长江大桥锚碇基坑边坡支护设计计算书

1、郭家沱长江大桥锚碇基坑边坡支护施工图设计结构计算书项目编号：ZG133041 工程规模：大型计算内容：锚碇基坑边坡支护结构公司法人：杨 进 技术负责人：蒋中贵 分项负责人：王其洪 职称：高级工程师审 查： 王其洪 职称：高级工程师专业负责： 吴文平 职称：高级工程师校 核： 吴文平 职称：高级工程师设 计 人： 刘 敏 职称：工程师设计证书号：AW150001482 市政甲级2017年04月郭家沱长江大桥锚碇基坑支护工程结构计算书目 录1工程概况12设计依据与技术标准、规范22.1设计依据22.2技术标准、规范33工程地质概况33.1水文33.2地形与地貌43.3地质构造43.4地层岩性53.

2、4.1第四系全新统(Q4)63.4.2侏罗系中统沙溪庙组(J2s)63.5水文地质条件63.5.1第四系松散层孔隙水73.5.2碎屑岩类孔隙裂隙水73.6地震与地震效应评价73.7不良地质作用与特殊地质条件83.8岩土物理力学参数84锚碇基坑边坡分段地质评价94.1北锚碇基坑边坡94.1.1南东侧基坑边坡94.1.2南西侧基坑边坡104.1.3北西侧基坑边坡114.1.4北东侧基坑边坡114.2南锚碇基坑边坡124.2.1南东侧基坑边坡124.2.2南西侧基坑边坡134.2.3北西侧基坑边坡134.2.4北东侧基坑边坡145锚碇基坑边坡支护结构分段验算155.1北锚碇基坑边坡155.1.1南东

3、侧基坑边坡155.1.2南西侧基坑边坡475.1.3北西侧基坑边坡475.1.4北东侧基坑边坡板肋式锚杆挡墙825.1.5北东侧基坑边坡预应力锚索框架梁865.2南锚碇基坑边坡875.2.1南东侧基坑边坡875.2.2南西侧基坑边坡预应力锚索框架梁1105.2.3北西侧基坑边坡1115.2.4北东侧基坑边坡1326结论1361 工程概况郭家沱长江大桥工程起于两江新区郭家沱周家村，向南于郭家沱跨长江至南岸区峡口镇，经长岭岗西侧上跨既有三横线兰草溪大桥至重庆南岸山城油漆厂东侧止，主线全长6.2km，其中长江大桥一座（双向八车道），长1.3km，北引道长2.7km（含花红湾立交与北桥头立交）；南引道

4、长2.2km（含峡口立交）。主桥采用主跨为720m的单孔悬吊双塔三跨连续钢桁梁悬索桥，钢桁梁布置为（75+720+75）m，边跨采用预应力混凝土连续箱梁，桥梁总长1214m。图1-1 工程总体设计平面缩图本次设计郭家沱长江大桥采用重力式锚碇。北锚设计里程桩号位于K2+745.009，前趾点里程桩号K2+753.009，后趾点里程桩号K2+689.209；锚碇全长63.8m，基础横桥向宽62m，顺桥向总长54m；南锚设计里程桩号位于K3+959.009，前趾点里程桩号K3+950.009，后趾点里程桩号K4+005.009，锚碇全长64.8m，基础横桥向宽62m，顺桥向总长55m。北锚碇基坑范围

5、整体地势呈现北东侧高、西南侧低的趋势，地表最高点高程约263.000，最低点高程约226.000m。基坑设计底标高为197.124，最大基坑边坡高度约55.0m。北锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般25º35º，上覆土层为第四系人工填土或粉质粘土，厚度02.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩。详细情况各段边坡评价。南锚碇基坑范围整体地势呈现南东侧高、北西侧低的趋势，地表最高点高程约284.000，最低点高程约217.000m。基坑设计底标高为193.271，最大基坑边坡高度约55.0m。南锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般22º30º，上覆土层

6、为第四系全新统残坡积粉质粘土，厚度02.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩夹薄层砂岩。详细情况各段边坡评价。2 设计依据与技术标准、规范2.1 设计依据1 重庆郭家沱长江大桥工程设计合同；2 重庆市城市总体规划（2007-2020年（2011年修订）；3 重庆市主城区综合交通规划（2003-2020年）；4 重庆郭家沱长江大桥工程工程可行性研究报告；5 重庆郭家沱长江大桥通航安全影响论证报告（重庆西科水运工程咨询中心）；6 重庆郭家沱长江大桥工程防护评价报告（重庆西科水运咨询中心）；7 重庆郭家沱长江大桥工程环境影响报告（招商局重庆交通科研设计院有限公司）；8 重庆郭家沱长江大桥工程建

7、设场地地震安全性评价报告（重庆市地震工程研究所）；9 重庆郭家沱长江大桥工程建设场地地质环境影响评估报告（重庆市勘测院）；10 国家发展改革委关于重庆郭家沱长江大桥项目建议书的批复（发改投资2015867号）；11 重庆市城乡建设委员会关于郭家沱长江大桥轨道交通设计有关问题会议纪要（第17号）；12 重庆市轨道交通（集团）有限公司关于提供轨道8号线郭家沱长江大桥技术要求的函；13 重庆郭家沱长江大桥工程详细勘察报告（重庆市勘测院）；14 桥位区域1：500地形图（重庆市勘测院）；15 郭家沱长江大桥工程高边坡方案专项设计专家论证意见（2016.07）2.2 技术标准、规范1 公路路基设计规范（

8、JTGD30-2004）2 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）；3 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010，2015版)；4 建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）；5 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）；6 建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)7 建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014）8 建筑抗震设计规范(GB50011-2010，2015版)9 公路桥涵设计通用规范（JTG D602015）10 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）11 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）12 岩土锚杆

9、与喷射混凝土支护工程技术规范（GB50086-2015）；13 岩土锚杆（索）技术规程（CECS22-2005）；14 爆破安全规程（GB6722-2014）。3 工程地质概况3.1 水文长江是重庆市主城区的过境河流，在大桥拟建区由北西向南东发育，河面宽300850m，该河段长江水位在枯、洪期水位及流量差异悬殊。长江常年洪水位一般为178.00179.00m、汛期最大流量86200m3/s（1981年7月）。2009年三峡水库完全投入使用后，三峡大坝坝顶高程185m（吴淞高程），正常蓄水位175m（吴淞高程），防洪限制水位145m（吴淞高程），枯水季低水位155m（吴淞高程）。水库调度运行方式

10、为：每年5月末至6月初，坝前水位降至汛期防洪限制水位145m（吴淞高程）；汛期6-9月，水库一般维持此低水位运行，遇大洪水时期根据下游情况，水库排洪蓄水，库水位抬高，洪峰过后，仍降到145m（吴淞高程）运行；汛末10月，水库充水，水位逐步升高到175m（吴淞高程）；11月到次年4月，水库尽量维持在高水位。郭家沱长江大桥处各频率洪水位由1996年市防洪指挥部邀请国家防汛办，长江流域委员会和市有关部门的专家，对“重庆市城市防洪规划”进行了评审，所提供的重庆各断面处、各频率水位表3-1(瞬时值，表中水位为黄海高程)。峡口各频率洪水水位如下表：表3-1 成库后长江峡口断面频率水位频 率1251020对

11、应重现期（年）1005020105水位（m）190.4188.8186.6184.6182.2据长江上游水文局资料，三峡水库建成后，库区洪水期将低水位运行，一般保持在145m左右，因此，重庆郭家沱长江大桥所在河段在三峡水库建成后一般仍接近天然河道特征，河道基本维持现状。3.2 地形与地貌重庆郭家沱长江大桥拟建区地貌属堆积侵蚀河谷地貌。河谷横断面呈开阔的“U”形，具壮年期河谷地貌特征，两岸发育阶地与河漫滩等地形，河谷地貌单元内，漫滩狭窄，阶地地势平坦，受后期剥蚀影响，分布不连续。河谷宽约570600m，地面高程160180m；河床宽缓，地形坡角约03°；两岸漫滩狭窄、平缓，地形坡角35

12、°。北锚碇范围为长江古侵蚀岸坡，坡顶高程约260m，坡脚高程198m左右，高差62m。基岩零星出露，斜坡呈折线形，宏观坡角25°30°。南锚碇属古长江侵蚀岸坡，坡面形态上陡下缓呈折线，宏观坡度角25°35°。地面高程196270m，高差约74m。3.3 地质构造据地勘报告，工程区位于川东南弧形构造带，华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造，构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。地质构造隶属铜锣峡背斜南东翼（见构造纲要图3-1）。构造线呈北北东走向，构造形态向北逐渐收敛向南撒开，因而两翼宽缓，受应力作用相对微弱，场地内未发现断层通过。岩层走向与桥梁线路走

13、向小角度斜交，沿线无区域性断层通过。岩层倾向130°140°，倾角一般为50°60°，其中北岸优势产状为135°<60°，南岸优势产状135°<50°。岩体内部层面结合差，贯通性好，为硬性结构面；岩性分界处的层面，微张23mm，分界处泥质岩稍破碎，为软弱结构面。实测两岸岩层裂隙情况如下：北岸主要发育两组构造裂隙：J1组倾向210°230°，倾角7080°，裂隙面闭合，无充填物，裂隙间距23m；结合一般，贯通性一般，为硬性结构面。J2组倾向290°310°

14、，倾角3545°，裂缝宽25mm，粘性土充填，裂隙间距一般35m；结合差，贯通性较好，为硬性结构面。南岸发育两组构造裂隙：J3组倾向230°250°，倾角60°70°，裂隙面闭合，无充填物，裂隙间距12m；结合一般，为硬性结构面。J4组倾向300°310°，倾角40°50°，间距24m，结合差，为硬性结构面。图3-1 地质构造纲要图3.4 地层岩性据地勘报告，工程区出露的岩层为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩沉积建造。由多层砂岩砂质泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。以紫红色、暗紫红色泥岩、粉砂质钙质泥岩和黄灰

15、色、灰色薄至厚层状细粒长石砂岩。出露的地层由上而下依次可分为第四系全新统填土层(Q4ml)、冲积层(Q4al)、粉质粘土(Q4el+dl)和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)沉积岩层。各层岩土特征分述如下：3.4.1 第四系全新统(Q4)1）人工填土（Q4ml）：灰褐色、杂色，主要分布于两岸房屋区一带，成分较复杂，以杂填土为主，主要以粘性土夹泥岩、砂岩块碎石组成，局部砂土和砖砼块垃圾等杂质含量较高；块碎石粒径20500mm不等，含量一般45%55%，结构稍密为主，稍湿，填埋一般大于5年，局部可达20年，人工抛填为主，厚度差异较大，厚度016.90m不等。2）粉质粘土（Q4el+dl）：紫褐色、黄褐色

16、，可塑状。由粘土矿物组成，含少量岩石碎屑，稍有光滑，摇震反应无，干强度中等。一般厚度03m，在丘顶及斜坡处较薄，冲沟谷地处厚度较大。3）冲积层（Q4al）。分布于河漫滩和长江级阶地，沉积物为粉土、卵石。A粉土：主要分布于长江南岸，冲积成因，灰色，稍湿湿润，稍密，无光泽，干强度较低摇震反应中等，含少量有机质及粉细砂，局部砂粒含量稍高。厚度一般03m。B卵石：卵石含量一般5060，卵石粒径30500mm，磨圆度较好，分选性一般，结构稍密为主，稍湿。卵石的母岩成分以变质岩、沉积岩为主，卵石间被粉砂和粘性土充填，稍密；卵石层中夹漂石，磨圆度中等，分选好，漂石粒径一般200400mm。卵石层厚度016.

17、80m不等。3.4.2 侏罗系中统沙溪庙组(J2s)砂质泥岩：紫色，紫红色，粉砂泥质结构，厚层状构造。表层强风化带厚度约1.002.00m。属软岩，岩体基本质量等级为级。土、石可挖性类别为软石，土石等级。砂岩：灰色，青灰色，细粒结构，中厚层状构造，泥钙质胶结。主要矿物成分有：石英、长石。成厚层状分布于基岩上部。属较硬岩，岩体基本质量等级为级。土、石可挖性类别为次坚石，土石等级为级。场地内基岩强风化带厚度0.401.80m，基岩强风化带岩体破碎，风化裂隙发育，岩质软，岩体基本质量等级为级。3.5 水文地质条件重庆郭家沱长江大桥拟建区出露岩层为河湖相沉积岩，以泥质岩为主，水文地质条件简单。按含水介

18、质和储水形式大桥拟建区地下水可分为两种类型：基岩裂隙水和松散岩类孔隙水。区内地下水的补给、迳流、排泄条件受长江及地形条件制约，根据地下水的动力特征，可划分为河谷斜坡迳流区和河漫滩迳流排泄区两个水文地质单元。河谷斜坡迳流区含水岩由泥岩中的砂岩夹层组成，含水层受相对隔水的泥岩限制,砂岩含水层中地下水的补给条件受限于围岩，不利于地下水赋存和接受补给，该区地下水量有限。河漫滩迳流排泄区地下水位埋深浅，地下水的补给、迳流、排泄有一定的规律，除少量地下水补给来源于斜坡地段的入渗水外，地下水的补给、迳流、排泄条件主要受长江涨落制约，该区地下水与长江江水具互助关系，水量相对丰富，水质也受江水影响。3.5.1

19、第四系松散层孔隙水 第四系松散层孔隙水：主要分布在长江北岸的卵石层中，地下水的补给、迳流、排泄主要受长江江水的影响：在枯水期，场地地下水位高于江水位，长江水接受地下水补给；在丰水期，长江水位高于地下水位，地下水接受江水补给。因此，地下水水量及水位受江水涨落的影响显着。3.5.2 碎屑岩类孔隙裂隙水 基岩裂隙水：包括基岩风化带网状裂隙水和碎屑岩类孔隙构造裂隙水。风化带网状裂隙水分布在浅表层基岩强风化带中，为局部上层滞水或小区域潜水，水量小，具有分布广、埋藏浅、迳流途径短等特点，各含水层自成补给、径流、排泄系统。碎屑岩类孔隙构造裂隙水以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存，水量大小与裂隙延伸性与裂隙宽度

20、等因素密切相关，水量变化大，动态不稳定，分布不连续，无统一水位。大桥南北锚碇区地势高、坡度陡，地下水排泄通道好，赋存地下水总体贫乏；正桥引桥位于阶地上，地下水埋藏深，主要为孔隙水形成的局部潜水，洪水期易形成统一的潜水面；正桥主塔位于河漫滩，地下水发育，直接受江水补给，水位随江水涨跌而变化。3.6 地震与地震效应评价根据中国地震动峰值加速度区划图(1/400万) GB18306-2001之图A1及中国地震动反应谱特征周期区划图(1/400万)GB18306-2001之图B1，场地抗震设防烈度为6度，场地设计基本地震动峰值加速度0.05g，设计地震分组为第一组。根据剪切波速测试成果(见5.5.2节

21、)，郭家沱长江大桥场地内人工填土剪切波速151177m/s，为中软土；粉质粘土剪切波速162178m/s，为中软土；卵石土剪切波速176214m/s，为中软土；场地内基岩剪切波速大于500m/s。桥址区上覆土层022.90m，场地属II类场地，为建筑抗震一般地段，地震动反应谱特征周期为0.35s。建议桥梁按公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)进行抗震设防。根据本次勘察，场地内无滑坡、崩塌等不良地质现象，场地内主要为素填土、粉质粘土、卵石土；不存在粉土液化、震陷等岩土地震稳定性问题，岩土地震稳定。3.7 不良地质作用与特殊地质条件大桥场地及周边范围内岩土层序正常，未见断层通

22、过，未发现滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质现象。场地内分布的特殊性岩土主要有杂填土、冲填土和风化岩。杂填土：主要分布于两岸所在房屋区内，主要有粘性土、砂泥岩碎块石、砖砼块和细粉砂等组成，局部夹少许垃圾，粗颗粒粒径大小不均，级配较差，不连续(且土体内存在大块石架空现象)，一般厚度215m，结构稍密。冲填土：主要包含南岸粉土层、粉土夹卵石土层和北岸的卵石土层。粉土由冲积而成，稍湿湿润，稍密，无光泽，干强度低，摇震反映中等，局部砂粒含量稍高，厚度一般03m。卵石土磨圆度较好，分选性一般，结构以稍密为主，稍湿，卵石间多被粉砂和粘性土、粉土充填，北岸卵石土层中夹漂石，漂石粒径2001200mm。场地内

23、杂填土、冲填土和风化岩由于分布于地表附近，厚度较小，沉降量有限，对场地稳定性影响较小。3.8 岩土物理力学参数据地勘报告，基坑边坡设计采用岩土物理力学参数如下表所示：表3-2 岩土物理力学参数建议值表岩土名称参数素填土粉质粘土卵石土砂 岩砂质泥岩裂隙面岩层面强风化中等风化强风化中等风化重度(kN/m3)19.5*19.020.024.0*24.824.0*25.60天然抗压强度(MPa)3515.1饱和抗压强度(MPa)259.4地基承载力基本值(kP)400*2500300*800地基承载力特征值(kP)120*130*87503290内摩擦角()综合28*11综合30*30*4229*31

24、20*16*内聚力c(kPa)21150*177080*18950*25*岩石与锚固体极限粘结强度标准值 (k)1000*450*弹性模量 (MPa)41881629变形模量 (MPa)34861258泊松比0.45*0.40*0.120.45*0.37弹性反力系数(MPa/m)100*150*500*100*300*岩体水平抗力系数(MN/m3)280*45*水平抗力的比例系数m和m0(MPa/m2)10*10*10*15*15*抗拉强度 (kPa)560164岩土与圬工的摩擦系数0.25*0.20*0.25*0.35*0.55*0.30*0.40*挡墙基底摩擦系数0.250.250.25*

25、0.300.500.300.40岩石地基竖向地基系数(MN/m3)2030020150桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）222022*150150临时边坡允许值1：1.501：1.501：1.501：1.251：0.301：1.251：0.50注：带“*”的参数为经验值。4 锚碇基坑边坡分段地质评价4.1 北锚碇基坑边坡北锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般25º35º，上覆土层为第四系人工填土或粉质粘土，厚度02.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩，砂质泥岩岩体完整性指数0.700.77，为较完整完整，岩体单轴饱和抗压强度为7.4MPa，为软岩，岩体基本质量

26、等级为IV级。砂岩完整性指数0.700.77，为较完整完整，岩体单轴饱和抗压强度为23.3MPa，为较软岩，岩体基本质量等级为IV级。现根据坡向对各段边坡评价如下：4.1.1 南东侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高3742m，坡长约55m，坡向321º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-1）。下部岩质边坡层面倾向坡内，J1与边坡大角度斜交，层面和J1对边坡稳定性影响小，但J2倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡岩体易沿J2产生滑塌。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取47°，边坡岩体破裂角40°。该边坡高度大，属

27、超限高边坡。图4-1 南东侧基坑边坡赤平极射投影图4.1.2 南西侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高2735m，坡长约62m，坡向51º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-2）。层面和J2与边坡大角度斜交，J1倾向坡内，层面、J1和J2对边坡稳定性影响小。边坡无外倾结构面，边坡的稳定性受岩体自身强度控制。边坡的岩体类型为III类，边坡岩体等效内摩擦角建议取55°，边坡岩体破裂角61°（45°+/2）。该边坡高度大，属超限高边坡。图4-2 南西侧基坑边坡赤平极射投影图4.1.3 北西侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高4055m，坡长约55

28、.0m，坡向141º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-3）。J2倾向坡内，J1与边坡大角度斜交，J2和J1对边坡稳定性影响小，但层面倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡稳定性受层面控制，边坡岩体易沿层面产生滑塌。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取47°，边坡岩体破裂角60°。该边坡高度大，属超限高边坡。图4-3 北西侧基坑边坡赤平极射投影图4.1.4 北东侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高4253m，坡长约62.0m，坡向231º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图6.2.1-4）。层面与J2

29、都与边坡大角度斜交，层面与J2都对边坡稳定性影响小，但J1结构面倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡稳定性受J1控制，边坡岩体易沿J1结构面产生滑塌。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取55°，边坡岩体破裂角61°（45°+/2）。该边坡高度大，属超限高边坡。图4-4 北东侧基坑边坡赤平极射投影图4.2 南锚碇基坑边坡锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般22º30º，上覆土层为第四系全新统残坡积粉质粘土，厚度02.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩夹薄层砂岩，砂质泥岩岩体完整性指数0.710.79，为较

30、完整完整，岩体单轴饱和抗压强度为10.1MPa，为软岩，岩体基本质量等级为IV级。现根据坡向对各段边坡评价如下：4.2.1 南东侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高6077m，坡长约55.0m，坡向322º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-5），下部岩质边坡层面倾向坡内，J3与边坡大角度斜交，层面和J3对边坡稳定性影响小，但J4倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡岩体易沿J4产生滑塌。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取47°，边坡岩体破裂角45°。该边坡高度大，属超限高边坡。图4-5 南东侧基坑边坡赤平极射投影

31、图4.2.2 南西侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高2737m，坡长约62m，坡向52º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-6）。层面和J4与边坡大角度斜交，J3倾向坡内，层面、J3和J4对边坡稳定性影响小。边坡无外倾结构面，边坡的稳定性受岩体自身强度控制。根据地勘报告，边坡的岩体类型为III类。边坡岩体等效内摩擦角建议取55°，边坡岩体破裂角61°（45°+/2）。该边坡高度大，属超限高边坡。图4-6 南西侧基坑边坡赤平极射投影图4.2.3 北西侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高1621m，坡长约62.0m，坡向142º，为

32、岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-7）。J4倾向坡内，J3与边坡大角度斜交，J4和J3对边坡稳定性影响小，但层面倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡稳定性受层面控制，边坡岩体易沿层面产生滑塌。边坡开挖后应进行有效的支护。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取47°，边坡岩体破裂角50°。该边坡高度较大，属于高边坡。图4-7 北西侧基坑边坡赤平极射投影图4.2.4 北东侧基坑边坡按设计标高施工后，该段边坡高415m，坡长约55.0m，坡向232º，为岩质边坡，根据结构面赤平投影图分析（图4-8），层面与J4都与边坡大角度斜

33、交，层面与J4都对边坡稳定性影响小，但J3结构面倾向坡外与边坡小角度斜交，为边坡的外倾结构面，边坡稳定性受J3控制，边坡岩体易沿J3结构面产生滑塌。根据地勘报告，边坡的岩体类型为类，边坡岩体等效内摩擦角建议取47°，边坡岩体破裂角61°（45°+/2）。该边坡高度较小，不属于高边坡。图4-8 北东侧基坑边坡赤平极射投影图5 锚碇基坑边坡支护结构分段验算5.1 北锚碇基坑边坡本次主要针对南东侧锚拉桩进行计算，岩土侧压力分别按外倾结构与库伦土压力计算取大值。5.1.1 南东侧基坑边坡1、Z1锚拉桩计算按外倾结构面计算土压力时，采用滑坡推力的隐式解法（GB50330-2

34、013，附录A），计算所得剩余下滑力见下表。另外，采用理正程序计算库伦土压力。表5-1 南东侧基坑边坡侧向岩土压力(按外倾结构计算，适用于Z1)工况输入参数求解方法正常滑块天然容重(kN/m3)滑块饱和容重sat(kN/m3)水容重w(kN/m3)滑面黏聚力c(kPa)滑面内摩察角(°)安全系数隐式求解25.6028.009.8050.0020.001.25条块编号条块顶部荷载Q(kN/m)条块总面积V(m2)条块滑面长度l(m2)滑面倾角(°)滑块重力W(kN/m)下滑力F(kN/m)抗滑力T(kN/m)累计下滑力F(kN/m)累计抗滑力T(kN/m)传递系数剩余下滑力F

35、(kN/m)B128078.861840.002324.421494.111548.091494.111548.090.53255.64作用在锚拉桩上的水平推力为：255.64×cos40°=195.83kN/m；锚索计算如下表：抗滑动桩验算计算项目：Z1-原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 21.000(m) 嵌入深度: 9.420(m) 截面形状: 圆桩 桩径: 1.000(m) 桩间距: 3.000(m) 嵌入段土层数: 1 桩底支承条件: 铰接 计算方法: K法 土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) 内摩擦角(度) 土摩阻力(kPa) K(MN/m3) 被动土压

36、力调整系数 1 50.000 25.600 55.00 400.00 45.000 1.000 桩前滑动土层厚: 0.000(m) 锚杆（索）参数: 锚杆道数: 2 锚杆号 锚杆类型 竖向间距 水平刚度 入射角 锚固体 水平预加 筋浆强度 ( m ) ( MN/m ) ( 度 ) 直径(mm) 力(kN) fb(kPa) 1 锚索 2.000 8.77 20.00 150 150.00 2100.00 2 锚索 3.500 16.44 20.00 150 150.00 2100.00 物理参数: 桩混凝土强度等级: C30 桩纵筋合力点到外皮距离: 70(mm) 桩纵筋级别: HRB400 桩

37、箍筋级别: HRB335 桩箍筋间距: 100(mm) 桩配筋形式: 纵筋非均匀配筋 桩拉区纵筋配筋范围: 90.000(度) 桩压区,拉区纵筋比: 0.500 场地环境: 一般地区 墙后填土内摩擦角: 55.000(度) 墙背与墙后填土摩擦角: 10.000(度) 墙后填土容重: 25.600(kN/m3) 横坡角以上填土的土摩阻力(kPa): 400.00 横坡角以下填土的土摩阻力(kPa): 400.00 坡线与滑坡推力: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 1 20.000 0.000 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 参数名称

38、 参数值 推力分布类型 矩形 桩后剩余下滑力水平分力 195.83(kN/m) 桩前剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据：混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)注意：内力计算时，滑坡推力分项(安全)系数 = 1.000、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.350=第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 桩身所受推力计算 假定荷载矩形分布: 桩后: 上部=37.580(kN/m) 下部=37.580(kN/m) 桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m) 桩前分布长度=0.000(m)(一) 桩身内力计算 计算方法: K 法背侧为挡土侧；

39、面侧为非挡土侧。 背侧最大弯矩 = 238.276(kN-m) 距离桩顶 13.218(m) 面侧最大弯矩 = 157.911(kN-m) 距离桩顶 8.337(m) 最 大 剪 力 = 166.781(kN) 距离桩顶 11.580(m) 最 大 位 移 = 8(mm) 第1道锚索水平拉力 = 207.851(kN) 距离桩顶2.000(m) 第2道锚索水平拉力 = 212.861(kN) 距离桩顶5.500(m) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 0.000 0.000 0.000 -7.53 0.000 2 0.500 6

40、.342 -25.367 -7.29 0.000 3 1.000 25.367 -50.733 -7.05 0.000 4 1.500 57.075 -76.100 -6.82 0.000 5 2.000 101.467 106.384 -6.60 0.000 6 2.438 59.779 84.189 -6.42 0.000 7 2.875 27.802 61.993 -6.24 0.000 8 3.313 5.535 39.797 -6.07 0.000 9 3.750 -7.020 17.601 -5.90 0.000 10 4.188 -9.865 -4.595 -5.73 0.000

41、 11 4.625 -3.000 -26.791 -5.56 0.000 12 5.063 13.576 -48.987 -5.39 0.000 13 5.500 39.863 141.678 -5.22 0.000 14 5.905 -13.396 121.114 -5.06 0.000 15 6.311 -58.320 100.550 -4.90 0.000 16 6.716 -94.909 79.986 -4.74 0.000 17 7.121 -123.162 59.423 -4.57 0.000 18 7.527 -143.081 38.859 -4.38 0.000 19 7.93

42、2 -154.664 18.295 -4.18 0.000 20 8.337 -157.911 -2.269 -3.96 0.000 21 8.743 -152.824 -22.833 -3.72 0.000 22 9.148 -139.401 -43.397 -3.47 0.000 23 9.553 -117.643 -63.961 -3.20 0.000 24 9.959 -87.550 -84.525 -2.91 0.000 25 10.364 -49.122 -105.089 -2.62 0.000 26 10.769 -2.358 -125.653 -2.32 0.000 27 11

43、.175 52.741 -146.217 -2.02 0.000 28 11.580 116.175 -166.781 -1.73 -39.146 29 11.990 172.724 -114.046 -1.45 -65.177 30 12.399 209.594 -70.361 -1.19 -53.335 31 12.809 230.360 -35.016 -0.95 -42.554 32 13.218 238.276 -7.187 -0.73 -32.943 33 13.628 236.246 14.004 -0.55 -24.545 34 14.037 226.805 29.447 -0

44、.39 -17.351 35 14.447 212.126 40.013 -0.25 -11.315 36 14.857 194.029 46.530 -0.14 -6.364 37 15.266 174.011 49.763 -0.05 -2.406 38 15.676 153.267 50.405 0.01 0.661 39 16.085 132.723 49.077 0.07 2.943 40 16.495 113.067 46.318 0.10 4.543 41 16.904 94.782 42.593 0.12 5.562 42 17.314 78.178 38.296 0.14 6.094 43 17.723 63.413 33.756 0.14 6.224