长坝镇集镇地质灾害综合治理工程鹰咀岩危岩施工图设计计算书

重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程鹰咀岩危岩施工图设计计算书重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程鹰咀岩危岩施工图设计计算书编制：审核：目录TOC\o"1-2"\h\z1.工程概况 42.设计依据 43.设计指标 44.设计参数 55.鹰咀岩陡崖带计算 56.危岩稳定性计算计算 66.1危岩稳定性划分 66.2坠落式危岩计算 66.3坠落式危岩计算 76.4各危岩稳定性计算 81.工程概况鹰咀岩危岩位于武隆区长坝镇长坝社区长坝镇小学西侧鹰咀岩陡崖带。现鹰咀岩危岩前缘陡崖岩体已产生松脱，演变成了危岩体，受外动力或重力作用随时有可能脱离母岩造成崩塌，历年来每遇暴雨均有不同程度崩塌、掉块现象。逐年有危险性增大之趋势，由于危岩崩塌有突发性、规模不确定性、产生速度快、难以有效的监测等特点，即可造成灾害损失瞬间产生。为保护长坝镇居民的生命财产安全，保障当地经济发展及维护社会的稳定，受重庆市武隆区地质环境监测站委托，我队承担了武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程鹰咀岩危岩施工图设计的编制工作。2.设计依据1、《设计委托书》；2、《设计合同书》。3、《地质灾害防治工程设计规范》DB50/5029-2004，重庆地标；4、《重庆市武隆区长坝镇集镇地质灾害综合治理工程（石坝滑坡、庙堡滑坡、茶田滑坡、灯盏湾滑坡、鹰咀岩危岩、上坝滑坡、二响坡滑坡）勘查报告》，重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，2019.7；5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；6、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013；7、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006；8、《三峡库区地质灾害防治工程设计技术要求》三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2012.07；9、《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006；3.设计指标（1）地质灾害等级划分鹰咀岩危岩威胁对象主要为危岩区集镇、居民、过往车辆及行人以及耕地。鹰咀岩危岩危及人数210人，经济损失800万元，地灾点变形较明显，对武隆区长坝镇集镇地质灾害进行综合治理是必要的。据《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）判定该危岩带危害对象为较重要，滑坡及危岩带的防治工程等级为二级。设计荷载组合a,设计荷载危岩带：（1）自重：滑坡体自重；（2）暴雨：降雨入渗形成的滑体重量增加；（3）地面荷载：土体一定范围内存在人与车的活动及建筑物。危岩单体：（1）天然工况：自重；（2）暴雨工况：自重+水体入渗裂隙水压力（1/2～2/3充水高度）；b,计算工况危岩带：根据重庆市地质灾害防治工程地质勘察技术要求，采用以下两种工况进行滑坡稳定性计算评价。天然状态：自重+地表荷载；饱和状态：自重+地表荷载+N年一遇暴雨。滑坡的防治工程等级均为二级，天然工况下安全系数取1.15，饱和工况下安全系数取1.15。对于鹰咀岩危岩段，按岩石侧压力进行陡崖带的支挡设计。危岩体：工况1：自重工况2：自重+暴雨4.设计参数以下参数取自《勘查报告》：表4-1鹰咀岩危岩岩土参数表岩性母岩（较完整砂质页岩体）危岩带（较破碎砂质页岩体）陡崖基座（页岩）重度(kN/m3)天然27.325.826.4饱和27.325.826.4抗压强度（MPa）天然23.321.724.8饱和16.115.216.3抗剪强度(kPa)天然C（kPa）1740980φ（°）33.429.8饱和C（kPa）750φ（°）27.3抗拉强度(kPa)天然393218483饱和180弹性模量(MPa)308032904340泊松比0.330.330.25基底摩擦系数0.600.600.50*与M30砂浆的粘结强度标准值(kPa)850800760岩体水平抗力系数(MN/m3)330310350地基极限承载力标准值(kPa)279602170022320地基承载力特征值(kPa)922671607360岩体基本质量等级ⅣⅣⅣ岩体理论破裂角(°)6360岩体等效内摩擦角(°)5555临时边坡允许坡率值1:0.35*1:0.45*防治工程设计基准期：50年防治工程正常使用年限：50年5.鹰咀岩陡崖带计算陡崖带c段结构计算Wc1-Wc1’剖面段岩石侧压力计算：锚杆计算：通过计算，Wc1-Wc1’剖面段锚杆采用2根25钢筋。Wc2-Wc2’剖面段岩石侧压力计算：锚杆计算：通过计算，Wc2-Wc2’剖面段锚杆采用1根25钢筋。Wc3-Wc3’剖面段岩石侧压力计算：锚杆计算：通过计算，Wc3-Wc3’剖面段锚杆采用1根25钢筋。6.危岩稳定性计算计算6.1危岩稳定性划分危岩稳定性划分表破坏模式不稳定欠稳定基本稳定稳定滑塌式F<1.01.0≤F<1.051.05≤F<FtF≥Ft倾倒式F<1.01.0≤F<1.251.25≤F<FtF≥Ft坠落式F<1.01.0≤F<1.351.35≤F<FtF≥Ft6.2坠落式危岩计算1）计算模型图7－1坠落式危岩稳定计算示意图(后缘有陡倾裂隙)图7－2坠落式危岩稳定性计算示意图(后缘无陡倾裂隙)2）计算公式a)对后缘有陡倾裂隙的悬挑式危岩按下列二式计算，稳定性系数取两种计算结果的较小值。式中：——危岩体抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.20的折减系数确定；——危岩抗弯力矩计算系数，依据潜在破坏面取值，一般可取1/12～1/6，当潜在破坏面为矩形时可取1/6；——危岩体重心到潜在破坏面的水平距离（m）；其余符号意义同前。b)对后缘无陡倾裂隙的悬挑式危岩按下列二式计算，稳定性系数取两种计算结果的较小值。式中：——危岩体后缘潜在破坏面高度（m）；其余符号意义同前。Wa3危岩高5.0m，后缘裂隙倾角87o，裂隙深度2m，岩体抗剪强度flk=180Kpa，天然按公式②对后缘有陡倾裂隙的悬挑式危岩：=1.459（基本稳定）暴雨按公式②对后缘有陡倾裂隙的悬挑式危岩：=1.190（欠稳定）综合考虑，Wa3危岩是需要进行治理。6.3坠落式危岩计算（1）倾倒式1）计算模型倾到式危岩稳定性计算示意图（后缘岩体抗拉强度控制）倾倒式危岩稳定性计算示意图（由底部岩体抗拉强度控制）2）计算公式a）由顶部岩体抗拉强度控制，危岩体重心在倾覆点之外，由后缘岩体抗拉强度控制时，采用以下公式进行计算。b）由顶部岩体抗拉强度控制，危岩体重心在倾覆点之内，由后缘岩体抗拉强度控制时，采用以下公式进行计算。式中：——危岩体抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.40的折减系数确定；h——后缘裂隙深度（m）；hw——后缘裂隙充水高度（m）；H——后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；a——危岩体重心到倾覆点的水平距离（m）；b——后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m）；α——危岩体与基座接触面倾角（°），外倾时取正值，内倾时取负值；——后缘裂隙倾角（°）。其余符号意义同前。C）由底部岩体抗拉强度控制时，按下式计算。式中符号意义同前。6.4各危岩稳定性计算表6.4-1危岩稳定性计算结果危岩编号崩塌类型工况1工况2稳定系数Fs稳定状态稳定系数Fs稳定状态Wa1倾倒式1.389基本稳定1.044欠稳定Wa2倾倒式1.348基本稳定1.030欠稳定Wa3坠落式1.459基本稳定1.190欠稳定Wa4倾倒式1.391基本稳定1.009欠稳定Wa5倾倒式1.393基本稳定1.048欠稳定Wa6倾倒式1.347基本稳定