边坡土压力计算(主动土压力法)

1：边坡高度H（m）26.5026.5岩石重度γ(KN/m2)25.2土体重度γ182：边坡力学参数其外倾结构面外倾结构面破裂角：θ75转化成弧度1.308333333外倾结构面粘聚力：Cs(KPa)65外倾结构面内摩擦角：φs22转化成弧度0.383777778岩体等效内摩擦角：φe55转化成弧度0.9594444443：边坡坡率：（1：）04：锚杆有关参数：采用HRB335普通钢筋，fy(MPa)300锚孔：（mm)150水泥砂浆：M305：采用规范基本资料土体重度γ(KN/m2)25.2锚杆边坡高度H（m）26.5边坡坡率1:n0俯斜为正Eak1/2γH2Ka地表均布荷载标准值q(kN/m2)100土的粘聚力c(Kpa)0土的内摩擦角φ(。）55转化成弧度0.959444444土对挡土墙墙背的摩擦角δ(。)27.5转化成弧度0.479722222填土表面与水平面的夹角β(。)0转化成弧度0挡土墙墙背与水平面的夹角α(。)90转化成弧度1.57破裂面与水平面的夹角θ(。)75转化成弧度1.308333333α+β90转化成弧度1.57α+β-φ-δ7.5转化成弧度0.130833333α-δ62.5转化成弧度1.090277778φ+δ82.5转化成弧度1.439166667φ-β55转化成弧度0.959444444sin(α+β)0.999999683sinα0.999999683sin2α0.999999366sin(α+β-φ-δ)0.130460399sin2(α+β-φ-δ)0.017019916sin(α-δ)0.886755348sin(φ+δ)0.991349318sin(φ-β)0.81887282cos(φ)0.573975004cos(α+β-φ-δ)0.991453521cos(β)1系数Kq1.299490866系数η0其中坡顶重力式挡土墙高H1侧向土压力侧向主动土压力(边坡规范6.2.3)(按主动土压力计算，以综合内摩擦角为计算参数)计算过程岩石锚杆挡土墙高度H2根据地质，边坡侧向岩石压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土压力计算和以规范公式6.3.2中的方法计算，并取较大值建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）基本资料Ka0.126371787主动土压力(KN/m)1118.181797KN/m基本资料岩体重度γ(KN/m2)25.2边坡高度H（m）26.5边坡坡率1:n0俯斜为正Eak1/2γH2Ka地表均布荷载标准值q(kN/m2)100破裂面的粘聚力c(Kpa)65破裂面的内摩擦角φs(。）22转化成弧度0.383777778岩石对挡土墙墙背的摩擦角δ(。)11转化成弧度0.191888889填土表面与水平面的夹角β(。)0转化成弧度0挡土墙墙背与水平面的夹角α(。)90转化成弧度1.57破裂面与水平面的夹角θ(。)75转化成弧度1.308333333α+β90转化成弧度1.57α-δ+θ-φs132转化成弧度2.302666667α+θ165转化成弧度2.878333333θ-β75转化成弧度1.308333333θ-φs53转化成弧度0.924555556sin(α+β)0.999999683sinα0.999999683sin2α0.999999366sin(α-δ+θ-φs)0.743925827sin(α+θ)0.260228955sin(θ-β)0.96575386sin(θ-φs)0.798353202cos(φs)0.927256757cos(β)1系数Kq1.299490866系数η0.194669063Ka0.124528092主动岩石压力(KN/m)1101.868139KN/mKasin(α+β)/sin2(α)sin2(α+β-φ-δ)*{Kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φ+δ)sin(φ-β)]+2ηsin(α)cos(φ)cos(α+β-φ-δ)-2√Kqsin(α+β)sin(φ-β)+ηsin(α)cos(φ)*√Kqsin(α-δ)sin(φ+δ)+ηsin(α)cos(φ)}一：侧向岩石主动土压力侧向岩石压力Kasin(α+β)/(sin2(α)sin(α-δ+θ-φs)*sin(θ-β))*{Kq*sin(α-δ+θ-φs)sin(θ-φs)-ηsin(α)cos(φs)}岩石边坡的计算(边坡规范6.3.2)(按外倾结构面计算，以结构面的c、φ计算参数)基本资料岩体重度γ(KN/m2)25.2边坡高度H（m）26.5边坡坡率1:n0俯斜为正Eak1/2γH2K0β1岩石泊松比ν0.3静止侧压力折减系数β10.65K0K00.3静止侧压力E0'(KN/m)1725.42825KN/m采用的岩石土压力：MAX(1.3Ea,E0')1725.42825KN/m侧向岩石压力合力水平分力标准值EhkEhk＝1725.42825KN/m侧向岩石压力水平分力标准值Ehkehk=Ehk/0.9H＝72.345KN/m2根据规范，当坡顶有重要构筑物，其变形控制严格，侧向岩石压力应按照静止岩石压力进行修正。静止岩石压力E0'=β1E0,且E0'=(1.3~1.4)Ea二：侧向岩石主动土压力的修正静止岩石土压力(边坡规范6.3.1)侧向岩石压力ν/（1-ν）注：岩体类别为Ⅲ级因E=(1.3~1.4)Ea,故侧向岩石压力＝MAX(E0',(1.3~1.4)Ea)注：地质资料提供1：锚索轴向拉力值锚索倾角：α15转化成弧度0.261666667荷载安全系数：γQ1.3Nak:锚索轴向拉力标准值Htk/cosα814.4765184KNNa:锚索轴向拉力设计值NaγQ*Nak1058.819474KN2：锚索钢筋截面积As边坡重要性系数：γ01.1锚索水平间距:S(m)4.35m锚索垂直间距:V(m)2.5m锚筋工作条件系数：ξ20.69锚索张拉强度设计值（KPa）1260000Kpa预应力锚索截面积As(mm2)1339.66117mm2预应力锚索规格:取预应力钢绞线φs15.2-14,预应力锚索截面积As=1946满足要求锚固体直径D：(mm)180锚固体与地层粘结工作条件系数ξ1:1地层与锚固体粘结强度特征值frb:(KPa)300Kpa锚杆轴向拉力标准值Nak:814.4765184KN锚固段长度la:4.803470856m边坡重要性系数：γ01.1锚杆钢筋直径d：(mm)139钢筋根数N：9钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3:0.6钢筋与砂浆粘结强度特征值fb:(KPa)2400Kpa锚杆轴向拉力设计值Na:1058.819474KN锚固段长度la:0.205904176m注：根据规范张拉控制应力本处去0.5倍钢绞线强度标准值锚索计算3：锚杆锚固体与地层的锚固长度:la=Nak/(ξ1*π*D*frb)4：锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度:la=γ0Na/(ξ3*n*π*d*fb)综上，设计中采用预应力钢绞线φs15.2-14，锚固长度8.0米符合要求1：锚索轴向拉力值锚索倾角：α荷载安全系数：γQ锚索水平预加力Nak:锚索轴向拉力标准值Na:锚索轴向拉力设计值Na2：锚索钢筋截面积As边坡重要性系数：γ0锚筋工作条件系数：ξ2锚索张拉强度设计值（KPa）预应力锚索截面积As(mm2)预应力锚索规格:锚索计算15转化成弧度1.3900Htk/cosα931.715436γQ*Nak1211.230071.10.691260000Kpa1532.49721mm2取预应力钢绞线φs15.2-13,预应力锚索截面积As=1820满足要求665.511026锚索计算-0.7085130990.261666667KNKNKNmm2锚索计算