初级中学援建项目边坡支护工程-边坡基坑支护工程计算书

初级中学援建项目边坡支护工程边坡支护工程计算书目录一．工程概况二．设计依据三．边坡的岩土设计参数四．支护结构计算工程概况1.本工程位于重庆市开州区高桥镇齐力组团，周边道路及管网等市政配套尚在同步规划建设中。场地北侧为水域及规划市政道路，地块南侧为山体。场地属构造剥蚀及河谷地貌，场地整体西南部高，东北部低，一般地形坡角约2～9°，局部斜边坡坡角稍陡，地形坡角约14°～42°，相对高差26.69m。场地位于麻柳向斜南翼，岩层产状345°∠32°，岩层呈单斜产出，岩层层面稍湿，闭合，层面较平直，层理明显，层理间距一般0.40~1.00m，泥质胶结，结合程度很差，属于软弱结构面。根据地勘报告，场地范围内主要发育两组构造裂隙，裂隙产状如下：Ⅰ组裂隙：195º∠70º，裂面光滑，略有起伏，多数闭合，极少部分张开2～5mm，泥夹碎屑充填，结合程度差，平均间距0.5～1.5m，为硬性结构面；Ⅱ组裂隙：275º∠50º，裂面粗糙，多数闭合，极少部分张开2～6mm，无充填或岩屑充填，结合程度差，平均间距1～3m，延伸＞3m，为硬性结构面。根据地勘报告，场地范围内存在地下水，地下水位约505.6～510.6m之间。场地北侧河流50年一遇洪水位512.680m。水量随大气降水及地表水的补给量大小而变化，雨季施工应加强排水措施。场内及邻近未发现崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象；也未见河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。2.根据建设方案，拟建场地按设计高程统一整平后将在场地与周边道路及场地内部形成挖方环境边坡，分别描述如下：边坡编号边坡位置边坡特征安全等级施工措施边坡使用年限长(m)高(m)物质组成A-B段西侧410~3.5填方边坡二级重力式挡墙支护永久边坡，使用年限50年B-C-D-E-L段西侧1030~8.5岩质挖方边坡二级(C-D段一级)重力式挡墙+桩板挡墙支护永久边坡，使用年限50年L-M-N-P-Q段南侧1015.5~8.0岩质挖方边坡二级桩板挡墙支护永久边坡，使用年限50年Q-R-S-T段东侧860~3填方边坡二级重力式挡墙支护永久边坡，使用年限50年E-C1-D1段（场地内）280~4.5岩质挖方边坡二级重力式挡墙支护永久边坡，使用年限50年D1-G1-H1段A1-K1-L1-B1段（场地内）1200~4.5填方边坡二级重力式挡墙支护永久边坡，使用年限50年B1-F-H-J-K段（场地内）1340~4.5土质、岩质边坡一级放坡支护临时边坡，使用年限2年桩板挡墙采用逆作法进行施工。岩体类别：Ⅳ类；抗震设防烈度为6度。永久边坡：设计使用年限为50年；临时边坡：设计使用年限为2年。3.边坡支护工程平面布置图如下：设计依据：1．重庆怡置招商房地产开发有限公司提供的设计委托书。2．建设方提供的由西北综合勘察设计研究院2022年5月编制并经过审查的《重庆市开州区高桥镇初级中学援建项目工程地质勘察报告（直接详勘）》。3.建设方提供的由西北综合勘察设计研究院2022年8月出具的《重庆市开州区高桥镇初级中学援建项目工程地质勘察报告情况说明》。4．《建筑边坡工程技术规范》GB50330－2013。5．《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011。6．《混凝土结构设计规范》GB50010－2010(2015年版)。7．《建筑边坡工程施工质量验收规范》DBJ/T50-100-2010。8．《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22：2005。9．重庆市地方标准《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016。10．重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计规范》（DBJ50/T-029-2019）等。边坡的岩土设计参数根据建设方提供的由西北综合勘察设计研究院2022年5月编制并经过审查的《重庆市开州区高桥镇初级中学援建项目工程地质勘察报告（直接详勘）》，场地的岩土参数见下表所示：表3.1岩土设计参数建议取值项目单位岩土类别及状态建筑区域系数填土卵石土粉质黏土中风化砂岩岩体中风化泥岩岩体中风化页岩岩体岩体折减系数岩体时间效应系数稍密中密可塑较硬软较软密度天然g/cm3*1.97*1.901.972.492.502.55--饱和g/cm3*2.01*2.101.992.512.532.57--岩土体抗剪强度CkPa*8（5）24.61（18.71）4689101024350.30.95φ（°）*30（26）10.70（5.58）39.1130.6133.060.90.95岩体抗拉强度τMPa//1.8260.2270.5730.40.95单轴抗压强度标准值天然MPa//69.669.8425.02--饱和MPa//59.966.4617.66--地基承载力特征值fak强风化kPa压实后现场测定280120400350350--中风化kPa2176523456410--地基承载力特征值fa0强风化kPa压实后现场测定280120400350350--中风化kPa///--基底摩擦系数μ-*0.30*0.40*0.25*0.55*0.45--土体水平抗力系数的比例系数m（MN/m4）*8*100*15--岩体水平抗力系数m（MN/m3）*900*110*300--土体/岩石与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)（备注：适用于注浆强度等级为M30）*120*140*40*1200*380*760--桩侧负摩阻力系数*0.20极限侧阻力标准值qsik(kPa)（备注：干作业钻孔桩）*25*150*53极限端阻力标准值qpk(kPa)（备注：干作业钻孔桩）*3000*8007783171238400.80.170.33岩体理论破裂角（°）64.560.3支护结构计算1、L-M-N-P-Q段：（1-1剖面、2-2剖面）边坡边坡高度约5.5~8.0米。挡墙顶部考虑10KN/m2活荷载。材料：桩板挡墙桩身、冠梁、挡板及箍筋均采用HRB400级钢筋，混凝土均采用C30砼。根据地勘报告及赤平投影图，L-M-N-P-Q段边坡为顺向坡。经计算，边坡整体稳定由外倾结构面控制，采用桩板挡墙支护。边坡岩体类型为Ⅳ类，砂岩岩体破裂角取64.5°，等效内摩擦角取40°。破裂角取外倾结构面倾角32°。边坡工程安全等级一级，稳定安全系数取1.35。图4.1L-M-N-P-Q段边坡极射赤平面投影1.1、正常工况：1.2、大震工况：1.3、抗滑桩计算：原始条件:墙身尺寸:桩总长:12.000(m)嵌入深度:4.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.400(m)桩高:1.800(m)桩间距:4.400(m)嵌入段土层数:1桩底支承条件:铰接计算方法:K法土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被动土压力调整系数120.00025.00030.00380.00900.0001.000桩前滑动土层厚:0.000(m)锚杆（索）参数:锚杆道数:0锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度(m)(MN/m)(度)直径(mm)力(kN)fb(kPa)物理参数:桩混凝土强度等级:C30桩纵筋合力点到外皮距离:200(mm)桩纵筋级别:HRB400桩箍筋级别:HRB400桩箍筋间距:200(mm)场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:40.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:10.000(度)墙后填土容重:20.000(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):0.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):380.00坡线与滑坡推力:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)11.0000.000230.00020.000地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力550.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数=1.300=====================================================================第1种情况:滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后:上部=302.500(kN/m)下部=302.500(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=0.000(m)(一)桩身内力计算计算方法:K法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。背侧最大弯矩=13375.043(kN-m)距离桩顶8.500(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=5174.812(kN)距离桩顶11.750(m)最大位移=28(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-27.89-0.00020.24211.556-95.333-27.04-0.00030.48546.222-190.667-26.19-0.00040.727104.000-286.000-25.34-0.00050.970184.889-381.333-24.49-0.00061.212288.889-476.667-23.64-0.00071.455416.000-572.000-22.79-0.00081.697566.222-667.333-21.94-0.00091.939739.556-762.667-21.10-0.000102.182936.000-858.000-20.26-0.000112.4241155.556-953.333-19.41-0.000122.6671398.222-1048.667-18.58-0.000132.9091664.000-1144.000-17.74-0.000143.1521952.889-1239.333-16.92-0.000153.3942264.889-1334.667-16.09-0.000163.6362600.000-1430.000-15.28-0.000173.8792958.222-1525.333-14.47-0.000184.1213339.555-1620.667-13.67-0.000194.3643744.000-1716.000-12.88-0.000204.6064171.556-1811.333-12.10-0.000214.8484622.223-1906.667-11.33-0.000225.0915096.000-2002.000-10.57-0.000235.3335592.889-2097.333-9.83-0.000245.5766112.890-2192.667-9.11-0.000255.8186656.000-2288.000-8.40-0.000266.0617222.222-2383.333-7.72-0.000276.3037811.556-2478.667-7.05-0.000286.5458424.001-2574.000-6.41-0.000296.7889059.556-2669.333-5.79-0.000307.0309718.222-2764.667-5.19-0.000317.27310400.001-2860.000-4.63-0.000327.51511104.891-2955.333-4.09-0.000337.75811832.890-3050.667-3.59-0.000348.00012584.000-3146.000-3.12-1425.269358.25013159.949-1582.085-2.67-2405.702368.50013375.043-248.327-2.27-2040.158378.75013284.112877.120-1.90-1711.331389.00012936.4831816.217-1.58-1418.994399.25012376.0042590.578-1.29-1162.208409.50011641.1943221.075-1.04-939.448419.75010765.4673727.520-0.83-748.7034210.0009777.4354128.402-0.65-587.5724310.2508701.2664440.678-0.50-453.3464410.5007557.0954679.601-0.38-343.0664510.7506361.4654858.598-0.28-253.5884611.0005127.7964989.161-0.20-181.6234711.2503866.8855080.781-0.14-123.7774811.5002587.4065140.888-0.09-76.5784911.7501296.4415174.812-0.04-36.5045012.0000.0002592.882-0.00-0.000(二)桩身配筋计算点号距顶距离面侧纵筋背侧纵筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)1-0.0005040504026720.2425040504026730.4855040504026740.7275040504026750.9705040504026761.2125040504026771.4555040504026781.6975040504026791.93950405040267102.18250405040267112.42450405040267122.66750405040267132.90950405040267143.15250405040267153.39450405040267163.63650405144267173.87950405769267184.12150406439267194.36450407155267204.60650407919267214.84850408731267225.09150409594267235.333504010508267245.576504011475267255.818504012498267266.061504013578267276.303504014718267286.545504015920267296.788504017188267307.030504018524267317.273504019932267327.515504021416267337.758504022982281348.000504024635314358.250504025929267368.500504026419267378.750504026211267389.000504025424267399.250504024173267409.500504022567340419.7505040206985164210.0005040186456554310.2505040164717634410.5005040142248464510.7505040119429084611.000504096529544711.250504073749864811.5005040512210064911.7505040504010185012.00050405040267=====================================================================第2种情况:库仑土压力(一般情况)[土压力计算]计算高度为8.000(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：35.802(度)Ea=185.390Ex=182.574Ey=32.193(kN)作用点高度Zy=2.488(m)(一)桩身内力计算计算方法:K法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。背侧最大弯矩=2951.026(kN-m)距离桩顶8.750(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=1234.843(kN)距离桩顶11.750(m)最大位移=6(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-5.90-0.00020.2420.047-0.587-5.73-0.00030.4850.380-2.349-5.57-0.00040.7271.281-5.285-5.40-0.00050.9703.037-9.396-5.24-0.00061.2125.932-14.681-5.07-0.00071.45510.262-21.294-4.91-0.00081.69716.407-29.777-4.74-0.00091.93924.883-40.523-4.58-0.000102.18236.238-53.532-4.41-0.000112.42451.020-68.803-4.25-0.000122.66769.779-86.336-4.08-0.000132.90993.063-106.131-3.92-0.000143.152121.420-128.189-3.75-0.000153.394155.398-152.509-3.59-0.000163.636195.546-179.091-3.42-0.000173.879242.413-207.936-3.26-0.000184.121296.546-239.043-3.10-0.000194.364358.495-272.412-2.94-0.000204.606428.808-308.044-2.78-0.000214.848508.033-345.938-2.62-0.000225.091596.718-386.094-2.46-0.000235.333695.413-428.513-2.30-0.000245.576804.665-473.194-2.15-0.000255.818925.023-520.137-2.00-0.000266.0611057.035-569.343-1.85-0.000276.3031201.251-620.811-1.70-0.000286.5451358.218-674.541-1.56-0.000296.7881528.484-730.534-1.42-0.000307.0301712.598-788.789-1.28-0.000317.2731911.110-849.306-1.15-0.000327.5152124.566-912.086-1.03-0.000337.7582353.516-977.128-0.91-0.000348.0002598.508-1044.432-0.80-366.494358.2502805.475-640.112-0.70-625.853368.5002918.564-291.102-0.60-537.512378.7502951.0267.304-0.51-457.177389.0002914.912259.940-0.43-384.943399.2502821.056471.637-0.36-320.715409.5002679.093647.123-0.29-264.238419.7502497.494790.933-0.24-215.1274210.0002283.626907.336-0.19-172.8834310.2502043.8261000.277-0.15-136.9204410.5001783.4881073.327-0.12-106.5804510.7501507.1631129.646-0.09-81.1484611.0001218.6651171.949-0.07-59.8634711.250921.1881202.488-0.05-41.9334811.500617.4221223.029-0.03-26.5384911.750309.6741234.843-0.01-12.8435012.0000.000619.348-0.00-0.000(二)桩身配筋计算点号距顶距离面侧纵筋背侧纵筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)1-0.0005040504026720.2425040504026730.4855040504026740.7275040504026750.9705040504026761.2125040504026771.4555040504026781.6975040504026791.93950405040267102.18250405040267112.42450405040267122.66750405040267132.90950405040267143.15250405040267153.39450405040267163.63650405040267173.87950405040267184.12150405040267194.36450405040267204.60650405040267214.84850405040267225.09150405040267235.33350405040267245.57650405040267255.81850405040267266.06150405040267276.30350405040267286.54550405040267296.78850405040267307.03050405040267317.27350405040267327.51550405040267337.75850405040267348.00050405141267358.25050405502267368.50050405699267378.75050405756267389.00050405693267399.25050405529267409.50050405282267419.750504050402674210.000504050402674310.250504050402674410.500504050402674510.750504050402674611.000504050402674711.250504050402674811.500504050402674911.750504050402675012.00050405040267挡板计算：按《地质灾害防治工程设计标准》DBJ50/T-029-2019附录D中的第D.0.2条，，其中：，，，。经计算，13KPa；M===18.2KN·M/m挡板采用现浇板，C30混凝土，厚度取为200mm，配筋为HRB400，水平受力钢筋采用12@150（双层）；竖向分布筋采用8@200（双层）。伸缩缝处悬臂板计算：M===20.9KN·M/m悬臂挡板采用现浇板，C30混凝土，厚度取为200mm，配筋为HRB400，水平受力钢筋采用12@150（双层）；竖向分布筋采用8@200（双层）。2、C-D段：（5-5剖面）边坡高度约为H=7.5~9.0m，边坡为挖方岩质边坡。挡墙顶存在已建建筑物（两层砖房），挡墙顶部按40KN/m2竖向荷载考虑。材料：桩板挡墙桩身、冠梁、挡板及箍筋均采用HRB400级钢筋，混凝土均采用C30砼。根据地勘报告及赤平投影图，边坡的整体稳定性主要受岩体强度控制，主要的破坏模式为风化剥落及掉块。采用桩板挡墙支护。边坡岩体类型为Ⅳ类，砂岩岩体破裂角取64.5°，粉砂岩岩体破裂角取60.5°，等效内摩擦角取40°。边坡工程安全等级一级，稳定安全系数取1.35。边坡上部素填土厚度为0~3.0米，填土厚度为3.0米时，边坡总高度约为8.0。该剖面土压力计算如下：该剖面边坡土压力Ea=36.7+146=182.7KN/m。（算例中剖面土压力Ea=231KN/m）2.1、抗滑桩计算：原始条件:墙身尺寸:桩总长:14.000(m)嵌入深度:5.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.000(m)桩高:1.500(m)桩间距:3.300(m)嵌入段土层数:1桩底支承条件:铰接计算方法:K法土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被动土压力调整系数120.00025.00030.00380.00110.0001.000桩前滑动土层厚:0.000(m)锚杆（索）参数:锚杆道数:0锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度(m)(MN/m)(度)直径(mm)力(kN)fb(kPa)物理参数:桩混凝土强度等级:C30桩纵筋合力点到外皮距离:200(mm)桩纵筋级别:HRB400桩箍筋级别:HRB400桩箍筋间距:200(mm)场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:40.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:10.000(度)墙后填土容重:20.000(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):0.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):380.00坡线与滑坡推力:坡面线段数:3折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)11.0000.00020.0002.000330.0000.000地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)参数名称参数值推力分布类型三角形桩后剩余下滑力水平分力0.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数=1.300=====================================================================第1种情况:滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载三角形分布:桩后:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=0.000(m)(一)桩身内力计算计算方法:K法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。背侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=0.000(kN)距离桩顶0.000(m)最大位移=0(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-0.00-0.00020.2810.0000.000-0.00-0.00030.5630.0000.000-0.00-0.00040.8440.0000.000-0.00-0.00051.1250.0000.000-0.00-0.00061.4060.0000.000-0.00-0.00071.6880.0000.000-0.00-0.00081.9690.0000.000-0.00-0.00092.2500.0000.000-0.00-0.000102.5310.0000.000-0.00-0.000112.8130.0000.000-0.00-0.000123.0940.0000.000-0.00-0.000133.3750.0000.000-0.00-0.000143.6560.0000.000-0.00-0.000153.9380.0000.000-0.00-0.000164.2190.0000.000-0.00-0.000174.5000.0000.000-0.00-0.000184.7810.0000.000-0.00-0.000195.0630.0000.000-0.00-0.000205.3440.0000.000-0.00-0.000215.6250.0000.000-0.00-0.000225.9060.0000.000-0.00-0.000236.1880.0000.000-0.00-0.000246.4690.0000.000-0.00-0.000256.7500.0000.000-0.00-0.000267.0310.0000.000-0.00-0.000277.3130.0000.000-0.00-0.000287.5940.0000.000-0.00-0.000297.8750.0000.000-0.00-0.000308.1560.0000.000-0.00-0.000318.4380.0000.000-0.00-0.000328.7190.0000.000-0.00-0.000339.0000.0000.000-0.00-0.000349.2940.0000.000-0.00-0.000359.5880.0000.000-0.00-0.000369.8820.0000.000-0.00-0.0003710.1760.0000.000-0.00-0.0003810.4710.0000.000-0.00-0.0003910.7650.0000.000-0.00-0.0004011.0590.0000.000-0.00-0.0004111.3530.0000.000-0.00-0.0004211.6470.0000.000-0.00-0.0004311.9410.0000.000-0.00-0.0004412.2350.0000.000-0.00-0.0004512.5290.0000.000-0.00-0.0004612.8240.0000.000-0.00-0.0004713.1180.0000.000-0.00-0.0004813.4120.0000.000-0.00-0.0004913.7060.0000.000-0.00-0.0005014.0000.0000.000-0.00-0.000(二)桩身配筋计算点号距顶距离面侧纵筋背侧纵筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)1-0.0003000300019120.2813000300019130.5633000300019140.8443000300019151.1253000300019161.4063000300019171.6883000300019181.9693000300019192.25030003000191102.53130003000191112.81330003000191123.09430003000191133.37530003000191143.65630003000191153.93830003000191164.21930003000191174.50030003000191184.78130003000191195.06330003000191205.34430003000191215.62530003000191225.90630003000191236.18830003000191246.46930003000191256.75030003000191267.03130003000191277.31330003000191287.59430003000191297.87530003000191308.15630003000191318.43830003000191328.71930003000191339.00030003000191349.29430003000191359.58830003000191369.882300030001913710.176300030001913810.471300030001913910.765300030001914011.059300030001914111.353300030001914211.647300030001914311.941300030001914412.235300030001914512.529300030001914612.824300030001914713.118300030001914813.412300030001914913.706300030001915014.00030003000191=====================================================================第2种情况:库仑土压力(一般情况)[土压力计算]计算高度为9.000(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：27.324(度)Ea=231.230Ex=227.717Ey=40.153(kN)作用点高度Zy=2.904(m)(一)桩身内力计算计算方法:K法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。背侧最大弯矩=3302.175(kN-m)距离桩顶10.176(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=1188.750(kN)距离桩顶13.706(m)最大位移=27(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-27.22-0.00020.2810.076-0.812-26.49-0.00030.5630.609-3.249-25.76-0.00040.8442.056-7.311-25.03-0.00051.1254.874-12.997-24.29-0.00061.4069.519-20.308-23.56-0.00071.68816.449-29.243-22.83-0.00081.96926.124-39.831-22.10-0.00092.25039.031-52.300-21.37-0.000102.53155.738-66.853-20.64-0.000112.81376.831-83.492-19.92-0.000123.094102.897-102.215-19.19-0.000133.375134.522-123.022-18.46-0.000143.656172.292-145.914-17.73-0.000153.938216.794-170.890-17.01-0.000164.219268.614-197.951-16.29-0.000174.500328.337-227.097-15.57-0.000184.