下后山危岩带治理工程初步设计计算书

下后山危岩带治理工程初步设计计算书目录前言1.1工程由来下后山危岩发育于巫山长江右岸的陡崖绝壁上，地质环境条件复杂，变形迹象明显，劣化强烈，稳定性较差。危岩体位于巫山县培石乡葫芦村5组，距离培石码头及居民点1.5km，一旦失稳入江，将危及长江航道、沿岸濒水设施和建构筑物，主要危害对象包括长江航道、培石码头、长江上游约550m的重庆市长江培石断面水质自动监测站、过往的长江一号、世纪钻石、黄金号等游轮和大量货轮、客渡等以及巫山至培石段长江主航道的临水作业和水上作业的人员等，可能危害人数1666人，可能造成的经济损失12100万元，危害严重。为确保人民生命及财产安全，为后期治理工程设计提供基础地质依据及参数。2023年7月，巫山县地质灾害整治中心对巫山县下后山危岩勘查设计项目进行委托。我公司（重庆市二零八地质环境研究院有限公司）接受委托，承担该项目的勘查设计任务。1.2工程规模下后山危岩位于长江右岸临江陡崖面上，陡崖长度约600m，顶高程约250～330m，崖底高程152～203m，垂直高度为100～180m。区内共发育18处危岩单体、2处破碎带；其中特大型危岩体11处、大型4处、中型危岩体3处。危岩单体体积在63.17m3～38.45×104m3不等，总体积为42.28×104m3。破碎带面积为0.135～0.148×104m2，剥落掉块总体积为0.61×104m3。1.3危害情况下后山危岩发育于巫山长江右岸的陡崖绝壁上，地质环境条件复杂，变形迹象明显，劣化强烈，稳定性较差。危岩体位于巫山县培石乡葫芦村5组，距离培石码头约1.5Km，一旦失稳入江，将危长江航道、长江航道内通行的船只、培石码头、长江上游约550m的重庆市长江培石断面水质自动监测站、过往的长江一号、世纪钻石、黄金号等游轮和大量货轮、客渡等以及巫山至培石段长江主航道的临水作业和水上作业的人员等，可能危害人数1666人，可能造成的经济损失12100万元，危害严重。1.4地灾防治工程等级根据《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），2.2.1地质灾害程度分级：危岩一旦失稳可能威胁人数1666人，可能造成的经济损失1.25亿元，危岩带地质灾害危害程度分级为Ⅰ级，危岩单体地质灾害危害程度分级为Ⅰ级～Ⅲ级。1.5设计依据1、技术报告及文件（1）经市地环总站审查通过的《重庆市三峡库区巫山县下后山危岩带勘查报告》（重庆市二零八地质环境研究院有限公司，2023年11月）及其出具的项目评估报告。（2）经中铁二院审查通过的《重庆市三峡库区巫山县下后山危岩带治理工程初步设计》（重庆市二零八地质环境研究院有限公司，2024年3月）及其出具的项目咨询评估报告。（3）项目委托书及合同。2、规程规范（1）《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年7月）；（2）《三峡库区地质灾害防治工程地质勘查技术要求》（三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2012年7月）；（3）《三峡库区地质灾害防治工程竣工验收办法》（国土资源部）；（4）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016版；（5）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）；（6）《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）；（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）（2015年版）；（8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（9）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；（10）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015。1.6设计工况及参数选取（1）等级划分表1.6-1危岩单体地质灾害危害程度分级表编号威胁人数建（构）筑物等其它保护对象的重要性直接经济损失（万元）防治工程等级W1-1200人长江航道过往船只800ⅢW1-2200人长江航道过往船只800ⅢW1-350人长江航道过往船只200ⅢW1-420人长江航道过往船只200ⅢW2-1280人长江航道过往船只1000ⅢW2-2280人长江航道过往船只1000ⅢW2-3280人长江航道过往船只1000ⅢW3-11666人长江航道过往船只，临近码头（培石码头）及临水建构筑物12100ⅠW3-21666人长江航道过往船只，临近码头（培石码头）及临水建构筑物12100ⅠW3-31666人长江航道过往船只，临近码头（培石码头）及临水建构筑物12100ⅠW3-41666人长江航道过往船只，临近码头（培石码头）及临水建构筑物12100ⅠW3-51666人长江航道过往船只，临近码头（培石码头）及临水建构筑物12100ⅠW3-6200人长江航道过往船只800ⅢW3-7280人长江航道过往船只1000ⅢW3-850人长江航道过往船只200ⅢW3-950人长江航道过往船只200ⅢW4280人长江航道过往船只1000ⅢW5-1200人长江航道过往船只800ⅢW5-250人长江航道过往船只200ⅢW6280人长江航道过往船只1000ⅢW7200人长江航道过往船只1000ⅢW850人长江航道过往船只200ⅢW950人长江航道过往船只200ⅢW10200人长江航道过往船只800ⅢW1150人长江航道过往船只200ⅢW1250人长江航道过往船只200ⅢPS150人长江航道过往船只200ⅢPS250人长江航道过往船只200Ⅲ设计工况、荷载组合及安全系数表1.6-2危岩工况、荷载组合及安全系数涉水或非涉水工程工况防治工程等级破坏模式荷载组合稳定安全系数不涉水工程工况1Ⅰ/Ⅲ滑移式自重+地表荷载+50/10年一遇暴雨（暴雨状态）1.40/1.20倾倒式自重+地表荷载+50/10年一遇暴雨（暴雨状态）1.50/1.30坠落式自重+地表荷载+50/10年一遇暴雨（暴雨状态）1.60/1.40涉水工程工况2Ⅲ滑移式自重+水压力+扬压力+175m水位+10年一遇暴雨（q枯）1.20倾倒式自重+水压力+扬压力+175m水位+10年一遇暴雨（q枯）1.30坠落式自重+水压力+扬压力+175m水位+10年一遇暴雨（q枯）1.40工况3滑移式自重+水压力+扬压力+145m水位+10年一遇暴雨（q全）1.20倾倒式自重+水压力+扬压力+145m水位+10年一遇暴雨（q全）1.30坠落式自重+水压力+扬压力+145m水位+10年一遇暴雨（q全）1.40注：“暴雨”是指强度重现期为五十年的暴雨，防治工程结构设计基准期为50年。（3）设计参数根据勘查报告，岩土及结构面设计参数选取如下：表1.6-3设计岩体参数一览表岩性参数泥质灰岩白云质灰岩灰岩岩溶角砾岩重度(kN/m3)天然26.126.424.4饱和26.326.624.8抗压强度（MPa）天然26.3942.1418.64饱和20.5234.4613.45抗剪强度天然C(MPa)1.8992.8411.311Φ(°)36.65738.90735.307饱和C(MPa)1.522.430.95Φ(°)35.5237.9234.20抗拉强度(MPa)天然0.3760.5120.274饱和0.3040.4380.212变缩模量Es(×104MPa)天然0.401.010.33饱和0.300.640.20弹性模量Es(×104MPa)天然0.421.080.35饱和0.330.690.22泊松比μ天然0.230.180.24饱和0.250.200.26基底摩擦系数0.45*0.50*0.40*锚杆与岩体粘结强度特征值12001800760基底承载力特征值fak(kPa)21944237610地基横向弹性抗力系数MN/m3650*690*180*备注：带*为经验值,抗压强度系数取0.67，内摩擦角折减系数取0.9，粘聚力折减系数取0.3，抗拉强度折减系数取0.2，变形模量和弹性模量折减系数取0.7。表1.6-4危岩结构面抗剪强度取值建议表结构面发育特征抗剪强度抗拉强度天然饱和天然饱和C(kPa)Φ(°)C(kPa)Φ(°)C(kPa)C(kPa)硬性结构面，结合程度好（闭合状）140401303510.78.5硬性结构面，结合较差，局部充填(角砾岩）60194516硬性结构面，结合较差，局部充填（泥质灰岩）702260202稳定性计算危岩单体崩塌失稳主要包括塑流-拉裂、拉断-倾倒式、压缩-倾倒式、压剪-滑移。由于《三峡库区地质灾害防治工程地质勘查技术要求》（2012年版）及《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）只有坠落、倾倒和滑移式3种常规计算模式，为便于定量计算，塑流-拉裂、压剪－滑移模式参考后缘有陡倾裂隙的滑移式危岩进行计算，溃屈－倾倒模式参考危岩体重心在基座顶面前缘的倾倒式危岩（后部拉断倾倒）进行计算。2.1危岩稳定性计算公式2.1.1滑移式危岩（1）后缘有陡倾裂隙且滑面倾斜的滑移式危岩稳定性按下式计算：图2.1-1后缘有陡倾裂隙的滑移式危岩计算示意（注：图中是的一部分） 式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；U——滑面水压力（kN）；A——滑面面积（m2）；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；G——危岩自重（kN）；Gb——危岩竖向附加荷载（kN）；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q——危岩水平荷载（不含后缘陡倾裂隙水压力）（kN）；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；当考虑地震力时，地震力取危岩自重与危岩竖向附加荷载之和与水平地震系数0.05的乘积；c——滑面粘聚力（kPa）；——滑面内摩擦角（°）；θ——滑面倾角（°）。后缘无陡倾裂隙的滑移式危岩稳定性按下式计算： 图2.1-2后缘无陡倾裂隙的滑移式危岩稳定性计算 式中：F——危岩稳定系数；c——滑面粘聚力（kPa）；当充当滑面的裂隙未贯通时取贯通段和未贯通段粘聚力按面积加权的加权平均值，未贯通段粘聚力取岩体粘聚力；φ——滑面内摩擦角（°）；当充当滑面的裂隙未贯通时取滑面平均内摩擦系数的正切，滑面平均内摩擦系数取贯通段和未贯通段内摩擦系数按面积加权的加权平均值，未贯通段内摩擦系数取岩体内摩擦系数；V——充当滑面的裂隙贯通段水压力（kN）；——充当滑面的裂隙贯通段充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B——充当滑面的裂隙贯通段充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）。2.1.2倾倒式危岩倾倒式崩塌发生于被裂隙贯通后与母岩分离的危岩体中，暴雨是其主要诱发因素，是勘查区内发育较为普遍的一类，各段均有分布。由于勘查区该类型危岩均为后部拉断倾倒破坏模式，其计算公式如下：图2.1-3倾倒式危岩拉断倾倒稳定性计算简图a）对危岩体重心在基座顶面前缘内侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒稳定性可按下式计算：b）对危岩体重心在基座顶面前缘外侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒稳定性可按下式计算：式中：V--后缘陡倾裂隙水压力（kN）；--后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B--后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；B1--后缘陡倾裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；a--危岩体竖向荷载作用点到转动点的水平距离（m）；β--后缘陡倾结构面倾角（°）；h0--危岩体水平荷载作用点到转动点的垂直距离（m）；α--危岩体与基座接触面倾角（°）；b--后缘裂隙的延伸段下端到转动点的水平距离（即块体与基座接触面长度的水平投影）（m）；--危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12～1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6。2.1.3坠落式危岩勘查区内可能发生坠落式崩塌的危岩后缘有陡倾裂隙，可能产生下切坠落破坏和折断坠落破坏，按下列（1）、（2）二式计算分别计算，稳定系数取取两种计算结果的较小值：图2.1-4坠落式危岩下切坠落稳定性计算示意图a）坠落式危岩下切坠落稳定性按下式计算 （1）式中：c--危岩体粘聚力（kPa）；H--后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；h--后缘裂隙深度（m）；B--后缘裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；b）坠落式危岩折断坠落稳定性按下式计算： （2）式中：a0--危岩体竖向荷载（包括危岩体重力和危岩体上竖向附加荷载）作用点与后缘铅垂面中点的水平距离（m）；b0--危岩体上水平荷载作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；l0--既有支挡结构有效支挡力作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；B--后缘陡倾裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；σt--岩体抗拉强度（kPa）；V--后缘陡倾裂隙水压力（kN）；--后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；--危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12～1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6。2.2危岩稳定性计算危岩稳定性计算过程详见附表危岩单体稳定性计算表。根据《三峡库区地质灾害防治工程地质勘查技术要求》，参照《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）综合确定稳定性划分标准，见表2.2-1。按照各危岩体在不利工况下的稳定系数判定稳定状态，评价结果分为欠稳定、基本稳定和稳定三种。危岩单体稳定性评价结果汇总详见表2.2-2,计算过程见附表。表2.2-1危岩稳定性状态划分标准破坏模式危岩稳定状态稳定安全系数Ft不稳定欠稳定基本稳定稳定Ⅰ级Ⅱ级滑移式F<1.01.00≤F<1.151.15≤F<FtF≥Ft1.401.40倾倒式F<1.01.00≤F<1.251.25≤F<FtF≥Ft1.501.40坠落式F<1.01.00≤F<1.351.35≤F<FtF≥Ft1.601.50表2.2-2危岩单体稳定性现状评价结果一览表危岩体编号危岩体方量（m3）破坏模式防治工程等级计算工况稳定性系数安全系数稳定状态W1-12520滑移Ⅲ11.721.20稳定21.181.20基本稳定W1-21847滑移Ⅲ11.701.20稳定21.151.20基本稳定W1-3632倾倒Ⅲ12.191.30稳定21.221.30基本稳定W1-482倾倒Ⅲ11.791.30稳定21.041.30欠稳定W2-15978滑移Ⅲ11.841.20稳定21.101.20欠稳定W2-28848滑移Ⅲ11.911.20稳定21.161.20基本稳定W2-36037倾倒Ⅲ31.421.30稳定41.141.30欠稳定51.131.30欠稳定W3-111227滑移Ⅰ11.721.40稳定21.121.40欠稳定倾倒Ⅰ1/1.50稳定21.171.50欠稳定W3-222902滑移Ⅰ11.671.40稳定21.141.40欠稳定W3-332687滑移Ⅰ11.641.40稳定21.121.40欠稳定W3-1～W3-332687滑移Ⅰ11.671.40稳定21.131.40欠稳定W3-4122417滑移Ⅰ11.771.40稳定21.251.40基本稳定W3-5191095滑移Ⅰ11.751.40稳定21.231.40基本稳定W3-61169倾倒Ⅲ12.391.30稳定21.041.30欠稳定W3-74070滑移Ⅲ11.701.20稳定21.1471.20欠稳定W3-8693倾倒Ⅲ1/1.30稳定21.141.30欠稳定W3-9682滑移Ⅲ11.801.20稳定21.101.20欠稳定W43299滑移Ⅲ11.251.20稳定21.101.20欠稳定W5-11049滑移Ⅲ11.861.20稳定21.191.20基本稳定W5-2264滑移Ⅲ11.641.20稳定21.151.20基本稳定W6-11872滑移Ⅲ31.161.20基本稳定41.421.20稳定51.421.20稳定W6-25300滑移Ⅲ11.791.20稳定21.171.20基本稳定W7-1176倾倒Ⅲ11.631.30稳定21.211.30欠稳定W7-22202倾倒Ⅲ11.871.30稳定21.281.30基本稳定W8368滑移Ⅲ11.721.20稳定21.191.20基本稳定W9458滑移Ⅲ11.661.20稳定21.171.20基本稳定W101426倾倒Ⅲ11.721.30稳定21.261.30基本稳定W1197倾倒Ⅲ31.771.30稳定41.221.30欠稳定51.221.30欠稳定W1263倾倒Ⅲ32.891.30稳定41.231.30欠稳定51.231.30欠稳定3分项工程设计3.1锚索（杆）设计内力计算①滑移式危岩后缘有陡倾裂隙且滑面倾斜的滑移式危岩稳定性按下式计算：后缘有陡倾裂隙的滑移式危岩计算示意（注：图中是的一部分） 式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；U——滑面水压力（kN）；A——滑面面积（m2）；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；G——危岩自重（kN）；Gb——危岩竖向附加荷载（kN）；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q——危岩水平荷载（不含后缘陡倾裂隙水压力）（kN）；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；当考虑地震力时，地震力取危岩自重与危岩竖向附加荷载之和与水平地震系数0.05的乘积；c——滑面粘聚力（kPa）；——滑面内摩擦角（°）；θ——滑面倾角（°）。危岩下滑推力计算如下： -计算岩体每延米推力（kN）;T--计算岩体下滑力（kN）;-计算岩体抗力（kN）;Ft--计算危岩稳定安全系数；危岩下滑水平推力计算如下：P’--计算岩体每延米水平推力（kN）;②倾倒式危岩锚杆(索）水平拉力计算：Htk=设计荷载R0l0÷（锚杆合力与倾覆点距离×锚杆根数）。其中设计支挡结构荷载R0l0，按照《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）附录J进行计算。式中——锚杆轴向拉力标准值(kN)；——锚杆所受水平拉力标准值(kN)；——锚杆倾角(°)；锚索（杆）设计锚杆钢筋截面面积计算：式中——锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m2)；——锚杆杆体抗拉安全系数；——锚筋抗拉强度设计值(kPa)。锚杆(索）锚固体与地层的锚固长度计算：式中:——锚固段长度(m)；——锚固体直径(m)；——地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)K——岩土锚杆锚固体抗拔安全系数。锚杆(索）钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算：式中——锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m)；——锚杆钢筋直径(m)；——钢筋(钢绞线)根数(根)；——边坡工程重要性系数；——钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值(kPa)。锚索（杆）设计结果经计算：W2-1危岩设置18根点锚，间距3.0×4.0m，孔径为130mm，下倾角15度，锚杆采用2C28（HRB400）钢筋制作，锚固段长度4m，锚孔采用M30水泥砂浆注浆，锚头为暗锚。W3-7危岩采用格构锚固，格构节点处设置锚杆，计算设置23根点锚，间距3.0m，孔径为91mm，下倾角15度，锚杆采用1C28（HRB400）钢筋制作，锚固段长度4m；格构截面0.4×0.5m，间距3m，格构按构造配筋。W3-9危岩采用格构锚固，格构节点处设置锚杆，计算设置9根点锚，间距3.0m，孔径为91mm，下倾角15度，锚杆采用1C28（HRB400）钢筋制作，锚固段长度4m；格构截面0.4×0.5m，间距3m，格构按构造配筋。W4危岩滑移破坏采用支撑挡墙+锚杆加固，其中锚杆设置在挡土墙上，共设置3排，间距3.0×3.0m，共9根，锚杆孔径为130mm，下倾角15度，锚杆采用3C25（HRB400）钢筋制作，锚固段长度4m，锚孔采用M30水泥砂浆注浆，锚头弯折与挡墙内。3.2锚拉桩设计锚拉桩设计依据计算下滑力采用理正软件计算。3.2.1抗滑动桩验算计算项目：抗滑桩W3抗滑动桩验算计算项目：抗滑桩锚拉桩W3-24原始条件:墙身尺寸:桩总长:15.000(m)嵌入深度:9.990(m)截面形状:方桩桩宽:1.500(m)桩高:2.000(m)桩间距:5.000(m)嵌入段土层数:3桩底支承条件:铰接计算方法: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14.2000.0000.000.000.0000.50022.60024.80035.31760.00180.0000.500350.00026.60038.911800.00690.0000.500桩前滑动土层厚:0.000(m)锚杆（索）参数:锚杆道数:3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)1锚索1.00011.98010.002000.002950.002锚索2.00044.15015.002000.002950.003锚索2.00035.11025.002000.002950.00物理参数:桩混凝土强度等级:C30桩纵筋合力点到外皮距离:50(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:65.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:30.000(度)墙后填土容重:24.600(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):760.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):760.00坡线与滑坡推力:坡面线段数:13折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)11.70029.00026.2302.21030.4003.84043.3001.43051.24010.40063.5000.80070.0004.00084.2005.50093.9000.300100.50013.500116.2002.300123.2002.2001370.20046.500地面横坡角度:13.000(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1255.000(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=1.300,滑坡推力分项(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=1252.495(kN/m)下部=1252.495(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]第1道锚索水平拉力=618.818(kN)距离桩顶1.000(m)第2道锚索水平拉力=1740.605(kN)距离桩顶3.000(m)第3道锚索水平拉力=974.658(kN)距离桩顶5.000(m)[桩内力设计值]背侧最大弯矩=25296.922(kN-m)距离桩顶9.854(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=8060.072(kN)距离桩顶14.697(m)最大位移=64(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-63.61-0.00020.33376.541-459.248-61.34-0.00030.667306.165-918.496-59.08-0.00041.000688.872-1377.744-56.82-0.00051.333997.762-1156.293-54.56-0.00061.6671459.734-1615.541-52.31-0.00072.0002074.789-2074.789-50.06-0.00082.3332842.927-2534.038-47.82-0.00092.6673764.148-2993.286-45.58-0.000103.0004838.451-3452.534-43.37-0.000113.3335427.615-1997.117-41.17-0.000123.6676169.862-2456.365-38.99-0.000134.0007065.191-2915.613-36.83-0.000144.3338113.604-3374.861-34.70-0.000154.6679315.099-3834.109-32.60-0.000165.00010669.677-4293.357-30.54-0.000175.01010701.959-3235.011-30.47-0.000185.31311681.284-3235.011-28.63-0.000195.61512660.610-3235.011-26.83-0.000205.91813639.936-3235.011-25.06-0.000216.22114619.262-3235.011-23.34-0.000226.52415598.588-3235.011-21.66-0.000236.82616577.914-3235.011-20.02-0.000247.12917557.238-3235.011-18.44-0.000257.43218536.564-3235.011-16.91-0.000267.73519515.893-3235.011-15.44-0.000278.03720495.217-3235.011-14.03-0.000288.34021474.543-3235.011-12.68-0.000298.64322453.867-3235.011-11.40-0.000308.94523433.195-3235.011-10.18-0.000319.24824412.520-2619.306-9.04-1627.087329.55125019.066-1460.725-7.97-1434.630339.85425296.922-442.603-6.98-1255.9013410.15625287.041445.507-6.06-1091.0553510.45925027.1881214.111-5.22-940.0903610.76224551.9531873.662-4.46-802.8673711.06523892.7712434.462-3.77-679.1283811.36723077.9982906.580-3.16-568.5123911.67022132.9693299.780-2.61-470.5744011.97321080.1314036.022-2.14-1475.0524112.27519689.3425044.709-1.73-1190.5504212.57818025.7895853.750-1.37-947.4544312.88116145.1626493.159-1.08-742.2774413.18414094.4786990.142-0.83-571.0714513.48611912.9497368.777-0.62-429.5274613.7899633.0207649.779-0.45-313.0604714.0927281.3567850.310-0.31-216.8714814.3954880.0147983.845-0.20-136.0134914.6972447.5028060.072-0.09-65.4305015.0000.0004042.416-0.00-0.000(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)1-0.0006000600034320.3336000600034330.6676000600034341.0006000600034351.3336000600034361.6676000600034372.0006000600034382.3336000600034392.66760006000343103.00060007051343113.33360007901343123.66760008981343134.000600010298343144.333600011859343154.667600013677343165.000600015763467175.010600015813343185.313600017348343195.615600018906343205.918600020487343216.221600022094343226.524600023726343236.826600025386343247.129600027076343257.432600028795343267.735600030547343278.037600032334343288.340600034156343298.643600036017343308.945600037919343319.248600039865343329.551600041093343339.8546000416623433410.1566000416423433510.4596000411103433610.7626000401463433711.0656000388263433811.3676000372243433911.6706000354033434011.9736000334173794112.2756000308617244212.57860002789510004312.88160002464912194413.18460002123013894513.48660001771415184613.78960001416316144714.09260001061816834814.3956000711117294914.6976000600017555015.00060006000381=====================================================================抗滑动桩验算计算项目：抗滑桩锚杆设计原始条件:锚杆号锚杆类型竖向间距入射角锚固体水平预加水平刚度筋浆强度(m)(°)直径(mm)力(kN)(MN/m)fb(kPa)1锚索1.0010.002000.00011.982950.002锚索2.0015.002000.00044.152950.003锚索2.0025.002000.00035.112950.00锚杆设计条件:锚杆自由长度计算参数：嵌入点到土压力零点t(m)0.000土体破裂角计算值(度)77.50土体破裂角采用值(度)13.00锚杆控制参数：锚杆杆体抗拉安全系数2.2锚杆所在岩土类型岩石锚固体抗拔安全系数2.60锚杆钢筋等级HRB400自由长超过破裂面长(m)1.5锚杆材料弹模(105MPa)2.00自由构造长度(m)5.0锚索类型1×7锚固构造长度(m)6.0锚索钢筋强度(MPa)1860.00锚索材料弹模(105MPa)1.95注浆体弹模(104MPa)2.50锚杆水平内力取值：内力取值工况号①滑坡推力作用情况锚杆号锚杆最大锚杆最大锚杆最大锚杆内力锚杆内力内力①(kN)内力②(kN)内力③(kN)标准值(kN)实用值(kN)1618.82327.39618.82618.8221740.60924.591740.601740.603974.66520.07974.66974.66锚杆设计结果:钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500锚杆支护钢筋或自由段长度锚固段长度自由段长度锚固段长度实配[计算]锚杆刚度号类型钢绞线配筋计算值(m)计算值(m)实用值(m)实用值(m)面积(mm2)(MN/m)1锚索7s15.214.06.014.06.0980.0[743.2]13.242锚索17s15.28.026.07.026.02380.0[2131.4]61.863锚索11s15.27.58.55.08.51540.0[1272.0]49.33经计算设计桩背主筋为：17×3C32@85（钢筋面积：41021mm2），箍筋为：C10@100-200，墙面主筋为：6×C25@272，桩侧构造筋为：8×C20@360，桩身采用C30砼现浇成型。3.3凹腔支撑设计凹腔嵌补布设于危岩基座凹腔部位，采用C25混凝土对凹腔进行支撑封闭，封闭前将凹腔底部按照剖面所示清理成平面、反坡或台阶状，嵌补体与危岩之间的施工缝填塞微膨胀混凝土使嵌补体与危岩紧密结合。支撑顶部的最大应力为要求：式中：—危岩体顶宽（m）；—危岩体底宽（m）；—地震水平系数，取0.05；—支撑体（圬工）容许承载力，C25砼取8.1MPa。图3.3-1危岩支撑计算示意图本次设计W2-3危岩采用危岩基座凹腔局部支撑设计，计算高度取2倍凹岩腔高度，2倍凹岩腔宽度进行计算，设计计算如下：表3.3-1危岩体嵌撑设计计算表（暴雨工况）危岩编号危岩重度γ（kN/m3）危岩体积S(m3)危岩重量KN危岩横长m单位宽度重Ga危岩体顶宽（m）b危岩体底宽（m）危岩外侧高HζσmaxRc（kpa）Rc/σmax＞1.3符合要求P地基承载力标准值（KPa）W2-326.821005628021268093.3200.05772810010符合17433.4脚手架设计3.4.1计算项目脚手架的承载能力按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。需进行下列设计计算：大横杆（纵向水平杆）、小横杆（横向水平杆）等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算；立杆的稳定性计算；最大搭设高度的计算；（4）连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；（5）立杆地基承载力计算。3.4.2脚手架设计计算3.4.2.1限高24m脚手架设计计算一参数信息（1）脚手架基本参数双排脚手架搭设高度为24m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：横距为1.2m，纵距为1.3m，大小横杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48.3×3.6；横杆与立杆连接方式为直角扣件（双扣件）；连墙件采用两步三跨，竖向间距

3.6

m，水平间距3.9m，采用双扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。（2）活荷载参数计算时，荷载按照3.0KN/m2考虑；施工均布活荷载标准值：3.0

KN/m2。同时施工层数：2

层；（3）风荷载参数本工程地处重庆市巫山县，基本风压0.35KN/m2；（4）静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m）：0.1233；竹串片脚手板自重标准值（KN/m2）：0.35；栏杆、挡脚板自重标准值（KN/m2）：0.17（参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表4.2.1-2）；脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网的标准值（KN/m2）：0.01（参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第4.2.1章节）；脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡脚板类别：竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值（KN/m）：0.0397；考虑脚手架高度非常高，脚手板搭设三层，隔步一层，交替进行施工。（5）地基参数地基土类型：碎块石土；地基承载力标准值（KPa）：180.00；每根立杆底部设置垫板；立杆基础底面面积（m2）：0.25（C25砼基础，厚300mm，长500mm，宽500mm）；础折减系数：1；图3.4.2-1落地扣件式钢管脚手架正立面图二大横杆计算按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第5.2.4条规定，大横杆（受弯构件）按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面，计算跨度取纵距。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。（1）均布荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=0.0397

KN/m；脚手板的自重标准值：P2=0.35×1.2/（2+1）=0.14KN/m；活荷载标准值：Q=3×1.2/（2+1）=1.2KN/m；静荷载的设计值：

q1=1.2×0.0397+1.2×0.14=0.217

KN/m；活荷载的设计值：

q2=1.4×1.2=1.68

KN/m；图3.4.2-2大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图3.4.2-3大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）（2）抗弯强度验算跨中和支座最大弯距分别按图4.2.1-2、图4.2.1-3组合。跨中最大弯距计算公式如下：跨中最大弯距为

=0.08×0.217×1.32+0.10×1.68×1.32=0.31KN·m；支座最大弯距计算公式如下：支座最大弯距为

=-0.10×0.217×1.32-0.117×1.68×1.32=-0.37KNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行抗弯强度验算（截面模量5.26cm3）：/5260=64.64N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为=64.64N/mm2；小于大横杆（Q235-A级钢）的抗弯强度设计值=205

N/mm2，满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度（Φ48.3×3.6惯性矩12.71cm4）的和；计算公式如下：其中：静荷载标准值：q1=P1+P2=0.0397+0.14=0.180KN/m；活荷载标准值：q2=Q=1.2KN/m；最大挠度计算值为：ν

=（0.677×0.180×13004+0.990×1.2×13004）/（100×2.06×105×127100）=1.43mm；大横杆的最大挠度1.43mm小于大横杆的最大容许挠度1300/150mm与10mm，满足要求！三小横杆计算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第5.2.4条规定，小横杆（横向水平杆）按照简支梁进行抗弯强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1123图3.4.2-4横向水平杆计算跨度示意图（1）荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=

0.0397×1.3

=

0.052KN；脚手板的自重标准值：P2=0.35×1.2×1.3/(2+1)=0.18KN；活荷载标准值：Q=3×1.2×1.3/(2+1)

=1.56KN；集中荷载的设计值：

P=1.2×(0.052+0.18)+1.4×1.56=2.46KN；图3.4.2-5小横杆计算简图（2）抗弯强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩的和；均布荷载最大弯矩计算公式如下：；=1.2×0.0397×1.2×1.2/8=0.008KN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下：；=2.46×1.2/3=0.984KN·m；最大弯矩=+=0.992KN·m；最大应力计算值

=0.992×106/5260=188.59N/mm2；小横杆（横向水平杆）的最大弯曲应力为=188.59N/mm2；小于大横杆（Q235-A级钢）的抗弯强度设计值=205

N/mm2，满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下：=5×0.0397×12004/（384×2.06×105×127100）=0.041mm；大横杆传递荷载P=P1+P2+Q=0.052+0.18+1.56=1.792KN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：=1792×1200×（3×12002-4×12002/9）/（72×2.06×105×127100）=4.198mm；最大挠度之和：=+=0.041+4.198=4.239mm；小横杆的最大挠度为4.239mm，小于小横杆的最大容许挠度1200/150mm与10mm，满足要求！四连接扣件抗滑承载力计算按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.1.7，直角、旋转扣件抗滑承载力设计值为8.00KN，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的直角、旋转双扣件承载力取值为12.80kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力按照下式计算：式中：纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；双扣件抗滑承载力设计值，取12.80KN；大横杆的自重标准值：P1=0.0397×1.3×2/2=0.0516KN；小横杆的自重标准值：P2=0.0397×1.2/2=0.024KN；脚手板的自重标准值：P3=0.35×1.2×1.3/2=0.273KN；活荷载标准值：Q=3×1.2×1.3/2

=2.34KN；荷载的设计值：=1.2×(0.0516+0.024+0.273)+1.4×2.34=3.694KN；<12.80

KN，双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：（1）每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m）；根据《规范》附表A.0.1取值0.1233；=0.1233×24=2.959KN；（2）脚手板的自重标准值（KN/m2）；本专项设计采用竹串片脚手板，标准值为0.35KN/m2；=0.35×3×1.3×（1.2+0.3）/2=1.024KN；（3）栏杆与挡脚手板自重标准值(KN/m2)；本例采用栏杆竹串片脚手板，标准值为0.17KN/m2；=0.17×3×1.3/2=0.332KN；（4）吊挂的安全设施荷载，包括密目式安全网（KN/m2）；其自重标准值取0.01KN/m2；=0.01×1.3×24=0.312KN；经计算得到，静荷载标准值=+++=2.959+1.024+0.332+0.312=4.627KN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值=3.0×1.2×1.3×2/2=4.68KN；风荷载标准值应按照以下公式计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）4.2.5进行计算：式中：—基本风压（KN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定采用：=0.35KN/m2；—风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：=1.420；—风荷载体型系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：=0.649经计算得到，风荷载标准值=0.35×1.420×0.649=0.323KN/m2；不组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式=1.2+1.4=1.2×4.627+1.4×4.68=12.104KN；组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式=1.2+0.85×1.4=1.2×4.627+0.85×1.4×4.68=11.122KN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算公式参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）5.2.9进行计算：=0.9×1.4=0.9×1.4×××/10=0.9×1.4×0.323×1.3×1.8×1.8/10=0.171KN·m；六立杆的稳定性计算（1）不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴心压力设计值：N=12.104KN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；计算长度附加系数：K=1.155；考虑双排脚手架整体稳定因素，计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.2.8得：=1.53；计算长度，由公式=1.155×1.53×1.80=3.181m；长细比=3.181×100/1.59=200.06；轴心受压立杆的稳定系数，由长细比的结果查表得到：=0.180；立杆净截面面积：A=5.06cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.26cm3；钢管立杆抗压强度设计值：=205

N/mm2；=12104/（0.180×506）=132.894N/mm2；立杆稳定性计算=132.894N/mm2小于=205

N/mm2；满足要求！（2）组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴心压力设计值：N=11.122KN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；计算长度附加系数：K=1.155；考虑双排脚手架整体稳定因素，计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.2.8得：=1.53；计算长度，由公式=1.155×1.53×1.80=3.181m；长细比=3.181×100/1.59=200.06；轴心受压立杆的稳定系数，由长细比的结果查表得到：=0.180；立杆净截面面积：A=5.06cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.26cm3；钢管立杆抗压强度设计值：=205

N/mm2；=11122/（0.180×506）+171420/5260=154.702N/mm2；立杆稳定性计算=154.702N/mm2小于=205

N/mm2；满足要求！七最大搭设高度的计算（1）不组合风荷载时，常用密目式安全立网、单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：式中：—脚手架允许搭设高度（m）；—立杆承受的每米结构自重标准值（KN/m）。构配件自重标准值产生的轴向力：=++；=1.024+0.332+0.312=1.668KN；活荷载标准值：=4.680KN；双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：=0.1233KN/m；=[0.180×5.06×10-4×205×103—（1.2×1.668+1.4×4.680）]/1.2×0.1233=68.38m；（2）组合风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力：=++；=1.024+0.332+0.312=1.668KN；活荷载标准值：=4.680KN；双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：=0.1233KN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：=/（1.4×0.9）；=0.171/（1.4×0.9）=0.136KN·m；=[0.180×5.06×10-4×205×103—（1.2×1.668+1.4×（0.136×5.06×0.180/5.26+4.680））]/1.2×0.1233=68.15m；综上，最大允许搭设高度不能超过68.15m。八连墙件的强度、稳定性和连接强度计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：式中：—连墙件轴向力设计值（N）；—风荷载产生的连墙件轴向力设计值；—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。双排取3KN；连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算：=0.35KN/m2；=1.420；=0.649；=0.35×1.420×0.649=0.323KN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积=14.04m2（两步三跨布置：3.6×3.9）；风荷载产生的连墙件轴向力设计值（KN），按照下式计算：；=1.4×0.323×14.04=6.349KN；连墙件的轴向力设计值：=6.349+3.00=9.349KN；（1）连墙件杆件的强度应满足下列公式要求：式中：—连墙件应力值（N/mm2）；—连墙件的净截面面积（mm2）；刚性连墙件净截面面积为615.44mm2（1C28）；=15.19N/mm2≤0.85×205=174.25N/mm2，满足要求！（2）连墙件杆件的稳定性应满足下列公式要求：式中：—连墙件的稳定系数；本次设计计算取0.951；—连墙件的毛截面面积（mm2）；刚性连墙件毛截面面积为615.44mm2（1C28）；=15.97N/mm2≤0.85×205=174.25N/mm2，满足要求！（3）连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接强度应满足下列公式要求：=0.951×5.06×10-4×205×103=98.65KN；连墙件的轴向力设计值：=6.349+3.00=9.349KN，满足要求！（4）连墙件采用双扣件与墙体连接，扣件抗滑承载力验算应满足下列公式要求：双扣件抗滑承载力设计值，取12.80KN；9.349KN≤=12.80KN，满足要求！图3.4.2-6连墙件扣件连接示意图九立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：地基承载力设计值：=180×1=180KPa；其中，地基承载力标准值：=180KPa；脚手架地基承载力调整系数：=1；立杆基础底面的平均压力：；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：=11.122kN；基础底面面积：A=0.20m2；=55.61KPa≤=180KPa，地基承载力满足要求！经验算，限高24m脚手架采用扣件钢管落地式双排脚手架满足各项技术指标要求。3.4.2.2限高80m脚手架设计计算一参数信息（1）脚手架基本参数满堂脚手架搭设高度为80m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：横距为1.0m，纵距为1.0m，大小横杆的步距为1.5m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48.3×3.6；横杆与立杆连接方式为直角扣件（双扣件）；连墙件采用两步三跨，竖向间距3

m，水平间距3.0m，采用双扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。（2）活荷载参数计算时，荷载按照3.0KN/m2考虑；施工均布活荷载标准值：3.0

KN/m2。同时施工层数：2

层；（3）风荷载参数本工程地处重庆市巫山县，基本风压0.35KN/m2；（4）静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m）：0.1583；竹串片脚手板自重标准值（KN/m2）：0.35；栏杆、挡脚板自重标准值（KN/m2）：0.17（参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表4.2.1-2）；脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网的标准值（KN/m2）：0.01（参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第4.2.1章节）；脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡脚板类别：竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值（KN/m）：0.0397；考虑脚手架高度非常高，脚手板搭设三层，隔步一层，交替进行施工。（5）地基参数地基土类型：碎块石土；地基承载力标准值（KPa）：180.00；每根立杆底部设置垫板；立杆基础底面面积（m2）：0.25（C25砼基础，厚300mm，长500mm，宽500mm）；础折减系数：1；图3.4.2-1落地扣件式钢管脚手架正立面图二大横杆计算按照《建筑施