中山路擋墻加固改造邊坡工程施工圖設計計算書

1、工程概況擬加固改造的中山路14號擋墻長度約32.0米，高度約8.0米，為巖質邊坡，該段邊坡已經形成15年以上，邊坡巖體主要為強風化和中風化的泥巖，通過赤平投影分析邊坡的穩定性受巖石強度控制為主，無不利外傾結構面，破壞模式是為風化剝落、掉塊，長期裸露邊坡整體不穩定。擬采用樁板式擋墻+截排水。受甲方委托，針對該項目邊坡進行施工圖設計。本次設計為永久邊坡，安全等級為一級，地震設防烈度為6度，設計合理使用年限50年。本次為施工圖設計階段，要求在確保安全的前提下，做到技術先進，經濟合理，易于施工。2、設計依據2.1本設計《設計委托書》2.2本設計《設計合同》2.3本設計相關的《建筑總圖》2.4重慶市長源地質勘察工程有限責任公司提供地勘報告（涪陵區敦仁街道移民安置區安全隱患綜合治理及居住環境提升工程項目（中山路14號高擋墻排危加固改造）工程地質勘察報告(直接詳細勘察)）經重慶市興正建設工程咨詢有限公司審查合格。2.5有關規范及圖集《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）；《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）；《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)（2015年版）；《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）；《建筑基坑監測技術規范》（GB50497-2009）；《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）《地質災害防治工程設計規范》（DB50/5029-2004）；《建筑邊坡工程施工質量驗收規范》（DBJ/T50-100-2010）。《建筑邊坡工程檢測技術規范》DBJ/T50-137-2012；《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002；《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015；《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》GB50086-2015；工程地質條件（摘自地勘報告）3.1地形地貌建設場地位于涪陵區城區敦仁街道中三路14號合智廣場地段，場地有市政道路直達，交通條件便利。場區屬臺階及斜坡地貌特征。勘察范圍地形高程為175.72—185.24m，高差為9.52m。現狀無沖溝、無危巖和滑坡等不良地質現象。場地的地形地貌條件中等復雜。3.2地質構造場地構造上屬川東弧形構造帶珍溪向斜北東翼轉折端，巖層產狀：32°∠7°，層面之間結合程度一般，為硬性結構面，主要發育以下二組裂隙。J1：260°∠72°發育，間距0.6~2.6m，面粗糙，張開度2.4~8.9mm，延伸3—5.6米，少充填，面可見鐵銹色膜。層面之間結合程度差，為硬性結構面。J2：182°∠76°發育，間距0.6~2.4m，面粗糙，張開度2~14mm，延伸2.5—6.7米，少量泥質物充填。層面之間結合程度差，為硬性結構面。巖體以構造裂隙為主，強風化帶中見風化網狀裂隙，未見斷層，中等風化段層面、結構面差，為硬性結構面，強風化段層面、結構面結合極差，為軟弱結構，。綜上：擬建場地為地質構造簡單的場地。3.3地層巖性據地面調查及鉆探揭露，場地內地層有第四系全新統素填土層（Q4ml）和侏羅系下統自流井組（J1ZL）砂巖、泥巖組成，現由新到老分述如下：3.3.1土層1）素填土（Q4ml）：雜色；主要由粉質粘土及砂泥巖塊碎石組成，塊碎石徑10～100mm，含量約5-45%。稍濕、松散～稍密，系場平回填或巖塊風化形成，年限約15-16年。該層在場地內均有分布，鉆探揭露厚度0.1m～2.9m（ZK2）。~~~~~~~~~~~~~~不整合~~~~~~~~~~~~~~3.3.2基巖1）侏羅系下統自流井組（J1zl）砂巖：黃—灰色，中～細粒結構，中厚層狀構造，鈣質膠結，礦物成分主要由長石、石英等礦物組成。強風化層段巖芯較破碎，呈碎塊狀及少量短柱狀，節長約50～90mm，錘擊易碎；中風化層巖芯較完整，呈柱狀及少量短柱狀，節長一般80～390mm，最長450mm，揭露厚度3.70m（ZK4）～4.7m(ZK5)。泥巖：暗紫色、泥質結構,中～厚層狀構造,主要由粘土礦物組成，少量鉆孔偶見灰綠色砂質團塊或條帶。強風化層段巖芯較破碎，呈碎塊狀及少量短柱狀，節長約40～95mm，錘擊易碎；中風化層巖芯較完整，呈柱狀及少量短柱狀，節長一般120～395mm，最長450mm，揭露厚度5.0m（ZK2）～11.7m(ZK2)。為場地主要巖石。3.4水文地質條件勘察區位處剝蝕斜坡地段，地下水類型主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，接受大氣降水補給。松散巖類孔隙水主要賦存于第四系素填土和粉質粘土層中，素填土為透水層，粉質粘土為相對隔水層，向地形低洼處排泄；基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，經裂隙向地形低洼處排泄。本次勘察過程中，無強降雨，在鉆孔施工結束后提干孔內積水，隔一天進行水位觀測，鉆孔未見地下水，形成“干孔”，說明場地在本次鉆探深度范圍內地下水較貧乏，水文地質條件簡單。但雨季在土層較厚地段可能存在上層滯水和基巖裂隙水。3.5不良地質現象及地質災害據區域地質資料和本次勘探表明，擬建場區及附近無崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等不良地質現象及地質災害，也無地下硐室、無埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物。場區無斷層通過，地質構造簡單。設計參數4.1地質參數（1）巖土體參數建議巖土體名稱素填土強風化砂巖中風化砂巖強風化泥巖中風化泥巖天然重度(kN/m3)21.023.525.024.3025.60飽和重度(kN/m3)22.0天然抗壓強度標準值(MPa)93.88.3飽和抗壓強度標準值(MPa)90.65.3軟化系數0.970.65地基極限承載力標準值(MPa)90.60.308.3地基承載力特征值(MPa)載荷試驗試驗確定29.90.302.74變形模量(MPa)99001500彈性模量(MPa)95001800泊松比0.180.23抗拉強度（MPa）2.00.198粘聚力(kPa)天然5380050501.6飽和2內摩擦角(°)天然303520.028.13飽和25邊坡理論破裂角(°)625558.5巖體水平抗力系數(MN/m3)700110.0土體水平抗力系數的比例系數(MN/m4)6.050基底摩擦系數0.250.350.60.400.45臨時坡率H≤8m（巖質邊坡）H≤5m（土質邊坡）1：1.501：0.501：0.35備注：加“□”的數據為經驗值。層面c=20KPa，φ=15°。裂隙c=50KPa，φ=18°。巖石與M30錨固體極限粘結強度標準值：中等風化泥巖取400KPa，砂巖取1250kPa。結構計算原始條件:（2-2）重力式擋土墻驗算[執行標準：通用]計算項目：重力式擋土墻1計算時間：2022-10-2010:51:41星期四原始條件:墻身尺寸:墻身高:9.200(m)墻頂寬:1.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.000背坡傾斜坡度:1:0.000不設擴展墻址臺階墻底傾斜坡率:0.000:1物理參數:圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)場地環境:一般地區墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻趾值提高系數:1.200墻踵值提高系數:1.300平均值提高系數:1.000墻底摩擦系數:0.500地基土類型:土質地基地基土內摩擦角:30.000(度)墻后填土土層數:3土層號層厚容重浮容重內摩擦角粘聚力土壓力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)調整系數13.00021.00028.0000.0001.00022.00023.50038.0000.0001.000310.00025.00055.0000.0001.000土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數:2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數11.4201.4200216.0000.0001第1個:距離2.000(m),寬度14.000(m),高度6.750(m)坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)=====================================================================第1種情況:一般情況[土壓力計算]計算高度為9.200(m)處的庫侖主動土壓力按實際墻背計算得到:第1破裂角：19.098(度)Ea=260.760(kN)Ex=248.691(kN)Ey=78.412(kN)作用點高度Zy=4.694(m)墻身截面積=9.200(m2)重量=211.600(kN)(一)滑動穩定性驗算基底摩擦系數=0.500滑移力=248.691(kN)根據《坡規》7.2.4條β1取1.55，設計荷載=249(kN)x1.55=386(kN)抗滑動樁驗算計算項目：抗滑樁1原始條件:墻身尺寸:樁總長:15.200(m)嵌入深度:6.000(m)截面形狀:方樁樁寬:1.400(m)樁高:1.500(m)樁間距:4.000(m)嵌入段土層數:1樁底支承條件:自由計算方法:K法土層序號土層厚(m)重度(kN/m3)內摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被動土壓力調整系數150.00025.00055.00400.00110.0001.000樁前滑動土層厚:0.000(m)錨桿（索）參數:錨桿道數:0錨桿號錨桿類型豎向間距水平剛度入射角錨固體水平預加筋漿強度(m)(MN/m)(度)直徑(mm)力(kN)fb(kPa)物理參數:樁混凝土強度等級:C30樁縱筋合力點到外皮距離:70(mm)樁縱筋級別:HRB400樁箍筋級別:HRB400樁箍筋間距:200(mm)場地環境:一般地區墻后填土內摩擦角:42.000(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)墻后填土容重:19.000(kN/m3)橫坡角以上填土的土摩阻力(kPa):120.00橫坡角以下填土的土摩阻力(kPa):120.00坡線與滑坡推力:坡面線段數:2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)11.4001.40025.0000.000地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)參數名稱參數值推力分布類型矩形樁后剩余下滑力水平分力386.000(kN/m)樁前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)鋼筋混凝土配筋計算依據：《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)注意：內力計算時，庫侖土壓力分項(安全)系數=1.350,滑坡推力分項(安全)系數=1.350=====================================================================第1種情況:滑坡推力作用情況[樁身所受推力計算]假定荷載矩形分布:樁后:上部=167.826(kN/m)下部=167.826(kN/m)樁前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)樁前分布長度=0.000(m)(一)樁身內力計算計算方法:K法 背側——為擋土側；面側——為非擋土側。[錨桿內力標準值][樁內力設計值]背側最大彎矩=10260.620(kN-m)距離樁頂9.832(m)面側最大彎矩=0.000(kN-m)距離樁頂0.000(m)最大剪力=2871.698(kN)距離樁頂12.358(m)最大位移=59(mm)分項(安全)系數=1.0點號距頂距離彎矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-79.80-0.00020.30710.654-69.480-77.38-0.00030.61342.614-138.960-74.97-0.00040.92095.882-208.440-72.55-0.00051.227170.458-277.920-70.14-0.00061.533266.340-347.400-67.73-0.00071.840383.530-416.880-65.32-0.00082.147522.026-486.360-62.91-0.00092.453681.830-555.840-60.51-0.000102.760862.942-625.320-58.11-0.000113.0671065.360-694.800-55.72-0.000123.3731289.086-764.280-53.33-0.000133.6801534.119-833.760-50.96-0.000143.9871800.458-903.240-48.60-0.000154.2932088.106-972.720-46.26-0.000164.6002397.060-1042.200-43.93-0.000174.9072727.322-1111.680-41.62-0.000185.2133078.891-1181.160-39.33-0.000195.5203451.767-1250.640-37.06-0.000205.8273845.950-1320.120-34.83-0.000216.1334261.440-1389.600-32.62-0.000226.4404698.238-1459.080-30.45-0.000236.7475156.343-1528.560-28.32-0.000247.0535635.755-1598.040-26.22-0.000257.3606136.474-1667.520-24.17-0.000267.6676658.501-1737.000-22.18-0.000277.9737201.834-1806.480-20.23-0.000288.2807766.475-1875.960-18.34-0.000298.5878352.424-1945.440-16.51-0.000308.8938959.679-2014.920-14.75-0.000319.2009588.240-2084.400-13.06-728.964329.51610074.524-1064.601-11.40-1254.266339.83210260.620-179.669-9.83-1080.9703410.14710188.001577.518-8.34-917.1633510.4639895.8721214.129-6.93-762.7833610.7799421.1841737.208-5.61-617.5653711.0958798.6892153.533-4.37-481.0723811.4118061.0562469.501-3.21-352.7323911.7267239.0032691.034-2.11-231.8664012.0426361.4572823.505-1.07-117.7134112.3585455.7352871.698-0.09-9.4634212.6744547.7512839.7690.8593.7214312.9893662.1992731.2391.75192.6784413.3052822.7602549.0012.62288.2274513.6212052.3052295.3443.46381.1444613.9371373.0681971.9934.29472.1424714.253806.8341580.1665.11561.8464814.568375.0701120.6445.92650.7814914.88499.059593.8606.72739.3435015.2000.000156.8447.53827.786(二)樁身配筋計算點號距頂距離面側縱筋背側縱筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)1-0.0004200420026720.3074200420026730.6134200420026740.9204200420026751.2274200420026761.5334200420026771.8404200420026782.1474200420026792.45342004200267102.76042004200267113.06742004200267123.37342004200267133.68042004200267143.98742004200267154.29342004262267164.60042004865267174.90742005514267185.21342006212267195.52042006959267205.82742007756267216.13342008605267226.44042009509267236.747420010469267247.053420011487267257.360420012566267267.667420013708267277.973420014917267288.280420016197267298.587420017551267308.893420018984