小学教学楼建设项目岩土结构计算书

结构计算书(方案设计)工程名称：小学教学楼建设项目工程规模：小型目录TOC\o"1-2"\h\u1、前言 11.1工程概况 11.2工程设计的主要任务 21.3设计依据 22、工程地质条件 22.1地理位置及交通 22.2气象、水文 22.3地形地貌 22.4地质构造 22.5地层岩性 22.6风化带特征及基岩面起伏情况 32.7水文地质条件 32.8水及土层对建筑材料腐蚀性评价 32.9不良地质现象与场地的稳定性 33、设计标准及参数 33.1设计标准 33.2岩土物理力学性质: 34边坡工程地质评价 54.1边坡稳定性评价 54.2支护形式 55计算 55.1土钉墙计算 55.2放坡计算 71、前言1.1工程概况巫溪县尖山镇尖山中心小学校（业主）拟在尖山镇修建尖山小学教学楼建设项目。特委托重庆渝发建设有限公司对该项目进行设计。根据建设单位提供的工程地质勘察任务书和拟建物平面布置图所知，我司承接该项目基坑设计，现进入施工图设计阶段。边坡分段设计，各段工程规模详见下表：‘设计参数序号边坡编号长度（m）最大高度（m）立面面积（㎡）边坡分类支护形式备注1B1B324.45.5159.0土质基坑1：1.5放坡2B3B413.92.541.0土质基坑1：1.5放坡3B4B1024.47.0169.0土质基坑1：1.5放坡4B5B88.52.420.0土质基坑1：1.0放坡5B2B913.00.911.7土质基坑1：1.0放坡6B1B1026.24.6118.0土质基坑1：1.5放坡1.2工程设计的主要任务按业主要求，根据地质勘察报告等基础资料及现场踏勘情况，完成边坡支护工程设计、提供文字说明及图表资料。1.3设计依据1）《尖山小学教学楼建设项目工程地质勘察报告（直接详勘）》（重庆中科勘测设计有限公司2023年7月）2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；3）《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)（2016年版）；4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；5）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）8）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）9）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；10）《工程结构通用规范》（GB55001-2021）；11）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003

-2021）；12）《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）；13）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；2、工程地质条件2.1地理位置及交通拟建场地位于巫溪县尖山镇，紧邻道路，交通方便。2.2气象、水文气象：勘察区属亚热带湿润季节气候，气候温和，无霜期长，雨量充沛，四季变化明显。年最低气温-2.5°C(1975年12月15日)，最高气温33.8°C(1965年8月28日)，年平均气温18.9°C。多年年平均降雨量1266mm。平均月降雨量229.9mm，多年平均最大日降雨量115mm。垂直气候分带明显，高山与沟谷地带温差达10°C-14°C。全年霜期日达80天。每年五至九月为雨季，其降雨量占全年降雨量的80%；12月至次年2月为旱季；每年12月初至次年2月中旬为降雪期，最大降雪量约300mm。多年来平均降雨量为1100mm，最大年降雨量为1544.8mm，最小年降雨量为740.1mm，降雨多集中在5-9月份，1月份降雨量仅占全年降雨量1%左右，多年平均日降雨量114mm。水文:拟建场地附近无河流和水库，场地地表水主要来源于大气降水，根据环境地形分析在雨季大气降水直接汇入场地，拟建场地整体地势西侧高，东侧低，地表水易径流排东侧低洼地带。2.3地形地貌场地位于巫溪县尖山镇，场地原始地形为岩溶地貌。场地现状地形整体西侧高，东侧低，场地相对较平坦，地面坡角在3°～6°之间，场地东侧6.3m为陡坎用重力式挡墙支挡。场地高程938.25m～939.89m之间，环境最大相对高差为1.64m。场区交通条件较好，已达到“三通”，施工条件较好。该场区内土地已完成统一征收，红线范围内已拆迁建筑。拟建场地西北侧1.22m相邻厕所，标高938.94m，采用条形基础以填土为持力层，基础埋深0.62m。拟建场地南侧约9.0m相邻混2-4，标高939.10m，采用条形基础以填土为持力层，基础埋深0.65m。2.4地质构造拟建场地位于尖山-巫溪向斜西南翼，勘察区附近岩层产状22°∠64°，层面较平整，略呈波状，贯通性较好，结合程度很差，属软弱结构面。构造裂隙主要有两组：Ⅰ：产状72º∠70º，一般延伸1.0m～5.0m，张开度一般1～3mm，裂面较平直，局部泥质充填，裂隙间距0.5m～1.5m，结合很差，属软弱结构面。Ⅱ：产状300º∠69º，一般延伸1.0m～6.0m，张开度一般1～3mm，裂面较平整，闭合，局部泥质充填，裂隙间距1m～4m，结合很差，属软弱结构面。场地区域岩层、裂隙产状是根据地形出露进行测量，在边坡开挖过程中，场地的岩层及裂隙产状可能出现变化，或出现新的裂隙，若发现隐覆不利外倾结构面等异常情况时，应及时通知地勘单位赴现场会同相关单位共同处理。2.5地层岩性经钻探揭示及场区实地调查，场区范围内主要土层为第四系全新统素填土、红红粘土，场地基岩为三叠系下统大冶组(T1d)石灰岩层。各岩土层的主要工程地质特征详述如下：①素填土（Q4ml）：杂色，主要由红粘土、碎石、砼组成，砼厚20cm。碎石含量约20-32%，粒径2-160mm，硬质物呈碎石状，为中等风化石灰岩，结构松散，稍湿，为新近人工抛填、填年约8年，为随意性堆填，未经分层碾压。岩芯采取率大于65％，钻探揭露厚度为0.20m（ZK7）～7.50m（ZK20），平均厚度为2.49m。场地内该层分布较广，结构均匀差。②红粘土（Q4el）：残积成因，黄褐色，主要成份为红粘土，局部粘土段含少量碎石子，韧性中等、干强度中等、中等压缩性，可塑状，稍有光泽、无摇振反应，岩芯采取率大于90％。钻探揭露厚度为3.60m（ZK1）～28.60m（ZK5），平均厚度为12.01m。场地内该层分布较广，结构较均匀。③石灰岩（T1d-M1）：浅灰色，微晶结构，岩体裂隙较发育，裂隙多充填粘性土，岩体主要为灰岩局部夹薄层白云质灰岩，主要成份为碳酸盐、白云石、方解石，岩体完整性差较破碎。岩面局部见蜂窝状小溶孔，隐伏基岩面倾角大于30°岩溶强发育，岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状节长3～18cm，岩芯采取率大于65％。场地范围内结构均匀，分布稳定，钻探揭露厚度为4.73m～21.5m，层底未揭穿下限。2.6风化带特征及基岩面起伏情况按《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）规范并结合重庆地区经验，将场地钻探深度范围内的基岩总体划分为强风化带和中等风化带。强风化带：岩芯破碎，呈碎块状。结构和构造大部已破坏，风化裂隙发育，岩石被裂隙分割成碎石块，岩质软。小部分钻孔有揭露。根据钻孔揭示，强风化带厚度一般0.3m（ZK17）～3.9m（ZK15）。中等风化带：因岩体裂隙较发育，隐伏基岩面倾角大于30°岩溶强发育，岩芯多呈柱状、短柱状，少量呈块状，锤击声较清脆，岩石较破碎完整性差。基岩面与上覆土层呈不整合接触，勘察区基岩界面整体起伏变化较小、局部较陡，界面坡度角在6°～82°之间，为侵蚀剥蚀的基岩界面。2.7水文地质条件场地水文地质条件较简单，地下水按其特征可分为孔隙水和岩溶裂隙水两种类型。孔隙水：本场地松散岩类地下水为孔隙水，主要分布储存在第四系全新统填土和红粘土，由于土层中的碎块石含量不同，空间体分布差异大，地下水排泄条件好，随季节变化大。拟建工程场地素填土透水层，红粘土为弱透水层，场地地下水主要接受地表水、大气降水的补给。经抽完各孔内水后间隔24小时以后再进行钻孔静止水位测量。经测量各孔无水位，说明本场地在勘察深度范围内地下水贫乏。根据环境地形分析在雨季大气降水直接汇入场地，但因场地整体地势较西侧高东侧低，地表水易迳流向东侧低洼地带。场地局部土层较厚，可能存在上层滞水，雨季施工时应做好防排、止水措施，采用机械钻孔成桩时易产生缩径、塌孔等现象，应做好护壁措施。（2）岩溶裂隙水：主要存在于三叠系下统大冶组(T1d)地层中，该类地下水的含水岩层为海相沉积石灰岩。其赋存条件受构造和岩溶、裂隙影响，岩体中的裂隙较发育，裂隙局部充填粘性土，是地下水储存、运移的主要通道。主要接受上层土体孔隙水补给，补给条件较好，动态变化大，富水量低等，地下水径流作用较强，但因场地整体地势较西侧高东侧低，岩溶裂隙水主要向东侧迳流。2.8水及土层对建筑材料腐蚀性评价场地水主要来源于场地周边居民生活用水散排、大气降水，场地周边无污染源，水文地质条件简单，场地环境类别属Ⅲ类。参考《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）第十二章第一节的有关规定判定，结合地区经验，判定地表水及地下水对拟建建筑中的混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。场地土层主要为素填土和红粘土，周边无污染水源流入场地，根据当地建筑经验，判定场地土层对混凝土有微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋有微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。2.9不良地质现象与场地的稳定性经工程地质测绘和调查、钻探表明，场地在钻探深度范围内未发现危岩、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象；也未见断层、软弱夹层，古河道、墓穴、孤石、防空洞、土洞、溶洞、采空区等对工程不利的埋藏物。周场地自然边坡未发现开裂、滑移现象，据调查也无滑坡史，周围建筑物基本稳定。根据地面调查和钻孔揭露确定场地隐伏基岩面倾角大于30°，相邻钻孔间存在临空面且基岩面相对高差大于5m，场地岩溶发育程度为强发育。3、设计标准及参数3.1设计标准边坡分段设计，边坡分段详见平面布置图，各段边坡工程安全等级、工程规模、重要性系数、使用年限、安全系数及荷载工况详见下表设计参数序号边坡编号长度（m）最大高度（m）坡顶荷载（kPa）最大使用年限安全等级安全系数结构重要性系数备注1B1B324.45.520KPa/层*42.0一级1.251.102B3B413.92.510.02.0二级1.201.003B4B1024.47.010.02.0一级1.251.104B5B88.52.410.02.0三级1.150.905B2B913.00.910.02.0三级1.150.906B1B1026.24.610.02.0二级1.201.00采用天然工况为设计工况；荷载：侧向岩土压力，坡顶建筑荷载取值20KPa/层，其他荷载10KPa；3.2岩土物理力学性质:岩土物理力学性质详见下表表4.5-1岩土体参数建议值序号项目单位①素填土②红粘土③-1强风化石灰岩③-2中等风化石灰岩取值原则1重度天然kN/m320.8*17.20*24.5*26.2*根据岩土体测试成果,按《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）第10.2.4、10.2.5、10.2.6中的公式统计。饱和kN/m321.2*18.00*25.2*26.5*2抗压强度标准值天然MPa///25.8饱和MPa///19.93抗剪强度标准值天然C（kPa）8*33.89//根据岩土实验并地方经验确定。φ（°）28°*12.43//饱和C（kPa）5*26.30//φ（°）23°*10.31//4基底摩擦系数/0.20*0.25*0.45*0.60*岩土与基底摩擦系数根据《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016，附录G，并结合地方经验确定。5岩土体与锚固体极限粘结强度标准值（kPa）/42*180*760*6负摩阻力系数////负摩阻力系数根据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008表5.4.4-1，并结合地方经验确定。7临时边坡允许率（≤8m）/1:1.501:1.251:1.001：0.55边坡坡率值参照GB50330-2013表14.2.1、14.2.2并结合地方经验确定。永久边坡允许率（≤8m）/1:1.751:1.501:1.251：0.758水平抗力系数的比例系数MN/m48*22*80*/岩土体水平抗力系数参照《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016表10.3.8-1和表10.3.8-2并结合地方经验确定。9岩体水平抗力系数MN/m3///270*10压缩模量（MPa）/6.00//根据地方经验确定。11地基承载力特征值（kPa）/155400*4597根据《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016和《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016,岩质地基承载力特征值由地基极限承载力标准值乘以折减系数0.33确定；地基极限承载力标准值由单轴抗压强度乘以地基条件系数确定；地基条件系数：石灰岩取0.7；单轴抗压强度：石灰岩采用饱和值进行计算。土质地基承载力特征值由地基极限承载力标准值乘以折减系数0.50确定；地基极限承载力标准值由《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016第10.4.3节确定。12钻孔灌注桩的极限侧阻力标准值（kPa）/55*160*220*桩的极限侧阻力和极限端阻力根据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008表5.3.5-1和5.3.5-2，并结合地方经验确定。13钻孔灌注桩的极限端阻力标准值（kPa）/400*1600*7500*备注1、表中“*”号代表地方经验值。4边坡工程地质评价4.1边坡稳定性评价场地按设计标高整平将形成三段边坡，边坡平面位置详见平面布置图，各段边坡破坏模式如下表所示；基坑稳定性分析序号边坡编号长度（m）最大高度（m）边坡分类稳定性分析支护形式备注1B1B324.45.5土质基坑基岩埋置较深，边坡沿岩土界面整体滑移的可能性小。填土与红粘土界面较平缓开挖后不会沿填土与红粘土界面滑移，但直立开挖，边坡形成后易沿填土内部产生圆弧形滑动。1：1.5放坡2B3B413.92.5土质基坑1：1.5放坡3B4B1024.47.0土质基坑1：1.5放坡4B5B88.52.4土质基坑1：1.0放坡5B2B913.00.9土质基坑1：1.0放坡6B1B1026.24.6土质基坑1：1.5放坡4.2支护形式1:B1B3段、B3B4段、B4B10段、B10B1段：1：1.5放坡坡面60mmC25喷射砼封面,B5B8段、B2B9段：1：1.0放坡坡面60mmC25喷射砼封面；2：坡顶设置截水沟，坡脚设置临时排水沟，基坑排水方式为利用建筑集水坑集水明排。排水坡度要求不得低于0.3%；3：坡顶设置临时栏杆，栏杆具体做法由业主自行决定，要求最上排横梁离地面高度不得小于1.2m，最下排横梁要求离地面高度不得高于0.6m。坡顶安全护栏，护栏高度不得低于1.1m。坡顶设置轻质安全护栏杆，防护栏杆必须牢固、安全，高度不应低于1.1m。防护栏杆最薄弱处承受的最小水平推力应不小于1.5KN/m。如建筑有明确要求则参照建筑要求；4：边坡开挖必须分段分层跳槽逆作法施工；5：本图应结合平场图使用，施工前根据建筑设计意图复核基坑设计坐标计标高等相关参数，若设计标高与建筑设计标高或者现状实际变高不符时，应及时向参见各方反馈信息，会同处理，施工前应查明已建道路官网管线的具体位置及埋深，并将复查结果反馈给个参见单位分析基坑开挖对官网管线的影响；6:坡顶3米范围内严禁任何形式的堆载；7：其余未尽事宜参照相关规范执行。5计算5.17-7剖面北侧放坡计算设计单位：XXX设计院设计人：XXX设计时间：2023-12-2513:08:24[支护方案]天然放坡支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012支护结构安全等级一级支护结构重要性系数γ01.10基坑深度h(m)6.800放坡级数1超载个数1[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0006.8001.500[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.00015.00010.500条形[土层信息]土层数2坑内加固土否内侧降水最终深度(m)15.000外侧水位深度(m)15.000[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)1素填土1.6021.28.0028.0020.02粘性土10.0018.033.8912.4342.0[设计结果][整体稳定验算]天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法稳定计算合算地层考虑孔隙水压力:否基坑底面以下的截止计算深度:0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长:5.00m条分法中的土条宽度:0.40m整体稳定安全系数:1.20天然放坡计算结果:道号整体稳定安全半径圆心坐标圆心坐标是否系数计算值R(m)Xc(m)Yc(m)满足12.5596.3757.57211.571满足21.96011.4814.19710.686满足5.27-7剖面南侧放坡计算设计单位：XXX设计院设计人：XXX设计时间：2023-12-2221:15:03[支护方案]天然放坡支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012支护结构安全等级一级支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)5.900放坡级数1超载个数3[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0005.9001.500[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.0005.0009.000条形280.0000.0005.00014.000条形360.0000.0006.00019.000条形[土层信息]土层数2坑内加固土否内侧降水最终深度(m)20.000外侧水位深度(m)20.000[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)1素填土1.5020.88.0028.0020.02粘性土18.0017.233.8912.4342.0[设计结果][整体