赣州鹭江新城建筑边坡治理工程设计

1、赣州鹭江新城边坡治理工程设计江 西 赣 南 地 质 工 程 院二八年六月赣州鹭江新城边坡治理工程设计设计单位：江西赣南地质工程院院长：朱祥培常务副院长：钟 忠总工程师： 设计：何建钢 陶洪光审核：李平棕 钟 忠审定： 提交单位：江西赣南地质工程院提交时间：2008年6月一、项目概况赣州鹭江新城是赣州汇盛房地产开发公司开发的一处商住小区，位于赣州市城区东南侧的五洲大道北侧，距赣州火车站约1km，原为赣州军分区仓库，西北与瑞景苑和市城管大队相连，南东与返迁居民住宅区相邻，建筑占地面积12518.45m2,拟建楼房48幢，楼高2+1F至18F不等。2007年6月，赣州市水利水电勘测设计研究院对建筑场

2、地进行了详勘阶段的岩土工程勘察，并提交了赣州鹭江新城岩土工程勘察报告。目前已正在进行场地的平整开挖工作。根据规划设计，在30#34#北侧、37#40#北侧、36#东侧、26#南侧将形成人工边坡。为了保证边坡的稳定和邻近建筑物的安全，赣州汇盛房地产开发公司委托我院对上述建筑边坡进行治理工程设计。我院工程设计人员于2008年4月30日和2008年5月16日两次进工程现场查勘，收集和分析了相关资料。二、边坡地质环境条件21地形地貌及边坡周边建筑情况赣州鹭江新城及其周边原始地形地貌为低丘岗埠，相对高差1030m左右。根据规划设计，赣州鹭江新城平整后建筑地面呈台阶状，高低错落有致，平整地面标高114.1

3、133.0m（见总平面图）。本次工程治理设计的4处边坡坡高及周边建筑情况见表1。表1 工程治理边坡情况一览表边坡坡向坡长坡脚高程（m）坡顶高程（m）坡高（m）坡顶拟建建筑坡下拟建建筑30#34#北侧北72114.1125.911.830#34#楼房，6+1F公路37#40#北侧北62114.513318.537#40#楼房，2+1F公路36#东侧西44115.6131.61331617.437#楼房，2+1F36#楼房，-1+11+1F 26#南侧北、西90110.1122.112道路、绿化带26#楼房，-2+18F30#34#北侧边坡、37#40#北侧边坡及26#南侧边坡为全开挖边坡，36#

4、东侧边坡开挖高度1017m，根据坡顶建筑设计，坡顶须填平至标高131.6133m，最大填方高度6m左右。22工程地质、水文地质条件据岩土工程地质勘察资料和本次调查，边坡由白垩系下统（K2）地层组成，岩性主要为泥质粉砂岩，局部夹含砾砂岩，地层产状：1701801020。坡顶局部分布有第四系残积土层（Qel）。自上而下岩性为：1、第四系残积土层：主要分布于37#40#北侧、26#南侧边坡坡顶，厚度0.51.1m，岩性为粉质粘土，结构松散，承载力特征值为162kpa。2、全风化泥质粉砂岩：分布于37#40#北侧、36#东侧边坡，厚度0.51.2m，土状，结构松散，承载力特征值为160kpa。3、强风

5、化泥质粉砂岩：厚度1.85.5m，风化强烈，节理裂隙发育，岩石较破碎，岩体结构类型以碎裂结构或镶嵌碎裂结构为主，承载力特征值为264kpa。4、中风化泥质粉砂岩：岩体较完整，结构类型以块状结构为主，岩石饱和抗压强度值为21.68Mpa，天然抗压强度值为28.62Mpa，为较软岩石。区内水文地质条件简单，地下水类型主要为基岩裂隙潜水，地下水水量贫乏，水位随季节变化明显，地下水主要接受大气降水直接补给。据岩土工程地质勘察资料，地下水位小于104.7m，低于边坡坡脚。23地质构造与地震赣州鹭江新城在区域上位于赣州红层盆地中，断裂构造不发育，经本次调查及查阅前人勘查资料，边坡附近未发现有断裂通过。据中

6、国地震动参数区划图（GB83062001）和江西省地震烈度区划图（2003年），拟建场地地震基本烈度小于度，地震加速度小于0.05g，区域稳定性好。三、边坡稳定性分析工程边坡为岩质边坡，主要由泥质粉砂岩组成。影响边坡不稳定的因素为岩石的风化和节理裂隙的发育。上部强风化岩石破碎，易产生小规模崩塌。边坡中节理裂隙一般较发育，且局部发育有顺坡向节理，但节理一般连续性较差，局部可能产生崩塌。1、30#34#北侧边坡 切坡高11.8m，宽72m，坡向北，坡度70左右。岩石节理裂隙发育，岩体结构类型为碎裂结构或镶嵌碎裂结构，主要节理有：（1）产状3506080，微张至闭合状，无充填，有钙质薄膜，延伸较长，

7、可见延长1020m，扭性，密度1条/13米；（2）走向近南北向，多倾向东，倾角7085，微张至闭合状，无充填，密度1条/13米；（3）产状10204050，发育于西侧，微张至闭合状，无充填，有钙质薄膜，可见延长约10m，扭性，密度1条/13米；（4）产状2705060，发育于西侧，张开宽35mm，无充填，扭性，密度2条/米；（5）产状8070，发育于东侧，张开宽330mm，无充填，扭性，密度3条/米。（1）、（3）组节理顺坡倾向，对边坡稳定不利。边坡东、西两端节理裂隙更发育，岩石破碎，易产生崩塌。2、37#40#北侧边坡 切坡高18.5m，宽62m，坡向北，坡度6570。主要节理有：（1）产状

8、05560，偶见有倾角85，主要见于边坡下部，微张至闭合状，无充填，有钙质薄膜，延伸较长，可见延长515m，扭性，密度1条/13米；（2）产状26065，发育于边坡西侧下部，张开，宽3cm,无充填，张性，密度12条/米；（3）产状2507080，发育于西侧，张开，宽25mm,无充填，张性，密度1条/米。边坡西端节理裂隙发育，岩石破碎，易产生崩塌。边坡中段及东侧，岩石完整性较好，以块状结构类型为主，但（1）组节理顺坡倾向，对边坡稳定不利。3、36#东侧边坡与37#40#北侧边坡西端相连，开挖边坡高：17m（北侧）至10m（南侧），坡宽30 m，坡向西，坡度70左右，切坡顶部为自然缓坡。边坡北侧，

9、即与37#40#北侧边坡西端，发育有产状为26065、2507080两组顺坡向张性裂隙，岩石破碎，稳定性差，易产生崩塌。边坡其它地段裂隙不甚发育，且裂隙面结合程度好，岩石完整性较好，岩体结构类型以块状为主，稳定性较好。4、26#南侧边坡呈反“L”型，坡向分别为北、西，坡宽分别为62m、28m，坡高12m。岩石裂隙不甚发育，主要见一组产状为31060的节理，裂隙短小，多呈闭合状，总体上岩石完整性较好。但岩石较软弱，易风化，上部强风化岩石破碎，易产生小规模崩塌。四、边坡治理设计41设计依据1、合同书及任务委托书；2、赣州鹭江新城住宅小区总平面规划图（赣州市建筑设计研究院）；3、赣州鹭江新城岩土工程

10、勘察报告（赣州市水利水电勘测设计研究院）；4、建筑边坡工程技术规范（GB503302002）；5、建筑地基基础设计规范（GB 500072002）；6、锚杆喷射混凝土支护设计规范（GB 500862001）；7、国家建筑标准设计图集城市道路护坡（07MR403，中国建筑标准设计研究院）。42总体设计方案设计原则：根据边坡的工程地质条件和周边环境特点，依据国家现行有关规范规程，在理论计算及工程类比的基础上，按照技术可行、经济合理、施工方便、环境协调等原则，进行边坡治理设计，以达到边坡稳定、邻近建筑物安全的目的。根据上述设计原则，并考虑到尽可能增大坡顶用地面积，经分析和边坡治理方案的比较，采用钢筋

11、混凝土锚喷支护和排桩式锚杆挡墙方案，即30#34#北侧边坡、37#40#北侧边坡（除西段8m左右）、26#南侧边坡采用钢筋混凝土锚喷支护，36#东侧边坡至37#40#北侧边坡西段8m左右采用排桩式锚杆挡墙（见总平面图）。43钢筋混凝土锚喷支护设计1、构造设计（1）清除不稳定岩块与坡面修整30#34#北侧边坡及37#40#北侧边坡，由于爆破开挖的影响，坡面有松动岩块，坡面平整度差，在锚杆施工前，须对松动岩块予以清除，并对坡面适当整平（坡率1：0.3左右）。26#南侧边坡，已开挖成直立状，坡面平整，无须再修整，下部为设计剪力墙的地下室（高5.5m左右），仅对上部边坡进行锚喷支护（高6.5m左右）。

12、（2）锚杆锚杆布置采用菱形排列，间距3m，锚杆倾角1020。成孔直径110mm，穿透崩裂体及坡面外倾裂隙面不少于3m。喷射混凝土强度等级不低于C20，1天龄期抗压强度不低于5Mpa。锚杆总长度：30#34#北侧边坡、37#40#北侧边坡68m；26#南侧边坡5m左右。锚杆主筋采用125精轧螺纹钢筋，抗拉强度935Mpa，屈服强度735Mpa。各锚杆采用14钢筋进行连结（焊接）。根据坡面绿化美观的需要，坡面外侧锚杆预留一定的长度。（3）钢筋混凝土面板钢筋网喷射混凝土面板厚度100 mm，混凝土强度等级不低于C20。钢筋直径8mm，钢筋间距250mm。钢筋网与14主钢筋绑扎连结，使面板与锚杆有可靠

13、的连结。钢筋保护层厚度不小于25mm。面板沿边坡纵向每20m的长度分段设置竖向伸缩缝。（4）排水面板设泄水孔，泄水孔直径100mm，外倾坡度不小于5，间距3m，梅花形布置。坡顶设置截（排）水沟和护栏。30#34#北侧边坡和37#40#北侧边坡，也可在坡顶建房时地面挑梁至护坡顶部，铺设混凝土，以一定的坡度将地表水导入房屋排水沟内。2、稳定性计算计算内容和公式、参数如下：（1）岩石侧压力考虑到边坡坡顶有拟建房屋，岩石侧压力采用修正后的岩石静止压力计算： 式中 E0侧向静止岩石压力修正值（kN/m2）;岩石重度（取23kN/m3）;h边坡高度（30#34#北侧边坡11.8m、37#40#北侧边坡18

14、.5、26#南侧边坡12m）;岩石泊松比（取0.2）;1静止岩石压力折减系数（30#34#北侧边坡0.55、37#40#北侧边坡0.50、26#南侧边坡0.50）。（2）锚杆所受水平拉力标准值Htk= E0SxjSyj式中 Htk锚杆所受水平拉力标准值（kN）;Sxj锚杆的水平间距（3m）;Syj 锚杆的水平间距（3m）。（3）锚杆的轴向拉力标准值和设计值 式中 Nak锚杆轴向拉力标准值（kN）;Na锚杆轴向拉力设计值（kN）;锚杆倾角（以20计）;rQ荷载分项系数（取1.3）。（4）锚杆钢筋截面面积式中 AS锚杆钢筋截面面积（m2）;ro边坡工程重要性参数（取1.1）;2锚筋抗拉工作条件系数

15、（取0.69）；fy锚筋抗拉强度设计值（取锚筋屈服强度735000kPa）（5）锚固段长度式中 ls锚固段长度（m）;ro边坡工程重要性参数（1.1）;D锚固体直径（0.11m）;frb地层与锚固粘结强度特征值（取380 kPa）。（6）锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度式中 la锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度（m）;d锚杆钢筋直径（0.025m）;frb钢筋与砂浆间的粘结强度设计值（取2100 kPa）；3钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数（取0.60）。（7）边坡稳定性系数以单位面积锚杆设计水平拉力与岩石侧压力之比计算：式中 Ks边坡稳定性系数;其他符号同前。（2）计算结果计算结果见表2，边坡稳定性性系数

16、1.424.03，大于1.35，符合设计要求。表2 边坡锚喷支护设计有关计算结果表边坡侧向静止岩石压力修正值E0(kN/m2)锚杆所受水平拉力标准植Htk(kN)锚杆轴向拉力标准植Nak(kN)锚杆轴向拉力设计植Na(kN)锚筋抗拉强度设计值fy（kPa）锚杆钢筋截面面积As（m2）锚杆钢筋直径d（m）锚固段长度ls（m）锚筋与砂浆间的锚固长度la（m）边坡稳定性系数Ks30#34#北侧边坡18.66 167.93 178.71 232.32 7350000.000390.0221.362.582.02 37#40#北侧边坡26.59 239.34 254.70 331.12 7350000.

17、000550.0271.943.681.42 26#南侧边坡9.34 84.09 89.49 116.34 7350000.000190.0160.681.294.03 44排桩式锚杆挡墙设计36#东侧边坡北高南低，开挖段为岩质边坡，坡脚标高114.5m，根据建筑设计要求，坡顶建筑地面高程133m，坡高18.5 m，建筑物临近边坡外缘，边坡上部将形成填土边坡；与该边坡相接的37#40#北侧边坡西端，岩石破碎。为保障边坡的稳定和节约建筑用地， 36#东侧边坡（长30m左右）以及37#40#北侧边坡西段（8m左右）设计采用排桩式锚杆挡墙。开挖的岩质部分，布置锚杆以稳定破碎岩石、提高挡墙的稳定性；36#东侧边坡南段，填土高度较大，在挡墙顶部可埋设锚定板。1、立柱立柱基础采用钻孔灌注桩，桩径900mm，桩深6m。平面上布置1排，36#东侧边坡桩间距3m，布置10根；37#40#北侧边坡西段，桩间距4m，布置3根（包括边坡西端转角处1根）。地面以上立柱采用方形，截面1000mm1000mm。立柱为现浇钢筋混凝土，主筋采用25钢筋，配筋率不小于1%，钢筋混凝土强度等级不低于C20。立柱的顶部设置钢筋混凝土构造连梁。2、锚杆锚杆采用行列式布置，水平间距3m，垂直间距3m，锚杆倾角20左右。成孔直径110mm，全孔粘结，喷射混