不稳定斜坡至月亮山危岩带治理工程施工图设计计算书

不稳定斜坡至月亮山危岩带治理工程施工图设计计算书目录1设计依据及执行规范 设计依据及执行规范1、《重庆市黔江区城西街道月亮潭不稳定斜坡至月亮山危岩带治理工程详细勘查报告》（重庆市地质矿产勘查开发局107地质队2023.5）；2、《重庆市黔江区城西街道月亮潭不稳定斜坡至月亮山危岩带治理工程初步设计报告》（重庆市地质矿产勘查开发局107地质队2023.8）；3、《重庆市地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）；4、《地质灾害防治工程勘查规范》DB50/T143-2018；5、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010（2015版））；8、《砌体结构设计规范》（GB50003-2019）；9、《崩塌、斜坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221-2019）；10、《滑坡防治设计规范》GB/T38509-2020；11、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016版；12、《铁路沿线斜坡柔性安全防护网》（TB/T3089—2004）；13、《建筑变形测量规范》（JGJ8－2016）；2主要设计参数《施工图设计》防治工程稳定性分析评价根据《勘查报告》提供的参数建议值选取。表2.1-1防治工程设计参数值岩体名称粉砂质页岩页岩岩体结构面强风化中风化强风化中风化重度天然24.8725.1724.6924.99/(kN/m3)饱和24.9725.2724.7925.09/抗压强度天然/11.08/9.1/（MPa）饱和/7.48/6/抗剪强度岩体天然C(MPa)/0.752/0.631/Φ(°)/33.41/32.61/饱和C(MPa)/0.677/0.568/Φ(°)/30.06/29.35/坠落式天然C(MPa)/////Φ(°)/////饱和C(MPa)/////Φ(°)/////滑移式天然C(kPa)////65Φ(°)////25饱和C(kPa)////50Φ(°)////18抗拉强度(kPa)岩体天然/310.98/246/饱和/279.88/221.4/坠落式天然/233.23184.5饱和/209.91166.05倾倒式天然/310.98/246饱和/279.88/221.4基底摩擦系数0.450.50.40.45/岩体与锚固体极限粘结强度标准值frbk（kPa）300800200450/承载力特征值(kPa)5001100300900/岩体水平抗力系数k（MN/m3）501203080/注：表中带*者为经验值。3设计工况危岩单体设计工况为暴雨工况（一般工况，暴雨条件下自重力+裂隙水压力），危岩单体防治安全系数根据破坏模式按《重庆市地质灾害防治工程设计标准》取值，各危岩单体防治工程等级及安全系数取值见下表。危岩防治工程等级及安全系数表危岩类型危岩防治工程等级三级一般工况校核工况滑移式危岩1.201.05倾倒式危岩1.301.10坠落式危岩1.401.15危岩单体在进行稳定性计算时，采用两种工况：暴雨工况（一般工况）：自重+裂隙水压力（暴雨）地震工况（校核工况）：自重+裂隙水压力（暴雨）+地震力一般工况按勘查期间的状态计算，计算时考虑自重，同时考虑现状裂隙水压力；暴雨工况按20年一遇暴雨进行计算；裂隙水充水高度根据野外勘查裂隙的切割情况，根据汇水面积，裂隙蓄水能力和降雨情况等综合确定。地震工况按暴雨工况考虑地震力进行计算。4典型危岩体稳定性计算4.1稳定性计算模型根据各危岩体的受力情况及最可能的破坏形式，按《重庆市地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）中的滑移、倾倒和坠落式三种基本模式来计算，对可能存在多种破坏模式的危岩体，分别对其可能产生的破坏模式分别进行计算，根据计算结果，以最不利的一种为其破坏形式。4.2计算公式危岩体的稳定性受多种因数制约，其稳定性计算涉及较多参数和复杂的边界条件，为了深刻认识区内危岩的稳定性，适应危岩治理的需要，对区内52处危岩体进行稳定性计算分析。根据危岩体的受力情况及最可能的破坏模式，按坠落式、滑移式、倾倒式三种基本模型来计算，对可能存在多种破坏模式的危岩体，对其可能产生的破坏模式分别进行计算，根据计算结果，以最不利的一种为其破坏形式。本次对危岩体的计算主要依据重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）所提供的方法理论来确定。（1）坠落式坠落式危岩下切坠落稳定性按下式计算（图10）式中：c——危岩体粘聚力（kPa）；H——后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；h——后缘裂隙深度（m）；B——后缘裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；其余各符号意义同本条a)款。坠落式危岩折断坠落稳定性按下式计算（图10）式中：a0——危岩体竖向荷载（包括危岩体重力和危岩体上竖向附加荷载）作用点与后缘铅垂面中点的水平距离（m）；b0——危岩体上水平荷载作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；l0——既有支挡结构有效支挡力作用点与后缘铅垂面中点的垂直距离（m）；B——后缘陡倾裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；σt——岩体抗拉强度（kPa）；V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12～1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；其余各符号意义同本条a)款。（2）倾倒式1）当危岩体重心位于危岩体底面中心内侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒稳定性可按下式计算（图11）当危岩体重心位于危岩体底面中心外侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒稳定性可按下式计算式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；h——后缘陡倾裂隙充水高度（m）根据裂隙情况及汇水条件确定。B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；e——危岩体竖向荷载作用点到危岩体底面中点的水平距离（m）；h0——危岩体水平荷载作用点到危岩体底面中点的竖直距离（m）；b——危岩体底面平行失稳方向宽度（m）；B1——危岩体底面垂直失稳方向宽度（m）；——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12～1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；其余各符号意义同本条a)款2）对危岩体重心在基座顶面前缘内侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒稳定性可按下式计算（图11）对危岩体重心在基座顶面前缘外侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒稳定性可按下式计算式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；B1——后缘陡倾裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；a——危岩体竖向荷载作用点到转动点的水平距离（m）；β——后缘陡倾结构面倾角（°）；h0——危岩体水平荷载作用点到转动点的垂直距离（m）；α——危岩体与基座接触面倾角（°）；b——后缘裂隙的延伸段下端到转动点的水平距离（即块体与基座接触面长度的水平投影）（m）；——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12~1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；其余各符号意义同本条a)款。（3）滑移式后缘有陡倾裂隙且滑面缓倾的滑移式危岩稳定性按下式计算（图8）：式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；U——滑面水压力（kN）；A——滑面面积（m2）；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；G——危岩自重（kN）；Gb——危岩竖向附加荷载（kN）；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q——危岩水平荷载（不含后缘陡倾裂隙水压力）（kN）；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；当考虑地震力时，地震力取危岩自重与危岩竖向附加荷载之和与水平地震系数0.05的乘积；c——滑面粘聚力（kPa）；ψ——滑面内摩擦角（°）；θ——滑面倾角（°）。4.3计算参数表4.3-1危岩稳定性计算参数推荐表粉砂质页岩项目γ（KN/m3）抗剪flk(kpa）未贯通段坠落式倾倒式C（Kpa）φ（°）后缘有陡倾裂隙后缘无陡倾裂隙天然25.17752.4033.41155.49233.23310.98饱和25.27677.1630.06139.94209.91279.88页岩项目γ（KN/m3）抗剪flk(kpa）未贯通段坠落式倾倒式C（Kpa）φ（°）后缘有陡倾裂隙后缘无陡倾裂隙天然24.99630.9032.61123.00184.50246.00饱和25.09567.8129.35110.70166.05221.4结构面抗剪强（硬性结构面（结合差））项目C（Kpa）φ（°）天然6525饱和50184.4稳定性计算结果各危岩体的稳定性计算结果见表3.2-3，稳定性计算见附表3，危岩稳定状态根据危岩稳定性安全系数及防治工程等级（三级），经判定，危岩稳定状态与野外现场调查宏观分析基本相符。危岩稳定性安全系数表危岩类型危岩防治工程等级三级一般工况校核工况滑移式危岩1.201.05倾倒式危岩1.301.10坠落式危岩1.401.15危岩稳定性状态判定表危岩类型危岩稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定坠落式危岩F＜1.01.00≤F＜1.351.35≤F＜FtF≥Ft倾倒式危岩F＜1.01.00≤F＜1.251.25≤F＜FtF≥Ft滑移式危岩F＜1.01.00≤F＜1.151.15≤F＜FtF≥Ft表4.4-1危岩体稳定性计算结果一览表危岩编号危岩规模（m3）主要破坏模式一般工况（暴雨）防治工程等级稳定性评价校核工况（暴雨+地震）稳定系数安全系数稳定系数安全系数W19倾倒式1.171.30三级欠稳定0.571.10W2271倾倒式1.261.30三级基本稳定0.621.10W3132倾倒式1.141.30三级欠稳定0.321.10W4173倾倒式1.191.30三级欠稳定0.671.10W5798倾倒式1.261.30三级基本稳定0.381.10W698坠落式1.321.40三级欠稳定1.201.15W76483倾倒式1.061.30三级欠稳定0.441.10W8289倾倒式1.2461.30三级欠稳定0.681.10W9196倾倒式1.231.30三级欠稳定0.781.10W10169倾倒式1.231.30三级欠稳定0.891.10W11455倾倒式1.041.30三级欠稳定0.481.10W1247倾倒式1.101.30三级欠稳定0.531.10W1378倾倒式1.151.30三级欠稳定0.821.10W1445倾倒式1.041.30三级欠稳定0.521.10W1569倾倒式1.191.30三级欠稳定0.761.10W1650倾倒式1.171.30三级欠稳定0.891.10W173倾倒式1.211.30三级欠稳定0.951.10W1822倾倒式1.201.30三级欠稳定0.881.05W1931倾倒式1.171.30三级欠稳定0.311.10W2035坠落式1.071.40三级欠稳定0.921.15W2138倾倒式1.261.30三级基本稳定0.851.10W22141倾倒式1.211.30三级欠稳定0.591.10W23552倾倒式1.181.20三级欠稳定0.391.05W241378倾倒式1.161.30三级欠稳定0.741.10W252590倾倒式1.171.30三级欠稳定0.861.10W26743倾倒式1.121.30三级欠稳定0.471.10W27882倾倒式1.181.30三级欠稳定0.281.10W2898倾倒式1.281.30三级基本稳定0.781.10W2961滑移式1.181.20三级基本稳定1.091.05W30276倾倒式1.181.30三级欠稳定0.741.10W31572倾倒式1.161.30三级欠稳定0.861.10W32234倾倒式1.151.30三级欠稳定0.691.10W33122倾倒式1.121.30三级欠稳定0.471.10W34110倾倒式1.241.30三级欠稳定0.771.10W35197倾倒式1.221.30三级欠稳定0.791.10W36408倾倒式1.101.30三级欠稳定0.731.10W37297倾倒式1.161.30三级欠稳定0.771.10W38192倾倒式1.041.30三级欠稳定0.651.10W3971倾倒式1.201.30三级欠稳定0.621.10W4091倾倒式1.281.30三级基本稳定0.821.10W411863倾倒式1.211.30三级欠稳定0.941.10W42378倾倒式1.131.30三级欠稳定0.741.10W43498倾倒式1.201.40三级欠稳定0.621.15W44682倾倒式1.201.30三级欠稳定0.341.10W45619倾倒式1.091.30三级欠稳定0.671.10W4684倾倒式1.151.30三级欠稳定0.661.10W47312倾倒式1.181.30三级欠稳定0.571.10W4819滑移式1.051.20三级欠稳定0.971.05W49149倾倒式1.121.30三级欠稳定0.581.10W5018倾倒式1.171.30三级欠稳定0.981.10W5136倾倒式1.161.30三级欠稳定0.891.10W5289倾倒式1.281.30三级基本稳定1.001.10通过对本次调查的52块危岩单体的稳定性计算，计算结果表明，现状工况下W20、W38危岩单体处于基本稳定状态。除此之外50块危岩在现状工况处于稳定状态。暴雨工况下：W2、W5、W21、W28、W29、W40、W52等7块危岩体为基本稳定状态，占危岩总数的13.5%；其他45块危岩处于欠稳定状态，占危岩总数的86.5%。各分区段危岩计算结果如下：A1区陡崖带22个危岩单体中现状工况下稳定的危岩体21块，占该区危岩单体总数的95.5%；基本稳定的危岩体1块，占该区危岩单体总数的4.5%；暴雨工况下基本稳定的危岩体3块，占该区危岩单体总数的13.6%；欠稳定的危岩体19块，占该区危岩单体总数的86.4%。A2、A4