计算书

重庆市巫溪县徐家镇污水处理厂西侧高边坡防护工程施工图设计报告计算书重庆华地工程勘察设计院2017年8月重庆市巫溪县徐家镇污水处理厂西侧高边坡防护工程施工图设计报告计算书项目负责：陈柏林（高工注册岩土工程师）编制：郭琪熊攀审核：技术负责：杨建国（教高）法人代表：向晓军（教高）重庆华地工程勘察设计院2017年8月目录1工程概况.........................................................................................12设计依据.........................................................................................13设计参数........................................................................................14边坡稳定性验算............................................................................34.1工况说明............................................................................................................................34.2稳定性验算........................................................................................................................35设计方案........................................................................................46支挡结构设计.................................................................................56.1支挡结构设计.....................................................................................................................56.1.1荷载计算.................................................................................................................56.1.2荷载取值.................................................................................................................56.1.3支挡结构计算.........................................................................................................6附表1：土质边坡稳定性验算表...................................................17(1)1-1剖面填土层沿原残坡积层界面折线滑动验算......................................................17(2)1-1剖面土层沿岩土界面折线滑动验算......................................................................19(3)2-2剖面填土层沿原残坡积层界面折线滑动验算......................................................21(4)2-2剖面土层沿岩土界面折线滑动验算......................................................................23(5)1-1剖面圆弧滑动稳定性验算......................................................................................25(6)2-2剖面圆弧滑动稳定性验算......................................................................................33附表2：支挡结构荷载计算表.......................................................43(1)1-1剖面削坡后填土层沿原残坡积层界面折线滑动剩余下滑力计算......................43(2)1-1剖面削坡后土层沿岩土界面折线滑动剩余下滑力计算......................................44(2)1-1剖面削坡后墙后主动土压力计算..........................................................................45(3)1-1剖面削坡后圆弧滑动剩余下滑力计算..................................................................45(4)2-2剖面削坡后填土层沿原残坡积层界面折线滑动剩余下滑力计算......................50(5)2-2剖面削坡后土层沿岩土界面折线滑动剩余下滑力计算......................................52(6)2-2剖面削坡后墙后主动土压力计算..........................................................................53(7)2-2剖面削坡后圆弧滑动剩余下滑力计算..................................................................5311工程概况重庆市巫溪县宁之源建设开发有限公司拟在巫溪县徐家镇东溪河右岸修建污水处理厂，污水处理厂厂区西侧存在一段长约30m的填方土质边坡，厂区南侧存在一段长约60m的岩质边坡。土质边坡及岩质边坡高度较高，距离厂区较近，且土质边坡坡体土松散，岩质边坡表层岩体破碎，两段边坡都对位于边坡坡脚的拟建污水处理厂构成了威胁。为消除高边坡对污水处理厂的正常运营带来的安全隐患，维护厂区工人的生命财产安全，受巫溪县宁之源建设开发有限公司委托，重庆华地工程勘察设计院承担了巫溪县徐家镇污水处理厂西侧高边坡防护工程的施工图设计工作。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）及相关规定，边坡工程安全等级为二级。2设计依据2.1《设计合同》；2.2重庆华地工程勘察设计院2017年7月所作《巫溪县徐家镇污水处理厂西侧高边坡详细勘察报告》；2.3参考重庆市水利电力建筑勘测设计研究院2016年12月所作《巫溪县徐家镇污水厂建设工程工程地质勘察报告》。2.4有关规范及图集（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（3）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；（4）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；3设计参数1.重庆华地工程勘察设计院2017年7月所作《巫溪县徐家镇污水处理厂西侧高边坡详细勘察报告》，岩、土体设计参数取值如表3-1：2表3-1岩、土体设计参数建议岩性填土含碎石粉质粘土卵石土白云岩强风化中风化重度(kN/m3)天然18.20*19.7018.80*25.000*25.87饱和19.00*19.9019.00*25.50*26.50土体抗剪强度标准值天然粘聚力C（Kpa）——24.12——————内摩擦角φ(°)——21.13——————饱和粘聚力C（Kpa）——17.08——————内摩擦角φ(°)——17.20——————单轴抗压强度标准值（MPa）天然————————20.24饱和——————14.30综合内摩擦角（°）天然32*——30*————饱和30*——28*————渗透系数（cm/s）1.0×10-3*——1.8×10-1*————承载力特征值(kPa)——120*400*2860*5720*基底摩擦系数0.4*0.25*0.42*0.4*0.5*岩体抗拉强度(Mpa)————————1.24备注：1、“*”为结合地区经验、污水处理厂厂区勘察资料及相关规范提出的建议值。2、岩层层面及结构面抗剪强度指标参照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中表4.3.1取定，岩层层面抗剪强度指标Φ值取18°，C值取50KPa；裂隙面抗剪强度指标Φ值取20°，C值取50KPa。3、岩土界面抗剪强度参数根据现场钻孔揭露情况、室内试验及稳定性反算结果,其抗剪强度参考含碎石粉质粘土抗剪强度取值。在天然状态下，黏聚力C=24.12Kpa，内摩擦角φ=21.13°；饱和状态下，黏聚力C=17.08Kpa，内摩擦角φ=17.20°；4、填土与含碎石粉质粘土界面抗剪强度参数根据现场钻孔揭露情况及稳定性反算结果，界面抗剪强度取填土与含碎石粉质粘土二者抗剪强度较小值，不考虑原始坡面形状呈台阶状对界面抗剪强度的提高，将其作为安全储备。在天然状态下，填土与原残坡积层间黏聚力C=24.12Kpa，内摩擦角φ=21.13°；饱和状态下，填土与原残坡积层间黏聚力C=17.08Kpa，内摩擦角φ=17.20°；35、注浆强度等级为M30时，强风化白云岩与锚固体极限粘结强度标准值取300kPa，中风化白云岩与锚固体极限粘结强度标准值取760kPa；6.强风化岩层及卵石土层水平地基系数m取值根据相关规范及地区工程经验取定，m=14MN/m4；中风化基岩水平地基系数K=200MN/m3..2.混凝土：C30强度设计值：fc=14.3N/mm2；HRB400钢筋：fy=360N/mm2；3.强风化岩层及卵石土层水平地基系数m取值根据相关规范及地区工程经验取定，m=14MN/m4；4.本工程的重要性等级为二级，重要性系数：γ0=1.0。5.人群荷载3.5KN/m2，建筑荷载每层15KN/m2，公路段采用30KN/m2的均布荷载。6.边坡为永久边坡，边坡设计使用年限为50年。4边坡稳定性验算4.1工况说明折线滑动及圆弧滑动稳定性计算中，考虑降雨条件、地表荷载等因素对变形体稳定性的影响，按暴雨工况进行计算，即：自重+地表荷载+暴雨。其中，暴雨条件下，雨水能够充分渗入土体使土体饱和，故土体重度采用饱和重度。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表5.3.2，二级永久边坡折线滑动稳定安全系数系数（Fst）取1.30。4.2稳定性验算土质边坡（Ⅰ段）有沿岩土界面、人工填土层和残坡积层间界面产生折线滑动的可能;上部填土层有产生圆弧滑动的可能。岩质边坡（Ⅱ段）无明显不利外倾结构面,该段边坡变形仅表现为因坡面岩体较破碎而带来的崩落掉块。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）附录A-A.O.3中给出的传递系数法隐式解,验算土质边坡（Ⅰ段）折线滑动稳定性;采用理正岩土6.5分4析土质边坡（Ⅰ段）土体内部圆弧滑动稳定性。验算复核详见附表1,计算结果如表4.2-1：表4.2-1土