高科江澜（二期二组团）基坑边坡治理工程施工图设计计算书

PAGE2高科江澜（二期二组团）基坑边坡治理工程高科江澜（二期二组团）基坑边坡治理工程工程编号：工程规模：总长约300m,小型目录1工程概况 12设计依据 13工程地质 13.1气象及水文 13.2地形地貌 23.3地质构造 23.4地层岩性 23.5基岩顶面及基岩风化带特征 23.6水文地质条件 33.7不良地质现象及地质灾害 34设计参数 34.1岩土体物理力学指标 34.2其他 45边坡稳定性及破坏模式分析 46设计方案 57岩体沿层面顺层滑动计算 51工程概况重庆高汇置业有限公司（甲方）拟在渝北区九曲河金通大道西侧进行高科江澜（二期二组团）项目建设，按设计标高平场后，将在拟建地下车库周边形成一圈基坑边坡。我公司前期以对该场地北侧与一期交界位置的基坑边坡进行了设计，受建设方委托，本次对该场地东侧、南侧及西侧三个方向的基坑边坡进行设计，本次设计范围基坑边坡长约300m，高4～11m，为临时挖方岩质基坑边坡。基坑边坡工程安全等级为一级，设计合理使用年限≤2年。本次为施工图设计阶段，要求在确保安全的前提下，做到技术先进、经济合理。2设计依据2.1《设计委托书》2.2《设计合同》2.3重庆中科勘测设计有限公司2016年1月所作《高科·江山悦2区岩土工程勘察（直接详勘）》2.42016年4月所作《高科·江山悦项目边坡治理工程安全专项论证专家论证意见》及2019年10月所作《高科江澜（二期二组团）基坑边坡治理工程方案可行性评估报告》2.5有关规范及图集《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）《砌体结构设计规范》GB50003-2011《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）《挡土墙图集（重力式衡重式悬臂式）》04J008《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009《地质灾害防治工程设计规范》DB50/5029-2004《建筑边坡工程施工质量验收规范》DBJ/T50-100-20103工程地质3.1气象及水文拟建场地位于重庆市渝北区，属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛。具冬暖春早，夏热秋凉，秋雨连绵，无霜期长特点。场地所在区无地表水体。3.2地形地貌拟建场地原始地貌属构造剥蚀丘陵斜坡地貌，地形坡角一般为2～25°，局部为陡坎。现状主要为农田和耕地，场地总体上东南高，西北低。地面高程最低为212.77m，最高高程为269.73m，相对高差56.96m。3.3地质构造场地位于川东南弧形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造金安寨背斜西翼，岩层呈单斜产出，岩层倾向为253°，岩层倾角15°，岩层面闭合，平直光滑，结合差，属硬性结构面。主要发育两组构造裂隙，其特征如下：裂隙1产状：倾向18º～42º，一般为29º，倾角55º～82º，以60º为主，裂隙多为闭合，裂隙面较平直，裂隙间距1～3m，为硬性结构面，结合差。裂隙2产状：倾向126º～153º，一般为132，倾角35～52，以44º为主，裂隙张开度多为1～5mm，裂隙面较平直，未见充填，裂隙间距3～5m，为硬性结构面，结合差。场地构造裂隙不发育，未见次级褶皱及断层分布，地质构造简单。3.4地层岩性建设场地范围内岩土层为第四系全新统素填土（Q4ml）、残坡积层粉质粘土（Q4el+dl），以及下伏侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩，由新至老对各岩土层的工程特征描述如下：2.4.1全新统（Q4）①素填土(Q4ml)：褐红色，主要有砂泥岩碎块石和粉质粘土组成，碎块石含量约10~20%，碎石粒径一般5~300mm，松散，无序抛填，回填时间1~2年。主要分布于场地东南角。②粉质粘土(Q4el+dl)：褐色，可塑状，切面粗糙无光泽，干强度、韧性中等，无摇震反应，局部含风化残余岩屑。遍布全场。2.4.2侏罗系中统沙溪庙组(J2s)③泥岩：褐红色，泥质结构，中厚层状构造；主要由粘土矿物组成，局部含砂质较重。为建设场地主要岩层。=4\*GB3④砂岩：浅灰色，中～细粒结构，中厚～厚层状构造，钙泥质胶结，主要由长石、石英、云母及暗色矿物等矿物组成。为建设场地次要岩层。以与泥岩互层或透镜体分布。3.5基岩顶面及基岩风化带特征建设场地地表均为第四系土体覆盖，基岩面与上覆土层为不整合接触，局部见基岩初露。基岩面总体与地形基本一致，基岩面呈波浪起伏状，基岩面坡角一般为1～15°，局部可达25°。建设场地基岩面埋深为0.00～12.70m，埋深标高为208.97m～269.73m。基岩强风化带：风化裂隙较发育，岩质较软，手易折断岩芯，岩芯多呈碎块状，短柱状。钻探揭露厚度为0.30～5.00m。基岩中等风化带：岩芯多呈短柱状，柱状，长柱状，局部为碎块状，岩质较硬，构造裂隙不发育。钻探揭露厚度为5.30~33.30m。3.6水文地质条件场地内地下水补给来源主要为大气降水。建设场地素填土属相对强透（含）水层，粉质粘土属于弱含（透）水层，强风化基岩属于弱含（透）水层，中等风化泥岩属于相对隔水层，中等风化砂岩属于弱透水层。拟建场地属丘陵斜坡地貌，总体地势东高、西低；南高、北低，地表水排泄条件较好，大气降水部分向西、向北排出场外，部分向下渗基岩顶部风化裂隙发育的地段赋存，形成风化裂隙水或土层中形成孔隙水。地下水补给来源主要为大气降水，通过地表径流和地下潜流向西北侧方向排泄。岩体裂隙较发育，岩体较完整，不利于地下水的赋存。根据地勘报告，场地在施工期间钻探深度范围内无地下水存在。场地内地下水贫乏，水文地质条件简单。场地环境水、地下水对砼结构、钢筋砼结构中钢筋具微腐蚀性。场地土层对砼结构、钢筋砼结构中钢筋、钢结构等建筑材料具微腐蚀性。3.7不良地质现象及地质灾害经地质调查和钻孔揭露，建设场地内未见断层、滑坡、危岩、崩塌、泥石流、采空区等不良地质作用。未见防空洞、巨大孤石等不利埋藏物。4设计参数4.1岩土体物理力学指标项目未来素填土(经验值)粉质粘土（Q4el+dl）泥岩（J2S）砂岩（J2S）重度（KN/m3）天然20*20.425.224.8饱和20.5*20.625.525.0岩体抗拉强度（KPa）//190518岩土体抗剪强度C（KPa）天然:5*饱和：3*天然:25.0饱和：16.5中风化428中风化600*φ（°）天然:30*饱和：25*天然:12.5饱和：9.0中风化30中风化32岩体变形强度变形模量(MPa)//7412080弹性模量(MPa)//8662685泊松比(MPa)//0.340.18锚杆孔中M30砂浆与岩石间的极限粘结强度标准值frbk(kPa)//360800挡墙基底摩擦系数强风化0.25*0.250.300.40中等风化0.450.60岩石抗压强度标准值天然（MPa）//5.9617.3饱和（MPa）//3.6411.7地基承载力特征值kPa现场试验确定150*350(强风化）500(强风化)12744095土体水平抗力系数的比例系数土（MN/m4）8*(稍密)12强风化60强风化70岩体水平抗力系数基岩（MN/m3）//中风化80中风化200备注：1、带*号为验取值。2、结构面抗剪强度取值：裂隙①：C取50kPa，φ取18°；裂隙②C取50kPa，φ取18°；层面抗剪强度取值:层内层面取C取50kPa，φ取18°；砂泥岩接触面取：C取35kPa，φ取15°。填土与基岩接触面取经验值：C取3kPa，φ取20°。4.2其他1）强风化岩体类别为=4\*ROMANIV类，等效内摩擦角取45°，中风化岩体类别为=3\*ROMANIII类，等效内摩擦角取55°。2）无外倾结构面时，中等风化岩体理论破裂角为60°，当存在外倾结构面时取60°与外倾结构面之间的最小值。3）坡顶道路荷载取60KPa，坡顶建筑荷载取15KPa/层。4）临时放坡坡率：中风化基岩1:0.75，强风化基岩1:1.00，土层1:2.00。4）混凝土：C30混凝土强度设计值：fc=14.3N/mm2；C25混凝土强度设计值：fc=11.9N/mm2；HPB300钢筋：fy=270N/mm2；HRB400钢筋：fy=360N/mm2。5边坡稳定性及破坏模式分析DE段边坡，为挖方岩质基坑边坡，边坡倾向254°，下覆基岩赤平投影图如下：由图分析可知，裂隙1、裂隙2均与边坡倾向大角度斜交，但岩层倾向与边坡倾向交角较小，故该类型边坡属顺向坡，边坡稳定性主要受岩体自身强度及岩层层面的抗剪强度控制。EF段边坡，为挖方岩质基坑边坡，边坡倾向334°和39°，该类型边坡属切向坡，边坡稳定性主要受岩体自身强度控制。6设计方案说明：设计方案中E表示HRB400级钢筋（三级钢），d表示HPB300级钢筋（一级钢）。DE段边坡：1:1.00放坡+系统锚杆锚喷支护。系统锚杆钢筋选用1E22，水平间距2.0m，竖向间距2m，锚杆与水平方向倾角20°，钻孔直径75mm，锚入稳定中风化基岩层深度（自15°倾角的岩层层面以下算起）大于等于3m。坡面挂网喷射100mm厚C25砼面板，挂网钢筋用E8@150单层双向设置，面板钢筋保护层厚度30mm。EF段边坡：1:0.75放坡+挂网喷射100mm厚C25砼层护面，挂网钢筋选用E8@200单层双向布置。所有边坡坡顶、坡底分别设置截、排水沟，及时排走地表水。7岩体沿层面顺层滑动计算对DE段顺层岩质边坡，用极限平衡法计算边坡岩体沿岩层层面滑动下滑力，坡顶道路荷载取30kpa，层面抗剪强度均取砂泥岩交界面的抗剪强度计算，C取35kPa，φ取15°，计算结果如下表：计算剖面条块号岩体重度(KN/m3)土体重度(KN/m3)岩体体积(m3)边坡高度（m）荷载(KN/m2)土体体积(m3)块体自重（KN/m）24剖面E125.5020.5081.1211.000.000.002068.56E225.5020.5094.0011.000.000.002397.00E325.5020.50105.8111.000.000.002698.16E425.5020.50116.5411.000.000.002971.77E525.5020.50126.2511.0048.000.003267.38E625.5020.50134.8011.00108.000.003545.40E725.5020.50142.3411.00168.000.003797.67E825.5020.50148.8111.00258.000.004052.66E925.5020.50154.1411.00318.000.004248.57E1025.5020.50158.4011.00378.000.004417.20E1125.5020.50161.6311.00438.000.004559.57E1225.5020.50163.8811.00498.000.004676.94E1325.5020.50165.1311.00559.500.004770.3223剖面E125.5020.5075.4410.500.000.002233.80E225.5020.5087.6010.500.000.002516.34E325.5020.5098.6810.500.000.002771.85E425.5020.50108.7010.500.000.002999.82E525.5020.50117.6410.5018.000.003218.51E625.5020.50125.5110.5078.000.003451.91E725.5020.50132.3110.50138.000.003657.77E825.5020.50138.0310.50198.000.003836.60E925.5020.50142.6910.50258.000.003987.89E1025.5020.50146.2710.50318.000.004111.89E1125.5020.50148.7810.50378.000.004171.89E1225.5020.50150.6010.50489.000.004329.3021剖面E125.5020.5066.5910.000.000.001978.29E225.5020.5077.5810.000.000.002231.25E325.5020.5087.5010.000.000.002456.67E425.5020.5096.3410.000.000.002654.81E525.5020.50104.1110.000.000.002825.66E625.5020.50110.8110.000.000.002969.22E725.5020.50116.4410.000.000.003085.25E825.5020.50120.9910.000.000.003174.24E925.5020.50124.4810.000.000.003235.70E1025.5020.50126.8910.000.000.003277.52E1125.5020.50128.5310.0045.000.003322.52计算剖面结构面倾角(°)结构面内摩擦角(°)结构面面积(m2)结构面粘聚力C(Kpa)边坡稳定系数剩余下滑力水平分力稳定系数24剖面15.0015.0016.56035.001.25(356.60)(344.45)2.08315.0015.0018.63035.001.25(397.56)(384.02)2.05115.0015.0020.71035.001.25(440.21)(425.21)2.03815.0015.0022.78035.001.25(484.01)(467.52)2.03715.0015.0024.85035.001.25(526.67)(508.72)2.02815.0015.0026.92035.001.25(570.24)(550.81)2.02715.0015.0028.99035.001.25(615.14)(594.18)2.03215.0015.0031.06035.001.25(659.90)(637.41)2.03615.0015.0033.13035.001.25(707.72)(683.60)2.05515.0015.0035.20035.001.25(756.95)(731.16)2.07815.0015.0037.27035.001.25(807.54)(780.02)2.10515.0015.0039.34035.001.25(859.42)(830.14)2.13715.0015.0042.50035.001.25(943.07)(910.94)2.20523剖面15.0015.0016.05035.001.25(333.77)(322.40)1.97215.0015.0018.12035.001.25(377.10)(364.26)1.97415.0015.0020.19035.001.25(421.84)(407.46)1.98515.0015.0022.26035.001.25(468.00)(452.05)2.00315.0015.0024.33035.001.25(514.64)(497.10)2.02215.0015.0026.40035.001.25(560.52)(541.42)2.03415.0015.0028.47035.001.25(607.82)(587.11)2.05315.0015.0030.54035.001.25(656.52)(634.15)2.07615.0015.0032.61035.001.25(706.65)(682.57)2.10615.0015.0034.68035.001.25(758.19)(732.36)2.14115.0015.0036.75035.001.25(813.05)(785.34)2.19115.0015.0040.57035.001.25(911.86)(880.79)2.26721剖面15.0015.0015.22035.00