长坝镇集镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书（上坝滑坡）

重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书（上坝滑坡）重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程施工图设计计算书编制：审核：目录TOC\o"1-2"\h\z1.工程概况 32.设计依据 43.设计指标 44.设计参数 65.滑坡计算 75.1稳定性计算公式 75.2稳定性及推力计算 95.3石坝滑坡结构计算 105.4上坝滑坡结构计算 225.5二响坡滑坡结构计算 341.工程概况武隆区长坝镇地处重庆市东南部地区，由于受复杂的地质环境条件制约和频繁的人类工程活动影响，历来是武隆区滑坡、崩塌等地质灾害多发区之一。近年来，随着城镇规划建设的逐步推进，镇区范围引发的地质灾害不断由点向面扩展，严重威胁长坝镇人民群众的生命财产安全，并逐渐成为长坝镇集镇规划建设和经济发展的重要制约因素。2013年，武隆区长坝镇开展了重点集镇调勘查工作，对集镇建成区及规划区内地质环境及地质灾害点进行了一定的勘查工作。根据勘察资料：长坝镇场镇主要遭受7个致灾地质体威胁，具体为6处土质滑坡、1处危岩崩塌。由于该7处地灾隐患点目前变形强烈，稳定性差，威胁居民人数多，对其进行工程治理、消除安全隐患的迫切性高，为了预防地质灾害造成群死群伤，确保长坝镇场镇地质灾害影响区内的基础设施和人民群众生命财产安全，切实做好防灾、减灾工作，避免重大地质灾害发生，对长坝镇集镇地质灾害开展综合治理工程是十分必要、迫切的。前期受重庆市武隆区地质环境监测站委托，重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队（下称“我队”）已经完成了武隆区长坝镇集镇地质灾害综合勘查工作，并通过了相关部门的审查。为保护长坝镇居民的生命财产安全，保障当地经济发展及维护社会的稳定，受重庆市武隆区地质环境监测站委托，我队承担了武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程初步设计的编制工作。2.设计依据1、《设计委托书》；2、《设计合同书》。3、《地质灾害防治工程设计规范》DB50/5029-2004，重庆地标；4、《重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程（石坝滑坡、庙堡滑坡、茶田滑坡、灯盏湾滑坡、鹰咀岩危岩、上坝滑坡、二响坡滑坡）勘查报告》，重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，2019.7；5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；6、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013；7、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006；8、《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，2012.07；9、《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006；3.设计指标（1）地质灾害等级划分长坝镇地灾点包括7个致灾地质体，具体为6处土质滑坡、1处危岩崩塌。威胁对象主要为滑坡区集镇、居民、过往车辆及行人以及耕地。石坝滑坡危及人数215人，经济损失2500万元，上坝滑坡危及人数145人，经济损失1000万元，二响坡危及人数177人，经济损失1300万元，庙堡滑坡危及人数57人，经济损失800万元，茶田滑坡危及人数169人，经济损失2000万元，灯盏湾滑坡危及人数137人，经济损失1200万元，鹰咀岩危岩危及人数210人，经济损失800万元，总人数1110人，经济损失约9600万元，各地灾点变形较明显，对武隆区长坝镇集镇地质灾害进行综合治理是必要的。据《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）判定该危岩带危害对象为较重要，滑坡及危岩带的防治工程等级为二级。表4.1-1重庆市武隆区长坝镇各地质点危害对象及防治工程等级序号灾害点名称危害对象重要性损失程度防治工程等级人数经济损失(万元)等级1石坝滑坡较重要2152500中二级2上坝滑坡较重要1451000中二级3二响坡滑坡较重要1771300中二级4庙堡滑坡较重要57800中二级5茶田滑坡较重要1692000中二级6灯盏湾滑坡较重要1371200中二级7鹰咀岩危岩较重要210800中二级合计11109600设计荷载组合a,设计荷载滑坡及危岩带：（1）自重：滑坡体自重；（2）暴雨：降雨入渗形成的滑体重量增加；（3）地面荷载：土体一定范围内存在人与车的活动及建筑物。危岩单体：（1）天然工况：自重；（2）暴雨工况：自重+水体入渗裂隙水压力（1/2～2/3充水高度）；b,计算工况滑坡及危岩带：根据重庆市地质灾害防治工程地质勘察技术要求，采用以下两种工况进行滑坡稳定性计算评价。天然状态：自重+地表荷载；饱和状态：自重+地表荷载+N年一遇暴雨。滑坡的防治工程等级均为二级，天然工况下安全系数取1.15，饱和工况下安全系数取1.15。对于鹰咀岩危岩段，按岩石侧压力进行陡崖带的支挡设计。危岩体：工况1：自重工况2：自重+暴雨4.设计参数以下参数取自《勘查报告》：表4-2上坝滑坡岩土参数表岩土参数项目滑坡滑体土滑坡滑带土强风化泥岩滑床中等风化泥岩块石土(Q4col+dl)卵石土(Q4al+pl)天然重度(kN/m3)20.120.121.5饱和重度(kN/m3)21.521.522.5天然内聚力C(kPa)22.319.7天然内摩擦角Φ(°)10.110.5饱和内聚力C(kPa)16.015.7饱和内摩擦角Φ(°)7.57.1地基承载力特征值(kPa)180300基底摩擦系数0.350.4与M30砂浆的粘结强度特征值（Kpa）120160土的水平抗力系数的比例系数（MN/m4）4050防治工程设计基准期：50年防治工程正常使用年限：50年5.滑坡计算5.1稳定性计算公式⑴稳定性系数Fs计算公式：式中：Fs——滑坡稳定性系数ψi——第i块段的剩余下滑力传递至i+1块段时的传递系数（j=1）Ri——第i计算条块滑体抗滑力(kN/m)Ti——第i计算条块滑体下滑力(kN/m)Ni——第i计算条块滑体在滑动面法线上的分力(kN/m)ci——第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa)φi——第i计算条块滑带土的内摩擦角标准值(°)li——第i计算条块滑动面长度(m)Wi——第i计算条块自重与建筑等地面荷载之和(kN/m)θi——第i计算条块底面倾角（°）反倾时取负值()Δpi——第i个条块土体两侧静水压力的合力(kN/m)Ui——第i个条块土体底部空隙压力(kN/m)γw——水的容重(kN/m3)Viu——第i计算条块岩土体的浸润线以上体积(m3/m)Vid——第i计算条块岩土体的浸润线以下体积(m3/m)γ——岩土体的天然容重(kN/m3)γsat——岩土体的饱和容重(kN/m3)Fi——第i计算条块所受地面荷载(kN）图孔隙水压力计算示意图5.2稳定性及推力计算各地灾点剖面计算的稳定系数复核结果见表5.2-1：表5.2-1各地灾点稳定性及推力计算结果地灾点名称剖面设计工况安全系数勘察计算设计复核复核后稳定性稳定系数剩余推力(kN/m)稳定系数剩余推力(kN/m)上坝滑坡1-1’天然1.151.6501.650稳定暴雨1.151.1501.150稳定2-2’天然1.151.46201.4620稳定暴雨1.151.021387.41.021387.4欠稳定经稳定性计算（表5.2-1），各剖面稳定系数与勘查结论基本一致，稳定性判定亦吻合。在不利工况下：各地灾点处于基本稳定～欠稳定状态，在暴雨等外动力因素作用下，可能诱发滑坡的的失稳，因此对各地灾点滑坡进行治理是必要的。5.3上坝滑坡结构计算5.4上坝滑坡结构计算5.4.1方案一：计算项目：上坝滑坡B1型抗滑桩计算墙身尺寸:桩总长:23.000(m)嵌入深度:8.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.200(m)桩高:1.800(m)桩间距:5.000(m)嵌入段土层数:2桩底支承条件:自由计算方法: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12.00018.00015.00120.0040.0001.000210.00018.00015.00120.00120.0001.000桩前滑动土层厚:17.000(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:100(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:30.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)墙后填土容重:19.000(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:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)16.0002.000参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210.430(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=1.000=====================================================================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=70.143(kN/m)下部=70.143(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=15.000(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=8495.234(kN-m)距离桩顶16.412(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=2000.833(kN)距离桩顶19.706(m)最大位移=90(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-89.75-0.00020.4697.706-32.880-87.04-0.00030.93830.825-65.759-84.33-0.00041.40669.356-98.639-81.62-0.00051.875123.299-131.519-78.91-0.00062.344192.654-164.398-76.20-0.00072.813277.422-197.278-73.50-0.00083.281377.603-230.158-70.79-0.00093.750493.195-263.038-68.10-0.000104.219624.200-295.917-65.41-0.000114.688770.618-328.797-62.72-0.000125.156932.447-361.677-60.05-0.000135.6251109.689-394.556-57.39-0.000146.0941302.344-427.436-54.74-0.000156.5631510.411-460.316-52.11-0.000167.0311733.890-493.195-49.50-0.000177.5001972.781-526.075-46.90-0.000187.9692227.085-558.955-44.34-0.000198.4382496.801-591.834-41.80-0.000208.9062781.930-624.714-39.29-0.000219.3753082.471-657.594-36.82-0.000229.8443398.424-690.473-34.39-0.0002310.3133729.790-723.353-32.00-0.0002410.7814076.567-756.233-29.66-0.0002511.2504438.758-789.112-27.36-0.0002611.7194816.360-821.992-25.13-0.0002712.1885209.375-854.872-22.95-0.0002812.6565617.803-887.752-20.84-0.0002913.1256041.643-920.631-18.80-0.0003013.5946480.895-953.511-16.84-0.0003114.0636935.559-986.391-14.95-0.0003214.5317405.636-1019.270-13.16-0.0003315.0007891.125-1052.150-11.46-229.5863415.4718274.619-611.028-9.85-393.8913515.9418466.211-234.404-8.34-333.6793616.4128495.23482.095-6.94-277.7403716.8828388.944342.902-5.65-226.0913817.3538172.503737.416-4.47-536.0393917.8247694.9051225.138-3.38-406.1524018.2947019.4331584.413-2.40-287.9024118.7656203.6941826.766-1.50-180.2794219.2355300.1231962.563-0.68-82.0564319.7064356.5742000.8330.078.1264420.1763416.9881949.1630.7691.6914520.6472522.0701813.6721.42170.0544621.1181710.0011599.0452.04244.5654721.5881017.0851308.6372.64316.4494822.059478.344944.6293.22386.7494922.529128.024508.2403.80456.2755023.0000.000136.0254.38525.550(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)1-0.0004320432022920.4694320432022930.9384320432022941.4064320432022951.8754320432022962.3444320432022972.8134320432022983.2814320432022993.75043204320229104.21943204320229114.68843204320229125.15643204320229135.62543204320229146.09443204320229156.56343204320229167.03143204320229177.50043204320229187.96943204320229198.43843204334229208.90643204801229219.37543205297229229.844432058212292310.313432063752292410.781432069582292511.250432075722292611.719432082182292712.188432088952292812.656432096062292913.1254320103502293013.5944320111302293114.0634320119462293214.5314320127982293315.0004320136902293415.4714320144022293515.9414320147602293616.4124320148152293716.8824320146162293817.3534320142122293917.8244320133282294018.2944320120972294118.7654320106372294219.235432090532294319.706432074322294420.176432058522294520.647432043752294621.118432043202294721.588432043202294822.059432043202294922.529432043202295023.00043204320229计算项目：上坝滑坡B2型抗滑桩计算墙身尺寸:桩总长:16.000(m)嵌入深度:8.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.000(m)桩高:1.500(m)桩间距:5.000(m)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)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)M(MN/m4)被动土压力调整系数115.00018.00015.00120.0060.0001.000初始弹性系数A:0.000(MN/m3)初始弹性系数A1:0.000(MN/m3)桩前滑动土层厚:8.000(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:100(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:30.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)墙后填土容重:19.000(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:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)16.0002.000地面横坡角度:20.000(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161.740(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=1.000=====================================================================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=101.088(kN/m)下部=101.088(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=8.000(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=4172.836(kN-m)距离桩顶9.920(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=1034.583(kN)距离桩顶12.800(m)最大位移=32(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-32.36-0.00020.3205.176-32.348-31.25-0.00030.64020.703-64.696-30.14-0.00040.96046.581-97.044-29.03-0.00051.28082.811-129.392-27.92-0.00061.600129.392-161.740-26.80-0.00071.920186.324-194.088-25.70-0.00082.240253.608-226.436-24.59-0.00092.560331.244-258.784-23.49-0.000102.880419.230-291.132-22.39-0.000113.200517.568-323.480-21.29-0.000123.520626.257-355.828-20.20-0.000133.840745.298-388.176-19.12-0.000144.160874.690-420.524-18.05-0.000154.4801014.433-452.872-16.99-0.000164.8001164.528-485.220-15.94-0.000175.1201324.974-517.568-14.91-0.000185.4401495.772-549.916-13.89-0.000195.7601676.920-582.264-12.89-0.000206.0801868.421-614.612-11.91-0.000216.4002070.272-646.960-10.95-0.000226.7202282.475-679.308-10.02-0.000237.0402505.029-711.656-9.11-0.000247.3602737.935-744.004-8.24-0.000257.6802981.192-776.352-7.40-0.000268.0003234.800-808.700-6.59-0.000278.3203493.584-772.887-5.83-111.917288.6403729.448-674.330-5.11-196.073298.9603925.155-529.964-4.43-255.070309.2804068.625-355.001-3.80-291.692319.6004152.355-162.830-3.22-308.841329.9204172.83635.030-2.69-309.4723310.2404129.937228.945-2.21-296.5123410.5604026.312411.122-1.78-272.7933510.8803866.818575.530-1.39-240.9793611.2003657.972717.766-1.06-203.5093711.5203407.448834.904-0.77-162.5483811.8403123.634925.304-0.52-119.9513912.1602815.254988.405-0.31-77.2424012.4802491.0551024.515-0.13-35.6004112.8002159.5641034.5830.014.1374213.1201828.9211019.9930.1341.4594313.4401506.769982.3540.2376.1624413.7601200.214923.3220.31108.3124514.080915.843844.4370.38138.2064614.400659.775746.9870.43166.3234714.720437.770631.9180.48193.2694815.040255.347499.7650.52219.7104915.360117.921350.6380.56246.3105015.68030.939184.2520.59273.6485116.0000.00048.3420.63302.138(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)1-0.0003000300019120.3203000300019130.6403000300019140.9603000300019151.2803000300019161.6003000300019171.9203000300019182.2403000300019192.56030003000191102.88030003000191113.20030003000191123.52030003000191133.84030003000191144.16030003000191154.48030003000191164.80030003000191175.12030003000191185.44030003182191195.76030003544191206.08030003929191216.40030004338191226.72030004771191237.04030005229191247.36030005713191257.68030006223191268.00030006760191278.32030007313191288.64030007823191298.96030008250191309.28030008565191319.60030008750191329.920300087961913310.240300087011913410.560300084721913510.880300081221913611.200300076681913711.520300071281913811.840300065241913912.160300058741914012.480300052001914112.800300045201914213.120300038501914313.440300032041914413.760300030001914514.080300030001914614.400300030001914714.720300030001914815.040300030001914915.360300030001915015.680300030001915116.00030003000191计算项目：上坝滑坡B3型抗滑桩计算墙身尺寸:桩总长:17.000(m)嵌入深度:6.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.200(m)桩高:1.800(m)桩间距:5.000(m)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)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)M(MN/m4)被动土压力调整系数115.00022.00030.00120.00150.0001.000初始弹性系数A:0.000(MN/m3)初始弹性系数A1:0.000(MN/m3)桩前滑动土层厚:13.000(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:100(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:30.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)墙后填土容重:19.000(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:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)16.0002.000地面横坡角度:20.000(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431.800(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=1.000=====================================================================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=196.273(kN/m)下部=196.273(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=11.000(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=13788.171(kN-m)距离桩顶12.412(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=4516.496(kN)距离桩顶14.882(m)最大位移=76(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-76.01-0.00020.34411.596-67.469-73.75-0.00030.68846.385-134.938-71.49-0.00041.031104.366-202.406-69.23-0.00051.375185.539-269.875-66.97-0.00061.719289.905-337.344-64.71-0.00072.063417.463-404.812-62.46-0.00082.406568.213-472.281-60.20-0.00092.750742.156-539.750-57.95-0.000103.094939.291-607.219-55.71-0.000113.4381159.619-674.687-53.47-0.000123.7811403.139-742.156-51.24-0.000134.1251669.851-809.625-49.02-0.000144.4691959.756-877.094-46.81-0.000154.8132272.853-944.562-44.61-0.000165.1562609.143-1012.031-42.43-0.000175.5002968.625-1079.500-40.26-0.000185.8443351.299-1146.969-38.12-0.000196.1883757.166-1214.437-36.00-0.000206.5314186.225-1281.906-33.90-0.000216.8754638.476-1349.375-31.84-0.000227.2195113.920-1416.844-29.80-0.000237.5635612.556-1484.312-27.80-0.000247.9066134.385-1551.781-25.83-0.000258.2506679.406-1619.250-23.91-0.000268.5947247.619-1686.719-22.03-0.000278.9387839.025-1754.187-20.21-0.000289.2818453.623-1821.656-18.43-0.000299.6259091.413-1889.125-16.71-0.000309.9699752.396-1956.594-15.06-0.0003110.31310436.571-2024.062-13.47-0.0003210.65611143.939-2091.531-11.95-0.0003311.00011874.499-2159.000-10.50-0.0003411.35312636.500-1971.952-9.10-481.7903511.70613266.465-1464.673-7.79-824.8383612.05913670.386-739.083-6.57-1044.1053712.41213788.171114.742-5.45-1155.1423812.76513589.3931018.828-4.43-1173.5663913.11813068.9981907.120-3.51-1114.4574013.47112243.1882724.827-2.68-991.7574113.82411145.5933427.326-1.93-817.7124214.1769823.9003978.671-1.26-602.4194314.5298337.1164349.791-0.67-353.4944414.8826753.4614516.496-0.13-75.8994515.2355149.0024457.4200.36228.0664615.5883607.0444152.0240.81558.5594715.9412218.1623578.8491.24917.8044816.2941080.8032714.1491.651309.4534916.647302.2931531.1352.051737.7035017.0000.000428.2492.452206.127(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)1-0.0004320432022920.3444320432022930.6884320432022941.0314320432022951.375