殯儀館綜合大樓外堡坎邊坡加固工程施工圖設計

結構計算書

目錄

目錄

1工程概況.....................................................-1-

2設計依據及設計規范..........................................-1-

2.1設計依據................................................-1-

2.2設計遵循的主要規范.....................................-1-

3地質情況及設計參數...........................................-2-

3.1地形地貌................................................-2-

3.2地層巖性...............................................-2-

3.3地質構造...............................................-3-

3.4水文地質條件...........................................-4-

3.5設計參數...............................................-4-

4邊坡破壞模式及穩定性分析....................................-5-

5設計標準及治理方案...........................................-8-

5.1設計標準................................................-8-

5.2支護結構削...........................................-9-

5.2.11-1剖面支護樁計算.................................-9-

5.2.22-2剖面支護樁計算................................-24-

5.2.33-3剖面支護樁計算................................-48-

5.2.44-4剖面支護樁計算...............................-48-

5.2.5樁的錨固段長度計算...............................-89-

目錄

5.2.6錨桿結構計算-90-

殯儀館綜合大樓外堡坎邊坡加固工程施工圖設計結構計算書

結構計算書

1工程概況

殯儀館（甲方）擬對南岸區四公里江南殯儀館綜合大樓外堡坎邊坡進行加

固修建，擬加固的堡坎長度約90m,高度約7-14.8m。受甲方委托，我公司

對該段堡坎邊坡進行加固工程設計工作。

2設計依據及設計規范

2.1設計依據

⑴與業主簽訂的本項目的《建設工程設計合同》及《設計委托書》；

⑵重慶中科勘測設計有限公司提交的《重慶市江南殯儀館綜合大樓外堡

坎邊坡加固工程地質勘察任務（直接詳勘）》（2020年12月）；

⑶業主提供的工程范圍內1:500現狀地形圖；

2.2設計遵循的主要規范

Q）《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）;

⑵《建筑邊坡工程鑒定與加固技術規范》（GB50843-2013）;

⑶《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）（2015年版）；

⑷《砌體結構設計規范》（GB50003-2011）;

⑸其它相關的國家、地方和行業規范或標準等。

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3地質情況及設計參數

3.1地形地貌

建設場地屬于構造剝蝕丘陵地貌，整體位于斜坡地段，東南高西北低，

擬建工程位于中部地段。勘察范圍東側為江南殯儀館綜合大樓，西側、南側

為原始斜坡地段，北側為居民樓，勘察范圍內以既有擋墻為界，西側原始斜

坡地段地形一般坡角約10°~30°,東側為道路以及江南殯儀館綜合大樓，其

地形平坦。勘察范圍內地面高程在319.00-346.10m之間，相對高差

27.10m。

3.2地層巖性

據勘察報告，場地覆蓋第四系殘坡積粉質粘土(Q4el+dl)、素填土(Q4ml),

下伏基巖為侏羅系中下統自流井組(J1Z)泥巖、砂巖，由新至老分述如下：

(1)第四系全新統覆蓋層

①素填土：雜色，稍濕，松散~稍密，主要由砂、泥巖碎塊、粘性土等

堆填而成，硬物質一般粒徑10mm~2000mm左右，局部塊徑稍大，含量＞

25%。為周邊建筑修建時堆填，填齡大于3年。該層廣泛分布于整個場地，

揭露最大厚度為15.80m(ZK5X

②粉質粘土：褐色，可塑狀，干強度和韌性中等，無搖振反應，切面光

滑，為殘坡積成因。該層主要分布于素填土以下，分布不連續，本次鉆探揭

露最大厚度為2.750m(ZK8\

-------------不整合-----------------

(2)侏羅系中下統自流井組(J1-2Z)

②砂巖：黃色，主要由長石、石英及少量云母礦物組成，細~中粒結構,

中厚層狀構造，鈣泥質膠結，為場地主要巖石之一。

④泥巖：紫紅色，主要由粘土礦物組成，泥質結構，中厚層狀構造，含

砂質不均，為場地主要巖石之一。

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(3)基巖頂面埋深及風化帶特征

場地基巖起伏與現狀地形起伏基本一致，由東南向西北傾斜，基巖頂面

角度一般為10°~20°,局部基巖面較陡約20°~30%在鉆孔揭穿土層鉆孔中

顯示基巖埋深1.58(ZK10)~15.80m(ZK5\

按《工程地質勘察規范》(DBJ50-043—2016)將鉆探深度范圍內的基

巖劃分為強風化帶和中等風化帶。

強風化帶：巖芯呈碎塊狀、塊狀，局部呈短柱狀。巖質較軟，手可折斷,

裂隙較發育，該層厚度約0.30~2.60m。

中等風化帶：巖芯呈短柱狀、柱狀，巖質較硬，手不易折斷，巖體較完

整，在中風化帶中可見垂直裂隙，本次鉆探揭露最大中風化基巖厚度為

27.00m(ZK1\

3.3地質構造

場地位于南溫泉背斜西側，場地無基巖直接出露，在場地附近基巖出露

處測得場區內地層產狀為300260。，巖體結構類型，砂巖以巨厚層狀為主，

泥巖以薄層狀~中厚層狀為主；層面閉合狀，無膠結，無充填，砂巖、泥巖

層內層面結合一般，屬硬性結構面，砂巖與泥巖接觸的層面，結合差，為硬

性結構面。根據區域地質資料和現場調查，場區內及附近未發現活動性斷裂

從擬建場地通過跡象，場地穩定，地質構造簡單。

根據勘察報告，場地內裂隙不發育,主要見2組裂隙：J1:88°z70°,

延伸長度一般為1.0~5.0m張開度2~5mm局部充填鐵質裂隙間距3.0~

5.0m，結合差，為硬性結構面；J2:190°z73°,裂面較平直，多閉合，無

充填，延伸長度一般3.0~5.00m,張開度1~2mm,裂隙間距大于2.5m,

結合差，為硬性結構面。此兩組裂隙均發育于砂巖之中。

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3.4水文地質條件

場地地下水類型主要為斜坡土體中賦存的松散巖類孔隙水和下伏基巖中

的基巖裂隙水。從地形條件分析，場地地形為單面斜坡，地形坡角一般10°~

30°,有利于地表水、地下水排泄。從地層巖性條件分析，場地地表為素填土、

粉質粘土，素填土透水性較好，不利于地下水的貯存；粉質粘土透水性差，

分布不連續，且厚度較小；場地為砂、泥巖互層，砂巖為含水層，泥巖為隔

水層，具有一定的儲水條件。場地巖土層中的地下水易在巖土界面附近富集,

順巖土界面向西北側滲流排泄，對場地地下水的排泄疏干作用較強。

勘察期間，經對場地及附近的工程地質測繪，未見地下水滲出泉點，鉆

孔中均無地下水，表明勘察時，場地地下水貧乏。

經上述觀測、調查、分析，認為場地地下水受大氣降雨強烈控制，水位

變化大，場地受大氣降水補給，將經歷地下水豐富~貧乏~逐漸干枯的過程,

場地地下水受大氣降雨控制，將不斷經歷地下水豐富~貧乏~逐漸干枯的反

復過程；如間斷性降雨，或雨季地下水可能長期存在，而旱季地下水貧乏。

3.5設計參數

根據重慶中科勘測設計有限公司提交的《重慶市江南殯儀館綜合大樓外

堡坎邊坡加固工程地質勘察任務（直接詳勘）》（2020年12月）；場地巖土體

設計參數如下。

（1）素填土物理力學性質

素填土天然重度取19.0kN/m3（經驗值），飽和重度取20.0KN/m3（經

驗值），天然綜合內摩擦角取25°（經驗值）,飽和綜合內摩察角取20°（經驗

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值I

(2)粉質粘土物理力學性質

粉質粘土天然重度平均值為19.1kN/m3,天然狀態抗剪強度平均值：C

值24.0kpa,卬值10.71°,飽和狀態抗剪強度平均值:C值17.10kpa,卬值

8.53。。

(3)巖體的物理力學性質見下表所示。

\項目

巖石單軸地基承巖石

、巖土天然抗剪強度

天然抗壓強度(Mpa)載彈性水平

指標基底

重度力特征模量泊松抗力

摩擦

(KN/m值粘聚內摩(M比系數

天然飽和系數

3)fa(kPa力擦角Pa)MN/

)(Kpa)(°)m3

強風化

24.90----300*----0.35*----20*

泥巖

中風化26.8

24.903.782.1613231900.40*700*0.35*60*

泥巖1

強風化

24.0----500*--—0.35*——--30*

砂巖

中風化33.82870

24.030.3824.08842812400.55*0.24*240*

砂巖4*

帶"*”號的數值為經驗值。

本工程場地中等風化泥巖與砂巖巖體均為較完整巖體，為極軟巖、較軟巖，地基條件系

備注數取12,根據《建筑地基基礎設計規范》(DBJ50-047—2011),分項系數取0.33。

巖石與錨固體極限粘結強度標準值：中風化泥巖270kPa(經驗值)，中風化砂巖800kPa

(經驗值)。

4邊坡破壞模式及穩定性分析

根據勘察報告，目前擋墻底部出現拉了裂縫，擋墻頂以及道路均未出現

變形跡象。擋墻厚度未知，本次選擇2-2'、4-4'剖面對邊坡穩定性進行驗算,

不考慮擋墻的抵抗力。由于場地內巖土界面較陡，存在沿巖土界面失穩的可

能，邊坡穩定性驗算時，主要驗算沿巖土界面的穩定性。

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（1）計算方法

根據土體的破壞模式，選用《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）

A.0.3:折線形滑動面的邊坡可采用傳遞系數法隱式解，邊坡穩定性系數可按

下列公式計算(圖A.0.3):

〃〃二°(A.0.3-1)

Pi=+Z-N/冗(A.0.3-2)

5—i=cos?——9)—sin夕(，_1—6)tan(p.JFs(A,0.3-3)

7；=(G,.+Ghi)sin0j+Qicos0i(A.0.3-4)

=c,/z.+[(Gz+Ghi)coset-gsin0i-U.t]tan(p.t(A,0.3-5)

式中P：第n條塊單位寬度剩余下滑力(KN/m);

《一第i計算條塊與第i+1計算條塊單位寬度剩余下滑力（KN/m）;當屋

0（z<n）時取片=0;

（一第1?計算條塊單位寬度重力及其他外力引起的下滑力（kN/m）;

第，計算條塊寬度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/m）;

出一一第，-1計算條塊對第i計算條塊的傳遞系數；

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圖A.0.3折線形滑動邊坡傳遞系數法計算簡圖

注：在用折線形滑面計算滑坡推力時，應將公式(A.0.3-2)和公式

(A.0.3-3)中的穩定系數Fi替換為安全系數Fst,以此計算的Pn,即為滑坡

的推力。

(2)計算剖面的確定、計算工況的選取

本次計算，選取巖土界面較陡，土層較厚的2-2剖面和4-4剖面進行穩

定性驗算。

設計計算工況：

工況］I：自重+暴雨+地表荷載

(3)安全系數的確定

安全等級為一級，安全系數取1.35。

(4)抗剪強度參數的選用

根據勘察報告，潛在滑面的抗剪強度指標取值如下：巖土界面飽和內聚

力標準值取5.0kPa(經驗值\內摩擦角取19。(經驗值1填土體內部顏口

內摩擦角取20°。

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(5)計算結果

計算結果見表4-1，詳細過程見表4-2所示。

治理(支護)剩余下

計算剖面工況穩定系數Fs穩定性判別

滑力kN/m

2-21工況21.068基本穩定117.69

4-4,工況21.029欠穩定237.1

2-2'剖面穩定性計算過程

滑坡穩定性及剩余下滑力計算表穩定性系數Fs=106843密定性計宜使擊)

清體土P8加投向滑面怙聚滑面內摩乘除下滑力P,設計推力計箕

水平荷我出土體自重G1滑面長度滑面傾角下滑力Ti抗滑力Ri傳遞系數

塊號飽和重度街載力C,掇角6(kNm)當P,.I<0傳遞系數V乘!下滑力

面積V(n?)Q：(KH/m)(kN.m)Li(m)9.(o)(kNm)(kNtn)安全系數F”

(kNtn5)^OdJ/n)(kPa)(￡)時，取P.E(kNtn)

i10.5520.00105.000.0021L006.9759.405.0019.002719990240.89521S7.541.35091W1、

一、22.2020.0090.000.00----'"：4.2445.705.0019.00149620.9478410.031.35

348.4720.00135.000.005.7238.005.0019.00679.94328261.0232761.331.350.99

410.7320.0022.500.00一：-」2.2169.005.0019.00221.3540.310.14879(52.581.350.21一

527.4820.000.000.00549.603.125.005.0019.00-204.120.001.35117.69

4-4'剖面穩定性計算過程

滑坡穩定性及剩余下滑力計算表穩定性系數F/1.02884爵定性計算金擊)

滑體土附加豎向滑面咕聚滑面內摩乘除下滑力P,設計推力計篁

水平荷載巖土體自重G滑面長度滑面傾角下滑力Ti抗滑力Ri傳遞系數

跳號飽和重度荷載力C,擦角軋CkN/m)當Pg傳遞系數V剌余下滑力

面積V(m：)Q:aar/1n)(kNm)L,(m)9.(°)(kNm)(kNm)安全系數年：

(kNtn5)6：Wi?)(kPa)(°)時，取P”產0(kNm)

12.1320.000.0042.603.7842.305.0019.0028670.92400.001.350.9-1663

218.0720.000.00361.408.6132.005.0019.00191.51：二3：S0.920547.101.350.9：87.68

325.0220.000.00500.408.5223.505.0019.00199.53200610.990947.901.350.99132.93

4S5.3820.00492.000.001707.6017.3519.305.0019.00727.000.98310.001.35099

571.6720.00150.000.001433.4011.5821.305.0019.00575.17565.3'1.0040,6S.521.351.00,238.01

648.8820.000.000.009776019.1422.005.0019.0036622407800.964138.641.350.97302.SS

73.5820.000.000.0071.607.1516.605.0019.00-0.011.35一，

5設計標準及治理方案

5.1設計標準

⑴邊坡安全等級：邊坡防治工程等級為一級，永久邊坡。

⑵支護工程設計安全系數：對于安全等級為一級的永久邊坡，安全系數

取1.35;

⑶結構重要性系數：安全等級為二級時取19，安全等級為一級時取1.1；

⑷結構設計安全使用年限：永久工程，使用年限為50年;

⑸抗震設防：設防烈度6度，設計基本地震加速度0.05g;

⑹地面荷載：樁頂以上地面為道路，按照消防荷載30kpa進行考慮。

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5.2支護結構設計

根據地勘報告，擬加固擋墻巖土分界面較陡，存在沿巖土界面滑移可能,

但下滑力較小，該抗滑樁主要受主動土壓力控制，樁的內力和位移計算，采

用彈性地基梁法,嵌固段有土有巖石，土層段地基水平抗力系數采用"m法",

巖層段地基水平抗力系數采用"K法"，樁底支撐條件采用自由。采用理正巖土

軟件（6.5版）的‘抗滑樁設計"模塊中的"抗滑樁綜合分析"進行計算。

采用理正抗滑樁綜合分析進行計算時無法直接輸入下滑力的大小，通過

任意指定一個滑動面（滑動面高度同樁懸臂段長度）及滑動面參數，通過下

滑力調整系數對計算出的下滑力進行放大或縮小使其計算出的下滑力的水平

分力值與土壓力合力值的水平分力值一致，計算過程中刪除了滑動面及相關

參數等內容，只列出了計算結果。

5.2.11-1剖面支護樁計算

樁、板計算條件

1.總控制信息

路基型式路堤

地區類型一般地區

支護類型樁+板

結構重要性系數1.10

抗震設計烈度（度）—

配筋計算——

水平地震系數Kh——

水上地震角（度）——

水下地震角（度）—

重要性修正系數Ci—

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綜合影響系數Cz

2.坡線、土層和水位

1）坡線信息

坡線數3

坡線水平投影豎向投影坡線長坡線仰角荷載數

序號長(m)長(m)(m)(°)

115.1000.00015.1000.0001

20.0005.9005.90090.0000

311.0000.00011.0000.0001

坡線荷載：

荷載荷載類型P1P2X1(m)X2(m)

序號(kN,kN/m)(kN/m)

1-1分布力30.00030.0000.50014.000

3-1分布力30.00030.0001.0009.000

2）土層信息

樁頂地面橫坡無橫坡樁頂地面橫坡角（度）0.000

樁后橫坡角（度）0.000結構與土摩擦角（度）12.500

嵌固段以上土層數:2

序號地層地層重度浮重度粘聚力內摩擦等效內摩土摩阻計

算m,c,K承載KHnR

類型厚(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(°)擦角（°）力（kPa）方法

力(kPa)(MPa)

1萬層1.70024.200—500.00030.000—200.000

K法30.000600.0000.5000.30010.000

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2土層5.30019.000—0.00025.00025.000120.000

K法6.000120.000———

嵌固段土層數:3

序號地層地層重度浮重度粘聚力內摩擦等效內摩土摩阻計算m,c,K承

載KHr]R

類型厚(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(。)擦角(°)力(kPa)方法力(kPa)

(MPa)

1土層1.00019.400—17.1008.53030.000120.000m法14.000

120.000——---

2巖層1.50024.200—500.00030.000—200.000K法30.000

600.0000.5000.30010.000

3土層50.00024.200—1240.00033.84030.000800.000K法

240.0008428.000———

3）水位信息

非浸水地區，無水位信息

3.計算模型

1）樁前覆土模型：彈簧模型

橫向地基承載力計算建筑規范

4.滑坡推力相關信息

1）滑坡推力信息

滑坡推力分布類型矩形

計算目標按指定滑面計算推力

計算模型KT模型

安全系數K1.350

是否考慮動水壓力和浮托力X

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是否考慮坡面外的靜水壓力X

是否考慮承壓水的浮托力又

樁前剩余抗滑力水平分力(kN/m)0.000

1)滑面信息

13.1000.0003.1000.0005.00019.000

21.5000.4001.55214.9315.00019.000

37.0001.2007.1029.7285.00019.000

42.5000.7002.59615.6425.00019.000

512.0004.00012.64918.4355.00019.000

5.樁信息

1)樁基本信息

樁前地面以上長度(m)7.000

嵌固點深度(m)0.000

懸臂長度(m)7.000

嵌固長度(m)6.000

截面形狀矩形

樁寬b(m)1.250

樁高h(m)1.500

樁中心距(m)5.000

T型翼緣X

樁底支承條件校支

坡線數3

2)樁配筋信息

樁作用綜合分項系數1.10

樁混凝土強度等級C30

樁縱筋合力點到外皮距離(mm)100

樁容重(kN/m3)25.00

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樁縱筋級別HRB400

樁箍筋級別HRB335

6.板信息

1）板尺寸信息

樁間板類型直板

樁間板的種類數1

板的搭接長度（m）0.500

板類型號板厚（mm）板寬(m)板塊數

12000.60012

2）板配筋信息

板作用綜合分項系數1.000

混凝土強度等級C30

鋼筋合力點到邊緣距離（mm）25

板縱筋級別HRB400

板選筋鋼筋直徑14

7.結構上自定義荷載以及荷載組合

1）樁頂自定義荷載

樁頂自定義荷載數：0

2）樁荷載組合

［滑坡推力（一般）組合］

荷載號荷載名稱是否參與調整系數

1樁自重V1.000

2樁頂恒載V1.000

3樁頂活載V1.000

4樁后滑坡推力V1.000

［庫侖土壓力（一般）組合］

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荷載號荷載名稱是否參與調整系數

1樁自重V1.000

2樁頂恒載V1.000

3樁頂活載V1.000

4樁后主動土壓力V1.350

2）板荷載組合

［滑坡推力（一般）組合］

荷載號荷載名稱是否參與調整系數

1板后滑坡推力V1.000

［庫侖土壓力（一般）組合］

荷載號荷載名稱是否參與調整系數

1板后主動土壓力V1.350

抗滑動樁驗算

計算項目：抗滑樁綜合分析1

原始條件：

鋼筋混凝土配筋計算依據：《混凝土結構設計規范GB50010-2010》

第1種情況：滑坡推力（該剖面無滑坡推力）

第2種情況：庫侖土壓力（一般情況）

（一）樁身內力計算

按實際墻背計算得到：

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殯儀館綜合大樓外堡坎邊坡加固工程施工圖設計結構計算書

第1破裂角：0.000(度)

Ea=138.062(kN)Ex=134.790(kN)Ey=29.882(kN)作用點到嵌固點距離

Zy=3.627(m)

第1嵌固段地層計算方法:m法

第2嵌固段地層計算方法:K法

第3嵌固段地層計算方法:K法

背側——為擋土側；面側——為非擋土側。

背側最大彎矩=3742.081(kN-m)距離樁頂9.000(m)

面側最大彎矩=O.OOO(kN-m)距離樁頂0.000(m)

最大剪力=1806.279(kN)距離樁頂12.794(m)

最大位移=-46(mm)

第1道錨索水平拉力=105.762(kN)距離樁頂2.500(m)

第2道錨索水平拉力=74.370(kN)距離樁頂5.000(m)

點號距頂距離彎矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-45.870.000

20.2080.069-0.997-44.980.000

30.4170.554-3.990-44.100.000

40.6251.870-8.977-43.210.000

50.8334.845-21.894-42.330.000

61.04211.543-42.741-41.440.000

71.25022.792-65.583-40.560.000

81.45839.008-90.419-39.670.000

91.66760.606-117.251-38.790.000

101.87588.001-146.077-37.900.000

112.083121.609-176.898-37.020.000

122.292161.847-209.714-36.140.000

132.500209.129-244.525-35.250.000

142.708241.837-175.569-34.370.000

152.917282.421-214.369-33.490.000

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殯儀館綜合大樓外堡坎邊坡加固工程施工圖設計結構計算書

163.125331.296-255.165-32.610.000

173.333388.878-297.955-31.730.000

183.542455.583-342.740-30.860.000

193.750531.825-389.520-29.980.000

203.958618.021-438.295-29.110.000

214.167714.586-489.064-28.240.000

224.375821.937-541.829-27.370.000

234.583940.487-596.588-26.510.000

244.7921070.653-