邊坡設(shè)計計算書

1、CHINA三花 香山雅苑邊坡設(shè)計計算書User2009-12-22在此處鍵入文檔的摘要。摘要通常是對文檔內(nèi)容的簡短總結(jié)。在此處鍵入文檔的摘要。摘要通常是對文檔內(nèi)容的簡短總結(jié)。目錄一、設(shè)計依據(jù)3二、工程概況3三、場地條件41.地質(zhì)構(gòu)造及地層分布42.邊坡穩(wěn)定性評估6(a)局部邊坡穩(wěn)定性6(b)整體斜坡穩(wěn)定性63.特征邊坡選擇6四、邊坡穩(wěn)定分析71.邊坡土體設(shè)計參數(shù)72.邊坡設(shè)計工況73.邊坡分析方法8(a)Bishop法8(b)Janbu法8(c)Morgenstern-Price法（簡稱M-P法）10五、設(shè)計參數(shù)選擇111.邊坡設(shè)計參數(shù)選取112.錨桿設(shè)計參數(shù)選擇12六、設(shè)計荷載工況12七、設(shè)

2、計計算121.錨桿錨釘設(shè)計驗算方法12八、計算結(jié)果14附邊坡分析結(jié)果：1518-18剖面分析結(jié)果：1519-19剖面計算結(jié)果：20一、 設(shè)計依據(jù)（1）浙江省華夏工程勘察院提供的三花香山雅苑巖土工程勘察報告三花南巖美塾玫瑰園巖土工程勘察報告；（2）浙江有色提供的浙江三花置業(yè)有限公司三花香山雅苑地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告；（3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)；（4）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204-2002)；（5）建筑地基工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50202-2002)；（6）建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330-2002）；（7）錨桿噴射混凝土支護(hù)設(shè)計規(guī)范（GB 50

3、086-2001）（8）巖土錨（索）技術(shù)規(guī)程（CECS 22：2005）（9）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)；（10）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50003-2001)；（11）浙江三花置業(yè)有限公司提供的設(shè)計資料和工程總平面圖等；（12）其它有關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)程。二、 工程概況三花·香山雅苑位于城關(guān)鎮(zhèn)下禮泉村104國道的北側(cè)，場地南側(cè)緊鄰浙江三花股份公司四分廠。原有自然斜坡和附近已建建筑物穩(wěn)定，歷史上沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的記載，現(xiàn)場調(diào)查也未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，因此，現(xiàn)狀評估認(rèn)為該地區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險性小。但該地區(qū)，雨量充沛，日照充足，溫暖濕潤，510月多熱帶風(fēng)暴及

4、臺風(fēng)，年均4.7次，79月最盛，常伴有暴雨，易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。擬建11幢56層住宅樓和1幢2層物管用房。建筑結(jié)構(gòu)均為磚混結(jié)構(gòu)，條基基礎(chǔ)，建筑物重要性等級為二級。擬建場地位于丘陵坡腳與河谷沖擊盆地的交接處，地勢南低北高，地面高程46.6775.15米，邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好，坡度11°20°，場地西部和北部已建民房均未發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降等失穩(wěn)現(xiàn)象。本工程中，8#、9#、10#、11#樓是挖方、其余地段以填方為主。特別是北部四幢樓房基礎(chǔ)開挖深度達(dá)57米，對開挖后的邊坡應(yīng)及時進(jìn)行加固處理，否則可能引起坡上土層滑移和蠕動。7#樓區(qū)域則需填方近5米高的回填土，需對回填土進(jìn)行處理，否則極易引

5、起樓體區(qū)域填土的整體滑移和蠕變。三、 場地條件1. 地質(zhì)構(gòu)造及地層分布根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查與區(qū)域地質(zhì)資料，該地區(qū)出露的地層有白堊系下統(tǒng)朝川組（K1c）砂礫巖夾粉砂質(zhì)泥巖、第三系上新統(tǒng)嵊縣組（N2s）玄武巖、第四系洪坡積（pl-dlQ）含礫粉質(zhì)粘土或礫砂混粘性土。區(qū)域構(gòu)造上，本地區(qū)屬華南褶皺系（I2）浙東南褶皺帶（II3）之麗水寧波隆起構(gòu)造單元（III8），處于麗水余姚深大斷裂帶的南東部。由于斷裂均為中生代以前形成，年代久遠(yuǎn)，加上新構(gòu)造運(yùn)動微弱，因此區(qū)內(nèi)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對場地穩(wěn)定性影響輕微。據(jù)史料記載，新昌及鄰近的嵊州一帶自公元89年至1990年共發(fā)生過有感地震37次，其中嵊州市歷史最高震級為4.5級，發(fā)生

6、于1845年11月13日，最新的一次有感地震為1998年8月17日發(fā)生于嵊州新市（位于新昌縣城北西約10km）的4.0級地震，但均未成災(zāi)。另據(jù)1：400萬中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001），場地所處區(qū)域地震動峰值加速度<0.05g（g重力加速度），相應(yīng)的地震基本烈度小于VI度。地震活動總的特點是強(qiáng)度較弱，頻度低。場地區(qū)域穩(wěn)定性良好，屬地殼較穩(wěn)定區(qū)域。場地埋深15米范圍內(nèi)均為第四系土層。根據(jù)其物理力學(xué)特征可分為5大層、8亞層。-1素填土：黃灰色，稍濕，松散稍密，由粘性土和碎石、礫石組成，含有少量塊石。-2耕植土：灰色，黃灰色，稍濕，松散，以粘性土為主，含少量礫石和植物根莖。全

7、場分布。厚度0.81.4米。-3素填土：黃灰色，稍濕，稍密，以粘性土為主，含少量礫石。僅見于Z37鉆孔。厚度1.1米。-4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，黃灰色，流塑，僅見于Z37鉆孔（暗塘）。厚度1.6米。含礫粘性土：黃灰色，灰褐色，可塑，局部軟塑，由含礫粘土、含礫粉質(zhì)粘土組成，塑性指數(shù)變化較大，12.721.7。礫石含量9.223.8%，礫徑一般220mm。含礫粘性土在場地北部連續(xù)分布，在場地中部和南部則不連續(xù)分布。厚度05.9米。粘土-粉質(zhì)粘土：黃灰色、灰褐色，可塑，局部地段軟塑，粘土與粉質(zhì)粘土在水平方向上相互過渡、交替分布。該層中偶見礫石。該層分布較廣。厚度1.24.5米。含礫粘性土：灰褐色、黃

8、灰色，可塑，局部軟塑，一般含礫4.420.7%，局部礫石含量增加，過渡為粘性土混礫砂，粘性土混礫砂多呈薄層狀夾層出現(xiàn)。礫石直徑一般在220mm之間，最大50mm左右，次棱角形。含礫粘性土的塑性指數(shù)變化較大，12.623.2.全場分布，厚度1.26.2米。礫砂混粘性土：褐灰色、黃灰色，中密，礫石含量不均勻，一般在2550%之間，局部在16.525.0%及50.079.5%之間，過渡為含礫粘性土和角礫混粘性土。礫石直徑一般在240mm之間，最大粒徑在130mm以上。礫石的巖性以玄武巖為主，砂巖次之，質(zhì)較硬。該層全場分布，控制厚度3.010.8米。2. 邊坡穩(wěn)定性評估勘察范圍內(nèi)未見不良地質(zhì)作用。特殊

9、性巖土有軟土、混合土、填土，在場地內(nèi)均有分布。軟土，-4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，屬高壓縮性軟粘土，系暗塘的產(chǎn)物，僅見于Z37鉆孔。承載力低，沉降量大，做淺基礎(chǔ)時應(yīng)予以挖除。混合土，礫砂混粘性土是沖洪積成因的混合土，從顆粒成果分析，有一定變化；但從動探試驗成果分析，礫砂混粘性土的土質(zhì)還比較穩(wěn)定，其下無軟弱下臥層，層位穩(wěn)定，厚度較大，對建筑的基礎(chǔ)無不良影響。填土，-1素填土，僅零星地分布在Z29、Z37鉆孔，素填土的成份以粘性土為主，含少量礫石，回填時間再三年以上。-1層在基礎(chǔ)開挖深度內(nèi)；-3素填土在其下有-4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，做基礎(chǔ)時需要一起挖除。(a) 局部邊坡穩(wěn)定性由區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件可知，擬建區(qū)建筑物

10、將依山就勢成臺階狀布置，根據(jù)場地地層分布情況，開挖邊坡均為土質(zhì)邊坡，由于土層總體呈可塑狀，強(qiáng)度和密實性一般，邊坡開挖易引發(fā)土層滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，這在玄武巖臺地周邊是常見的地質(zhì)災(zāi)害類型，因此建設(shè)中因邊坡開挖（含外側(cè)填方邊坡），引發(fā)土層滑坡的可能性中等，地質(zhì)災(zāi)害危險性中等。(b) 整體斜坡穩(wěn)定性由于場地洪坡積土層厚度較大，雖然在自然狀態(tài)下斜坡穩(wěn)定性較好，未發(fā)生斜坡變形等地質(zhì)災(zāi)害隱患，但當(dāng)斜坡前緣開挖較高，并在開挖形成平臺上建設(shè)加載時，一方面增加了斜坡荷載，另一方面受下部全風(fēng)化層地下水活動較強(qiáng)的影響，在全強(qiáng)風(fēng)化基巖界面形成了一個不穩(wěn)定的界面，對斜坡整體穩(wěn)定性不利，在連續(xù)強(qiáng)降雨作用下，整個斜坡有發(fā)生整體

11、蠕滑的可能，這不僅影響建設(shè)區(qū)本身的安全，也將威脅下方三花股份有限公司及上部下禮泉規(guī)劃新村的安全，其地質(zhì)災(zāi)害危險性中等。綜上所述，若邊坡開挖不當(dāng)或者對開挖后的邊坡不進(jìn)行加固處理，邊坡發(fā)生活潑或崩塌乃至整個斜坡發(fā)生蠕滑的可能性較大。3. 特征邊坡選擇四、 邊坡穩(wěn)定分析1. 邊坡土體設(shè)計參數(shù)土體特性參數(shù)選擇穩(wěn)依據(jù)工程地質(zhì)報告并結(jié)合工程經(jīng)驗綜合確定。計算模型中邊坡剖面的地形線從場地地形圖上量取、計算而得，巖層依據(jù)地質(zhì)鉆孔資料確定，地下水分布按最不利考慮。層 號巖土名稱容重(g/cm3)內(nèi)聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(°)含礫粘性土1.842312粘土-粉質(zhì)粘土1.842313含礫粘性土1.842

12、413礫砂混粘性土1.9030圓礫2.0038粘性土混礫砂2.02015全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖1.91025強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖2.01535中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖2.52040回填土2.30302. 邊坡設(shè)計工況荷載選擇，主要考慮外部荷載為已建及待建房屋重量，設(shè)計選取每層建筑的荷載為20kN/m2。設(shè)計分析時主要選擇以下幾個工況：1.未加邊坡治理措施時的坡體的穩(wěn)定性；2.加設(shè)邊坡治理措施后的穩(wěn)定性；3.施工中可能的危險工況，包括各級開挖過程中可能的危險工況。3. 邊坡分析方法(a) Bishop法(b) Janbu法(c) Morgenstern-Price法（簡稱M-P法）五、 設(shè)計參數(shù)選擇根據(jù)邊坡分析

13、結(jié)果，再根據(jù)工程實際情況和經(jīng)驗，對特征邊坡設(shè)計采取不同的加固措施，并進(jìn)行如下參數(shù)的選取和驗算。1. 邊坡設(shè)計參數(shù)選取本次設(shè)計各邊坡設(shè)計選擇參見設(shè)計cad圖紙，對一號邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨桿。預(yù)應(yīng)力錨桿采用25鋼筋，預(yù)應(yīng)力錨桿孔徑150mm，孔內(nèi)注漿采用M30純水泥漿。對于1號邊坡，預(yù)應(yīng)力錨桿與水平面夾角為35°(其中，K25+56.646至K25+81.854段第二排梁節(jié)點處預(yù)應(yīng)力錨桿傾角為25°)，預(yù)拉應(yīng)力40kN；對于3號邊坡，預(yù)應(yīng)力錨桿與水平面夾角為30°，預(yù)拉應(yīng)力40kN。土釘采用22鋼筋，孔徑100mm，孔內(nèi)注漿采用M30純水泥漿。對于1號邊坡，土釘與水平面夾

14、角為25°；對于3號邊坡，土釘與水平面夾角為20°。預(yù)應(yīng)力錨桿及土釘具體布置和構(gòu)造見施工詳圖。土釘施工：（1）孔深誤差小于50mm，孔徑為100mm，誤差小于5mm，土釘保護(hù)層厚度為30mm，土釘位置誤差小于100mm；（2）土釘孔成孔后應(yīng)立即按設(shè)土釘，防止塌孔，土釘孔內(nèi)注漿用M20純水泥漿，水灰比0.5，終了注漿壓力不小于0.3MPa；（3）土釘采用22鋼筋，鋼筋應(yīng)平直、無銹、無油，其上每隔1.5m安裝定位器以保證保護(hù)層的厚度。（4）噴射混凝土強(qiáng)度等級為C20，水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥；（5）鋼筋網(wǎng)雙向均應(yīng)搭焊接，并與縱、橫梁連接。2. 錨桿設(shè)計參數(shù)選擇錨桿桿體的

15、抗拉安全系數(shù)，由于是永久預(yù)應(yīng)力錨桿，最小安全系數(shù)取1.8；錨桿的軸向拉力設(shè)計值??；鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（），取； 錨桿錨固體的抗拔安全系數(shù)，該工程屬錨桿損壞的危害程度大，會構(gòu)成公共安全問題，且為永久錨桿，故取安全系數(shù)為2.2；錨桿或單元錨桿的軸向拉力設(shè)計值（）錨桿錨固段長度（m），經(jīng)驗選擇，選取錨桿錨固段長度為8m；錨固段注漿體與地層間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，錨固土層為軟塑粘性土，取錨固段注漿體與土層的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30kPa；錨固段注漿體與筋體間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，由于錨桿選取螺紋鋼筋，故粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值選取2.0MPa；錨桿錨固段的鉆孔直徑（mm），設(shè)計選取0.1m；鋼筋或鋼絞線的直徑（mm），設(shè)計

16、選取HRB335普通螺紋鋼筋，直徑25mm；采用2根或2根以上鋼筋或鋼絞線時，界面的粘結(jié)強(qiáng)度降低系數(shù)，取0.60.85；錨固長度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)，查規(guī)范根據(jù)錨固長度8m選取=1.0； 六、 設(shè)計荷載工況七、 設(shè)計計算1. 錨桿錨釘設(shè)計驗算方法根據(jù)工程概況及，程勘察地質(zhì)條件，以及工程要求、錨固地層性質(zhì)、錨桿承載力、錨桿長度、現(xiàn)場條件、施工方法等因素綜合考慮確定不同邊坡區(qū)域應(yīng)用不同的錨桿設(shè)計方案。所設(shè)計錨桿的軸向拉力設(shè)計值，錨固段長度，自由段長度，注漿體，均根據(jù)錨桿噴射混凝土支護(hù)設(shè)計規(guī)范（GB 50086-2001）要求設(shè)計，其中需驗算錨桿體和錨固體截面。l 鋼錨桿桿體的截面面積應(yīng)按下式確定：

17、或 錨桿桿體的抗拉安全系數(shù)；錨桿的軸向拉力設(shè)計值（）；、鋼筋、鋼絞線的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（）。l 錨固段長度驗算錨桿或單元錨桿的錨固段長度可按下式估算，并取其中的較大值：錨桿錨固體的抗拔安全系數(shù)；錨桿或單元錨桿的軸向拉力設(shè)計值（）錨桿錨固段長度（m）錨固段注漿體與地層間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；錨固段注漿體與筋體間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；錨桿錨固段的鉆孔直徑（mm）；鋼筋或鋼絞線的直徑（mm）；采用2根或2根以上鋼筋或鋼絞線時，界面的粘結(jié)強(qiáng)度降低系數(shù)，取0.60.85；錨固長度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)；鋼筋或鋼絞線根數(shù)。計算中所有參數(shù)選取均按第條中所選取計算參數(shù)取值。2. 擋墻設(shè)計驗算方法擋墻設(shè)計驗算主要包括傾覆穩(wěn)

18、定性驗算、滑動穩(wěn)定性驗算、地基承載力驗算以及墻身強(qiáng)度驗算（下述未給出墻身強(qiáng)度驗算公式）。·傾覆穩(wěn)定性驗算 土壓力作用點離墻踵的高度；擋墻重心離墻趾的水平距離；基底的水平投影寬度。·抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 擋土墻每延米自重；擋土墻基底的傾角；擋土墻墻背的傾角；土對擋土墻墻背的摩擦角；土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)。·整體滑動穩(wěn)定性驗算采用圓滑滑動面法進(jìn)行驗算。按下式進(jìn)行驗算：起有利作用的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；起不利作用的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。·地基承載力驗算偏心荷載作用下相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值；基礎(chǔ)底面的地抗矩；對于墻趾有：對于墻踵有：對基礎(chǔ)

19、整體：·基底合力的偏心距穩(wěn)定力系對墻趾的總力矩；傾覆力系對墻趾的總力矩；作用在基礎(chǔ)底面上的總垂直力。·基底下受力層范圍內(nèi)有軟弱下臥層軟弱下臥層頂面處附加壓力設(shè)計值；軟弱下臥層頂面處土的自重壓力；軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力設(shè)計值。八、 計算結(jié)果l 1號邊坡錨桿驗算結(jié)果錨桿界面面積驗算：錨桿錨固長度驗算驗算結(jié)果滿足要求。經(jīng)計算，所設(shè)計的邊坡處理方案滿足安全穩(wěn)定的要求。l 3號邊坡錨桿驗算結(jié)果錨桿界面面積驗算：錨桿錨固長度驗算驗算結(jié)果滿足要求。l 2號邊坡?lián)鯄︱炈憬Y(jié)果驗算時土層信息根據(jù)工程地質(zhì)勘查報告選取，主要為、兩層。 a b圖4：2號坡典型剖面圖斷面編號滑移驗算

20、傾覆驗算地基驗算基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）換填土下地基土承載力（kPa）斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算一級擋墻基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）換填土下地基土承載力（kPa）斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）換填土下地基土承載力（kPa）注：素混凝土抗壓強(qiáng)度>300kPa。l 4號邊坡?lián)鯄︱炈憬Y(jié)果圖5：4號坡典型剖面圖斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力

21、（kPa）斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算右基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）l 5號邊坡?lián)鯄︱炈憬Y(jié)果圖6：5號坡典型剖面圖斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）斷面編號滑移驗算傾覆驗算地基驗算左基底偏心距墻趾處承載力（kPa）墻踵處承載力（kPa）地基平均承載力（kPa）附邊坡分析結(jié)果：18-18剖面分析結(jié)果：附圖1：原始山體最不利滑裂面附表1：穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)地下水位線與地表線相同Bishop1.219Janbu1.173Morgensternprice

22、1.229附圖2：建成后最不利滑裂面附表2：穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)地下水位線與地表線相同Bishop2.053Janbu1.963Morgensternprice2.051附圖3：原有民房前最不利滑裂面（一號邊坡，第一計算工況）附圖4：原有民房前最不利滑裂面（一號邊坡，第二計算工況）附表3：原有民房前（一號邊坡）穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)（第一計算工況）安全系數(shù)（第二計算工況）地下水位線與地表線相同Bishop1.1631.165Janbu1.0321.013Morgensternprice1.1631.165注：第一計算工況：現(xiàn)存民房荷載+待建房屋荷載+道路開挖后

23、地形+部分路面荷載第二計算工況：現(xiàn)存民房荷載+待建房屋荷載+道路開挖后地形+部分路面荷載+裂縫荷載（假定已建民居山后坡上有裂縫）附圖5：8號樓最不利滑裂面（2號邊坡，第一計算工況）附圖6：8號樓最不利滑裂面（2號邊坡，第二計算工況）附表4：8號樓（2號邊坡）穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)（第一計算工況）安全系數(shù)（第二計算工況）地下水位線與地表線相同Bishop1.1641.103Janbu1.0651.089Morgensternprice1.1641.103附圖7：3號樓最不利滑裂面（3號邊坡，第一計算工況）附圖8：3號樓最不利滑裂面1（3號邊坡，第二計算工況）附圖9：3號樓最不利滑裂面2（3號邊坡，第二計算工況）附表5：3號樓（3號邊坡）穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)（第一計算工況）滑裂面1安全系數(shù)（第二計算工況）滑裂面2安全系數(shù)（第二計算工況）地下水位線與地表線相同Bishop1.4401.3471.385Janbu1.3101.2501.253M-P1.4401.3541.436附圖10：10號樓最不利滑裂面（4號邊坡，第一計算工況）附圖11：10號樓最不利滑裂面（4號邊坡，第二計算工況）附表6：穩(wěn)定性計算結(jié)果地下水位計算方法安全系數(shù)（