中山路挡墙加固改造边坡工程施工图设计计算书

中山路挡墙加固改造边坡工程施工图设计计算书

1、工程概况拟加固改造的中山路14号挡墙长度约32.0米，高度约8.0米，为岩质边坡，该段边坡已经形成15年以上，边坡岩体主要为强风化和中风化的泥岩，通过赤平投影分析边坡的稳定性受岩石强度控制为主，无不利外倾结构面，破坏模式是为风化剥落、掉块，长期裸露边坡整体不稳定。拟采用桩板式挡墙+截排水。受甲方委托，针对该项目边坡进行施工图设计。本次设计为永久边坡，安全等级为一级，地震设防烈度为6度，设计合理使用年限50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，易于施工。2、设计依据2.1本设计《设计委托书》2.2本设计《设计合同》2.3本设计相关的《建筑总图》2.4重庆市长源地质勘察工程有限责任公司提供地勘报告（涪陵区敦仁街道移民安置区安全隐患综合治理及居住环境提升工程项目（中山路14号高挡墙排危加固改造）工程地质勘察报告(直接详细勘察)）经重庆市兴正建设工程咨询有限公司审查合格。2.5有关规范及图集《建筑边坡工程技术规范》（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）；《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；《建筑基坑监测技术规范》（GB50497-2009）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《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/T50-100-2010）。《建筑边坡工程检测技术规范》DBJ/T50-137-2012；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015；工程地质条件（摘自地勘报告）3.1地形地貌建设场地位于涪陵区城区敦仁街道中三路14号合智广场地段，场地有市政道路直达，交通条件便利。场区属台阶及斜坡地貌特征。勘察范围地形高程为175.72—185.24m，高差为9.52m。现状无冲沟、无危岩和滑坡等不良地质现象。场地的地形地貌条件中等复杂。3.2地质构造场地构造上属川东弧形构造带珍溪向斜北东翼转折端，岩层产状：32°∠7°，层面之间结合程度一般，为硬性结构面，主要发育以下二组裂隙。J1：260°∠72°发育，间距0.6~2.6m，面粗糙，张开度2.4~8.9mm，延伸3—5.6米，少充填，面可见铁锈色膜。层面之间结合程度差，为硬性结构面。J2：182°∠76°发育，间距0.6~2.4m，面粗糙，张开度2~14mm，延伸2.5—6.7米，少量泥质物充填。层面之间结合程度差，为硬性结构面。岩体以构造裂隙为主，强风化带中见风化网状裂隙，未见断层，中等风化段层面、结构面差，为硬性结构面，强风化段层面、结构面结合极差，为软弱结构，。综上：拟建场地为地质构造简单的场地。3.3地层岩性据地面调查及钻探揭露，场地内地层有第四系全新统素填土层（Q4ml）和侏罗系下统自流井组（J1ZL）砂岩、泥岩组成，现由新到老分述如下：3.3.1土层1）素填土（Q4ml）：杂色；主要由粉质粘土及砂泥岩块碎石组成，块碎石径10～100mm，含量约5-45%。稍湿、松散～稍密，系场平回填或岩块风化形成，年限约15-16年。该层在场地内均有分布，钻探揭露厚度0.1m～2.9m（ZK2）。~~~~~~~~~~~~~~不整合~~~~~~~~~~~~~~3.3.2基岩1）侏罗系下统自流井组（J1zl）砂岩：黄—灰色，中～细粒结构，中厚层状构造，钙质胶结，矿物成分主要由长石、石英等矿物组成。强风化层段岩芯较破碎，呈碎块状及少量短柱状，节长约50～90mm，锤击易碎；中风化层岩芯较完整，呈柱状及少量短柱状，节长一般80～390mm，最长450mm，揭露厚度3.70m（ZK4）～4.7m(ZK5)。泥岩：暗紫色、泥质结构,中～厚层状构造,主要由粘土矿物组成，少量钻孔偶见灰绿色砂质团块或条带。强风化层段岩芯较破碎，呈碎块状及少量短柱状，节长约40～95mm，锤击易碎；中风化层岩芯较完整，呈柱状及少量短柱状，节长一般120～395mm，最长450mm，揭露厚度5.0m（ZK2）～11.7m(ZK2)。为场地主要岩石。3.4水文地质条件勘察区位处剥蚀斜坡地段，地下水类型主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，接受大气降水补给。松散岩类孔隙水主要赋存于第四系素填土和粉质粘土层中，素填土为透水层，粉质粘土为相对隔水层，向地形低洼处排泄；基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，经裂隙向地形低洼处排泄。本次勘察过程中，无强降雨，在钻孔施工结束后提干孔内积水，隔一天进行水位观测，钻孔未见地下水，形成“干孔”，说明场地在本次钻探深度范围内地下水较贫乏，水文地质条件简单。但雨季在土层较厚地段可能存在上层滞水和基岩裂隙水。3.5不良地质现象及地质灾害据区域地质资料和本次勘探表明，拟建场区及附近无崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质现象及地质灾害，也无地下硐室、无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。场区无断层通过，地质构造简单。设计参数4.1地质参数（1）岩土体参数建议岩土体名称素填土强风化砂岩中风化砂岩强风化泥岩中风化泥岩天然重度(kN/m3)21.023.525.024.3025.60饱和重度(kN/m3)22.0天然抗压强度标准值(MPa)93.88.3饱和抗压强度标准值(MPa)90.65.3软化系数0.970.65地基极限承载力标准值(MPa)90.60.308.3地基承载力特征值(MPa)载荷试验试验确定29.90.302.74变形模量(MPa)99001500弹性模量(MPa)95001800泊松比0.180.23抗拉强度（MPa）2.00.198粘聚力(kPa)天然5380050501.6饱和2内摩擦角(°)天然303520.028.13饱和25边坡理论破裂角(°)625558.5岩体水平抗力系数(MN/m3)700110.0土体水平抗力系数的比例系数(MN/m4)6.050基底摩擦系数0.250.350.60.400.45临时坡率H≤8m（岩质边坡）H≤5m（土质边坡）1：1.501：0.501：0.35备注：加“□”的数据为经验值。层面c=20KPa，φ=15°。裂隙c=50KPa，φ=18°。岩石与M30锚固体极限粘结强度标准值：中等风化泥岩取400KPa，砂岩取1250kPa。结构计算原始条件:（2-2）重力式挡土墙验算[执行标准：通用]计算项目：重力式挡土墙1计算时间：2022-10-2010:51:41星期四原始条件:墙身尺寸:墙身高:9.200(m)墙顶宽:1.000(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000不设扩展墙址台阶墙底倾斜坡率:0.000:1物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.500墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)场地环境:一般地区墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.500地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)墙后填土土层数:3土层号层厚容重浮容重内摩擦角粘聚力土压力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)调整系数13.00021.00028.0000.0001.00022.00023.50038.0000.0001.000310.00025.00055.0000.0001.000土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数11.4201.4200216.0000.0001第1个:距离2.000(m),宽度14.000(m),高度6.750(m)坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为9.200(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：19.098(度)Ea=260.760(kN)Ex=248.691(kN)Ey=78.412(kN)作用点高度Zy=4.694(m)墙身截面积=9.200(m2)重量=211.600(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500滑移力=248.691(kN)根据《坡规》7.2.4条β1取1.55，设计荷载=249(kN)x1.55=386(kN)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:15.200(m)嵌入深度:6.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.400(m)桩高:1.500(m)桩间距:4.000(m)嵌入段土层数:1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150.00025.00055.00400.00110.0001.000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: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:42.000(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:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)11.4001.40025.0000.000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386.000(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=167.826(kN/m)下部=167.826(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=10260.620(kN-m)距离桩顶9.832(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=2871.698(kN)距离桩顶12.358(m)最大位移=59(mm)分项(安全)系数=1.0点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-79.80-0.00020.30710.654-69.480-77.38-0.00030.61342.614-138.960-74.97-0.00040.92095.882-208.440-72.55-0.00051.227170.458-277.920-70.14-0.00061.533266.340-347.400-67.73-0.00071.840383.530-416.880-65.32-0.00082.147522.026-486.360-62.91-0.00092.453681.830-555.840-60.51-0.000102.760862.942-625.320-58.11-0.000113.0671065.360-694.800-55.72-0.000123.3731289.086-764.280-53.33-0.000133.6801534.119-833.760-50.96-0.000143.9871800.458-903.240-48.60-0.000154.2932088.106-972.720-46.26-0.000164.6002397.060-1042.200-43.93-0.000174.9072727.322-1111.680-41.62-0.000185.2133078.891-1181.160-39.33-0.000195.5203451.767-1250.640-37.06-0.000205.8273845.950-1320.120-34.83-0.000216.1334261.440-1389.600-32.62-0.000226.4404698.238-1459.080-30.45-0.000236.7475156.343-1528.560-28.32-0.000247.0535635.755-1598.040-26.22-0.000257.3606136.474-1667.520-24.17-0.000267.6676658.501-1737.000-22.18-0.000277.9737201.834-1806.480-20.23-0.000288.2807766.475-1875.960-18.34-0.000298.5878352.424-1945.440-16.51-0.000308.8938959.679-2014.920-14.75-0.000319.2009588.240-2084.400-13.06-728.964329.51610074.524-1064.601-11.40-1254.266339.83210260.620-179.669-9.83-1080.9703410.14710188.001577.518-8.34-917.1633510.4639895.8721214.129-6.93-762.7833610.7799421.1841737.208-5.61-617.5653711.0958798.6892153.533-4.37-481.0723811.4118061.0562469.501-3.21-352.7323911.7267239.0032691.034-2.11-231.8664012.0426361.4572823.505-1.07-117.7134112.3585455.7352871.698-0.09-9.4634212.6744547.7512839.7690.8593.7214312.9893662.1992731.2391.75192.6784413.3052822.7602549.0012.62288.2274513.6212052.3052295.3443.46381.1444613.9371373.0681971.9934.29472.1424714.253806.8341580.1665.11561.8464814.568375.0701120.6445.92650.7814914.88499.059593.8606.72739.3435015.2000.000156.8447.53827.786(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)1-0.0004200420026720.3074200420026730.6134200420026740.9204200420026751.2274200420026761.5334200420026771.8404200420026782.1474200420026792.45342004200267102.76042004200267113.06742004200267123.37342004200267133.68042004200267143.98742004200267154.29342004262267164.60042004865267174.90742005514267185.21342006212267195.52042006959267205.82742007756267216.13342008605267226.44042009509267236.747420010469267247.053420011487267257.360420012566267267.667420013708267277.973420014917267288.280420016197267298.587420017551267308.893420018984