仓储物流中心场平及支护工程 施工图设计计算书

一、工程概况仓储物流中心场平及支护工程项目位于万州桐园村码头。拟建项目主要由3栋厂房及其周边边坡组成，工程重要性等级为三级；基础形式拟采用独立基础或桩基础；拟建工程抗震设防类别为丙类。根据建筑方案，工程建设将在拟建场地周边形成多段环境边坡，环境边坡最大高度约为34.00m（其中CD、DE段边坡坡顶为后期设计沿江路，道路等级为城市主干路，设计车速40km/h，道路路面荷载采用标准轴载BZZ-100，人群荷载为3.5kN/m2，本次设计支护措施即为本次环境边坡也为后期沿江路道路永久路肩边坡；另EFG、GH段边坡坡顶为已建煤炭路，本次支护措施即为本次环境边坡也为后期恢复后的煤炭路路肩边坡）。其中各段边坡分段评价如下：ABC段：该段边坡长约31.80m，为挖方边坡，边坡岩性由人工填土、粉质粘土及强风化泥岩组成。边坡坡向148°、208°，边坡高约0.80～3.30m，现状地面下人工填土及粉质粘土厚度约3.70～7.60m，下伏强风化及中风化泥岩，边坡安全等级二级，拟采用“重力式挡墙”支护。参照1～1’、2～2’。CD段：该段边坡长约109.80m，为半挖半填边坡，边坡岩性由人工填土、粉质粘土、强及中风化泥岩、砂岩组成。边坡坡向86°，边坡高约3.30～7.70m，下伏强风化及中风化砂岩、泥岩，边坡安全等级二级，拟采用“重力式挡墙”支护。参照4～7’剖面。DEFG段：该段边坡长约138.20m，为挖方边坡，边坡岩性强及中风化泥岩、砂岩组成。边坡坡向79°、312°、349°，边坡高约4.30～8.90m，边坡安全等级二级，拟采用“锚杆挡墙”支护。参照1～2’、8～11’剖面。GH段：该段边坡长约34.80m，为挖方边坡，边坡岩性由人工填土、强及中风化砂岩组成。边坡坡向278°，边坡高约1.00～4.34m，现状地面下人工填土厚度约1.50m，下伏强风化及中风化砂岩、泥岩，边坡安全等级二级，拟采用“重力式挡墙”支护。参照11’剖面。沿江路临时边坡：该段边坡长约214.00m，为挖方边坡，边坡岩性人工填土、强及中风化泥岩、砂岩组成。边坡坡向83°，边坡高约0～34.00m，边坡安全等级一级，拟采用“临时放坡”支护。参照4～11’剖面。本次环境边坡设计支护工程防治工程安全等级为一、二级，设计使用年限50年。二、设计依据1、《设计合同》2、四川得圆岩土工程有限责任公司编制《万州桐园仓储物流中心场平及支护工程工程地质勘察报告（直接勘察）》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年版）5、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）6、《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-20167、《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-20218、《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016年版）9、《万州桐元仓储物流中心》建筑方案设计10、《万州经开区九龙园沿江路及龙翔大道延伸段道路工程-沿江路》道路设计11、《万州桐园仓储物流中心场平及支护工程》方案设计安全专项论证意见（1）完善边坡破坏模式分析内容；复核边坡岩层性状、裂隙状况、岩土参数及稳定性、施工阶段临时边坡的稳定性。回复：已复核，详见设计计算书。核实场地边坡周边拟建建（构）筑物基础、结构形式、充分考虑其与边坡的相互不利影响，严格控制边坡位移。回复：已完善核实，对坡顶存在重要建建（构）筑物的地段进行侧压力放大，详见计算书。完善边坡比选方案内容；根据对类似于7-7’～10-10’剖面边坡土体沿土岩界面滑动的下滑力复核结果，可考虑在边坡适当位置设置抗滑支挡、减少清方量保护既有绿化山坡方案进行比选。回复：本次设计沿江路开挖放坡为临时措施，临时放坡及开挖范围均考虑了即将实施的沿江路道路设计内容（沿江路道路与本项目为同一业主），相当于在不影响二次开挖浪费及超挖的情况下，提前开挖了一部分沿江路后期需开挖的土石方，较缓的放坡即保证了本项目实施的安全也提前开挖了一部分后期将开挖的工作量。完善边坡设计图面及说明表达、边坡截排水设计、坡底坡顶安全防护措施内容。完善边坡施工顺序、方法和工艺；强调“动态设计、信息化施工”原则，加强边坡监测和信息反馈。回复：已补充完善，详见设计说明第七章～第十一章。明确危大工程范围，要求施工单位按建办质[2018]31号文及渝建安发[2019]27号文的要求，编制安全施工专项方案，并组织专家论证。回复：已补充完善，详见设计说明第十一章。三、设计参数根据勘察报告，设计参数按下表3.1取值：表3.1岩土设计参数建议取值岩土名称重度（kN/m3）地基承载力特征值（kPa）单轴抗压强度（MPa）基底摩擦系数frbk（kPa）内聚力（kPa）内摩擦角（°）天然饱和素填土21.0*现场实测3*24*粉质粘土19.9150--0.25*50*15.58.7强风化泥岩23.5*300*--0.30*80*-42*中风化泥岩24.1237389.446.110.50*400*-55*LX150*18*LX250*18*岩层层面90*27*说明：*为经验值，根据地勘报告：场地为砂岩及泥岩互层，等效内摩擦角本次统一按泥岩取值，即强风化岩体等效内摩擦角取42°，中风化岩体等效内摩擦角取55°，中风化岩体理论破裂角取59.5°。一级边坡结构重要性系数取1.10，永久边坡设计使用年限50年。考虑行车要求，ABC段、CD段、DEFG段、DEFG段挡墙坡顶考虑30kPa荷载。岩土名称重度(KN/m3)天然抗剪强度饱和抗剪强度水平抗力比例系数或水平抗力系数岩石单轴抗压强度标准值（MPa）承载力特征值(kPa)岩土与锚固体粘结强度特征值（kPa）基底摩擦系数天然饱和内聚力(kPa)内摩擦角(°)内聚力(kPa)内摩擦角(°)天然饱和压实素填土19.019.5022//5MN/m4//100*/0.25粉质粘土19.520.022.013169.820MN/m4//175200.25强风化泥岩23.5/10020//30MN/m3//3001500.40强风化砂岩24/15025//35MN/m3//4001800.45中风化泥岩25.0/30032//60MN/m311.98.029752000.50四、计算工况支护工程按：自重+长时间暴雨+附加荷载（饱和工况）。五、破坏模式分析本场地内岩体层面322°∠9°，LX1：297°∠76°，LX2：211°∠68°，各段边坡破坏模式如下：ABC段：边坡坡向148°、208°，现状地形地貌平缓，基岩面平缓且埋深较浅，边坡直立开挖易产生沿土体内部的圆弧滑动破坏；强风化基岩网状风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，开挖后破坏模式为圆弧形滑动破坏。CD段：边坡坡向约86°，现状地形地貌较陡，基岩面较陡但土层厚度较小，边坡直立开挖易产生沿基岩面产生折线滑动破坏（本次设计将坡顶土体沿基岩面清除）；强风化基岩网状风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，开挖后破坏模式为圆弧形滑动破坏。根据赤平投影分析，CD段边坡坡中风化段与岩层层面、LX1、LX2均呈大角度相交，对边坡稳定性影响较小，边坡稳定性受岩体强度控制。DEFG段：现状边坡坡向约79°（DE段）、312°（FG段）、349°（EF段），按场平处理后现状地形地貌较缓，基岩面平缓且土层厚度较小，土质边坡直立开挖易产生沿土体内部的圆弧滑动破坏；强风化基岩网状风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，开挖后破坏模式为圆弧形滑动破坏。根据赤平投影分析：（1）DE段边坡中风化段与岩层层面、LX1、LX2大角度相交，对边坡稳定性影响较小，边坡稳定性受岩体强度控制；（2）FG段边坡中风化段与岩层层面、LX1小角度相交，为外倾不利结构面，其中岩层层面倾角较小，对边坡稳定性影响较小；而LX1倾角较大，边坡直立开挖易产生沿LX1的平面滑动破坏，选取代表剖面2-2’进行稳定性计算（计算参数按表3.1取值），经计算边坡稳定性系数为1.198，处于基本稳定状态，边坡稳定性受裂隙面强度控制；（3）EF段边坡中风化段LX1、LX2大角度相交，对边坡稳定性影响较小；边坡坡向与岩层倾向小角度相交，为外倾不利结构面，但岩层层面倾角较小，对边坡稳定性影响较小，边坡稳定性受岩体强度控制；GH段：边坡坡向278°，现状地形地貌平缓，基岩面平缓且埋深较浅，边坡直立开挖易产生沿土体内部的圆弧滑动破坏；强风化基岩网状风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，开挖后破坏模式为圆弧形滑动破坏。中风化段与岩层层面、LX2大角度相交，对边坡影响较小；但LX1与边坡小角度相交，为外倾不利结构面，其倾角为76°。本次于GH段设计重力式挡墙，墙后中风化段设计临时开挖坡率1:0.75（坡度约53°），LX1虽为外倾结构面但其倾角较大，对边坡影响小，按设计临时放坡后边坡稳定性仍受岩体强度控制。沿江路临时边坡：边坡坡向约83°，现状地形地貌较陡，基岩面较陡且局部地段土层厚度较厚，边坡直立开挖易产生沿基岩面产生折线滑动破坏（本次设计将坡顶土体沿基岩面清除）；强风化基岩网状风化裂隙发育，岩体破碎，未见明显的控制性结构面，开挖后破坏模式为圆弧形滑动破坏。根据赤平投影分析，沿江路临时边坡中风化段与岩层层面、LX1、LX2均呈大角度相交，对边坡稳定性影响较小，边坡稳定性受岩体强度控制。设计计算6.1挡土墙设计计算本次设计挡土墙一参照挡土墙图集《17J008》第82页俯斜式路肩墙截面尺寸，墙背填土采用粘土夹块石分层夯实（碎石含量不得小于30％，碎石粒径不小于15cm，且须与粘土均匀布置后回填压实），密实度大于0.95，墙后填料内摩擦角≥30°，基底摩擦系数≥0.30，墙顶水平，墙顶荷载≤30kPa。本次设计挡土墙二参照挡土墙图集《17J008》第111页衡重式路肩墙截面尺寸，墙背填土采用粘土夹块石分层夯实（碎石含量不得小于30％，碎石粒径不小于15cm，且须与粘土均匀布置后回填压实），密实度大于0.95，墙后填料内摩擦角≥30°，基底摩擦系数≥0.50，墙顶水平，墙顶荷载≤30kPa。本次设计挡土墙三参照挡土墙图集《17J008》第84页俯斜式路肩墙截面尺寸，墙背填土采用粘土夹块石分层夯实（碎石含量不得小于30％，碎石粒径不小于15cm，且须与粘土均匀布置后回填压实），密实度大于0.95，墙后填料内摩擦角≥30°，基底摩擦系数≥0.50，墙顶水平，墙顶荷载≤30kPa。6.2锚杆挡墙设计计算6.2.1计算公式边坡按综合内摩擦角计算侧向土压力（依照《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中6.2.1、6.2.3公式）：式中：—相应于荷载标准组合的主动土压力合力（kN/m）；—主动土压力系数；—挡土墙高度（m）；—土体重度（kN/m3）；—土的黏聚力（kPa）；—土的内摩擦角（°）；—地表均布荷载标准值（kN/m2）；—土对挡土墙墙背的摩擦角（°）；—填土表面与水平面的夹角（°）；—支档结构墙背与水平面的夹角（°）；6.2.2锚杆计算锚杆（锚索）轴向拉力标准值应按下式计算：式中：—相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力（kN）；—锚杆水平拉力标准值（kN）；—锚杆倾角（°）；对岩质边坡（侧压力分布参照《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第9.2.5节考虑）：锚杆抗拉承载力满足下式的要求：式中：—锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积（m2）；—锚杆杆体抗拉安全系数，按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013表8.2.2取值；,—锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值（kPa）；锚杆锚固与地层的锚固长度应满足下式要求：式中：—锚固段长度（m）；—锚固体直径（m）；—地层与锚固体粘结强度特征值（kPa）；—锚杆锚固体抗拔安全系数，按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013表8.2.3-1取值；6.2.3边坡锚杆挡墙计算锚杆挡墙顶部为拟建万州经开区九龙园沿江路及龙翔大道延伸段道路工程，道路等级为城市主干路，属重要工程（需控制变形）。按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第7.2.3节，岩质边坡a<0.5H，需进行修正，修正系数β建议按裂隙发育程度及拟建物对边坡变形的控制要求取1.45（注：FG段存在沿LX1外倾结构面的剩余下滑力，理应按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第7.2.5节第2款乘以1.15的增大系数后与7.2.3节进行对比取不利，但剩余下滑力极小（见计算书第五章），本次仍按主动岩石侧压力7.2.3节控制）。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013，锚杆挡墙支护结构重要性系数取1.0，锚杆杆体抗拉安全系数=2.0，锚杆锚固体抗拔安全系数K=2.4；本次计算采用中风化岩石等效内摩擦角55°，强风化岩石等效内摩擦角42°，选取边坡最高处（9.0m）计算结果如下：表6.1边坡侧向岩压力计算统计表锚杆挡墙高H（m）地表荷载q（kN/m2）墙背与水平面夹角α（°）坡顶表面与水平面夹角β（°）土对墙背摩擦角δ（°）综合内摩擦角φ（°）主动土压力Ea（kN/m)水平分力Eah（kN）坡顶重要建筑物修正系数β=1.459.00309008.655119.73118.39171.66表6.2边坡控制剖面锚杆计算统计表计算参数剖面8剖面与9剖面间EahkN171.66修正系数β21.0E'ahkN171.66Hm9.00e'ahkN21.19sxjm2.0syjm2.0α°20NakkN90.21Kb2fykPa360000所需Asmm2501.17K2.4Dm0.091frbkkPa400lam1.89n根1dmm28实际Asmm2615.73fbkPa2400lam1.036.2.4肋柱内力计算计算高度按8.50m，五跨（土压力计算最大高度采用9.0m主要为考虑斜坡变坡位置，按不利高度计算岩石侧压力，此处肋柱内力计算按8.5m计算）。执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF5001计算简图：2计算条件：荷载条件:均布恒载标准值:21.19kN/m 活载准永久值系数:0.50均布活载标准值:0.00kN/m 支座弯矩调幅幅度:0.0%梁容重:25.00kN/m3 计算时考虑梁自重:考虑恒载分项系数:1.35 活载分项系数:1.50活载调整系数:1.00 配筋条件:抗震等级:不设防 纵筋级别:HRB400混凝土等级:C30 箍筋级别:HPB300配筋调整系数:1.0 上部纵筋保护层厚:35mm面积归并率: 下部纵筋保护层厚:35mm最大裂缝限值:0.400mm 挠度控制系数C:200截面配筋方式:单筋 3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梁号1:跨长=1500B×H=300×400左中右弯矩(-):-0.000-9.185-36.738弯矩(+):0.0000.0000.000剪力:-0.000-24.492-48.985上部as:454545下部as:454545上部纵筋:240240298下部纵筋:240240240箍筋Asv:381381381上纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)下纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)箍筋实配:4d10@250(1257)4d10@250(1257)4d10@250(1257)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.67%0.67%0.67%下实配筋率:0.67%0.67%0.67%箍筋配筋率:0.42%0.42%0.42%裂缝:0.0000.0080.035挠度:1.8390.791-0.000最大裂缝:0.035mm<0.400mm最大挠度1.839mm<15.000mm(2×1500/200悬挑)本跨计算通过.梁号2:跨长=2000B×H=300×400左中右弯矩(-):-36.738-3.931-3.781弯矩(+):0.0000.2130.000剪力:49.13516.479-16.178上部as:454545下部as:454545上部纵筋:298240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:381381381上纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)下纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)箍筋实配:4d10@250(1257)4d10@250(1257)4d10@250(1257)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.67%0.67%0.67%下实配筋率:0.67%0.67%0.67%箍筋配筋率:0.42%0.42%0.42%裂缝:0.0350.0040.003挠度:-0.000-0.167-0.000最大裂缝:0.035mm<0.400mm最大挠度:0.000mm<10.000mm(2000/200)本跨计算通过.梁号3:跨长=2000B×H=300×400左中右弯矩(-):-3.7810.000-13.452弯矩(+):0.0008.0670.000剪力:27.821-4.836-37.492上部as:454545下部as:454545上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:381381381上纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)下纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)箍筋实配:4d10@250(1257)4d10@250(1257)4d10@250(1257)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.67%0.67%0.67%下实配筋率:0.67%0.67%0.67%箍筋配筋率:0.42%0.42%0.42%裂缝:0.0030.0070.012挠度:-0.0000.108-0.000最大裂缝:0.012mm<0.400mm最大挠度:0.108mm<10.000mm(2000/200)本跨计算通过.梁号4:跨长=2000B×H=300×400左中右弯矩(-):-13.4520.000-7.726弯矩(+):0.0005.8580.000剪力:35.5192.863-29.794上部as:454545下部as:454545上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:381381381上纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)下纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)箍筋实配:4d10@250(1257)4d10@250(1257)4d10@250(1257)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.67%0.67%0.67%下实配筋率:0.67%0.67%0.67%箍筋配筋率:0.42%0.42%0.42%裂缝:0.0120.0050.007挠度:-0.0000.065-0.000最大裂缝:0.012mm<0.400mm最大挠度:0.065mm<10.000mm(2000/200)本跨计算通过.梁号5:跨长=1000B×H=300×400左中右弯矩(-):-7.7260.000-0.219弯矩(+):0.0000.9720.000剪力:23.8357.507-8.822上部as:454545下部as:454545上部纵筋:240240240下部纵筋:240240240箍筋Asv:381381381上纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)下纵实配:4E16(804)4E16(804)4E16(804)箍筋实配:4d10@250(1257)4d10@250(1257)4d10@250(1257)腰筋实配:(0)(0)(0)上实配筋率:0.67%0.6