阳朔丽水边坡治理工程施工图设计计算书

阳朔丽水边坡治理工程施工图设计计算书TOC\o"1-2"\h\z\u1 边坡下滑力计算及稳定性分析评价 11.1边坡等级 11.2计算方法 11.3计算参数的选取 11.4计算剖面 11.5剩余下滑力计算 22锚索格构梁工程设计 132.1锚固力计算 132.2预应力锚索设计 142.3锚索格构梁结构设计 16PAGE1边坡下滑力计算及稳定性分析评价1.1边坡等级根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1边坡高度H<15m，边坡破坏后果为严重，因此边坡安全等级为二级，则参照该规范5.3.1表安全系数取1.3。1.2计算方法本次边坡下剩余滑力计算理正岩土5.11软件进行计算，规范采用通用《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002），计算方法方法采折线法。考虑路载，不考虑地下水和地震。1.3计算参数的选取对于土体的参数根据《阳朔丽水1#~8#、10#~24#低层住宅岩土工程勘察报告》提供的岩土参数建议值进行取值，见表1。岩土参数建议值表1地层代号及名称状态天然重度(kN/m3)地基承载力特征值fak(KPa)压缩模量ES(MPa)桩极限侧阻力标准值qsik（KPa）桩极限端阻力标准值qpk（KPa）抗剪强度标准值C（KPa）φ(°)①-1粘土硬塑19.01707.0703515①-2可塑19.01204.025158②-1泥质灰岩较破碎8001000②-2较完整30006000其他：等效内摩擦角参照直剪平均值取16°对于岩层的内摩擦角及粘聚力则参照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1选取。结构面类型为硬性结构面，结合性差，因此参照选取内摩擦角20°，粘聚力取0.06MPa。1.4计算剖面设计划分10个剖面，本次计算将高度相差1m以内的划分为同一剖面进行计算，因此本次需计算6个剖面，分别是剖面1：CDEF剖面、N1PQ剖面、RSS1剖面剖面2：FG剖面、KK1N1剖面剖面3：GH剖面剖面4：HJK剖面剖面5：KLMNN1剖面剖面6：NR剖面、S1TU剖面1.5剩余下滑力计算本计算剖面参照78、90、100、106、117号勘察孔揭露土层厚度基本在1.7～2.5m之间，因此本计算从偏安全角度考虑，统一取土层厚度2.5m，并参照岩质边坡进行下滑力计算。根据《建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）（6.6.4章节第1条）对无外倾结构面的岩土质边坡，已岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算侧向岩压力，破裂角按45°+φ/2（注：φ为等效内摩擦角，则破裂角为53°）。路载取平均荷载10.5KPa。1.5.1剩余下滑力计算1、计算项目：CDEF、N1PQ、RSS1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0007.950027.9500.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数15.49023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)15.9907.9500.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=4.136末点X=5.990上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=41.037(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=17.270(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.080(m)下滑力=60.539(kN)滑床反力R=35.087(kN)滑面抗滑力=4.931(kN)粘聚力抗滑力=46.202(kN)本块剩余下滑力=9.406(kN)本块下滑力角度=53.003(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=4.136上块传递推力=9.406(kN)推力角度=53.003(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=444.321(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=62.730(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=6.874(m)下滑力=535.863(kN)滑床反力R=305.126(kN)滑面抗滑力=111.057(kN)粘聚力抗滑力=412.434(kN)本块剩余下滑力=12.372(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________2、计算项目：FG、KK1N1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00010.6000210.6000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数18.10023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)17.98810.6000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=6.104末点X=7.988上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.511(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=6.104上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=843.273(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=10.142(m)下滑力=919.101(kN)滑床反力R=532.785(kN)滑面抗滑力=193.918(kN)粘聚力抗滑力=608.548(kN)本块剩余下滑力=116.635(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________3、计算项目：GH剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00011.3500211.3500.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数18.85023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)18.55311.3500.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=6.669末点X=8.553上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.388(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.510(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=6.669上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=978.854(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=11.081(m)下滑力=1059.870(kN)滑床反力R=614.373(kN)滑面抗滑力=223.613(kN)粘聚力抗滑力=664.888(kN)本块剩余下滑力=171.368(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________4、计算项目：HJK剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00013.0000213.0000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数110.50023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)19.79713.0000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=7.913末点X=9.797上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.388(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.008(kN)滑床反力R=25.510(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.955(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=7.913上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=1311.507(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=13.148(m)下滑力=1405.231(kN)滑床反力R=814.577(kN)滑面抗滑力=296.482(kN)粘聚力抗滑力=788.855(kN)本块剩余下滑力=319.894(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________5、计算项目：KLMNN1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0005.300025.3000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数12.80023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)13.9945.3000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=2.110末点X=3.994上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=19.781(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=64.546(kN)滑床反力R=37.416(kN)滑面抗滑力=5.258(kN)粘聚力抗滑力=46.955(kN)本块剩余下滑力=12.332(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=2.110上块传递推力=12.332(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=162.896(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=11.656(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.506(m)下滑力=193.553(kN)滑床反力R=105.050(kN)滑面抗滑力=38.235(kN)粘聚力抗滑力=210.363(kN)本块剩余下滑力=-55.046(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________6、计算项目：NR、S1TU[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0009.400029.4000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数16.90023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)17.0849.4000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=5.200末点X=7.084上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.511(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=5.200上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=646.578(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=8.640(m)下滑力=714.893(kN)滑床反力R=414.404(kN)滑面抗滑力=150.831(kN)粘聚力抗滑力=518.389(kN)本块剩余下滑力=45.673(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________1.5.2剩余下滑力计算结果经过计算各剖面剩余下滑力计算如表2：表2计算剖面编号CDEF、N1PQ、RSS1剖面12.372不稳定FG、KK1N1剖面116.635不稳定GH剖面171.368不稳定HJK剖面319.894不稳定KLMNN1剖面-55.046稳定NR、S1TU剖面45.673不稳定2锚索格构梁工程设计2.1锚固力计算根据岩性及现状、剩余推力值、施工条件，边坡采用锚索格梁加固治理。1、预应力锚索锚固力的计算预应力锚索横向间距按3m布置，计算其剩余下滑力TCDEF、N1PQ、RSS1=12.372×3.0=37.116KN；TFG、KK1N1=116.635×3.0=349.905KN；TGH=171.368×3.0=514.104KN；THJK=319.894×3.0=959.682KN；TKLMNN1=-55.046×3.0=-165.138KN；TNR、S1TU=45.673×3.0=137.019KN。k0取1.30；锚固角α=20°，所需锚固力为：（《边坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218--2006）P19）QCDEF、N1PQ、RSS1==51(KN)QFG、KK1N1==484(KN)QGH==711(KN)QHJK==1328(KN)QKLMNN1==-228(KN)QNR、S1TU==190(KN)经计算：CDEF、N1PQ、RSS1剖面设计锚固力为200KN需布置3排预应力锚索，可提供锚固力600KN，大于51KN；FG、KK1N1剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索，可提供锚固力1050KN，大于484KN;GH剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索，可提供锚固力1050KN，大于711KN;HJK剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索，可提供锚固力1050KN，大于1328KN;KLMNN1剖面设计锚固力为200KN需布置2排预应力锚索，可提供锚固力400KN，大于-288KN;NR、S1TU剖面设计锚固力为350KN需布置3排预应力锚索，可提供锚固力700KN，大于190KN。2.2预应力锚索设计（1）、预应力锚索孔径及倾角设计根据工程经验和经济合理性，预应力锚索孔径取130mm，倾角取20°。（2）、根据边坡岩性及现状、剩余推力值、施工条件，采用预应力锚索承台。预应力锚索采用1×7φs钢绞线（钢绞线强度设计值fpy=1860Mpa）；根据实际情况设计锚索锚固力为350KN和200KN。（3）、锚索所需钢筋根数的确定所需锚索束数采用下列公式计算：计算锚索材料的总截面积，（1.1×350000）/（0.69×1860）=299.98mm²（1.1×200000）/（0.69×1860）=171.5mm²采用预应力锚索采用1×7φs直径15.2mm(As=139mm2)钢绞线根数n1：299.98/139=2.16171.5/139=1.24式中：Nt─锚索轴向拉力设计值，取Nt1=350KN、200KN；n─所需钢绞线束数；γ0─边坡工程重要性系数；（《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》（GB/T5224-2003）P19）ε2─锚索抗拉工作条件系数，永久性锚索取0.69；（《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》（GB/T5224-2003）P19）As─单根钢筋的面积(mm2)；fpy─所用钢绞线的设计强度,取fpy=1860N/mm2。（《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》（GB/T5224-2003）表6）经计算设计锚固力为350KN的锚索需要2.16根1×7φs直径15.2mm钢绞线，设计中均采用3根钢绞线。设计锚固力为200KN的锚索需要1.24根1×7φs直径15.2mm钢绞线，设计中均采用2根钢绞线。（4）、预应力锚索内锚固段长度的计算本次设计以理论计算为主，结合一些工程实践采用，并建议在实施预应力锚索工程之时，应作抗拔试验，以确定内锚固段的合理长度，校核本次设计。按锚索与锚固砂浆间计算锚固长度(单位：m)=2\*GB3②锚固体与周围岩土体之间的锚固长度计算(单位：m)式中：k0─荷载分项系数，取1.3；（见《锚杆喷射混凝土治理技术规范》（GB50086-2001）表4.2.5-3P21）ε1─胶结体与地层粘结工作条件系数，永久性取1.00；（见《锚杆喷射混凝土治理技术规范》（GB50086-2001）表4.2.5-1