天城镇卫生院标准化建设项目边坡支护施工设计图计算书

PAGEPAGE13天城镇卫生院标准化建设项目边坡支护施工设计图计算书一、工程概况受重庆市万州城市建设综合开发公司（发包方、甲方）的委托，根据地质报告及建筑方案，将在本次拟建医院周围形成AB段、BC段、CD段、DE段共4段环境边坡及ab段、bc段、cd段、de段、ae段、共5段基坑边坡。我司对该4段环境边坡及5段基坑边坡进行治理设计。结合地勘报告，本次设计拟采用“锚杆挡墙”对环境边坡AB段、BC段及基坑边坡ab段、bc段进行支挡；采用“临时放坡+喷射C20砼护面”对环境边坡CD段、DE段及基坑边坡cd段、de段、ae段进行支挡。本次边坡破坏后果严重，安全等级均为二级。锚杆挡墙设计有效使用年限为50年；临时性边坡设计使用年限为2年。二、设计依据1、《设计合同》2、重庆大有工程设计研究院集团有限公司编制的《万州区天城镇卫生院标准化建设项目工程地质勘察报告(详细勘察)》文本及电子文件3、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-20134、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年修订版)5、《建筑地基基础设计规范》GB5007-20116、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）7、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)8、《室外排水设计规范》GB50014-2011三、设计参数根据勘察报告，设计参数按下表取值：四、计算工况自重+长时间暴雨+附加荷载（饱和状态）五、破坏模式分析环境边坡AB段、CD段、DE段上部人工填土和粉质粘土开挖易失稳垮塌，附近现状地面及基岩面较平缓，直立切坡后，填土整体沿现状地面和基岩面滑动破坏的可能性小，其破坏模式为土体内部的圆弧形滑动破坏；强风化基岩边坡岩体呈网状，风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，破坏模式为圆弧形滑动破坏，中风化基岩边坡稳定性主要受岩体强度控制。基坑边坡cd段、de段、ae段岩性均为中风化砂岩，边坡稳定性主要受岩体强度控制。根据勘察报告：环境边坡BC段及基坑边坡ab段、bc段岩质边坡稳定性受外倾裂隙1所控制，由于外倾裂隙倾角为68°小于边坡开挖的边坡坡角70°，故边坡破坏模式可能为沿外倾结构面进行滑移破坏,经计算如下表2。表2岩质边坡稳定性判别结果统计边坡编号计算剖面安全系数稳定系数剩余下滑力(kN/m)稳定状态环境边坡BC段1－1’1.302.590稳定2－2’1.302.550稳定3－3’1.302.500稳定基坑边坡ab段3－3’1.302.580稳定基坑边坡bc段2－2’1.302.580稳定综上，边坡处于稳定状态，不沿外倾结构面滑移。环境边坡BC段及基坑边坡ab段、bc段岩质边坡稳定性主要受岩体强度控制.边坡稳定安全系数按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)表5.3.2，二级边坡取1.30。对边坡进行稳定性分析评价，稳定系数Fs≥Fst（1.35）为稳定，1.35＞Fs≥1.05为基本稳定，1.05＞Fs≥1.00为欠稳定，Fs＜1.0为不稳定。根据计算结果，拟建环境边坡BC段及基坑边坡ab段、bc段岩质边坡，在以上剖面中的自重+长时间暴雨+附加荷载（饱和工况）下，稳定性系数Fs为Fs≥1.35，边坡土体处于稳定状态。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中6.3.3.1条规定，边坡支护结构上的侧向岩土压力，应采用极限平衡理论进行计算,对本工程，由于边坡不沿外倾结构面滑移，则侧向土压力以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算。由于边坡开挖段坡角为70°大于理论破裂角62.5°，故边坡破坏模式为可能沿潜在破裂面进行滑移破坏。六、岩质边坡岩石侧压力计算边坡锚杆挡墙岩石侧压力计算根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中6.3.3.2条规定，本次计算。则侧向土压力以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法和以外倾结构面的参数按6.3.1条的方法计算，取二者之间的较大值。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第6.2.3条：Eak=式中：Eak=1/2×25.5×9.852×0.03=37.17KN/m2、根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第6.3.1条：Eak=式中：经计算Eak==0KN/m因此本段边坡岩石侧压力取：Eak=37.17KN/mEaH=Eak·Cos10.3°=36.57KN/mehk=锚杆设计3-3’剖面：设锚杆倾角α=15°，纵向、横向间距分别为2.0×2.5m,则锚杆轴向拉力设计值按连续梁进行计算，(计算过程见后)计算得Htk=31.14kN，由此，可计算出：，选用，（As=314mm2）4、锚固段长度计算5、面板、肋柱计算此次设计锚杆选用1Φ20，锚杆钻孔直径91mm，面板板厚150mm，钢筋单层双向，水平向钢筋Φ10@100，竖向钢筋Φ10@200，砼C25；肋柱按连续梁计算内力，最大支座反力为31.14KN，按横向间距2.0m，计算出断面300mm×400mm，主筋3Φ16，Ⅱ级钢筋，对称配筋，箍筋Φ6@200，砼C25。一.设计资料1.几何信息:(单位:除注明外,均为mm)梁号1:跨长=1000B×H=300×400梁号2:跨长=2500B×H=300×400梁号3:跨长=1650B×H=300×400梁号4:跨长=2500B×H=300×400梁号5:跨长=1500B×H=300×400梁号6:跨长=700B×H=300×4002.荷载条件:均布恒载标准值=8.26kN/m；活载准永久值系数=0.50均布活载标准值=0.00kN/m；支座弯矩调幅系数=100.0%梁容重=25.00kN/m3；计算时考虑梁自重恒载分项系数=1.20；活载分项系数=1.403.配筋信息:抗震等级:非抗震；纵筋种类:HRB400；fyk=400N/mm2混凝土强度等级:C25；fc=11.9N/mm2；ft=1.27N/mm2；箍筋种类:HPB235；fyk=235N/mm2配筋调整系数=1.0；上部保护层厚度=25mm；as'=25+10=35mm下部保护层厚度=25mm；as=25+10=35mm最大裂缝限值=0.200mm；挠度控制系数C=200二.计算结果：单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm尺寸:mm 内力计算采用有限元计算方法截面配筋方式:双筋梁号1:跨长=1000B×H=300×400左中右弯矩(-):-0.000-1.689-6.756弯矩(+):0.0000.0000.000剪力:-0.000-6.756-13.512上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)下纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)箍筋实配:4d8@250(804)4d8@250(804)4d8@250(804)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.51%0.51%0.51%下实配筋率:0.51%0.51%0.51%箍筋配筋率:0.27%0.27%0.27%裂缝:0.0000.0020.009挠度:0.0350.0040.000最大裂缝:0.009mm<0.200mm最大挠度:0.035mm<5.000mm(1000/200)梁号2:跨长=2500B×H=300×400左中右弯矩(-):-6.7560.000-5.101弯矩(+):0.0004.6360.000剪力:17.5520.662-16.228上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)下纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)箍筋实配:4d8@250(804)4d8@250(804)4d8@250(804)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.51%0.51%0.51%下实配筋率:0.51%0.51%0.51%箍筋配筋率:0.27%0.27%0.27%裂缝:0.0090.0060.007挠度:0.0000.1220.000最大裂缝:0.009mm<0.200mm最大挠度:0.122mm<12.500mm(2500/200)梁号3:跨长=1650B×H=300×400左中右弯矩(-):-5.101-0.598-5.291弯矩(+):0.0000.0000.000剪力:11.032-0.116-11.263上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)下纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)箍筋实配:4d8@250(804)4d8@250(804)4d8@250(804)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.51%0.51%0.51%下实配筋率:0.51%0.51%0.51%箍筋配筋率:0.27%0.27%0.27%裂缝:0.0070.0010.007挠度:0.000-0.0250.000最大裂缝:0.007mm<0.200mm最大挠度:0.000mm<8.250mm(1650/200)梁号4:跨长=2500B×H=300×400左中右弯矩(-):-5.2910.000-6.248弯矩(+):0.0004.7860.000剪力:16.507-0.383-17.273上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)下纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)箍筋实配:4d8@250(804)4d8@250(804)4d8@250(804)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.51%0.51%0.51%下实配筋率:0.51%0.51%0.51%箍筋配筋率:0.27%0.27%0.27%裂缝:0.0070.0070.009挠度:0.0000.1290.000最大裂缝:0.009mm<0.200mm最大挠度:0.129mm<12.500mm(2500/200)梁号5:跨长=1500B×H=300×400左中右弯矩(-):-6.2480.000-0.644弯矩(+):0.0000.8670.000剪力:13.8703.736-6.398上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)下纵实配:4E14(616)4E14(616)4E14(616)箍筋实配:4d8@250(804)4d8@250(804)4d8@250(804)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.51%0.51%0.51%下实配筋率:0.51%0.51%0.51%箍筋配筋率:0.27%0.27%0.27%裂缝:0.0090.0000.001挠度:0.0000.0010.000最大裂缝:0.009mm<0.200mm最大挠度:0.001mm<7.500mm(1500/200)梁号6:跨长=700B×H=300×400左中右弯矩(-):-0.6440.000-0.506弯矩(+):0.0000.2540.000剪力:4.9260.197-4.532上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:435435435上纵实