角φ、粘聚力c。
2.2 锚固力设计计算
计算自钻式锚杆的锚固力时,首先要计算确定边坡不稳定体的下滑力。下滑力的计算可采用传递系数法,公式如下:
(1.1)
(1.2)
式中 Ti——第i个条块末端的下滑力(kN/m);
K——安全系数,可采用1.05~1.25;
Wi——笫i个条块滑体的重力(kN/m);
, Si——滑块面积 (m2), γi——滑块容重(kN/m3)
——第i个条块所在滑动面的倾角(º);
——第i-1个条块所在滑动面的倾角(º);
——第i个条块所在滑动面上的内摩擦角(º);
ci——第i个条块所在滑动面上的单位黏聚力(kPa);
Li——第i个条块所在滑动面的长度(m);
Ψ——传递系数。
如工点处于八度或八度以上地震区时,下滑力计算应考虑水平向地震荷载。水平向地震荷载应按下式计算
(1.3)
式中 Ci——重要性修正系数,应按《公路工程抗震设计规范》表1.0.4采用;
Cz——综合影响系数,取Cz=0.25;
kh——水平地震系数,应按《公路工程抗震设计规范》表1.0.7采用;
Wi——笫i个条块滑体的重力(kN/m);
Ehs——作用于边坡计算条块滑体的重心处的水平地震荷载(kN/m)。
水平地震荷载可以分解为一个沿滑面方向的下滑力和一个垂直于滑面的力
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自钻式锚杆是一种中空锚杆