农村移民安置区房屋安全及人居环境综合整治工程边坡结构计算书

农村移民安置区房屋安全及人居环境综合整治工程边坡结构计算书一、工程概况二、岩土设计参数取值岩土名称参数指标填土粉质粘土强风化基岩中风化基岩泥岩砂岩泥岩砂岩重度天然()20.50*19.60*24.5*24.0*25.5*25.0*饱和()21.00*19.80*————变形压缩系数()—0.38*————压缩模量()—4.60*————变形模量()————684*2414*弹性模量()————903*2918*泊松比————0.39*0.26*抗压强度天然()———4.5930.92饱和()———2.9424.20地基承载力基桩负摩阻力系数0.30*————灌注桩侧阻力标准值()—60*100*120*——地基极限承载力标准()无水浸泡需夯实后按载荷试验确定——504934012有水浸泡323426620地基承载力特征值()无水浸泡140*300*500*166611224有水浸泡10678785抗剪强度天然黏聚力c()5.00*21.90*—294*1966*内摩擦角Φ(°)28.00*10.80*—25.82*30.16*饱和黏聚力c()3.00*18.90*———内摩擦角Φ(°)25.00*8.70*———边坡及支护抗拉强度()———122*863*基底摩擦系数0.30*0.25*0.30*0.40*0.65*土的水平抗力系数的比例系数()8*16*140*160*——岩石水平抗力系数()———55*430*与M30砂浆的极限黏结强度标准值()—40*—340*1020*注：按照重庆市地方标准《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）第10.3.5条，中等风化岩体的抗拉强度由岩石抗拉强度标准值乘以折减系数和时间效应系数而来，折减系数取0.40，时间效应系数取0.95。按照重庆市地方标准《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）第10.3.4条，中等风化岩体的内摩擦角和黏聚力由岩石内摩擦角标准值和黏聚力标准值乘以折减系数和时间效应系数而来，其中内摩擦角折减系数为0.90，黏聚力折减系数为0.30，时间效应系数为0.95。按照重庆市地方标准《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）第10.3.3条，当岩体较完整时，工程岩体变形模量和弹性模量可由岩石的变形模量和弹性模量乘以0.7的折减系数确定。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）附录G表G.0.1-1，中风化岩体水平抗力系数由岩石天然单轴抗压强度标准值内插并根据本地经验修正而来。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）附录G表G.0.1-1，土体水平抗力系数的比例系数取表中数据并根据本地经验修正而来。当水平荷载长期或经常出现时，应将表中水平抗力系数的比例系数乘以折减系数0.4，时间效应系数为0.95。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表4.3.1，岩体结构面主要为层面、裂隙面；层面为软弱结构面，结合程度很差，粘聚力为25kPa，内摩擦角为14°。裂隙面为硬性结构面，结合程度一般，粘聚力为50kPa，内摩擦角为18°。结构面及构造裂隙面的抗剪强度指发育在中等风化岩体中时的抗剪强度，当结构面及构造裂隙面位于强风化岩体中时，需根据岩体风化状态、完整性、是否受水体软化及施工时的具体工况等因素进行折减。应加强施工及运营环境的控制，当地下水、施工扰动、开挖卸荷、人类活动、爆破等不利作用较明显时设计参数建议值应视情况作适当调整。按照重庆市地方标准《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）第10.4.2条，岩质地基极限承载力标准值由岩石天然抗压强度标准值(当岩体受水浸泡时，用岩体饱和抗压强度标准值)乘以地基条件系数确定，地基条件系数取1.10。按照重庆市地方标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ50-047-2016）第4.2.6条，岩土体地基承载力特征值由地基极限承载力标准值乘以地基极限承载力分项系数而来，地基极限承载力分项系数土质地基取0.50，岩质地基取0.33。强风化岩体地基承载力特征值参考相应中风化岩体取当地经验值。素填土的承载力和压缩模量需按照设计要求处理后现场实测，表中物理力学参数是在压实系数不小于0.95时的经验值。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表8.2.3-2及表8.2.3-3，岩土体与M30砂浆的极限黏结强度标准值取表中数据并根据本地经验修正而来。按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）表5.3.5-1，桩基极限侧阻力标准值取表中数据并根据本地经验修正而来，对应桩型为干作业钻孔桩。三、设计原则四、计算遵循的主要规范五、边坡计算5.1、边坡边坡设计总长约141.1m，高度最高为16.5m，为岩质边坡，边坡上方为原始地貌，无建构筑物；边坡下方为杰勋广场居民楼，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表3.2.1划分，破坏后果很严重，边坡安全等级为一级，现将边坡稳定性定性分析评价如下：该边坡为岩质边坡，现根据赤平投影图分析：层面与坡面相交夹角为4°，属顺向坡，对边坡整体稳定性影响大；裂隙L1与坡面夹角32°，近似外倾结构面，对边坡整体稳定性影响大；裂隙L2与坡面呈切向相交，对边坡整体稳定性影响较小；裂隙L1与裂隙L2组合交线呈顺向相交，属外倾楔形体。边坡稳定性主要受层面顺向坡、裂隙L1外倾结构面及裂隙组合交线楔形体控制，层面倾角（倾角约10°）较缓，层面滑移的可能性较小；现在边坡局部坡角大于67°，该段边坡主要破坏模式为沿裂隙L1外倾结构面及裂隙组合交线楔形体整体滑移破坏。岩体类型为Ⅲ类，岩体破裂角取外倾结构面倾角与45°+φ/2较小值，泥岩段取57.91°，砂岩取60.08°，边坡岩体等效内摩擦角标准值泥岩取52°，砂岩取55°。（1）复核裂隙1/2交线组合计算岩质边坡计算项目：岩质边坡赤平投影原始条件:计算项目判定岩体稳定性投影方式上半球投影是否显示经纬网√是否考虑水的作用ㄨ边坡高度H(m)16.500岩体容重(kN/m3)25.50水容重(kN/m3)坡顶面├倾向(度)156.00└倾角(度)10.00边坡面├倾向(度)152.00└倾角(度)16.00平面A├倾向(度)120.00├倾角(度)78.00├粘结强度(kPa)50.00└内摩擦角(度)18.00平面B├倾向(度)213.00├倾角(度)71.00├粘结强度(kPa)50.00└内摩擦角(度)18.00判定岩体稳定性：1.滑动方向：沿交线C方向滑动。2.稳定类型：稳定的。（2）顺层面下滑力计算（考虑暴雨裂隙充水不利工况下）选7-7’典型剖面计算平面滑动的整体稳定性计算，计算公式按《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013附录A.0.2条平面滑动法计算（按照经验选取3倍高度影响范围线进行验算，考虑暴雨裂隙不利工况下计算的稳定系数为0.99，边坡为不稳定状态。在满足安全系数1.35的下滑力为930.41KN，计算过程和简图见下表：表5-1稳定性计算结果工况滑体

面积

(m2)滑体

重度

(kN/m3)地表

荷载

(kN/m)滑体重

(kN/m)滑面

长度

(m)滑面

倾角

(°)滑面

粘聚力

(kPa)滑面内

摩擦角

(°)抗滑力

(kN/m)下滑力

(kN/m)稳定

系数安全

系数剩余

下滑力

(kN/m)eak(kN)饱和449.0025.5010.0011459.5030.001025.014.03496.483520.400.991.35930.4163（3）砂泥岩界面下滑力计算（考虑暴雨裂隙充水不利工况下）选7-7’典型剖面计算平面滑动的整体稳定性计算，计算公式按《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013附录A.0.2条平面滑动法计算（按照经验选取3倍高度影响范围线进行验算，考虑暴雨裂隙不利工况下计算的稳定系数为1.51，砂泥岩界面以上边坡为稳定状态。在满足安全系数1.35下无下滑力，计算过程和简图见下表：表5-1稳定性计算结果工况滑体

面积

(m2)滑体

重度

(kN/m3)地表

荷载

(kN/m)滑体重

(kN/m)滑面

长度

(m)滑面

倾角

(°)滑面

粘聚力

(kPa)滑面内

摩擦角

(°)抗滑力

(kN/m)下滑力

(kN/m)稳定

系数安全

系数剩余

下滑力

(kN/m)eak(kN)饱和212.5525.5010.005430.0330.551025.014.02077.831379.861.511.35-159.280（4）主动岩石压力计算边坡岩体等效内摩擦角保守按照取45°参与计算。按照7.2.5侧向岩土压力取1.15Ea。由《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）6.2.3公式（按等效内摩擦角计算）计算主动土压力，结果如下：表5-2主动土压力计算表计算断面HγαβδqcφKaEakeak7-7（中风化）16.525.5100.6322.6522.5100450.135732425541.8336.49表中：γ-边坡岩体的重度，（kN/m3）；H-边坡的高度，（m）；φ-岩体的内摩擦角，（°）；c-岩体的粘聚力，（kPa）；q-坡顶均布荷载（kN/m）；δ-岩石与挡墙背的摩擦角，（°）；β-坡顶表面与水平面的夹角，（°）；α-支挡结构墙背与水平面的夹角，（°）（5）锚索计算选取最大值930.41KN为较大值，eak=62.65KN。锚杆间距为2.5mx2.5m，因此单孔锚索水平拉力为62.65*2.5*2.5=391.57KN/m；锚索轴向拉力设计值（按GB50330-2013第8.2.1式计算）：Nak=Htk/cosαNak——相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力，kN；Htk——锚索的水平拉力标准值，kN；α——锚索倾角，度；预应力锚索截面面积（按GB50330-2013第8.2.2.2式计算）：As——预应力锚索截面面积，m2fpy——钢绞线抗拉强度设计值，取1320kpa；Kb——抗拉安全系数，一级边坡取2.2。锚固段长度（按GB50330-2013第8.2.3式、8.2.4式计算）：La1——锚固段长度，m；D——锚固体直径，m；frbk——地层与锚固体粘结强度特征值，中风化砂质泥岩340kpa；K——锚固体抗拔安全系数，对永久性锚杆取2.6。La2——锚固段长度，m；d——锚筋直径，m；n——钢绞线根数，根；fb——钢绞线与锚固砂浆间的粘结强度设计值；钢绞线结果见下表：表5-3锚索钢绞线面积计算表、Htka（°）NakKbfPyAs实配钢绞线391.56204