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锚杆支护设计参数计算（锚杆局部加固计算） （1）锚杆加固拱部危岩计算，一般按悬吊原理确定锚杆参数，计算简图如图[3-4]， 裂隙面baab裂隙面W锚杆Wba-b-a 图 [3-4] 锚杆计算图 A、所需锚杆截面面积Ag按式[3-25]、式[3-26]计算（锚杆将重力为W的危岩锚固在稳定岩体上，危岩使锚杆产生拉力N和剪力Q， Ag? Ag?KN 式[3-25] RgKQsin? 式[3-26] rg式中， N——危岩使锚杆产生的拉力N， 按式[3-27]计算： N?Wsin(???) 式[3-27] sin?Q——危岩使锚杆产生的剪力Q，按式[3-28]计算：
Q?Wsin? 式[3-28] sin?Rg——钢筋抗拉设计强度，MPa； rg——钢筋抗剪设计强度，MPa；
?——锚杆与地质结构面的夹角，度；
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?——锚杆与铅垂线的夹角，度；
K——安全系数，一般取为2.4。
并且可按式[3-29]直接计算钢筋直径d， d?式中符号意义同前。
根据鹤山隧道的具体情况计算， IV级围岩分布区：Ag?4KN 式[3-29] ?RgKN2.4?205.542
??1.45cm Rg340KQ2.4?52.772
sin???sin20??0.24cm rg0.55?3404KN??Rg4?2.4?176.66?1.26cm
3.14?340Ag?d?Wsin(???)272.43?sin(20??5?)?205.54kN ?其中，N?sin?sin20?Wsin?207.43?sin5??52.77kN Q???sin?sin20，?=20°，?=5°，W=272.43kN，Rg=340MPa（按II级钢筋设计强度选用）
rg?0.55Rg，K=2.4。
III级围岩分布区的情况按构造设计。 B、锚杆长度计算，按式[3-30]计算，
l?l1?hy?l2 式[3-30] 式中，l1——锚杆固端长度，cm，具体按式[3-31]计算，
l1?KdRg4rm 式[3-31]
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其中，rm——砂浆与钢筋的粘结力，MPa；
Rg——钢筋抗拉设计强度，MPa；
d——锚杆钢筋直径，cm； K——安全系数，一般取为2.0。
l2——锚杆外露长度，cm，考虑设置托板、钢筋网等要求，外露长度l2按
规定取为15cm，但此时不能超过喷射混凝土的厚度；
hy——锚杆加固围岩厚度，cm，一般用声波由现场测定。 具体计算l1、hy和l2的大小， IV级围岩分布区： 锚杆固端长度l1：l1?KdRg4rm?2?1.35?340?76.5cm
4?3其中，rm=3MPa（选用螺纹钢筋），Rg=340MPa（II级钢筋抗拉设计强度），
d=1.35cm，K=2.0。
锚杆加固围岩厚度hy：hy的取值一般由声波现场测定，我们按IV类围岩特性并参考选取以往经验值得到：hy?120cm 锚杆外露长度l2：l2?10cm
所以IV级围岩分布区内的设计锚杆长度为：
l?l1?hy?l2?76.5?120?15?2.115m
III级围岩分布区的情况按构造设计。
（2）锚杆对侧壁危岩的加固计算,计算简图如图[3-5]，
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CBaabWb-abA 图[3-5]锚杆加固侧避危岩计算图 依据计算示意图，用锚杆加固侧壁岩块ABC，阻止其沿裂面AB下滑，即可验算抗滑稳定性。
沿裂面AB下滑力，按式[3-32]计算，
E?Wcos(???) 式[3-32] 抗滑力按式[3-33]计算，
E??Wsin(???)tan??Ncos??Nsin?tan??Agrgsin? 式[3-33]
当E??E时，岩块ABC处于稳定状态。其中，N为锚杆拉力，按N?AgRg计算。当考虑安全系数K后，锚杆所需面积按式[3-34]计算， Ag?W[Kcos(???)?sin(???)tan?] 式[3-34]
(Rgcos??rg/sin??Rgsin?tan?)式中，?——裂面AB的内摩擦角，度；
其他符号意义与前面相同。 根据鹤山隧道具体情况计算， IV级围岩分布区：
沿裂面AB下滑力为：E?Wcos(???)?208.82?cos(30??5?)?189.19kN 抗滑力为：E??Wsin(???)tan??Ncos??Nsin?tan??第 - 28 - 页 共 46 页
Agrgsin??3567.54kN