小學教學樓建設(shè)項目巖土結(jié)構(gòu)計算書

結(jié)構(gòu)計算書(方案設(shè)計)工程名稱：小學教學樓建設(shè)項目工程規(guī)模：小型目錄TOC\o"1-2"\h\u1、前言 11.1工程概況 11.2工程設(shè)計的主要任務(wù) 21.3設(shè)計依據(jù) 22、工程地質(zhì)條件 22.1地理位置及交通 22.2氣象、水文 22.3地形地貌 22.4地質(zhì)構(gòu)造 22.5地層巖性 22.6風化帶特征及基巖面起伏情況 32.7水文地質(zhì)條件 32.8水及土層對建筑材料腐蝕性評價 32.9不良地質(zhì)現(xiàn)象與場地的穩(wěn)定性 33、設(shè)計標準及參數(shù) 33.1設(shè)計標準 33.2巖土物理力學性質(zhì): 34邊坡工程地質(zhì)評價 54.1邊坡穩(wěn)定性評價 54.2支護形式 55計算 55.1土釘墻計算 55.2放坡計算 71、前言1.1工程概況巫溪縣尖山鎮(zhèn)尖山中心小學校（業(yè)主）擬在尖山鎮(zhèn)修建尖山小學教學樓建設(shè)項目。特委托重慶渝發(fā)建設(shè)有限公司對該項目進行設(shè)計。根據(jù)建設(shè)單位提供的工程地質(zhì)勘察任務(wù)書和擬建物平面布置圖所知，我司承接該項目基坑設(shè)計，現(xiàn)進入施工圖設(shè)計階段。邊坡分段設(shè)計，各段工程規(guī)模詳見下表：‘設(shè)計參數(shù)序號邊坡編號長度（m）最大高度（m）立面面積（㎡）邊坡分類支護形式備注1B1B324.45.5159.0土質(zhì)基坑1：1.5放坡2B3B413.92.541.0土質(zhì)基坑1：1.5放坡3B4B1024.47.0169.0土質(zhì)基坑1：1.5放坡4B5B88.52.420.0土質(zhì)基坑1：1.0放坡5B2B913.00.911.7土質(zhì)基坑1：1.0放坡6B1B1026.24.6118.0土質(zhì)基坑1：1.5放坡1.2工程設(shè)計的主要任務(wù)按業(yè)主要求，根據(jù)地質(zhì)勘察報告等基礎(chǔ)資料及現(xiàn)場踏勘情況，完成邊坡支護工程設(shè)計、提供文字說明及圖表資料。1.3設(shè)計依據(jù)1）《尖山小學教學樓建設(shè)項目工程地質(zhì)勘察報告（直接詳勘）》（重慶中科勘測設(shè)計有限公司2023年7月）2）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）；3）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)（2016年版）；4）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；5）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）；6）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）（2015年版）；7）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）8）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）9）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）；10）《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55001-2021）；11）《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》（GB55003

-2021）；12）《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55008-2021）；13）《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）；2、工程地質(zhì)條件2.1地理位置及交通擬建場地位于巫溪縣尖山鎮(zhèn)，緊鄰道路，交通方便。2.2氣象、水文氣象：勘察區(qū)屬亞熱帶濕潤季節(jié)氣候，氣候溫和，無霜期長，雨量充沛，四季變化明顯。年最低氣溫-2.5°C(1975年12月15日)，最高氣溫33.8°C(1965年8月28日)，年平均氣溫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。垂直氣候分帶明顯，高山與溝谷地帶溫差達10°C-14°C。全年霜期日達80天。每年五至九月為雨季，其降雨量占全年降雨量的80%；12月至次年2月為旱季；每年12月初至次年2月中旬為降雪期，最大降雪量約300mm。多年來平均降雨量為1100mm，最大年降雨量為1544.8mm，最小年降雨量為740.1mm，降雨多集中在5-9月份，1月份降雨量僅占全年降雨量1%左右，多年平均日降雨量114mm。水文:擬建場地附近無河流和水庫，場地地表水主要來源于大氣降水，根據(jù)環(huán)境地形分析在雨季大氣降水直接匯入場地，擬建場地整體地勢西側(cè)高，東側(cè)低，地表水易徑流排東側(cè)低洼地帶。2.3地形地貌場地位于巫溪縣尖山鎮(zhèn)，場地原始地形為巖溶地貌。場地現(xiàn)狀地形整體西側(cè)高，東側(cè)低，場地相對較平坦，地面坡角在3°～6°之間，場地東側(cè)6.3m為陡坎用重力式擋墻支擋。場地高程938.25m～939.89m之間，環(huán)境最大相對高差為1.64m。場區(qū)交通條件較好，已達到“三通”，施工條件較好。該場區(qū)內(nèi)土地已完成統(tǒng)一征收，紅線范圍內(nèi)已拆遷建筑。擬建場地西北側(cè)1.22m相鄰廁所，標高938.94m，采用條形基礎(chǔ)以填土為持力層，基礎(chǔ)埋深0.62m。擬建場地南側(cè)約9.0m相鄰混2-4，標高939.10m，采用條形基礎(chǔ)以填土為持力層，基礎(chǔ)埋深0.65m。2.4地質(zhì)構(gòu)造擬建場地位于尖山-巫溪向斜西南翼，勘察區(qū)附近巖層產(chǎn)狀22°∠64°，層面較平整，略呈波狀，貫通性較好，結(jié)合程度很差，屬軟弱結(jié)構(gòu)面。構(gòu)造裂隙主要有兩組：Ⅰ：產(chǎn)狀72o∠70o，一般延伸1.0m～5.0m，張開度一般1～3mm，裂面較平直，局部泥質(zhì)充填，裂隙間距0.5m～1.5m，結(jié)合很差，屬軟弱結(jié)構(gòu)面。Ⅱ：產(chǎn)狀300o∠69o，一般延伸1.0m～6.0m，張開度一般1～3mm，裂面較平整，閉合，局部泥質(zhì)充填，裂隙間距1m～4m，結(jié)合很差，屬軟弱結(jié)構(gòu)面。場地區(qū)域巖層、裂隙產(chǎn)狀是根據(jù)地形出露進行測量，在邊坡開挖過程中，場地的巖層及裂隙產(chǎn)狀可能出現(xiàn)變化，或出現(xiàn)新的裂隙，若發(fā)現(xiàn)隱覆不利外傾結(jié)構(gòu)面等異常情況時，應(yīng)及時通知地勘單位赴現(xiàn)場會同相關(guān)單位共同處理。2.5地層巖性經(jīng)鉆探揭示及場區(qū)實地調(diào)查，場區(qū)范圍內(nèi)主要土層為第四系全新統(tǒng)素填土、紅紅粘土，場地基巖為三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)石灰?guī)r層。各巖土層的主要工程地質(zhì)特征詳述如下：①素填土（Q4ml）：雜色，主要由紅粘土、碎石、砼組成，砼厚20cm。碎石含量約20-32%，粒徑2-160mm，硬質(zhì)物呈碎石狀，為中等風化石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)松散，稍濕，為新近人工拋填、填年約8年，為隨意性堆填，未經(jīng)分層碾壓。巖芯采取率大于65％，鉆探揭露厚度為0.20m（ZK7）～7.50m（ZK20），平均厚度為2.49m。場地內(nèi)該層分布較廣，結(jié)構(gòu)均勻差。②紅粘土（Q4el）：殘積成因，黃褐色，主要成份為紅粘土，局部粘土段含少量碎石子，韌性中等、干強度中等、中等壓縮性，可塑狀，稍有光澤、無搖振反應(yīng)，巖芯采取率大于90％。鉆探揭露厚度為3.60m（ZK1）～28.60m（ZK5），平均厚度為12.01m。場地內(nèi)該層分布較廣，結(jié)構(gòu)較均勻。③石灰?guī)r（T1d-M1）：淺灰色，微晶結(jié)構(gòu)，巖體裂隙較發(fā)育，裂隙多充填粘性土，巖體主要為灰?guī)r局部夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r，主要成份為碳酸鹽、白云石、方解石，巖體完整性差較破碎。巖面局部見蜂窩狀小溶孔，隱伏基巖面傾角大于30°巖溶強發(fā)育，巖芯較破碎，呈短柱狀、碎塊狀節(jié)長3～18cm，巖芯采取率大于65％。場地范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)均勻，分布穩(wěn)定，鉆探揭露厚度為4.73m～21.5m，層底未揭穿下限。2.6風化帶特征及基巖面起伏情況按《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ50/T-043-2016）規(guī)范并結(jié)合重慶地區(qū)經(jīng)驗，將場地鉆探深度范圍內(nèi)的基巖總體劃分為強風化帶和中等風化帶。強風化帶：巖芯破碎，呈碎塊狀。結(jié)構(gòu)和構(gòu)造大部已破壞，風化裂隙發(fā)育，巖石被裂隙分割成碎石塊，巖質(zhì)軟。小部分鉆孔有揭露。根據(jù)鉆孔揭示，強風化帶厚度一般0.3m（ZK17）～3.9m（ZK15）。中等風化帶：因巖體裂隙較發(fā)育，隱伏基巖面傾角大于30°巖溶強發(fā)育，巖芯多呈柱狀、短柱狀，少量呈塊狀，錘擊聲較清脆，巖石較破碎完整性差。基巖面與上覆土層呈不整合接觸，勘察區(qū)基巖界面整體起伏變化較小、局部較陡，界面坡度角在6°～82°之間，為侵蝕剝蝕的基巖界面。2.7水文地質(zhì)條件場地水文地質(zhì)條件較簡單，地下水按其特征可分為孔隙水和巖溶裂隙水兩種類型?？紫端罕緢龅厮缮r類地下水為孔隙水，主要分布儲存在第四系全新統(tǒng)填土和紅粘土，由于土層中的碎塊石含量不同，空間體分布差異大，地下水排泄條件好，隨季節(jié)變化大。擬建工程場地素填土透水層，紅粘土為弱透水層，場地地下水主要接受地表水、大氣降水的補給。經(jīng)抽完各孔內(nèi)水后間隔24小時以后再進行鉆孔靜止水位測量。經(jīng)測量各孔無水位，說明本場地在勘察深度范圍內(nèi)地下水貧乏。根據(jù)環(huán)境地形分析在雨季大氣降水直接匯入場地，但因場地整體地勢較西側(cè)高東側(cè)低，地表水易逕流向東側(cè)低洼地帶。場地局部土層較厚，可能存在上層滯水，雨季施工時應(yīng)做好防排、止水措施，采用機械鉆孔成樁時易產(chǎn)生縮徑、塌孔等現(xiàn)象，應(yīng)做好護壁措施。（2）巖溶裂隙水：主要存在于三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)地層中，該類地下水的含水巖層為海相沉積石灰?guī)r。其賦存條件受構(gòu)造和巖溶、裂隙影響，巖體中的裂隙較發(fā)育，裂隙局部充填粘性土，是地下水儲存、運移的主要通道。主要接受上層土體孔隙水補給，補給條件較好，動態(tài)變化大，富水量低等，地下水徑流作用較強，但因場地整體地勢較西側(cè)高東側(cè)低，巖溶裂隙水主要向東側(cè)逕流。2.8水及土層對建筑材料腐蝕性評價場地水主要來源于場地周邊居民生活用水散排、大氣降水，場地周邊無污染源，水文地質(zhì)條件簡單，場地環(huán)境類別屬Ⅲ類。參考《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001（2009版）第十二章第一節(jié)的有關(guān)規(guī)定判定，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，判定地表水及地下水對擬建建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。場地土層主要為素填土和紅粘土，周邊無污染水源流入場地，根據(jù)當?shù)亟ㄖ?jīng)驗，判定場地土層對混凝土有微腐蝕性，對鋼筋混凝土中鋼筋有微腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。2.9不良地質(zhì)現(xiàn)象與場地的穩(wěn)定性經(jīng)工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、鉆探表明，場地在鉆探深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)危巖、滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象；也未見斷層、軟弱夾層，古河道、墓穴、孤石、防空洞、土洞、溶洞、采空區(qū)等對工程不利的埋藏物。周場地自然邊坡未發(fā)現(xiàn)開裂、滑移現(xiàn)象，據(jù)調(diào)查也無滑坡史，周圍建筑物基本穩(wěn)定。根據(jù)地面調(diào)查和鉆孔揭露確定場地隱伏基巖面傾角大于30°，相鄰鉆孔間存在臨空面且基巖面相對高差大于5m，場地巖溶發(fā)育程度為強發(fā)育。3、設(shè)計標準及參數(shù)3.1設(shè)計標準邊坡分段設(shè)計，邊坡分段詳見平面布置圖，各段邊坡工程安全等級、工程規(guī)模、重要性系數(shù)、使用年限、安全系數(shù)及荷載工況詳見下表設(shè)計參數(shù)序號邊坡編號長度（m）最大高度（m）坡頂荷載（kPa）最大使用年限安全等級安全系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)備注1B1B324.45.520KPa/層*42.0一級1.251.102B3B413.92.510.02.0二級1.201.003B4B1024.47.010.02.0一級1.251.104B5B88.52.410.02.0三級1.150.905B2B913.00.910.02.0三級1.150.906B1B1026.24.610.02.0二級1.201.00采用天然工況為設(shè)計工況；荷載：側(cè)向巖土壓力，坡頂建筑荷載取值20KPa/層，其他荷載10KPa；3.2巖土物理力學性質(zhì):巖土物理力學性質(zhì)詳見下表表4.5-1巖土體參數(shù)建議值序號項目單位①素填土②紅粘土③-1強風化石灰?guī)r③-2中等風化石灰?guī)r取值原則1重度天然kN/m320.8*17.20*24.5*26.2*根據(jù)巖土體測試成果,按《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ50/T-043-2016）第10.2.4、10.2.5、10.2.6中的公式統(tǒng)計。飽和kN/m321.2*18.00*25.2*26.5*2抗壓強度標準值天然MPa///25.8飽和MPa///19.93抗剪強度標準值天然C（kPa）8*33.89//根據(jù)巖土實驗并地方經(jīng)驗確定。φ（°）28°*12.43//飽和C（kPa）5*26.30//φ（°）23°*10.31//4基底摩擦系數(shù)/0.20*0.25*0.45*0.60*巖土與基底摩擦系數(shù)根據(jù)《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016，附錄G，并結(jié)合地方經(jīng)驗確定。5巖土體與錨固體極限粘結(jié)強度標準值（kPa）/42*180*760*6負摩阻力系數(shù)////負摩阻力系數(shù)根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008表5.4.4-1，并結(jié)合地方經(jīng)驗確定。7臨時邊坡允許率（≤8m）/1:1.501:1.251:1.001：0.55邊坡坡率值參照GB50330-2013表14.2.1、14.2.2并結(jié)合地方經(jīng)驗確定。永久邊坡允許率（≤8m）/1:1.751:1.501:1.251：0.758水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)MN/m48*22*80*/巖土體水平抗力系數(shù)參照《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016表10.3.8-1和表10.3.8-2并結(jié)合地方經(jīng)驗確定。9巖體水平抗力系數(shù)MN/m3///270*10壓縮模量（MPa）/6.00//根據(jù)地方經(jīng)驗確定。11地基承載力特征值（kPa）/155400*4597根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》DBJ50-047-2016和《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016,巖質(zhì)地基承載力特征值由地基極限承載力標準值乘以折減系數(shù)0.33確定；地基極限承載力標準值由單軸抗壓強度乘以地基條件系數(shù)確定；地基條件系數(shù)：石灰?guī)r取0.7；單軸抗壓強度：石灰?guī)r采用飽和值進行計算。土質(zhì)地基承載力特征值由地基極限承載力標準值乘以折減系數(shù)0.50確定；地基極限承載力標準值由《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016第10.4.3節(jié)確定。12鉆孔灌注樁的極限側(cè)阻力標準值（kPa）/55*160*220*樁的極限側(cè)阻力和極限端阻力根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008表5.3.5-1和5.3.5-2，并結(jié)合地方經(jīng)驗確定。13鉆孔灌注樁的極限端阻力標準值（kPa）/400*1600*7500*備注1、表中“*”號代表地方經(jīng)驗值。4邊坡工程地質(zhì)評價4.1邊坡穩(wěn)定性評價場地按設(shè)計標高整平將形成三段邊坡，邊坡平面位置詳見平面布置圖，各段邊坡破壞模式如下表所示；基坑穩(wěn)定性分析序號邊坡編號長度（m）最大高度（m）邊坡分類穩(wěn)定性分析支護形式備注1B1B324.45.5土質(zhì)基坑基巖埋置較深，邊坡沿巖土界面整體滑移的可能性小。填土與紅粘土界面較平緩開挖后不會沿填土與紅粘土界面滑移，但直立開挖，邊坡形成后易沿填土內(nèi)部產(chǎn)生圓弧形滑動。1：1.5放坡2B3B413.92.5土質(zhì)基坑1：1.5放坡3B4B1024.47.0土質(zhì)基坑1：1.5放坡4B5B88.52.4土質(zhì)基坑1：1.0放坡5B2B913.00.9土質(zhì)基坑1：1.0放坡6B1B1026.24.6土質(zhì)基坑1：1.5放坡4.2支護形式1:B1B3段、B3B4段、B4B10段、B10B1段：1：1.5放坡坡面60mmC25噴射砼封面,B5B8段、B2B9段：1：1.0放坡坡面60mmC25噴射砼封面；2：坡頂設(shè)置截水溝，坡腳設(shè)置臨時排水溝，基坑排水方式為利用建筑集水坑集水明排。排水坡度要求不得低于0.3%；3：坡頂設(shè)置臨時欄桿，欄桿具體做法由業(yè)主自行決定，要求最上排橫梁離地面高度不得小于1.2m，最下排橫梁要求離地面高度不得高于0.6m。坡頂安全護欄，護欄高度不得低于1.1m。坡頂設(shè)置輕質(zhì)安全護欄桿，防護欄桿必須牢固、安全，高度不應(yīng)低于1.1m。防護欄桿最薄弱處承受的最小水平推力應(yīng)不小于1.5KN/m。如建筑有明確要求則參照建筑要求；4：邊坡開挖必須分段分層跳槽逆作法施工；5：本圖應(yīng)結(jié)合平場圖使用，施工前根據(jù)建筑設(shè)計意圖復(fù)核基坑設(shè)計坐標計標高等相關(guān)參數(shù)，若設(shè)計標高與建筑設(shè)計標高或者現(xiàn)狀實際變高不符時，應(yīng)及時向參見各方反饋信息，會同處理，施工前應(yīng)查明已建道路官網(wǎng)管線的具體位置及埋深，并將復(fù)查結(jié)果反饋給個參見單位分析基坑開挖對官網(wǎng)管線的影響；6:坡頂3米范圍內(nèi)嚴禁任何形式的堆載；7：其余未盡事宜參照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。5計算5.17-7剖面北側(cè)放坡計算設(shè)計單位：XXX設(shè)計院設(shè)計人：XXX設(shè)計時間：2023-12-2513:08:24[支護方案]天然放坡支護[基本信息]規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012支護結(jié)構(gòu)安全等級一級支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.10基坑深度h(m)6.800放坡級數(shù)1超載個數(shù)1[放坡信息]坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)10.0006.8001.500[超載信息]超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.00015.00010.500條形[土層信息]土層數(shù)2坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)15.000外側(cè)水位深度(m)15.000[土層參數(shù)]層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內(nèi)摩擦角與錨固體摩黏聚力內(nèi)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[設(shè)計結(jié)果][整體穩(wěn)定驗算]天然放坡計算條件:計算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法穩(wěn)定計算合算地層考慮孔隙水壓力:否基坑底面以下的截止計算深度:0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步長:5.00m條分法中的土條寬度:0.40m整體穩(wěn)定安全系數(shù):1.20天然放坡計算結(jié)果:道號整體穩(wěn)定安全半徑圓心坐標圓心坐標是否系數(shù)計算值R(m)Xc(m)Yc(m)滿足12.5596.3757.57211.571滿足21.96011.4814.19710.686滿足5.27-7剖面南側(cè)放坡計算設(shè)計單位：XXX設(shè)計院設(shè)計人：XXX設(shè)計時間：2023-12-2221:15:03[支護方案]天然放坡支護[基本信息]規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012支護結(jié)構(gòu)安全等級一級支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.00基坑深度h(m)5.900放坡級數(shù)1超載個數(shù)3[放坡信息]坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)10.0005.9001.500[超載信息]超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.0005.0009.000條形280.0000.0005.00014.000條形360.0000.0006.00019.000條形[土層信息]土層數(shù)2坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)20.000外側(cè)水位深度(m)20.000[土層參數(shù)]層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內(nèi)摩擦角與錨固體摩黏聚力內(nèi)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[設(shè)計結(jié)果][整體