4 锚杆基础设计
4.1 一般规定
4.1.1 锚杆基础应进行下列承载能力和稳定性验算：
1 锚杆基础的地基承载力计算；
2 锚杆杆体强度和承台强度承载力计算；
3 土层锚杆基础应控制锚杆基础在设计地面处的水平位移；
4 对位于坡地的锚杆基础，应进行整体稳定性验算。
4.1.2 锚杆基础设计时，所采用的作用效应和相应的抗力限值应符合下列规定：
1 计算锚杆基础地基承载力时，作用效应应按照正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单锚杆抗拔承载力特征值；
2 计算锚杆基础稳定时，作用效应应按照承载能力极限状态下作用的基本组合，但分项系数为1.0；
3 计算地基变形和基础位移时，作用效应应按照正常使用极限状态下作用的准永久组合；相应的限值应为地基变形和基础位移允许值；
4 确定基础承台厚度、基础内力、锚筋规格和验算材料强度时，作用效应应按承载力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；
5 锚杆基础的结构重要性系数应按照现行有关建筑结构设计规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数γ0不应小于1.0。
4.1.3 锚杆基础中单根锚杆所承受的上拔力，可按下式计算：
式中：Tik——荷载效应标准组合下，锚杆基础中第i根锚杆上拔力（kN）；
n——锚杆数量；
Tk——荷载效应标准组合下，锚杆基础上拔力（kN）；
Gk——基础及上覆土自重（kN）；
Mxk、Myk——荷载效应标准组合下，作用于承台底面绕群锚形心X轴和Y轴的力矩（kN·m）；
Xi、Yi——锚杆i至通过群锚形心Y轴和X轴的距离（m）。
4.1.4 直锚式锚杆基础可忽略水平剪力的作用；承台式锚杆基础，当承台嵌入基岩深度满足本标准第5.0.6条时，水平剪切力由上部承台承受。
4.1.5 单锚杆的上拔承载力应按下列公式计算：
式中：Ti——荷载效应基本组合下，锚杆基础中第i根锚杆的上拔力设计值（kN）；
K——锚杆基础的上拔承载力安全系数，应按表4.1.5确定；
Ry——锚筋抗拉强度承载力设计值（kN），可按公式（4.2.1）确定；
Ra——锚筋与锚固剂间的粘结承载力设计值（kN），可按公式（4.2.2）确定；
Ri——单根锚杆的抗拔极限承载力标准值（kN），按本标准第4.1.6条确定。
表4.1.5 锚杆基础的上拔承载力安全系数K
4.1.6 单锚杆的抗拔极限承载力标准值应符合下列规定：
1 可参照地质条件相同的基本试验资料，结合下列公式确定：
式中：Rb——锚杆与岩土层间的极限粘结承载力标准值（kN），可按公式（4.2.3）确定；
Rs——岩体的抗剪极限承载力标准值（kN），可按公式（4.2.4）确定。
2 条件复杂或有特殊要求时，可通过现场基本试验确定。
4.1.7 锚杆基础的下压承载力应按照现行国家标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219计算，可不计入锚杆作用。
4.1.8 承台的受弯、受剪、冲切承载力应按照国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑地基基础设计规范》GB 50007、《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219及《建筑桩基技术规范》JGJ 94计算。
4.1.9 钢筋混凝土主柱的承载力应按照现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219计算。
4.1.10 锚杆基础的防腐应满足现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的有关规定，防腐措施应使防腐材料在施工期间免受损伤，并保证防腐长期有效。
4.2 单锚计算
4.2.1 锚筋抗拉强度承载力设计值Ry，可按下式计算：
式中：An——单根锚筋的净截面积（m2）；
fy——锚筋的抗拉强度设计值（kPa）。
4.2.2 锚筋与锚固剂间的粘结承载力设计值Ra，可按下式计算：
式中：d——锚筋直径（m）；
la——锚筋在锚固剂内的计算锚固长度（m），不应小于本规范第5.0.7条规定的构造长度；
τa——锚筋与锚固剂间的粘结强度设计值（kPa），可按表4.2.2取值；
ξy——采用2根或2根以上钢筋点焊成束做锚筋，界面的粘结强度降低系数，取0.70～0.85。
表4.2.2 锚筋与锚固剂间的粘结强度设计值τa（kPa）
4.2.3 锚杆与岩土层间的极限粘结承载力标准值Rb，可按下式计算：
式中：D——锚杆直径（m）；
lb——锚杆在岩土层内的计算锚固长度（m），不应小于本规范第5.0.7条规定的构造长度；
τb——锚杆与岩土层间的极限粘结强度标准值（kPa），宜根据试验确定，无试验资料时可参照表4.2.3-1和表4.2.3-2采用。
Ψ——锚固长度影响系数，应由试验确定；无试验资料时，可按表4.2.3-3取值。
表4.2.3-1 锚杆与岩层间的极限粘结强度标准值τb（kPa）
注：适用于锚固剂为C30级细石混凝土和M30级水泥砂浆。
表4.2.3-2 锚杆与土层间的极限粘结强度标准值τb（kPa）
注：1 适用于锚固剂为C30级细石混凝土和M30级水泥砂浆。
2 本表中τb值适用于普通注浆施工，当采用高压注浆（压力＞2.5MPa）加固锚固段周边土层时，可根据试验值确定τb值，但增加值不宜大于本表50％。
表4.2.3-3 锚固长度影响系数ψ
4.2.4 岩体抗剪极限承载力的确定，应符合下列规定：
1 岩体抗剪极限承载力的确定，是基于如图4.2.4中虚线所示倒锥体为假想破裂面，认为均匀分布于倒圆锥体表面的等代极限剪切应力τs的垂直分量之和来抵抗上拔力。
2 单根锚杆的岩体抗剪极限承载力标准值，见图4.2.4（a），可按下式计算：
图4.2.4 岩体剪切计算简图
式中：h——锚杆基础在岩土层内的埋深（m）；
θ——岩体等代剪切角，小于或等于45°，可根据实际地质情况确定；
τs——岩体等代极限剪切强度标准值（kPa），当无试验资料时可按表4.2.4取值。
表4.2.4 岩体等代极限剪切强度标准值τs（kPa）
注：1 表中数值为等代剪切角为45°的取值，当等代剪切角小于45°时，可由试验或经验等确定。
2 本表中τs取值应综合考虑岩体的完整程度和风化程度，岩体越破碎、风化越严重时，取表中同类岩的较低值。
4.3 群锚计算
4.3.1 群锚抗拔承载力应符合下列公式的要求：
式中：ξ——群锚效应系数，应由试验确定；无试验资料时，可取0.7～0.9。
4.3.2 岩石锚杆基础，还应验算整体破坏时岩体抗剪承载力，见图4.2.4（b）、（c），可按下式计算：
式中：a——锚杆群的外切圆直径（m），当锚杆群为正方形布置时取
；当锚杆群为圆形布置时，取圆环轴线直径加锚杆孔径，即a=b+D。
4.3.3 土层锚杆基础，还应验算土体整体破坏时的承载力，可按下式计算：
式中：ul——锚杆群的外围周长（m）；
Ggk——基础自重和锚杆群所包围土体的自重（kN）。
4.4 复合式锚杆基础
4.4.1 复合式锚杆基础的抗拔承载力应由上部基础和锚杆部分共同组成，其抗压承载力由上部基础承担。
4.4.2 复合式锚杆基础的抗拔承载力，可按下列公式计算：
式中：k1——上部基础承载力发挥系数，应由试验确定；
R1——上部基础抗拔承载力特征值（kN），按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219确定；
k2——锚杆部分承载力发挥系数，应由试验确定；
R2——锚杆部分抗拔承载力特征值（kN），按第4.3节公式（4.3.1）～（4.3.3）右侧算式确定，并扣除基础及上覆土层自重，锚杆自重可忽略。
4.4.3 上部基础的承台立柱或地脚螺栓可进行偏心设置，必要时可采用斜柱。