工业园区污水处理厂提标改造项目-基坑边坡治理方案设计（岩土）计算书

工业园区污水处理厂提标改造项目基坑边坡治理计算软件名称及版本号：理正岩土6.5目录TOC\o"1-3"\h\z1概述 11.1前言 11.2设计依据 22工程地质条件 22.1地质概况 22.2岩土物理力学参数 33边坡破坏模式分析 43.1AB段基坑边坡（6剖面） 43.2BC段基坑边坡（9剖面） 53.3CD段基坑边坡（6剖面） 53.4DA段基坑边坡（9剖面） 54支护工程设计 64.1支护方案 64.2主动岩土压力计算 64.3单项工程设计 64.3.1抗滑桩计算 64.3.2桩间面板计算 141概述1.1前言拟建场地位于，主要建筑为调节池、中间提升泵房、磁混凝高效沉淀池、反硝化深床滤池。根据设计方案，拟建场地已进行平场，设计标高为368.50~369.00m，本次基坑边坡设计范围为拟建调节池基坑边坡，支护位置平面示意图如下：图1-1支护位置平面示意图表1-1基坑边坡特征一览表编号边坡长度(m)边坡高度(m)边坡倾向(°)边坡倾角(°)边坡类别安全等级安全系数AB15.008.4019890土质边坡二级1.30BC26.007.4010890土质边坡二级1.30CD15.008.401890土质边坡二级1.30DA26.008.4028890土质边坡二级1.30本设计为施工图设计阶段，要求在保证安全的前提下，做到技术先进，经济合理。永久边坡使用年限为50年。1.2设计依据1.2.1《设计委托书》；1.2.2《设计合同》；1.2.3中贝天丰工程技术有限公司于2023年12月所做《双桥工业园区污水处理厂提标改造项目岩土工程勘察报告（详细勘察）》；1.2.4有关规范及图集：《建筑边坡支护技术规范》（GB50330-2013）；《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）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2016）；《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2014）；《挡土墙图集（17J008）》2工程地质条件2.1地质概况2.1.1地形地貌拟建场地位于大足区经开区，为浅丘地貌。现状场地已整平，整体高差较小。场地内无环境边坡，场地内最高处高程为368.50m，最低处高程为369.00m，相对高差小。2.1.2地层岩性拟建场地内覆盖层为第四系全新统人工填土（Q4ml）；场地下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂质泥岩。2.1.3地质构造工程场地位于西山背斜北西翼，岩层产状285°∠12°，岩层呈单斜产出，层面平直光滑，泥质充填，层面结合很差，属软弱结构面。在场地基岩中发育2组构造裂隙：裂隙LX1产状为210°∠72°，裂隙面平直，粘土充填，宽2～3mm，延伸长2～4m，裂隙间距0.6～2.8m，结构面结合很差，为软弱结构面；裂隙LX2产状120°∠68°，裂隙面较平直，粘土充填，宽1～2mm，延伸长1～2.4m，裂隙间距1～2.2m，结构面结合很差，为软弱结构面。另见有分布不稳定、贯通性差，延伸短的裂隙面分布。岩体中构造裂隙不发育～较发育；场区岩体总体上较破碎～较完整，总体而已场地地质构造简单。2.1.4水文地质根据区域水文地质资料和收集资料，按照不同的含水层性质，拟建场地的地下水主要有二种类型：一是第四系孔隙水，二是基岩裂隙水。孔隙水主要分布在原始地势较低地段，赋存于松散土层（人工填土）中，大气降水为其主要补给源，水量、水位变化大，且不稳定。裂隙水主要贮存于基岩裂隙中，强风化基岩风化裂隙发育，富水性好，中风化基岩主要为泥岩和砂岩，岩体较完整～完整，泥岩为相对隔水层，砂岩裂隙较发育～不发育，富水性一般，总体渗透性较差，含水性较弱。拟建场地内水文地质条件为简单。根据钻头揭露情况，地下水可能会对桩基施工造成一定影响，建议施工期间加强排水措施，加强成桩施工措施研究。2.2岩土物理力学参数根据勘察报告，结合本工程实际情况，岩土体物理力学参数经验值取值如下：项目岩土名称天然重度(kN/m3)单轴极限抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(Kpa)水平抗力系数的比例系数MN/m4水平抗力系数MN/m抗剪强度标准值cφ（°）基底摩擦系数天然饱和素填土天然状态20.5*荷载试验确定35*c=8kPa，φ=32*0.35*饱和状态21.0*c=5kPa，φ=27*强风化砂质泥岩24.5*//300*//0.35*中风化砂质泥岩25.0*2.901.69114850*c=0.20MPa*φ=32*0.40*备注带“*”为经验值；2）根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013表8.2.3-2～3中岩石与M30砂浆锚固体极限粘结强度标准值：强风化砂质泥岩取120kPa，中等风化砂质泥岩取300kPa。3）结构面抗剪强度参数标准值参照《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中表4.3.1并结果重庆地区经验取值。岩体裂隙面属软弱结构面，结合很差，抗剪强度标准值取下列值：内摩擦角取15°，粘聚力c取0.03MPa；岩层面属软弱结构面，结合很差，抗剪强度标准值：内摩擦角取17°，粘聚力c取0.04MPa。5）建议中等风化砂质泥岩岩体抗拉强度标准值为120KPa。6）建议中等风化砂质泥岩岩体变形模量为0.08*104MPa。中等风化砂质泥岩岩体弹性模量为0.10*104MPa；中等风化泥岩岩体泊松比μ为0.30。7）建议场地内临时基坑边坡坡率取值：土层为1:1.50，强风化基岩为1:0.75，中等风化基岩为1:0.50。3边坡破坏模式分析3.1AB段基坑边坡（6剖面）该段基坑边坡为拟建调节池西北侧形成的土质边坡，边坡长约15.0m，地坪设计标高为369.00m，最大开挖底标高360.60m，边坡高8.4m。边坡安全等级为二级，稳定安全系数Fs≥1.30。该段边坡原始地面及岩土分界面均较为平缓，边坡按设计要求平场后不会沿原始地面或岩土分界面产生整体滑移。该段土质边坡破坏模式为沿土体内部圆弧滑动破坏。3.2BC段基坑边坡（9剖面）该段基坑边坡为拟建调节池西南侧形成的土质边坡，边坡长约26.0m，地坪设计标高为369.00m，最大开挖底标高361.60m，边坡高7.4m。边坡安全等级为二级，稳定安全系数Fs≥1.30。该段边坡原始地面及岩土分界面均较为平缓，边坡按设计要求平场后不会沿原始地面或岩土分界面产生整体滑移。该段土质边坡破坏模式为沿土体内部圆弧滑动破坏。3.3CD段基坑边坡（6剖面）该段基坑边坡为拟建调节池东南侧形成的土质边坡，边坡长约15.0m，地坪设计标高为369.00m，最大开挖底标高360.60m，边坡高8.4m。边坡安全等级为二级，稳定安全系数Fs≥1.30。该段边坡原始地面及岩土分界面均较为平缓，边坡按设计要求平场后不会沿原始地面或岩土分界面产生整体滑移。该段土质边坡破坏模式为沿土体内部圆弧滑动破坏。3.4DA段基坑边坡（9剖面）该段基坑边坡为拟建调节池东北侧形成的土质边坡，边坡长约26.0m，地坪设计标高为369.00m，最大开挖底标高360.60m，边坡高8.4m。边坡安全等级为二级，稳定安全系数Fs≥1.30。该段边坡原始地面及岩土分界面均较为平缓，边坡按设计要求平场后不会沿原始地面或岩土分界面产生整体滑移。该段土质边坡破坏模式为沿土体内部圆弧滑动破坏。4支护工程设计4.1支护方案由于拟建场地空间有限，AB、BC、CD、DA段基坑边坡采用桩板挡墙支挡；各段边坡坡顶及坡脚均需修建截排水沟，避免地表水冲刷坡面。截排水沟均需进行防渗处理，砌筑砂浆强度等级不低于M7.5，块石强度等级不低于MU30。4.2主动岩土压力计算1）AB、DA段边坡坡顶无重要建筑物，根据6.2.3计算侧向岩土压力合力；2）BC、CD段边坡坡顶存在重要建筑物，但根据资料建筑物基础形式为桩基础，基础持力层为中风化基岩对边坡影响较小，根据6.2.3节计算主动岩土压力合力；各段边坡主动土压力如下表所示。主动岩土压力合力(Ea)计算（边坡规范[6.2.3]式）边坡编号岩(土)墙高度H(m)岩(土)体重度γ(kN/m3)墙背与水平面夹角α(°)岩(土)体表面与水平面夹角β(°)岩(土)体等效内摩擦角(°)岩(土)体粘聚力c(kPa)地表均布荷载标准值q(KN/m2)主动岩土压力系数Ka主动岩土压力标准值Eak(kN/m)AB8.421.0900275150.40209.5725.39003501221.310BC7.421.0900275200.369177.6125.39003501222.089CD8.421.0900275200.369216.8425.39003501221.267DA8.421.0900275200.369219.6625.39003501221.3104.3单项工程设计4.3.1抗滑桩计算根据3.3节计算，AB、BC、CD、DA段边坡按设计要求开挖后，边坡不会沿岩土分界面产生整体滑移。根据4.2节计算，主动岩土压力最大为219.66KN/m，悬臂段最高约8.4m，采用A型抗滑桩。由此，抗滑桩计算如下：抗滑动桩验算计算项目：抗滑桩1原始条件:墙身尺寸:桩总长:15.000(m)嵌入深度:6.600(m)截面形状:圆桩桩径:1.000(m)桩间距:4.000(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10.10024.50015.00120.0030.0001.000250.00025.00032.00360.0050.0001.000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:80(mm)桩纵筋级别:HRB400桩箍筋级别:HRB335桩箍筋间距:100(mm)桩配筋形式:纵筋非均匀配筋桩拉区纵筋配筋范围:90.000(度)桩压区,拉区纵筋比:0.500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:21.000(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)15.0000.000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，库仑土压力分项(安全)系数=1.350,滑坡推力分项(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=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。[锚杆内力标准值][桩内力设计值]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)1-0.0000.0000.000-0.00-0.00020.3110.0000.000-0.00-0.00030.6220.0000.000-0.00-0.00040.9330.0000.000-0.00-0.00051.2440.0000.000-0.00-0.00061.5560.0000.000-0.00-0.00071.8670.0000.000-0.00-0.00082.1780.0000.000-0.00-0.00092.4890.0000.000-0.00-0.000102.8000.0000.000-0.00-0.000113.1110.0000.000-0.00-0.000123.4220.0000.000-0.00-0.000133.7330.0000.000-0.00-0.000144.0440.0000.000-0.00-0.000154.3560.0000.000-0.00-0.000164.6670.0000.000-0.00-0.000174.9780.0000.000-0.00-0.000185.2890.0000.000-0.00-0.000195.6000.0000.000-0.00-0.000205.9110.0000.000-0.00-0.000216.2220.0000.000-0.00-0.000226.5330.0000.000-0.00-0.000236.8440.0000.000-0.00-0.000247.1560.0000.000-0.00-0.000257.4670.0000.000-0.00-0.000267.7780.0000.000-0.00-0.000278.0890.0000.000-0.00-0.000288.4000.0000.000-0.00-0.000298.7000.0000.000-0.00-0.000309.0000.0000.000-0.00-0.000319.3000.0000.000-0.00-0.000329.6000.0000.000-0.00-0.000339.9000.0000.000-0.00-0.0003410.2000.0000.000-0.00-0.0003510.5000.0000.000-0.00-0.0003610.8000.0000.000-0.00-0.0003711.1000.0000.000-0.00-0.0003811.4000.0000.000-0.00-0.0003911.7000.0000.000-0.00-0.0004012.0000.0000.000-0.00-0.0004112.3000.0000.000-0.00-0.0004212.6000.0000.000-0.00-0.0004312.9000.0000.000-0.00-0.0004413.2000.0000.000-0.00-0.0004513.5000.0000.000-0.00-0.0004613.8000.0000.000-0.00-0.0004714.1000.0000.000-0.00-0.0004814.4000.0000.000-0.00-0.0004914.7000.0000.000-0.00-0.0005015.0000.0000.000-0.00-0.000(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)10.000785157110120.311785157110130.622785157110140.933785157110151.244785157110161.556785157110171.867785157110182.178785157110192.4897851571101102.8007851571101113.1117851571101123.4227851571101133.7337851571101144.0447851571101154.3567851571101164.6677851571101174.9787851571101185.2897851571101195.6007851571101205.9117851571101216.2227851571101226.5337851571101236.8447851571101247.1567851571101257.4677851571101267.7787851571101278.0897851571101288.4007851571101298.7007851571101309.0007851571101319.3007851571101329.6007851571101339.90078515711013410.20078515711013510.50078515711013610.80078515711013711.10078515711013811.40078515711013911.70078515711014012.00078515711014112.30078515711014212.60078515711014312.90078515711014413.20078515711014513.50078515711014613.80078515711014714.10078515711014814.40078515711014914.70078515711015015.0007851571101=====================================================================第2种情况:库仑土压力(一般情况)[土压力计算]计算高度为8.400(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：35.190(度)Ea=219.661Ex=195.470Ey=99.597(kN)作用点高度Zy=2.800(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。[锚杆内力标准值][桩内力设计值]背侧最大弯矩=3042.377(kN-m)距离桩顶9.300(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=938.258(kN)距离桩顶8.400(m)最大位移=99.50(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-99.50-0.00020.3110.122-1.175-96.14-0.00030.6220.975-4.700-92.79-0.00040.9333.290-10.575-89.43-0.00051.2447.798-18.800-86.07-0.00061.55615.231-29.375-82.71-0.00071.86726.320-42.300-79.35-0.00082.17841.795-57.575-76.00-0.00092.48962.388-75.200-72.64-0.000102.80088.830-95.175-69.30-0.000113.111121.852-117.500-65.95-0.000123.422162.184-142.175-62.62-0.000133.733210.559-169.200-59.29-0.000144.044267.708-198.575-55.98-0.000154.356334.361-230.300-52.69-0.000164.667411.249-264.374-49.42-0.000174.978499.104-300.799-46.18-0.000185.289598.657-339.574-42.97-0.000195.600710.638-380.699-39.80-0.000205.911835.780-424.174-36.67-0.000216.222974.813-469.999-33.60-0.000226.5331128.468-518.174-30.60-0.000236.8441297.476-568.699-27.67-0.000247.1561482.568-621.574-24.82-0.000257.4671684.477-676.799-22.07-0.000267.7781903.931-734.374-19.44-0.000278.0892141.664-794.298-16.93-0.000288.4002398.405-856.573-14.55-214.349298.7002620.010-571.051-12.42-620.853309.0002741.036-262.499-10.44-521.933319.3002777.509-5.113-8.63-431.347329.6002744.104205.637-6.98-349.211339.9002654.126374.291-5.51-275.4333410.2002519.529505.289-4.19-209.7423510.5002350.953602.887-3.03-151.7333610.8002157.797671.097-2.02-100.8963711.1001948.295713.632-1.13-56.6443811.4001729.617733.878-0.37-18.3403911.7001507.968734.8670.2914.6794012.0001288.697719.2690.8643.0894112.3001076.406689.3941.3567.5584212.600875.061647.1961.7788.7324312.900688.089594.2882.14107.2244413.200518.488531.9642.47123.6054513.500368.910461.2252.77138.3924613.800241.753382.8083.04152.0404714.100139.226297.2253.30164.9364814.40063.418204.7963.55177.3934914.70016.348105.6963.79189.6425015.0000.00027.2464.04201.826(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)10.000785157110120.311785157110130.622785157110140.933785157110151.244785157110161.556785157110171.867785157110182.178785157110192.4897851571101102.8007851571101113.1117851571101123.4227851571101133.7337851571101144.0447851571101154.3567851571101164.6677851571101174.9789321863101185.28911222243101195.60013372673101205.91115793158101216.22218503700101226.53321524304101236.84424884976101247.15628595718101257.46732686536101267.77837177435101278.08