一、工程概况


某地下建筑，地下室底板面积为 2000 平方米，地下室埋深为 5 米。地下水位位于地下室底板以下 1 米处。结构自重及永久荷载标准值总和为 40000kN，可变荷载标准值为 10000kN。


二、抗浮锚杆设计参数


  1. 锚杆材料：采用 HRB400 钢筋，抗拉强度设计值 为 360N/mm²。
  2. 锚杆直径： 。
  3. 锚杆长度： 。
  4. 锚杆间距： 。
  5. 岩土体与锚固体的粘结强度特征值： 。


三、浮力计算


  1. 地下水浮力标准值：
    • ，其中 为水的重度，取 10kN/m³； 为地下水位至地下室底板的距离，为 1 米； 为地下室底板面积，为 2000 平方米。
    • 。


四、抗浮锚杆承载力计算


  1. 单根锚杆抗拔承载力特征值：
    • ，其中 为锚杆直径， 为锚杆长度， 为岩土体与锚固体的粘结强度特征值。
    • 。
  2. 所需锚杆数量：
    • 抗浮设计要求的总抗拔力 ，其中 为地下水浮力标准值， 为结构自重及永久荷载标准值总和， 为永久荷载分项系数，一般取 0.9。
    • （负值表示不需要锚杆提供抗拔力）。


由于可变荷载的存在，为保证结构安全，仍设置一定数量的锚杆。考虑可变荷载标准值为 10000kN，则总浮力变为 。


此时所需锚杆数量 根。


取整数，设置 107 根锚杆。


五、锚杆布置


按照间距 均匀布置在地下室底板下。


六、锚杆验算


  1. 锚杆钢筋面积验算：
    • 单根锚杆所需钢筋面积 ，其中 为单根锚杆抗拔承载力特征值， 为钢筋抗拉强度设计值。
    • ²。
    • 选用 钢筋，其面积为 ² ²，满足要求。
  2. 锚杆裂缝验算：
    • 对于抗浮锚杆，一般裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值为 。
    • 根据《混凝土结构设计规范》进行裂缝验算，此处省略具体计算过程。


通过以上算例，可以初步确定抗浮锚杆的设计参数和数量。在实际工程中，还需要根据具体地质条件、施工工艺等因素进行调整和优化。