高切坡维护项目（广场高挡墙应急抢险加固维修工程）施工图阶段 边坡工程-边坡加固计算书

高切坡维护项目（广场高挡墙应急抢险加固维修工程）施工图阶段边坡工程边坡加固计算书目录1 工程背景 32 加固设计 33 设计依据、规范 44 计算方法 45 设计标准 46 工程材料及规格 47 岩土计算参数 48 验算内容 59 圆弧型滑面稳定分析 510 破裂角法分析 1211 单根锚索锚固长度验算 1512 单根锚索钢筋截面面积验算 1613 杆体与锚固砂浆的锚固长度验算 1614 框格梁计算 1615 基础计算 17

工程背景广场南侧永安路路肩挡墙于1998年竣工，2005年初该段挡墙上部出现局部面板脱落，通过钢筋砼面板及锚杆进行支护后稳定运行至今。永安路竣工后，其南侧约20m之外明良路建设，道路采取分级回填形成路基，道路低于永安路约28m，原永安路高填方路肩挡墙底部部分被填埋，挡墙现状外露上部一～二级。受暴雨影响，2023年6月30日下午15时许，奉节县诗城广场南侧挡墙中部二级挡墙出现面板垮塌，部分拉筋断裂，垮塌面积约100㎡，垮塌段挡墙顶部人行道栏杆错缝。挡墙局部已垮塌，且垮塌区域仍在发展，初步判断挡墙存在进一步整体失稳的风险，威胁下方城区居民约1200人和市政道路的安全运行。为此，受奉节县城市市政设施管理所的委托，我公司对奉节县诗城广场南侧挡墙进行抢险救灾工程项目进行设计工作。2023年7月5日，奉节县城市管理局组织降险排危各方责任主体及相关专家对挡墙抢险救灾方案进行分析讨论。通过前期观测及现场多方案技术沟通，初步确定了本单枪抢险救灾工程分两阶段走的总体思想，第一阶段作降险排危工作，防止挡墙垮塌事态进一步扩大，第二阶段待降险排危工作完成，挡墙基本稳定后对挡墙全面检测后根据检测成果完成永久加固处理。本次设计为第二阶段永久加固处理。加固设计对挡墙采用锚索+框格梁进行加固。由于长期来看，加筋土面板有脱落风险，设计时不考虑现有筋带对边坡的整体稳定作用。由于加筋土挡墙面板的模数是1.2x0.6米，为尽量避免锚索施工对面板结构产生破坏，锚索间距采用2.4x1.8米，与面板模数成倍数关系，锚索施工位置选取在对面板钢筋造成影响最小的位置。由于素填土主要以泥岩、泥灰岩的块石组成，成孔困难，后期固结沉降后存在锚索抗拔力降低乃至失效的可能，因此根据专家意见建议采用囊式扩体锚索，成孔后，采用高压旋喷工艺，对锚固段进行扩孔，提高锚固体的粘结力，降低锚索失效的可能。锚索采用2束φ15.24mm的无粘结预应力钢绞线，套管、锚具、夹片等采用成套设备，钻孔直径为150mm。扩孔工艺采用高压旋喷扩孔囊袋挤压施工方法，先采用高压旋喷法在锚孔底部先行扩孔与注浆，再通过对膨胀挤压筒内进行水泥浆定量压力灌注完成扩体锚固段施工。高压旋喷孔径300mm，采用单管法，喷射压力不小于25MPa。锚索长度6～21ｍ，为减轻群锚效应，锚索采用长短锚布置，非扩孔锚固段长1.5m，扩孔锚固段长2.5m，膨胀挤压筒长度为1.5m。框格梁采用钢筋砼结构，尺寸为0.5x0.6m。在最下一级边坡设置两排仰斜式排水孔，钻孔孔径110mm，内置HDPE硬式φ100排水管，排水管长度45m（伸至现状加筋土挡墙之外），仰角为6度。设计依据、规范1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）4）《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》（GB50843-2013）5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）6）《岩土锚杆（索）技术规程）》（CECS22:2005）7）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）8）《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-20129）《囊式扩体锚杆技术规程》T/CECS1259-202310）《实用建筑结构静力计算手册》计算方法圆弧滑动采用理正岩土7.0中边坡稳定系统进行计算，破裂角及构件验算采用手算。设计标准边坡安全等级一级环境类别I类-一般环境构件最大裂缝宽度0.2mm工程材料及规格框格梁及条形基础：C30钢筋砼锚头：C30细石砼锚索钻孔直径：150mm锚索扩孔段直径：300mm可折叠膨胀囊袋：长度1.5m。锚索钢束：2束φ15.24mm（1X7）无粘结预应力钢绞线，极限强度1860MPa岩土计算参数指标名称地层名称天然重度（kN/m3）天然抗压强度(MPa)饱和抗压强度（MPa）承载力特征值（kPa）粘聚力c(kPa)内摩擦角φ(°)抗拉强度（kPa）变性模量(MPa)泊松比(µ)基底摩擦系数素填土20.5*（21.0*）120*0*（0*）32*（28*）0.3*(压实)素填土120.7*（21.2*）160*0*（0*）42*（38*）0.3*(压实)碎裂岩25.719.9413.973227500*28*300*18000.330.4*备注：1、参数建议值表中，括号内为饱和值；2、带“*”的值为经验值，应以现场试验确定为准。（1）岩体水平抗力系数：碎裂岩取50MN/m3。土体水平抗力系数的比例系数：素填土取10MN/m4，素填土1取18MN/m4。（2）岩土体与锚固体极限粘结强度标准值：碎裂岩取580kPa，素填土取100kPa，素填土1取150kPa。验算内容地勘报告中对挡墙所在冲沟整体填方边坡采用传递系数法进行了，验算得出了整体稳定的结论，我方进行了验算分析，得出了相同的结论。我方根据方案设计专项论证结果及意见采用圆弧分析法及破裂角法对边坡稳定进行验算，并根据验算结果对框格梁进行验算。圆弧型滑面稳定分析参考原设计时参考规范《公路加筋土设计规范》JTJ015-91筋带的容许应力采用值应小于断裂强度的1/5,参考《土工合成材料应用技术规范》GB/T50290-2014第3.1.3条TaT采用理正岩土进行分析，由于软件筋带数量限制，将每块面板4条筋带，按照水平间距0.6m，竖向间距0.6m，每条筋带T采用理正岩土7.0进行计算，对边坡加固前的圆弧形滑面进行稳定分析：[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数4坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00012.080025.1900.000030.00015.41004100.0000.0001超载1距离1.000(m)宽15.000(m)荷载(15.00--15.00kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数1层号层厚重度饱和重度孔隙水压(m)(kN/m3)(kN/m3)力系数142.90020.70021.200层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00042.0000.00038.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值1================================================================下部土层数1层号层厚重度饱和重度孔隙水压(m)(kN/m3)(kN/m3)力系数115.00020.70021.200层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00042.0000.00038.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值1[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数6水面线起始点坐标:(0.000,-0.500)水面线号水平投影(m)竖直投影(m)11.0000.50022.0002.00033.0002.00044.0002.00055.0001.00066.0000.300[筋带信息]采用土工布筋带道数:46筋带拉力作用方向: 筋带力作用于筋带方向筋带力调整系数:1.000锚固体最小抗拔安全系数:1.400筋带号距地面水平间距总长度 倾角材料抗拉 锚固段 锚固段粘结强抗拔最小法向力发高度(m)(m)(m) (度)力(kN) 长度(m)直径(m)度(kPa)值(kN)挥系数10.300.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0020.900.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0031.500.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0042.100.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0052.700.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0063.300.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0073.900.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0084.500.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.0095.100.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00105.700.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00116.300.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00126.900.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00137.500.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00148.100.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00158.700.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00169.300.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.00179.900.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.001810.500.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.001911.100.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.002011.700.6039.500.0010.8020.000.0640.0010.801.002112.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002212.900.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002313.500.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002414.100.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002514.700.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002615.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002715.900.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002816.500.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.002917.100.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003017.700.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003118.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003218.900.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003319.500.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003420.100.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003520.700.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003621.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003721.900.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003822.500.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.003923.100.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004023.700.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004124.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004224.900.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004325.500.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004426.100.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004526.700.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.004627.300.6043.000.0010.8020.000.0640.0010.801.00[计算条件]圆弧稳定分析方法:Bishop法稳定计算目标:给定圆弧出、入口范围搜索危险滑面条分法的土条宽度:1.000(m)圆弧入口起点x坐标:17.860(m)圆弧入口终点x坐标:50.000(m)圆弧出口起点x坐标:-30.000(m)圆弧出口终点x坐标:0.000(m)搜索时的圆心步长:2.000(m)入口搜索步长:1.000(m)出口搜索步长:1.000(m)搜索圆弧底的上限:1000.000(m)搜索圆弧底的下限:-1000.000(m)圆弧限制最小矢高:1.000(m)计算结果:[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心=(-14.951,33.902)(m)滑动半径=33.432(m)滑动安全系数=1.412起始x终止xαliCiΦi条实重浮力地震力渗透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力mθi超载竖向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)-0.0001.03827.5681.1710.00042.00167.800.000.000.000.000.0077.66127.871.181540.000.001.0382.07629.5951.1940.00042.00155.630.000.000.000.000.0076.86118.311.184420.000.002.0763.11431.6631.2200.00042.00142.450.000.000.000.000.0074.78108.161.185840.000.003.1144.15233.7781.2490.00042.00128.090.000.000.000.000.0071.2197.271.185680.000.004.1525.19035.9471.2820.00042.00112.540.000.000.000.000.0066.0785.601.183850.000.005.1906.16538.1071.2390.00042.00401.300.000.000.000.000.00247.66306.121.180340.000.006.1657.13940.2631.2770.00042.00385.220.000.000.000.0014.24258.17306.061.175160.000.007.1398.11442.4901.3220.00042.00367.890.000.000.000.0014.62258.37294.861.168060.000.008.1149.08844.8001.3740.00042.00349.120.000.000.000.0014.62256.30282.621.158840.000.009.08810.06347.2071.4350.00042.00328.760.000.000.000.0014.62251.98269.501.147230.000.0010.06311.03849.7281.5080.00042.00306.510.000.000.000.0014.62245.02255.231.132890.000.0011.03812.01252.3891.5970.00042.00282.150.000.000.000.0014.62235.09239.571.115380.000.0012.01212.98755.2221.7090.00042.00255.230.000.000.000.0014.62221.64222.081.094100.000.0012.98713.96258.2741.8540.00042.00225.170.000.000.000.0014.62203.96202.131.068170.000.0013.96214.93661.6202.0510.00042.00191.070.000.000.000.0014.62180.97178.721.036280.000.0014.93615.91165.3832.3400.00042.00151.530.000.000.000.0014.62151.05150.170.996200.000.0015.91116.88569.8082.8240.00042.00103.230.000.000.000.0014.62110.61112.460.943570.000.0016.88517.86075.5853.9170.00042.0038.250.000.000.000.0014.6251.2054.940.866460.000.00筋带号锚固抗拔材料抗拉计算采用有效锚固滑面角切向抗法向抗力(kN)力(kN)值 长度(m)度(度)力(kN)力(kN)10.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00020.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00030.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00040.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00050.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00060.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.00070.0000.000抗拉力0.0000.0000.0000.000862.00010.800抗拉力20.00028.42115.8308.567962.00010.800抗拉力20.00030.51215.5079.1391062.00010.800抗拉力20.00032.48015.1849.6661162.00010.800抗拉力20.00034.34714.86110.1561262.00010.800抗拉力20.00036.13014.53810.6131362.00010.800抗拉力20.00037.83914.21511.0421462.00010.800抗拉力20.00039.48513.89211.4461562.00010.800抗拉力20.00041.07613.56911.8271662.00010.800抗拉力20.00042.61713.24612.1881762.00010.800抗拉力20.00044.11512.92312.5301862.00010.800抗拉力20.00045.57312.60012.8551962.00010.800抗拉力20.00046.99612.27713.1632062.00010.800抗拉力20.00048.38611.95413.4572162.00010.800抗拉力20.00049.74711.63113.7382262.00010.800抗拉力20.00051.08111.30814.0052362.00010.800抗拉力20.00052.39110.98514.2602462.00010.800抗拉力20.00053.67810.66214.5032562.00010.800抗拉力20.00054.94410.33914.7352662.00010.800抗拉力20.00056.19110.01614.9562762.00010.800抗拉力20.00057.4209.69315.1672862.00010.800抗拉力20.00058.6329.37015.3692962.00010.800抗拉力20.00059.8299.04715.5613062.00010.800抗拉力20.00061.0118.72415.7453162.00010.800抗拉力20.00062.1808.40015.9203262.00010.800抗拉力20.00063.3378.07716.0863362.00010.800抗拉力20.00064.4827.75416.2443462.00010.800抗拉力20.00065.6167.43116.3943562.00010.800抗拉力20.00066.7407.10816.5373662.00010.800抗拉力20.00067.8556.78516.6723762.00010.800抗拉力20.00068.9616.46216.8003862.00010.800抗拉力20.00070.0586.13916.9213962.00010.800抗拉力20.00071.1485.81617.0344062.00010.800抗拉力20.00072.2325.49317.1414162.00010.800抗拉力20.00073.3085.17017.2424262.00010.800抗拉力20.00074.3794.84717.3354362.00010.800抗拉力20.00075.4444.52417.4224462.00010.800抗拉力20.00076.5044.20117.5034562.00010.800抗拉力20.000