高边坡计算书

重庆友军食品有限公司新建厂区边坡工程

优化设计

计

算

书

中国市政工程华北设计研究总院有限公司

二。一七年二月

重庆友军食品有限公司新建厂区边坡工程优化设计

高边坡计算书

项目负责：宋威伟高级工程师

专业负责：张勇高级工程师

审核：张男高级工程师

校核：杨静工程师

设计：宋威伟工程师

中国市政工程华北设计研究总院有限公司

二。一七年二月

目录

1设计依据..........................................................1

1.1设计依据........................................................1

1.2设计遵循的主要规范..............................................1

1.3岩土设计参数....................................................1

1.4边坡设计标准....................................................2

2稳定性验算........................................................3

1)12-12,剖面稳定性验算...........................................3

2)14T4'剖面稳定性验算...........................................6

3锚杆挡墙计算......................................................8

1设计依据

1.1设计依据

1.与业主签订的设计合同。

2.由业主提供的1：500现状地形图。

3.《重庆市友军食品有限公司新建厂区工程高边坡专项专家论证意见》。

4.《重庆市友军食品有限公司新建厂区工程工程地质勘察报告》(重庆紫苑土

地规划整治有限公司)。

5.重庆市建委渝建发[2010]166号文件。

6.由业主方提供的其它的资料。

1.2设计遵循的主要规范

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

《砌体结构设计规范》(GB50(X)3-2011)

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

《建筑边坡工程施工质量验收规范》(DBJ/T50-100-2010)

《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2016)

《岩土锚杆(索)技术规程》(CESC22:2005)

1.3岩土设计参数

根据地勘单位提供的勘察报告，本工程主要岩土参数如下：

1

土体物理力学参数建议值表

项目素填土粉质粘土砂岩泥岩备注

载荷试结构面抗剪强度

土层180*

地基承载力特验确定指标C=65kPa,（p

征值（KPa）强风化200*300*=20°,

中等风化3309.91224.3挡墙墙后填土重

天然重度24.47*25.24*度取20KN/m3,填

饱和重度25.0*26.0*土综合内摩擦角

岩石抗拉强度(MPa)取30°；

1.110.48

标准值

岩体抗拉强度(MPa)

0.440.192

值

岩石抗剪强度C(kPa)3120*1340*

标准值6(°)39.35*35.37*

岩土体抗剪强C(kPa)020*889.20*381.90*

度值小(0)天然

9*33.64*30.24*

30*

岩体破裂角

（无外倾结构0(°)62.060.0

面时）

岩体等效内摩II6560

擦角标准值

III6055

（°）

岩石单轴抗压天然13.615.64

标准值（MPa）饱和10.033.71

土层0.250.25

基底摩擦系数强风化0.40.3

中等风化0.50.4

岩土与锚固体(kPa)19

粘结强度特征20300180

值

岩体水平抗力MN7m3

16050

系数

*为经验值

1.4边坡设计标准

边坡安全等级：一级/二级；

边坡重要性系数：1.1/1.0；

坡防护工程设计安全系数：1.35（一级）/L30（二级）；

2

结构设计安全使用年限：50年；

抗震设防烈度：6度（0.05g）,按7度构造设防；设计基本地震加速度为

0.05g,设计地震分组为一组。

本工程设计采用“动态设计，信息法施工”原则，对于没有勘察点控制的地

段，若开挖揭露的地质情况与设计时的地质条件相差较大，应根据施工反馈的信

息调整设计。本工程边坡应严格按照“逆作法”施工。

2稳定性验算

本次挖方边坡选取12-12'剖面、14-14'剖面进行稳定性验算。

计算结果及过程如下：

1）12-12,剖面稳定性验算

3

(1)稳定性验算

［计算简图］

［计算条件〕

［基本参数］

计算方法：极限平衡法(建坡规范附录A.0.2)

计算目标：计算安全系数

边坡高度：34.800(m)

结构面倾角：60.0(°)

结构面内摩擦角：55.0(°)

结构面粘聚力：0.0(kPa)

张裂隙离坡顶点的距离：8.800(m)

水"外荷我Px(kN)0.0(kN/m)

竖向外荷载Py(kN)0.0(kN/m)

［坡线参数］

坡线段数6

序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)

12.0007.50075.1

23.5000.0000.0

32.0007.50075.1

43.5000.0000.0

511.90017.10055.2

64.0502.70033.7

4

［岩层参数］

层数2

序号控制点丫坐标容重锚杆和岩石粘结强度

(m)(kN/m3)frb(kPa)

132.60025.0120.0

211.45026.0120.0

［锚杆（索）控制参数］

锚杆杆体抗拉安全系数：2.20

钢筋与锚固体抗拔安全系数：2.60

交互锚杆钢筋的抗拉强度：否

［锚杆(索)参数］

钢筋类型对应关系：(I-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB4型,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-ERBF500

锚杆(索)道数8

序号支护类型水平间距竖向间距入射角锚固体直径自由段长度锚固段长度配筋锚筋fy钢筋与砂

浆

(m)(m)(°)(mm)(m)(m)(MPa)fb(kPa)

1锚杆2.50020,80015.0902.0003.0001E20—2400.0

2锚杆2.5002.00015.0901.5003.0001E20—2400.0

3锚杆2.5002.00015.0901.0003.0001E20—2400.0

4锚杆2.5002.00015.0900.5003.0001E20—2400.0

5锚杆2.5001.50015.0902.0003.0001E20—2400.0

6锚杆2.5002.00015.0901.5003.0001E20—2400.0

7锚杆2.5002.00015.0901.0003.0001E20—2400.0

8锚杆2.5002.00015.0900.5003.0001E20—2400.0

［计算结果］

岩体重量：227.2(kN)

水文外荷载：0.0(kN)

竖向外荷载：0.0(kN)

侧面裂隙水压力：0.0(kN)

底面裂隙水压力：0.0(kN)

第1道锚杆（索）的抗力：0.0(kN)

第2道锚杆（索）的抗力：0.0(kN)

第3道锚杆（索）的抗力：0.0(kN)

第4道锚杆（索）的抗力：0.0(kN)

第5道锚杆（索）的抗力：15.7(kN)

5

第6道锚杆(索)的抗力：15.7(kN)

第7道锚杆(索)的抗力：15.7(kN)

第8道锚杆(索)的抗力：15.7(kN)

结构面上正压力：174.1k(N)

总下滑力：180.5［kN)

总抗滑力：248.6(kN)

安全系数：1.377

由计算可知，本段挖方边坡采用锚杆挡墙支护，稳定性安全系数为1.377,为稳定状态。

2)14-14,剖面稳定性验算

剖面图

39,（3,8£5）

(1)稳定性验算

计算项目：简单平面滑动稳定分析2

［计算简图］

6

［计算条件］

［基本参数］

计算方法：极限平衡法(建坡规范附录A.0.2)

计算目标：计算安全系数

边坡高度；9.700(m)

结构面倾角：60.0(°)

结构面内摩擦角：55.0(°)

结构面粘聚力：0.0(kPa)

张裂隙离坡顶点的距离：8.800(m)

水三外荷载Px(kN):0.0(kN/m)

竖向外荷载Py(kN):0.0(kN/m)

［坡线参数］

坡线段数3

序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)

12.0007.50075.1

22.2000.0000.0

34.7002.20025.1

［岩层参数］

层数2

序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度

(m)(kN/m3)frb(kPa)

132.60025.0120.0

211.45026.0120.0

［锚杆(索)控制参数]

锚杆杆体抗拉安全系数：2,20

钢筋与锚固体抗拔安全系数：2.60

7

交互锚杆钢筋的抗拉强度:否

［锚杆（索）参数］

钢筋类型对应关系:d-HPB3型,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HR3500,P-HRBF型5,Q-HRBF400,R-ERBF500

锚杆（索）道数4

序号支护类型水平间距竖向间距入射角锚固体直径自由段长度锚固段长度配筋锚筋fy钢筋与砂

浆

(m)(m)•°)(mm)(m)(m)(MPa)fb(kPa)

1锚杆2.5003.25015.0902.5003.0001E20—2400.0

2锚杆2.5002.00015.0902.0003.0001E20—2400.0

3锚杆2.5002.00015.0901.0003.0001E20—2400.0

4锚杆2.5002.00015.0900.5003.0001E20—2400.0

［计算结果］

岩体重量：227.3(kN)

水立外荷载：0.0(kN)

竖向外荷我：0.0(kN)

侧面裂隙水压力：0.0(kN)

底面裂隙水压力：0.0(kN)

第1道锚杆（索）的抗力：15.7(kN)

第2道锚杆（索）的抗力：15.7(kN)

第3道锚杆（索）的抗力：15.7(kN)

第4道锚杆（索）的抗力：15.7(kN)

结构面上正压力：174.2(kN)

总下滑力：180.7(kN)

总抗滑力：248.7(kN)

安全系数：1.377

由计算可知，本段挖方边坡采用锚杆挡墙支护，稳定性安全系数为1.377,为稳定状态。

3锚杆挡墙计算

1）下层锚杆挡墙计算

锚杆式挡土墙验算［执行标准：公路］

计算项目：下层

计算时间:2017-04-1314:23:33星期四

8

原始条件:

墙身尺寸：

墙身总高：7.500(m)

肋柱的宽:0.300(m)

肋柱的高：0.400(m)

肋柱的间距：2.500(m)

挡土板的类型数：1

板类型号板厚(m)板宽(m)板块数

10.1501.00023

锚杆数：4

锚杆序号距顶距离(m)入射角(度)自由段长度(m)锚固段长度(m)

11.00015.0002.0003.000

23.00015.0001.5003.000

35.00015.0001.0003.000

47.00015.0000.5003.000

钢筋直径：20(mm)

锚孔直径：90(mm)

柱底支承条件：钱接

物理参数：

立柱混凝土强度等级：C25

钢筋纵筋合力点到外皮距离：40(mm)

立柱纵筋级别：HRB400

立柱箍筋级别：HRB400

立柱箍筋间距：200(mm)

挡土板混凝土强度等级：C30

板纵筋合力点到外皮距离：35(nim)

挡土板板纵筋级别：HRB400

钢筋抗拉强度设计值：360000.000(kPa)

砂浆与岩石之间粘聚力标准值：120.000(kPa)

9

钢筋与砂浆之间粘聚力标准值：2100.000(kPa)

场地环境：一般地区

墙后填土内摩擦角：55.000(度)

墙后填土粘聚力：0.000(kPa)

墙后填土容重：25.230(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角：30.000(度)

土压力计算方法：库仑

土压力分布形式：三角形分布

坡线土柱：

坡面线段数：6

折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数

13.5000.0000

22.0007.5000

33.5000.0000

412.00017.0000

54.2002.8000

617.4001.5000

地面横坡角度：0.000(度)

填土对横坡面的摩擦角：35.000(度)

墙顶标高:0.000(m)

挡墙分段长度：10.000(m)

荷载组合信息：

结构重要性系数：1.000

荷载组合数：1

钢筋混凝土配筋计算依据：《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)

第1种情况：一般情况

注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数=1.200

［土压力计算］计算高度为7.500(m)处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=26.496(度)

第1破裂角：21.405(度)

Ea=49.564(kN)Ex=45.177(kN)Ey=20.388(kN)作用点高度Zy=2.500(m)

(一)立柱内力配筋计算

［基本信息］

左支座自由右支座简支

跨号跨长(m)截面宽度(mm)截面高度(mm)

10

11.005300400

22.010300400

32.010300400

42.010300400

50.502300400

［计算结果］

跨号：1

左中右

背侧弯矩(kN-m):0.000.100.77

面侧弯矩(kN-m):0.000.000.00

剪力(kN):0.00-0.57-2.29

背侧纵筋(mm2):240240240

面侧纵筋(mm2):210240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：2

左中右

背侧弯矩(kN-m):0.770.004.63

面侧弯矩(kN-m):0.001.980.00

剪力(kN):5.71-1.16-12.60

背侧纵筋(mm2):240240240

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：3

左中右

背侧弯矩(kN-m):4.630.008.34

面侧弯矩(kN-m):0.002.750.00

剪力(kN):14.94-1.08-21.69

背侧纵筋(mm2):240240240

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：4

左中右

背侧弯矩(kN-m):8.340.008.04

面侧弯矩(kN-m):0.005.630.00

剪力(kN):26.090.91-28.85

背侧纵筋(mm2):240240240

11

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：5

左中右

背侧弯矩(kN-m):8.042.980.00

面侧弯矩(kN-m):0.000.000.00

剪力(kN):24.2016.057.60

背侧纵筋(mm2):240210240

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

(-)挡土.板内力配筋计算

板类型板厚板下缘距顶最大土压力单块板弯矩单块板全部纵筋

号(mm)距离加)(kPa)(kN-m)面积(mm2)

11507.50013.73510.730292

(三)锚杆计算

锚杆所受拉力钢筋与砂浆岩石与砂浆钢筋抗抗拔力抗拔安全

道号(kN)粘结力(kN)粘结力(kN)拉力(kN)(kN)系数

18.282395.841101.78891.60991.60911.061

228.517395.841101.78891.60991.6093.212

349.466395.841101.78891.60991.6091.852

454.923395.841101.78891.60991.6091.668

2)上层锚杆挡墙计算

锚杆式挡土墙验算［执行标准：公路］

计算项目：上层

计算时间：2017-04-1314:30:10星期四

原始条件:

12

墙身尺寸：

墙身总高:7.500(m)

肋柱的宽：0.300(m)

肋柱的高：0.400(m)

肋柱的间距:2.500(m)

挡土板的类型数：1

板类型号板厚(m)板宽(m)板块数

10.1501.00023

锚杆数：4

锚杆序号距顶距离(m)入射角(度)自由段长度(m)锚固段长度(m)

11.00015.0002.0003.000

23.00015.0001.5003.000

35.00015.0001.0003.000

47.00015.0000.5003.000

钢筋直径：20(nini)

锚孔直径：90(mm)

柱底支承条件：较接

物理参数：

立柱混凝土强度等级：C25

钢筋纵筋合力点到外皮距离：40(mm)

立柱纵筋级别：11RB400

立柱箍筋级别：HRB400

立柱箍筋间距：200(mm)

挡土.板混凝土.强度等级：C30

板纵筋合力点到外皮距离：35(mm)

挡土板板纵筋级别：HRB400

钢筋抗拉强度设计值：360000.000(kPa)

砂浆与岩石之间粘聚力标准值：120.000(kPa)

钢筋与砂浆之间粘聚力标准值：2100.000(kPa)

场地环境：一般地区

13

墙后填土内摩擦角：55.000(度)

墙后填土粘聚力：O.OOO(kPa)

墙后填土容重：25.230(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角：30.000(度)

土压力计算方法：库仑

土压力分布形式：三角形分布

坡线土柱:

坡面线段数：4

折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数

13.5000.0000

212.00017.0000

34.2002.8000

417.4001.5000

地面横坡角度：0.000(度)

填土对横坡面的摩擦角：35.000(度)

墙顶标而：0.000(m)

挡墙分段长度：10.000(m)

荷载组合信息：

结构重要性系数：L000

荷载组合数：1

钢筋混凝土配筋计算依据：《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)

第1种情况：一般情况

注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数=1.200

［土压力计算］计算高度为7.500(m)处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=19.026(度)

第1破裂角：21.405(度)

Ea=49.564(kN)Ex=45.177(kN)Ey=20.388(kN)作用点高度Zy=2.500(ni)

(一)立柱内力配筋计算

［基本信息］

左支座自由右支座简支

跨号跨长(m)截面宽度(mm)截面高度(mm)

11.005300400

22.010300400

32.010300400

42.010300400

50.502300400

14

［计算结果］

跨号：1

左中右

背侧弯矩(kN-m)0.000.100.77

面侧弯矩(kN-m)0.000.000.00

剪力(kN)0.00-0.57-2.29

背侧纵筋(mm2):240240240

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：2

左中右

背侧弯矩(kN-m)0.770.004.63

面侧弯矩(kN-m)0.001.980.00

剪力(kN)5.71-1.16-12.60

背侧纵筋(mm2):240240240

面侧纵筋(mm2):240240240

抗剪箍筋(mm2):727272

跨号：3

左中