巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书

巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书（终定稿）第二册：计算书共三册巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书目录1设计依据及执行规范 12主要设计参数 13稳定性计算 24结构设计 114.1不稳定斜坡支挡结构计算 114.2危岩锚固结构计算 22附表1：不稳定斜坡稳定性计算过程 25附表2：危岩单体稳定性计算过程 27附表3：危岩锚杆结构计算 32-55-1设计依据及执行规范（1）设计依据1）委托书；2）《重庆市巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程详细勘查报告》，重庆市二零八勘察设计院，2019年1月。3）《重庆市巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程初步设计报告》，重庆市二零八勘察设计院，2019年4月。（2）规程规范1）《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）；2）《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/T143-2018）；参考执行的编制依据：1）《三峡库区地质灾害防治工程设计技术要求》（三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2012.7）2）《三峡库区地质灾害防治工程地质勘查技术要求》（三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2012.7）3）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)；4）《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)；5）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）（2015版）；6）《砌体结构设计规范》（GB50003－2011）；7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2016）；8）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；2主要设计参数依据《重庆市巫溪县中梁乡场镇地质灾害综合治理工程详细勘查报告》提供的防治设计参数见表2-1。表2-1防治工程设计参数一览表岩性重度含水量抗压强度抗剪强度抗拉强度天然饱和天然饱和天然饱和天然饱和(kN/m3)(kN/m3)（%）(MPa)(MPa)C(kpa)φ(°)C(kpa)φ(°)(kPa)斜坡区粉质粘土19.6519.9726.49//28.5618.8225.6112.82/岩土界面///25.716.9423.0511.54/灰岩26.5926.691.69245.8739.911274.635.03922.833.941049870水平抗力系数：强风化灰岩120MN/m3，中风化灰岩340MN/m3。灰岩与锚固体极限粘结强度标准值1200kpa。危岩体结构面力学参数参照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)表4.3.1，根据危岩结构面结合程度、充填情况及贯通性等进行综合取值：W18天然工况结构面C取120kpa，φ取55°，饱和工况C取110kpa，φ取50°；其余危岩体结构面参数取值为，天然工况结构面C取65kpa，φ取27°，饱和工况C取55kpa，φ取25°；3稳定性计算1）不稳定斜坡（1）计算方法根据斜坡变形体的基本特征：该斜坡体界面呈起伏不平的折线型，因此对其稳定性计算采用《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/T143-2018）规范推荐的传递系数法隐式解（折线型滑动面）进行计算，由于滑坡体前缘不涉水，计算时不考虑孔隙水静压力和动水压力。计算公式如下：图1折线形滑面边坡传递系数法隐式解计算模型简图计算方法：在用上述公式计算滑坡推力时，只需将上述式中的稳定系数Pn替换为安全系数FS，以此计算的Pn即为滑坡的推力。其中：Pn——第n条块单位宽度剩余下滑力（kN/m）；Pi——第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度剩余下滑力（kN/m）；当Pi<0，（i<n）时取Pi=0；Ti——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的下滑力（kN/m）；Ri——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/m）；——第i-1计算条块对第i计算条块的传递系数；——第i计算条块土的内摩擦角（°）；ci——第i计算条块土的粘聚力（kPa）；Li——第i计算条块滑动面长度（m）；ci——第i计算条块土的粘聚力（kPa）；Gi——第i计算条块滑体单位宽度自重（kN/m）；Gbi——第i计算条块滑体单位宽度附加荷载（kN/m）；θi——第i计算条块滑面倾角（°）；Qi——第i计算条块滑体单位宽度水平荷载（kN/m）；Ui——第i计算条块滑体单位总水压力（kN/m）；Fs——安全系数（kN/m）。（2）计算剖面的确定、计算工况的选取本次计算选取XP1-XP1’剖面进行计算。计算工况：工况1：自重+地表荷载,安全系数1.10。工况2：自重+地表荷载+暴雨,安全系数1.10。（3）计算结果计算结果见表3-1，详细过程见附表1所示。表3-1稳定性计算结果表剖面编号工况Ⅰ（天然）工况Ⅱ（暴雨）稳定性系数推力（kN/m）稳定性系数推力（kN/m）1-1’(剪出口1)1.31201.035275.41-1’(剪出口2)1.45001.1550通过计算分析可知：剪出口1在天然工况下处于稳定状态，暴雨状态下均处于欠稳定状态；剪出口2在天然工况下及暴雨工况下均处于稳定状态。综上，不稳定斜坡在天然工况下整体处于稳定状态，暴雨状态下整体均处于欠稳定状态；由于坡面地形较陡，坡体局部微地貌较陡处可能存在表土溜滑。危岩（1）计算方法危岩体的稳定性受多种因素制约，其稳定性计算涉及较多参数和复杂的边界条件，而准确参数的获得和边界条件的完全查明却非常困难。为了深刻认识区内危岩的稳定性，适应危岩整治的需要，试选择部份典型危岩崩塌类型进行稳定性计算分析。本次对危岩体的计算主要依据重庆市地方标准《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）所提供的方法理论来确定。由于危岩体的边界条件、裂隙贯通深度难以准确确定，只能把一些不完全确定的因素理想化地进行定量分析计算。根据危岩体的三种破坏模式，其定量计算公式如下：①倾倒式危岩倾倒式崩塌发生于被裂隙贯通后与母岩分离的危岩体中，暴雨、地震是其主要诱发因素。其计算公式如下：图3-1倾倒式危岩稳定性计算模型（由底部岩体抗拉强度控制）式中：F—危岩稳定系数；H—后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；W—危岩体自重(kN/m)；Flk—危岩体抗拉强度标准值(kPa)，根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4的折减系数确定；h—后缘裂隙深度(m)；hw—后缘裂隙充水高度(m)，天然时取0.2h，暴雨时取0.3～0.5h（根据裂隙发育情况而定）；V—裂隙水压力(kN/m)，V=0.5γwhw2；Q—地震力(kN/m)，Q=ζeW，ζe为地震水平系数取0.05；β—后缘裂隙倾角(º)；α—危岩体重心到倾覆点的水平距离(m)。h0—危岩体重心到倾覆点的垂直距离(m)。②坠落式危岩勘查区可能发生坠落式崩塌的危岩其后缘均有陡倾裂隙，按下列二式计算，稳定系数取取两种计算结果的较小值：F=。。。（1）F=。。。（2）图3-2坠落式危岩稳定性计算模型式中：ζ—危岩抗弯力矩计算系数；a0—危岩体重心到潜在破坏面的水平距离(m)；b0—危岩体重心到过潜在破坏面形心的铅垂距离(m)；Flk—危岩体抗拉强度标准值(kPa)，根据岩石抗拉强度标准值乘以0.2的折减系数确定。③滑移式危岩稳定性计算滑移式危岩指沿软弱面滑动而产生崩塌。对于后缘有陡倾裂隙的危岩,其计算公式如下：F=对于后缘无陡倾裂隙的危岩,其计算公式为：F=a后缘有陡倾裂隙b后缘无陡倾裂隙图3-3滑移式危岩稳定性计算模型式中：C—危岩体与坡积物粘聚力(kPa)；φ—危岩体与坡积物内摩擦角(º)；L—危岩体与坡积物的接触面的长度（m）；U—滑面水压力（kN/m）,U=0.5γLhw其它称号意义同前。（2）计算工况的确定危岩稳定性计算所采用的工况可分为天然工况（工况1）、暴雨工况（工况2）和地震工况（校核工况）。岩稳定性计算中各工况考虑的荷载组合应符合下列规定：（1）对工况1和工况2应考虑自重，同时对滑移式危岩和倾倒式危岩应考虑现状裂隙水压力、暴雨时裂隙水压力。（2）对校核工况应考虑自重和地震力，同时对滑移式危岩、倾倒式危岩应考虑暴雨时裂隙水压力；（3）计算参数的确定计算参数的选择考虑裂隙的贯通程度、裂隙的填充程度及裂隙的结合情况，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表4.5.1结构面抗剪强度指标标准值来确定裂隙面粘聚力C及内摩擦角φ；自然状态下裂隙充水高度取裂隙深度的0.2～0.3倍，暴雨时裂隙充水高度取裂隙深度的0.3～0.5倍。（4）计算结果根据上述稳定性计算公式及稳定状态划分标准对危岩体进行了稳定性计算及稳定性评价，计算过程详见附表2所示。表3-2单块危岩体稳定性评价结果一览表危岩编号体积破坏模式防治工程等级稳定系数安全系数稳定性评价（m3）工况Ⅰ工况Ⅱ工况Ⅲ一般工况校核工况工况Ⅰ工况Ⅱ工况ⅢW1847.3坠落式三1.571.291.061.401.15稳定基本稳定欠稳定W221.6倾倒式三8.436.744.581.301.10稳定稳定稳定W35381.8倾倒式三31.5713.046.621.301.10稳定稳定稳定W4504.2坠落式三1.391.151.011.401.15基本稳定基本稳定欠稳定W5136.1倾倒式三5.741.271.081.301.10稳定基本稳定欠稳定W68903.9坠落式三1.391.151.071.401.15基本稳定基本稳定欠稳定W74113.7滑移式三1.361.131.061.201.05稳定欠稳定欠稳定W87.5坠落式三1.481.221.011.401.15稳定基本稳定欠稳定W914.4倾倒式三1.221.100.901.301.10基本稳定欠稳定不稳定W1042.6滑移式三2.241.181.141.201.05稳定基本稳定欠稳定W11287.5倾倒式三3.622.651.071.301.10稳定稳定欠稳定W12609.7滑移式三1.411.121.051.201.05稳定欠稳定欠稳定W1371.4滑移式三1.531.121.071.201.05稳定欠稳定欠稳定W14130.0滑移式三1.631.141.091.201.05稳定欠稳定欠稳定W15252.0倾倒式三3.791.270.961.301.10稳定基本稳定不稳定W16234.0坠落式三1.361.121.061.401.15基本稳定欠稳定欠稳定W1714036.8坠落式二1.981.641.621.501.20稳定稳定稳定W1817622.0滑移式二1.751.161.091.301.10稳定欠稳定欠稳定W1910550.4倾倒式三1.281.250.731.301.10基本稳定基本稳定不稳定W2010879.2滑移式三1.151.100.971.201.05基本稳定欠稳定不稳定W21465.2坠落式三1.361.131.101.401.15基本稳定欠稳定欠稳定W22168.0坠落式三1.441.191.171.401.15稳定基本稳定基本稳定W23-12726.2滑移式三1.221.050.991.201.05基本稳定欠稳定不稳定W23-22583.4倾倒式三1.4231.210.871.301.10稳定基本稳定欠稳定W24370.4滑移式三1.821.241.181.201.05稳定稳定基本稳定W25143.9坠落式三1.491.231.141.401.15稳定基本稳定欠稳定从危岩稳定状态统计表可以看出勘查区25处危岩体的稳定性，危岩体的体积越大，地震作用的影响越大，裂隙水对倾倒式、滑移式危岩体的影响性极大；除个别危岩体外，危岩体在工况1时都处于稳定状态较好，大部分处于基本稳定~稳定状态，在工况2时处于欠稳定、基本稳定状态，在工况3时大部分处于欠稳定、不稳定状态。即在暴雨作用下危岩体稳定性最差，其次震动对对危岩体的稳定性影响也很大。（4）稳定性综合评价依据《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/T143-2018）中表25中规定，危岩稳定性安全系数取值详见表3-3。表3-3危岩稳定状态划分标准表危岩类型危岩稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定滑移式危岩F＜1.001.00≤F＜1.151.15≤F＜FtF≥Ft倾倒式危岩F＜1.001.00≤F＜1.251.25≤F＜FtF≥Ft坠落式危岩F＜1.001.00≤F＜1.351.35≤F＜FtF≥Ft从稳定性评价结果中可以看出：在天然工况下（工况Ⅰ），除W4、W6、W9、W16、W19、W20、W21、W23-1处于基本稳定状态外，其余危岩体处于稳定状态；在暴雨工况下（工况Ⅱ），处于稳定状态的危岩体有W2、W3、W11、W17、W24，处于基本稳定状态的危岩体有W1、W4、W5、W6、W8、W10、W15、W19、W22、W23-2、W25，处于欠稳定状态的危岩体有W7、W9、W12、W13、W14、W16、W18、W20、W21、W23-1；在地震工况下（工况Ⅲ）处于稳定状态的危岩体有W2、W3、W17，处于基本稳定状态的危岩体有W22、W24，处于不稳定状态的危岩体有W9、W15、W19、W20、W23-1，其余危岩体处于欠稳定状态。由于在危岩体的稳定性计算中仅考虑了裂隙水的作用，而实际情况下，危岩体的稳定性应是受各种内力及外力的综合作用，特别是在陡崖边沿的卸荷作用、岩体浅部的风化作用、大气降雨、岩体的热胀冷缩、植物根劈、裂隙内充填物的膨胀等各种条件的长期综合影响下，危岩体最终将发生崩塌失稳。3）崩塌堆积体宏观稳定性分析据调查访问，1#、2#崩塌堆积体在场镇形成之前已存在数年，未发生过大规模深层滑塌。据探井揭露，两处崩塌堆积体土石比约3：7，块石粒径0.3m-1.5m，主要为灰岩块石。且崩塌堆积体已存在数年，平均坡度约40°，堆积体越往下部堆积越密实，宏观判断其整体处于稳定状态。由于坡表地形陡，崩塌堆积体表层块石堆积较松散，空隙较大，在暴雨冲刷及外动力作用下，表层块石易沿坡体滚落，威胁下部场镇人员及房屋安全。4结构设计4.1不稳定斜坡支挡结构计算(1)设计指标不稳定斜坡防治工程等级为三级。防治工程设计荷载组合为工况2。(2)设计方案不稳定斜坡设计方案：“抗滑桩+桩顶1:1.5坡率放坡+截排水工程”。设计外力计算支挡结构设计外力见表4-1，各支挡结构设计外力计算过程详见附表1。表4-1各支挡结构设计外力剖面号1-1’支挡结构抗滑桩推力（kN/m）滑面剪出口1条块8设桩处推力590.84桩前抗力300.00桩前被动土压力460.14横坡脚°29设计外力（水平）254.38（4）结构计算原始条件:墙身尺寸:桩总长:10.000(m)嵌入深度:4.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.000(m)桩高:1.500(m)桩间距:4.000(m)嵌入段土层数:2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11.80026.69033.94270.00120.0001.000250.00026.69033.941200.00340.0001.000桩前滑动土层厚:5.000(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:70(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:12.820(度)墙背与墙后填土摩擦角:6.000(度)墙后填土容重:19.970(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):120.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):120.00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)115.00010.00021.0000.000地面横坡角度:29.000(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255.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)采用土压力计算时考虑了桩前覆土产生的被动土压力覆土重度(kN/m3):19.970覆土浮重度(kN/m3):9.970覆土内摩擦角(度):12.820覆土粘聚力(kPa):25.610覆土被动土压力调整系数:1.000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，滑坡推力分项(安全)系数=1.000、库仑土压力分项(安全)系数=1.350===============================================================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=170.000(kN/m)下部=170.000(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=5.000(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=3522.559(kN-m)距离桩顶7.000(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=1961.962(kN)距离桩顶9.800(m)最大位移=21(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-20.88-0.00020.2003.400-34.000-20.32-0.00030.40013.600-68.000-19.76-0.00040.60030.600-102.000-19.21-0.00050.80054.400-136.000-18.65-0.00061.00085.000-170.000-18.10-0.00071.200122.400-204.000-17.54-0.00081.400166.600-238.000-16.98-0.00091.600217.600-272.000-16.43-0.000101.800275.400-306.000-15.88-0.000112.000340.000-340.000-15.33-0.000122.200411.400-374.000-14.78-0.000132.400489.600-408.000-14.23-0.000142.600574.600-442.000-13.68-0.000152.800666.400-476.000-13.14-0.000163.000765.000-510.000-12.60-0.000173.200870.400-544.000-12.06-0.000183.400982.600-578.000-11.53-0.000193.6001101.600-612.000-11.00-0.000203.8001227.400-646.000-10.48-0.000214.0001360.000-680.000-9.96-0.000224.2001499.400-714.000-9.45-0.000234.4001645.600-748.000-8.95-0.000244.6001798.600-782.000-8.46-0.000254.8001958.400-816.000-7.97-0.000265.0002125.000-850.000-7.49-0.000275.2002298.400-884.000-7.02-0.000285.4002478.600-918.000-6.57-0.000295.6002665.600-952.000-6.12-0.000305.8002859.400-986.000-5.69-0.000316.0003060.000-1020.000-5.27-316.377326.2003238.690-776.593-4.87-584.283336.4003370.637-552.206-4.48-537.651346.6003459.572-346.089-4.11-492.932356.8003509.073-157.467-3.75-450.178367.0003522.55914.452-3.41-409.417377.2003503.292170.467-3.09-370.656387.4003454.372311.375-2.78-333.886397.6003378.742437.968-2.49-299.078407.8003279.185551.021-2.22-266.190418.0003158.333737.520-1.96-666.302428.2002984.177987.475-1.72-583.476438.4002763.3441205.260-1.49-505.447448.6002502.0731392.722-1.27-431.862458.8002206.2541551.554-1.07-362.300469.0001881.4521683.271-0.87-296.286479.2001532.9471789.188-0.69-233.299489.4001165.7771870.404-0.51-172.778499.600784.7841927.786-0.34-114.132509.800394.6621961.962-0.17-56.7485110.0000.000986.656-0.00-0.000(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)1-0.0003000300019120.2003000300019130.4003000300019140.6003000300019150.8003000300019161.0003000300019171.2003000300019181.4003000300019191.60030003000191101.80030003000191112.00030003000191122.20030003000191132.40030003000191142.60030003000191152.80030003000191163.00030003000191173.20030003000191183.40030003000191193.60030003000191203.80030003000191214.00030003000191224.20030003059191234.40030003344191244.60030003644191254.80030003959191265.00030004289191275.20030004635191285.40030004997191295.60030005374191305.80030005769191316.00030006180191326.20030006549191336.40030006823191346.60030007009191356.80030007112191367.00030007140191377.20030007100191387.40030006998191397.60030006840191407.80030006633191418.00030006383191428.20030006024191438.40030005573191448.60030005044191458.80030004451191469.00030003807191479.20030003125191489.40030003000191499.60030003000193509.800300030002065110.00030003000191===============================================================第2种情况:库仑土压力(一般情况)[土压力计算]计算高度为6.000(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：60.308(度)Ea=882.223Ex=877.390Ey=92.217(kN)作用点高度Zy=2.697(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=5734.749(kN-m)距离桩顶6.800(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=3012.024(kN)距离桩顶9.800(m)最大位移=33(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-32.81-0.00020.2003.774-56.611-31.89-0.00030.40026.525-171.431-30.97-0.00040.60072.559-289.443-30.05-0.00050.800142.515-410.649-29.14-0.00061.000237.032-535.049-28.22-0.00071.200349.634-590.591-27.31-0.00081.400473.117-643.867-26.39-0.00091.600607.029-694.875-25.48-0.000101.800750.916-743.617-24.57-0.000112.000904.325-790.091-23.67-0.000122.2001066.802-834.299-22.77-0.000132.4001237.893-876.239-21.87-0.000142.6001417.146-915.912-20.98-0.000152.8001604.107-953.319-20.10-0.000163.0001798.322-988.458-19.22-0.000173.2001999.339-1021.330-18.36-0.000183.4002206.703-1051.935-17.50-0.000193.6002419.962-1080.273-16.65-0.000203.8002638.661-1106.344-15.82-0.000214.0002862.348-1130.148-15.00-0.000224.2003090.570-1151.685-14.19-0.000234.4003322.871-1170.955-13.39-0.000244.6003558.800-1187.958-12.61-0.000254.8003797.904-1202.694-11.85-0.000265.0004039.727-1215.163-11.11-0.000275.2004283.818-1225.365-10.38-0.000285.4004529.722-1233.299-9.68-0.000295.6004776.986-1238.967-9.00-0.000305.8005025.157-1242.368-8.34-0.000316.0005273.782-1243.501-7.70-461.942326.2005485.527-888.624-7.09-850.504336.4005629.231-562.475-6.50-780.238346.6005710.517-263.794-5.94-713.169356.8005734.7498.709-5.41-649.343367.0005707.034256.332-4.91-588.775377.2005632.216480.377-4.43-531.449387.4005514.883682.131-3.98-477.322397.6005359.364862.861-3.55-426.330407.8005169.7381023.804-3.15-378.383418.0004949.8421288.393-2.78-944.561428.2004654.3811642.303-2.43-824.995438.4004292.9211949.885-2.10-712.913448.6003874.4262214.015-1.79-607.735458.8003407.3142437.319-1.50-508.789469.0002899.4992622.142-1.22-415.324479.2002358.4582770.512-0.96-326.524489.4001791.2962884.120-0.71-241.519499.6001204.8092964.303-0.47-159.395509.800605.5733012.024-0.23-79.2105110.0000.0001513.933-0.00-0.000(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)1-0.0003000300019120.2003000300019130.4003000300019140.6003000300019150.8003000300019161.0003000300019171.2003000300019181.4003000300019191.60030003000191101.80030003000191112.00030003000191122.20030003000191132.40030003000191142.60030003000191152.80030003263191163.00030003644191173.20030004040191183.40030004452191193.60030004879191203.80030005320191214.00030005775191224.20030006243191234.40030006724191244.60030007216191254.80030007720191265.00030008235191275.20030008760191285.40030009295191295.60030009838191305.800300010389191316.000300010947191326.200300011428191336.400300011757191346.600300011944191356.800300012000191367.000300011936191377.200300011763191387.400300011495191397.600300011141191407.800300010713191418.000300010221191428.20030009568191438.40030008780201448.60030007883304458.80030006899391469.00030005851463479.20030004755520489.40030003630564499.60030003000596509.800300030006145110.000300030001914.2危岩锚固结构计算(1)设计指标依据《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/T143-2018）规定，W1～W16、W9～W25，地质灾害防治工程等级确定为Ⅲ级。W17～W18地质灾害防治工程等级确定为Ⅱ级。防治工程设计荷载组合为工况2。(2)设计计算1）锚杆受力计算对滑移式危岩，按下式计算：式中：—锚杆轴向拉力合力设计值（kN）；—危岩推力设计值（kN）；—滑动面内摩擦角（°）；—锚杆与滑动面相交处滑动面倾角（°）；—锚杆与水平面的夹角，以下倾为宜，不宜大于45°，一般为15°～30°，本设计项目为20°；—锚杆垂直于崩塌方向上的间距（m），—锚杆沿崩塌方向上的排数。2）锚杆设计计算锚杆抗拉承载力满足下式的要求：式中：—锚杆钢筋或预应力锚索截面面积（m2）；，—锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值（kPa）；—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，锚固体与岩土层的锚固长度应满足下式要求：式中：—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。—锚杆锚固段长度（m）；—岩土层与锚固体极限粘结强度标准值（kPa）；—锚杆锚固段钻孔直径（mm）。锚杆杆体与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求：式中：—锚筋与砂浆间的锚固长度（m）；—锚筋直径（m）；—杆体钢筋根数；—钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（kPa）。(3)计算结果计算过程详见附表3所示。4.3拦石墙设计计算（1）落石速度及崩落距离计算对危岩体的运动速度和运动距离进行分析：如图2-1所示，当落石第一次坠落在斜坡表面，因碰撞，能量发生变化，部分能量消耗在碰撞过程中，部分能量将使落石在坡面上继续运动。落石下落，势能的减少等于动能的增加。据能量守恒定律：据上式可以计算出落石碰撞前夕的速度，根据地形剖面可以计算出碰撞时的切向速度与法向速度，以及与的夹角。即：，落石与斜坡松散层地面的法向碰撞可认为是对心塑性碰撞，所以。切向碰撞，损失率采用10%。所以落石第一次在斜坡上碰撞与维持其继续运动的动能为。落石在斜坡上的继续运动是以滚动和滑动为主的综合形式。为了计算方便，可简化为沿斜坡的综合摩擦运动来分析。据功能原理，落石的势能变化等于动能变化和克服摩擦所做的功：图4-1危岩崩塌运动轨迹示意图式中：—单块危岩重量（t）；—重力加速度，取9.8kN/t；—各直线段斜坡的垂直高度（m）；—落石在斜坡面上任意位置处所具有的速度（m/s）；—落石在斜坡面上任意位置处所具有的切向速度（m/s）；—各直线段斜坡的平均坡度（°）；—落石与坡面之间的综合摩擦角，取平均坡度加1度（°）；—各直线段的运动斜向距离（m）。（2）WYD10-WYD10’剖面落石崩落速度计算表4-2WYD10-WYD10’剖面落石崩落速度计算分段高度分段坡角分段摩擦角分段坡长初始切向速度终点速度分段水平距离坡段号H（m）β（°）β+1（°）L（m）Vt（m/s）Vi（m/s）（m）124505131.3324.7820.142465664.4123.9423.861.873110115.7613.6813.615.67414495018.5510.5810.1012.175323247.689.088.927.076452535.087.807.613.13由计算结果知，落石在被动拦挡位置的速度为4.30m/s。（3）落石对拦石墙的冲击力本次拦石墙设计主要是根据规范根据《公路路基设计规范》（JTJ13-95），并参考《危岩防治原理》（陈洪凯、唐红梅等编著）中的计算理论，落石经过多次碰撞最后停下。落石对拦石墙的冲击力由下式计算：式中，F1为落石冲击力（kN）；z为落石冲击后的陷入深度（m）并由下式计算:式中，v为落石块体接触拦石墙时的冲击速度（m/s）；W为石块的重量（kN）；γ1为缓冲层容重（kN/m3），取19.97kN/m3；为缓冲层内摩擦角（°），取30°；A0为落石等效球体的截面积（m2）；由下式计算：，式中，γs为落石的容重（kN/m3），取26.69kN/m3。代入公式计算得：R=0.8m，A0=1.99m2，陷入深度z=1.0m，因此填土层最小厚度为1.0m。落石冲击力F1=1445.89kN。（4）缓冲土堤厚度计算可按面积相等进行等效。原缓冲土体的面积为式中,为原加筋土体的面积；ld为土堤的上顶宽度(m)，3m；lb为土堤的下底宽度(m)，8.3m；h为土堤的高度。等效为矩形土体且其高度h不变，则等效土体厚度为根据以上土体厚度的等效计算，在计算冲击理的扩散范围时，其土体中的扩散距离即为等效厚度le=5.65m。（5）落石冲击力在拦石墙土体中扩散计算基本假定：第一：加筋土体均质连续且各向同性。第二：冲击力在土堤内沿各个方向的扩散角相等，扩散范围形成为一锥形体，则在后部投影一圆形。扩散后在土体后部形成的投影圆直径为其扩散后作用于土体后部板上的均布荷载为（4）桩板墙计算由于缓冲土堤的整体性及自稳性较好，为安全起见，可假设桩板墙承受全部的落石冲击力。落石冲击力经挡土墙土体扩散后为一圆锥体，可简化为作用该墙体的均布荷载为282.33kN/m。桩板式抗滑挡土墙验算过程如下：桩板式抗滑挡土墙验算计算项目：桩板式抗滑挡土墙1原始条件:墙身尺寸:桩总长:12.000(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:5.000(m)挡土板的类型数:1板类型号板厚(m)板宽(m)板块数10.3001.0008嵌入段土层数:1桩底支承条件:自由计算方法:M法土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)M(MN/m4)120.00021.50060.000初始弹性系数A:0.000(MN/m3)初始弹性系数A1:0.000(MN/m3)桩顶锚索水平刚度:0.000(MN/m)物理参数:桩混凝土强度等级:C30桩纵筋合力点到外皮距离:70(mm)桩纵筋级别:HRB400桩箍筋级别:HRB400桩箍筋间距:200(mm)板混凝土强度等级:C30板纵筋合力点到外皮距离:70(mm)板纵筋级别:HRB400场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:30.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)墙后填土容重:19.970(kN/m3)坡线与滑坡推力:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)11.0000.000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矩形墙后剩余下滑力水平分力283.000(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，滑坡推力分项(安全)系数=1.000、库仑土压力分项(安全)系数=1.350================================================================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=202.143(kN/m)下部=202.143(kN/m)(一)桩身内力计算计算方法:m法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。背侧最大弯矩=6171.454(kN-m)距离桩顶8.250(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=2602.703(kN)距离桩顶10.500(m)桩顶位移=71(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.000-0.0000.000-71-0.00020.2415.889-48.793-69-0.00030.48323.555-97.586-67-0.00040.72452.999-146.379-65-0.00050.96694.221-195.172-64-0.00061.207147.221-243.965-62-0.00071.448211.998-292.759-60-0.00081.690288.552-341.552-58-0.00091.931376.885-390.345-56-0.000102.172476.995-439.138-54-0.000112.414588.882-487.931-52-0.000122.655712.547-536.724-50-0.000132.897847.990-585.517-48-0.000143.138995.211-634.310-47-0.000153.3791154.209-683.103-45-0.000163.6211324.985-731.897-43-0.000173.8621507.539-780.690-41-0.000184.1031701.870-829.483-39-0.000194.3451907.979-878.276-37-0.000204.5862125.865-927.069-36-0.000214.8282355.529-975.862-34-0.000225.0692596.971-1024.655-32-0.000235.3102850.190-1073.448-30-0.000245.5523115.187-1122.241-29-0.000255.7933391.961-1171.034-27-0.000266.0343680.514-1219.828-25-0.000276.2763980.844-1268.621-23-0.000286.5174292.952-1317.414-22-0.000296.7594616.837-1366.207-20-0.000307.0004952.500-1415.000-19-0.000317.2505306.250-1351.366-17-254.537327.5005628.183-1172.191-15-462.159337.7505892.346-900.467-14-624.739348.0006078.416-558.216-12-744.264358.2506171.454-166.451-11-822.797368.5006161.642254.853-10-862.420378.7506044.027686.752-8-865.176389.0005818.2651111.298-7-833.008399.2505488.3781511.475-6-767.700409.5005062.5281871.105-4-670.