某边坡支护工程计算书-secret

1区公园边坡支护工程计算书编制：审查：2下雪社区公园边坡支护工程1.工程概况拟建边坡边坡场地位于下雪社区托坑水库西侧，边坡中心坐标：X＝31560，Y＝117500。该边坡场地原始地貌为残丘，自然坡度10～20°。由于工程建设开挖边坡形成现状边坡。边坡长约135m，按坡形可以分成西段、中段、东段三段叙述。西段边坡位于场地西南侧，坡长约60m，呈直线形，坡度40～50°，坡高约16m，分两级放坡，下级坡高约7m，上级坡高约9m，中间平台宽度约1.8m。坡面裸露，有较多宽度不一的冲蚀沟分布。坡脚标高93.14～94.15m，坡顶标高108.58～109.53m。中段边坡位于场地中段，边坡坡长40m，呈弧形，坡度近于直立，未分级，坡高约11m，该处发生崩塌主要是由于挖坡取土后雨水所致，坡脚标高97.14～97.95m，坡顶标高108.18～108.64m。东段边坡位于场地北东侧，坡长约35m，呈直线形，坡度40～55°，坡高9～12m未分级放坡，坡面裸露，有较多宽度不一的冲蚀沟，坡脚标高96.69～97.44m，坡顶标高106.25～107.77m。目前坡下为规划用地，暂无建筑物。距离坡顶7～8m有1座直径约20m的圆形储水池（现已废弃，里面储水约600m3），北侧还有1座直径9m的圆形水塔（目前仍在使用中）。2.设计依据3.设计原则1、本边坡为永久性边坡；2、根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002规定，边坡安全等级为二级。3、经济、美观，与周围环境相互协调。4、支护结构选取根据现场实际情况，边坡采用清坡+锚杆格构梁的支护，最下一个贴浆砌石护面，坡面进行绿化处理，各段支护具体如下：3西段边坡（A1A2段），东段边坡（A3A5段）按现状坡率清坡，清坡后采用锚杆格构梁支护；中段边坡（B2B3段）在坡脚下设置直立式挡墙，墙顶标高为98.50~99.50m，墙后填方至墙顶，留马道宽1.5m；坡面按现状坡率清坡，凹陷处用砂袋填充，填后坡面采用锚杆格构梁支护；锚杆按绝对高程打设，水平间距2.5m，竖向间距为2.0m；最下一级边坡浆砌片石护面，其余格构间喷播植草绿化。5.计算参数选取边坡岩土层计算参数根据《下雪社区公园边坡地质灾害勘查报告》的边坡支护设计参数建议值并综合考虑自重＋暴雨的计算工况后确定（详见下表）。边坡设计参数表地层名称天然密度ρ(g/cm3)内摩擦角φ（度）粘聚力c(kPa)土体与锚固体的粘结强度特征值frb(kPa)土对挡土墙基底摩擦系数μ地基承载力特征值fak(kPa)渗透系数K(m/d)素填土（Qml）1.80108100.301001.0含砾粉质粘土（Qdl）1.802025300.351600.05砾质粉质粘土（Qel）1.902225350.352000.086.边坡计算要点边坡稳定性按圆弧滑动法计算，边坡稳定安全系数为K1.25。6.1、整体稳定性：整体稳定性安全系数K1.256.2、钢筋锚杆截面面积02asyNAfsA——锚杆钢筋或钢铰线截面面积；2——锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92；0——边坡重要性系数，1.0；4yf——锚筋或预应力钢铰线抗拉强度设计值（kPa）7.边坡稳定性计算结果根据边坡的实际情况，各剖面的边坡稳定性计算情况如下：（1）剖面1计算结果锚杆布置如下表：锚杆号（从下至上）长度(m)直径(mm)成孔直径（mm）间距(m)倾角(°)锚固力设计值(kN)1～26281302.5152003~712281302.515200图1、剖面1-1稳定性计算滑动面参数方法：Bishop安全系数：1.330≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规范》要求）滑动面总体积：126.15滑动面总重量：2390.4总抗滑力矩：17310总下滑力矩：13045（2）剖面2计算结果锚杆布置如下表：锚杆号（从下至上）长度(m)直径(mm)成孔直径（mm）间距(m)倾角(°)锚固力设计值(kN)16281302.5152002~39281302.5152004~5123213020515200砾质粉质粘土含砾粉质粘土素填土5图2、剖面2-2计算图示1滑动面参数方法：Bishop安全系数：1.269≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规范》要求）滑动面总体积：51.352滑动面总重量：973总抗滑力矩：5530总下滑力矩：4405.9图3、剖面2-2计算图示2滑动面参数方法：Bishop安全系数：1.255≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规范》要求）滑动面总体积：161.01滑动面总重量：3081.4总抗滑力矩：25769总下滑力矩：19996（3）剖面3计算结果砾质粉质粘土含砾粉质粘土素填土挡土墙砾质粉质粘土含砾粉质粘土素填土挡土墙6锚杆布置如下表：锚杆号（从下至上）长度(m)直径(mm)成孔直径（mm）间距(m)倾角(°)锚固力设计值(kN)19281302.5152002~412321302.515200图4、剖面3-3稳定性计算滑动面参数方法：Bishop安全系数：1.256≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规范》要求）滑动面总体积：73.564滑动面总重量：1358.7总抗滑力矩：8643.5总下滑力矩：6879.48.直立挡墙计算结果（1）原始条件:图5直立挡墙示意图砾质粉质粘土含砾粉质粘土7（2）墙身尺寸:墙身高:3.033(m)墙顶宽:1.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.250背坡倾斜坡度:1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.200(m)墙趾台阶h1:0.500(m)墙趾台阶面坡坡度为:1:0.000墙底倾斜坡率:0.200:1（3）物理参数:圬工砌体容重:22.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.400墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)（4）挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:30.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:19.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:250.000(kPa)墙底摩擦系数:0.300地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:22.000(度)（5）坡线土柱:坡面线段数:3折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.8700.0001第1个:距离0.000(m),宽度3.000(m),高度0.250(m)25.9709.000033.0000.0000坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:43.000(度)第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为3.500(m)处的库仑主动土压力8按实际墙背计算得到:第1破裂角：33.144(度)Ea=40.081Ex=38.715Ey=10.374(kN)作用点高度Zy=1.239(m)墙身截面积=6.313(m2)重量=138.876kN(6)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.300采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=11.310(度)Wn=136.179(kN)En=17.765(kN)Wt=27.236(kN)Et=35.929(kN)滑移力=8.693(kN)抗滑力=46.183(kN)滑移验算满足:Kc=5.3131.300地基土摩擦系数=0.400地基土层水平向:滑移力=38.715(kN)抗滑力=63.837(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.3711.300(7)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.382(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.333(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.773(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=29.920(kN-m)抗倾覆力矩=216.097(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.2231.600(8)地基应力及偏心距验算基础为天然基础，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=153.944(kN)总弯距=186.177(kN-m)基础底面宽度B=2.379(m)偏心距e=-0.020(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.209(m)基底压应力:趾部=61.491踵部=67.903(kPa)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.020=0.250*2.379=0.595(m)地基承载力验算满足:最大压应力=67.903=250.000(kPa)9(9)基础强度验算（基础为天然基础，不作强度验算）(10)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=5.768(m2)重量=126.899kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.365(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.333(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.773(m)法向应力检算作用于验算截面的总竖向力=137.273(kN)总弯距=167.547(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.221(m)截面宽度B=2.333(m)偏心距e1=-0.054(m)截面上偏心距验算满足:e1=-0.054=0.300*2.333=0.700(m)截面上压应力:面坡=50.676背坡=66.990(kPa)压应力验算满足:计算值=66.990=2100.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足:计算值=-6.940=110.000(kPa)(12)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为2.533(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：33.154(度)Ea=21.999Ex=21.249Ey=5.694(kN)作用点高度Zy=0.914(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=4.602(m2)重量=101.233kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.216(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.133(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.914(m)法向应力检算作用于验算截面的总竖向力=106.927(kN)总弯距=115.799(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.083(m)截面宽度B=2.133(m)偏心距e1=-0.016(m)截面上偏心距验算满足:e1=-0.016=0.300*2.133=0.640(m)10截面上压应力:面坡=47.819背坡=52.429(kPa)压应力验算满足:计算值=52.429=2100.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足:计算值=-10.089=110.000(kPa)