基坑边坡支护工程施工图设计计算书

江东新区总部经济大楼

基坑边坡支护工程施工图设计

计算书

目录

1工程概况......................................................................................

2设计依据......................................................................................

2.1《设计合同》及《委托书》...............................................................

2.2四川得圆岩土工程有限责任公司2019年9月所作《巫山县县城新区江东组团总部经济大楼工程地

质勘察报告》（详细勘察）。...................................................................

2.3《巫山县县城新区匚东组团总部经济大楼基坑边坡支护工程方案设计安全专项论证意见》和《巫山

县县城新区江东组团总部经济大楼基坑边坡支护工程方案设计可行性评估报告》..................

2.4有关规范及图集.........................................................................

3工程地质条件..................................................................................

3.1气象....................................................................................

3.2水文...................................................................................

3.3地形地貌...............................................................................

3.4地质构造...............................................................................

3.5地层岩性...............................................................................

3.6水文地质条件...........................................................................

3.7水土腐蚀性.............................................................................

4设计原则及计算参数............................................................................

4.1设计原则...............................................................................

4.2设计标准...............................................................................

4.3岩土设计参数............................................................................

4.4其他参数................................................................................

5支护结构计算..................................................................................

5.1abcefghi段基坑边坡计算..................................................................

5.1.14-4、5-5剖面控制段...............................................................

5.1.36-6剖面控制段....................................................................

5.1.47-7左剖面控制段..................................................................

5.1.58-8左剖面控制段..................................................................

5.1.68-8右剖面控制段..................................................................

5.1.79-910-1011-11剖面控制段.........................................................

5.21m'no段基坑边坡计算...................................................................

5.2.1荷载统计.........................................................................

5.2.2桩计算............................................................................

5.3qr、ms段基坑边坡计算..................................................................

5.4rm段基坑边坡计算.......................................................................

5.5op段基坑边坡计算.......................................................................

5.6alqu段基坑边坡计算.....................................................................

1工程概况

拟建巫山县江东新区总部经济大楼，位于重庆市巫山县县城新区江东组团范

围内，龙江大道北东侧，用地面积10643.51（约15.98亩），总建筑面积约

46672.54m2,主要包含1#办公楼、2#办公楼、附属商业、车库等0

按设计标高平场后场内存在最高约0.0~33.7m的基坑边坡，受重庆市巫山

县新山房地产开发有限公司委托，我公司对巫山县江东新区总部经济大楼基坑边

坡进行支护设计。本次为施工图设计阶段，临时边坡设计使用年限为2年。要求

在确保安全的前提卜，做到技术先进，经济合理，易于施工。

2设计依据

2.1《设计合同》及《委托书》

2.2四川得圆岩土工程有限责任公司2019年9月所作《巫山县县城新区江东

组团总部经济大楼工程地质勘察报告》（详细勘察）。

2.3《巫山县县城新区江东组团总部经济大楼基坑边坡支护工程方案设计安全

专项论证意见》和《巫山县县城新区江东组团总部经济大楼基坑边坡支护工程

方案设计可行性评估报告》

2.4有关规范及图集

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013；

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,2015版；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012；

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,2015年版;

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；

《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014；

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015；

《建筑边坡工程施工质量验收标准》GB/T51351-2019；

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；

依勘察报告，项目区地表水系均属长江水系。长江和大宁河为区内主要的地

表水系，长江为境内最低侵蚀基准面，在巫山县境内流程57Km,多年平均流量

为11308皿7$,年径流量3248.9乂108,三峡水库蓄水前，年平均水位73.9m,最

高洪水位117.77m,最低枯季水位63.34m,水位最大差幅54.43m。三峡水库蓄

水至175m后，坝前145nl接20%的洪水位线巫山断面为145.1m；坝前156m接5%

的洪水位线巫山断面为156.3m；坝前162m接2%的洪水位线巫山断面为162.2m；

坝前175nl接20%的洪水位线巫山断面为175.1m。本场地距离大宁河较远，不会

受库水影响。

项目区未见其他地表水体。

3.3地形地貌

依勘察报告，拟建场地地形地貌特征受区域地质构造和岩性控制，属中、浅

切割褶皱侵蚀、剥蚀丘陵地貌，总体地势呈北东高西南低。评估区为一斜坡地貌，

地形坡角一般30〜45°,斜坡上部为一平台，地形坡度0T0°,平台北东侧又

为一斜坡，坡度30-40°o区内最大高程位于项目区北东侧的斜坡顶处，为

270.90m；最小高程位于项目区南西侧，高程为215.10m,最大高差为55.80m。

拟建场地主要因龙江大道建设形成的挖方岩质人工边坡，边坡高度5〜45m。

3.4地质构造

依勘察报告，项目区地质构造总体上位于巫山向斜南东翼，巫山向斜为一复

式向斜，向斜南东翼发育两个次级向斜及次级背斜，项目区位于次级背斜1及次

级向斜1之间，项目区未见断层发育。项目区岩层产状为145。〜155。Z20°〜

25°,优势产状为150。Z22°,通过对场地内出露的基岩露头调查，场地岩层

岩体较破碎，岩质为软质岩，岩层层面结合程度很差，属软弱结构面。

勘察区发育两组裂隙，裂隙①0°〜5。N48〜53°,优势产状为3°Z50°；

间距1.0~2.2m,延伸长1.8〜3nb局部呈张开状，张开宽5〜8mm,裂面较平

整，局部粘土充填，裂隙结构面结合程度很差，为软弱结构面。

裂隙②260°〜270。Z40°〜45°,优势产状为265°Z42°；发育间距

0.3〜0.9m,延伸长裂面较平整，多呈闭合状，局部呈张开状，宽1〜

5mnio裂隙局部粘土充填,裂隙结构面结合程度很差，为软弱结构面。

3.5地层岩性

依勘察报告，项目区地层主要为第四系全新统的填土（Q」）、及三叠系中统

巴东组（T2b）的泥灰岩。现由新到老分述如下：

3.5.1第四系全新统（QJ

人工素填土（Q「）：黄褐色，松散〜稍密，干燥，主要组成物质为粉质粘土

及碎石，碎石母岩为泥灰岩、泥灰岩，含量约35〜50%,棱角状。均匀性一

般，结构多松散一稍密，稍湿，为场地平场开挖回填而成，时间约2年以上。揭

露厚度1.2m（ZK19）-7.90m（ZK47）。

3.5.2三叠系中统巴东组（T2b）

泥灰岩；浅黄色、灰黄色，泥质结构，中厚层状构造，主要由方解石及粘土

矿物组成。泥钙质胶结。强风化层岩芯破碎，呈碎块状，敲击易碎；中风化层岩

芯较完整，呈短柱状、长柱状，柱状一般节长10〜35cm,岩质软，锤击声哑。该

层为拟建场区的主要岩层。揭露的单层厚度为10.0m〜26.68m,未揭穿。

3.6水文地质条件

依勘察报告，项目区范围内未见地表水体，地下水类型主要为松散堆积层的

孔隙潜水和基岩裂隙水：

（1）孔隙水：主要赋存于素填土孔隙中，因拟建场地位于地势呈北东高南

西低的斜坡地段，有利于地表排水，水流径流方式为大气降雨后向南侧大宁河方

向排泄，水位、水量受气候及沿河水位影响波动大，水头性质无压，水量小、水

位不连续、变化大。

（2）基岩裂隙水：主要赋存于强风化和中等风化泥灰岩裂隙及层面中。水

量、水位随气候因素影响而相应敏感变化。由于强风化层面起伏与地形基本一致,

渗透条件好，水量极小，赋存时间短，具有就地排泄的特点。中等风化基岩裂隙

水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给，在重力作用下，沿岩层裂

隙向下径流，在场地南侧相对低洼地段排泄入大宁河中。

勘察区地下水贫乏；雨季时可能在素填土层存在上层滞水。

3.7水土腐蚀性

场地环境类型划分为n类，环境水对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结

构中的钢筋具有微腐蚀性。

场地基土在n类环境中对混凝土、混凝土中钢筋及钢结构具微腐蚀性。

4设计原则及计算参数

4.1设计原则

本工程以“确保安全、经济、实用”为原则进行设计，兼顾与周边市政道路

及环境的合理衔接。

设计采用动态设计法，施工采用逆作法、信息法施工。

4.2设计标准

本工程破坏后果严重〜很严重，边坡工程安全等级：一、二级。

抗震设防烈度：6度(0.05g),按6度构造设防。

临时支护工程设计使用周期为2年。

根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013选取支护结构重要性系数：

二级边坡Yo=L00,1级边坡Yo=1.10。

采用动态设计法，及时根据施_L最新情况调整设计。

4.3岩土设计参数

岩土参数建议取值详见表4.3-lo

表4.3-1岩土设计参数建议取值表

地基承

岩石抗压强度标准基底摩

重度KN/m'C(KPa)中(°)载力特

岩土名称值(MPa)擦系数

征值

天然饱和天然饱和天然饱和天然饱和KPa

素填土20.0*21.0*/7.05.028*26*/0.25*

强风化泥灰岩24.1*24.2*//30*26*28*24*250*0.35*

中等风化泥灰岩24.724.911.397.30////16800.45*

其他参数:

(1)结构面抗剪强度值见表4.3.2

表4.3-2结构面抗剪强度指标建议值

结构面结合程结构面抗剪强结构面抗剪强度

结构面结构面类型

度度小(。)指标C(MPa)

层面属软弱结构面结合很差16*0.026*

①组裂隙

属软弱结构面结合很差16*0.026*

②组裂隙属软弱结构面结合很差16*0.026*

(2)素填土的比例系数l()MN/n?；岩体水平抗力系数K：强风化泥灰岩取

20MN/m3,中风化泥灰岩取80MN/m\

(3)强风化泥灰岩与锚固体的极限粘结强度标准值取220Kpa,中风化泥灰

岩与锚固体的极限粘结强度取值5()0Kpao

(4)道路荷载取30KPa,施工荷载取20KPa,绿化荷载5KPa。

(5)混凝土：C30混凝土强度设计值：fc=14.3N/mm2；C25混凝土强度设

计值：fc=11.9N/mm2；C20混凝土强度设计值：fc=9.6N/mm2；HPB300钢筋：

fy=270N/mm2；HRB400钢筋：fy=360N/mm2；HRB500钢筋：fy=435N/mm2。

5支护结构计算

5.1abcefgh段基坑边坡计算

5.1.1荷载统计

(1)根据《建筑边坡支护技术规范》(GB50330-2013)第6.2.3条以等效内摩擦角计算主动

岩石压力：

图5.3-1以等效内摩擦角计算主动岩石压力简图

沌哈行叮墙埴1.杉山。

珈我均级标缗衣面与水主动土压力泵分以主动土压k动1J£力分力

n1iflA只拈聚力内康步加±HM水水平方H光

窿怯干曲的夹角库券向力标ittH标准伙

代人剂同中方向央角角a

y(kN/mJ)q(kN/m2)

II(m)c(kPa)4>c)«(*)BC)0(*)6(°)nKqKaE'.JkN/m)E.,k(kN/«)

22103030A00100.on2.裁0.7531.46

11-1124.20407290042)0aon2.170.44139.43163.59

6.5124.9045195.4290042100.003.410.55292.69

•1.082210303090042100.00I.700.5291.74

8-86.24221.204(J115.722900-12100.002.530.52244.10551.30

1.1592-1.90<15266.7781900•12100.006.11.00215.46

1.2262103030900,19100.003.331.03IS.21

7-76.1924.201055.74690042100.001.71n%Ifi5.36897•兆

12.2824,9045205.54490042100.002.34n2a715.79

3.203o3030q。042)0(I.00I月9OfkQ62.87

5-54.797924.2o4097.26390042]()0.002.68CRR152.37162.80

5.420121.9IJ3.37218900!2100.00[.160nC1CC

（2）根据《建筑边坡支护技术规范》（GB50330-2013）第6.3.1条计算沿外倾结构面滑动边

坡的主动岩石压力：

片唱咽行与工土表面与土川上噌

结力面的秸结，川】由内摩出维表均布苗在动士辰力东主动忖行d力I•IH

高度小；临文•刘水水F力同失用vr.ii?it：岩土IK力为fU

聚力彩我标准例千面的先加皎核小n力

代表制IIIr方向央他地林

H(n)T(KN/n1)CjkPa)■*>.(,)<l(KN/nJ)n(•)PC)9(')5C)nKqKaE.z(NF)E.MKWn)E.k(KN/«)

1—1111.<21.92616729d042100.181.500.49822.2131.M853.

st--H101022L92616115.7229(104210'0.201.890.66皿7791.97'979.74

18.4721.9261655.71690042100.111.240.161951.9116.21l»7l.)5

5--52ljCI997.2639(10100.201.76.59764.637^0.89

（3）综合取定

综合以上计算，控制荷载如下:

代表剖以等效内摩擦角计算主沿外倾结构面滑动边坡的主综合取

而动岩石压力动岩石压力定

11—11463.59853.57853.57

8—8551.3979.94979.94

7—7897.361971.151971.15

5—5462.8780.89780.89

5.1.2锚索计算

5.1.2.1锚索刚度计算

5-5剖面锚索水平刚度系数计算

单根锚杆截面

锚杆（索）

面积或单束锚杆体弹性模量自由端长度锚杆倾角锚杆水平刚度系数

根数

索公称面积

nAIfaKh

根（束）mm2MPakPamOkN/mMN/m

1013919500019500000011.4042020987.6520.99

101391950001950000009.42025462.0425.46

101391950001950000007.1962033260.5933.26

101391950001950000005.0922047003.7747.00

7-7剖面锚索水平刚度系数计算

单根锚杆截面

锚杆（索）

面积或单束锚杆体弹性模量自由端长度锚杆倾角锚杆水平刚度系数

根数

索公称面积

nAEsIfaKh

根（束）mm2MPakPamOkN/mMN/m

14139195000195(X)000016.8622019871.9319.87

14139195000195(X)000014.3372023371.7323.37

1413919500019500000011.8122028367.8028.37

141391950001950000009.2872036080.5936.08

14139195000195(X)00006.6722050221.8950.22

141391950001950000004.2372079084.3679.08

8-8剖面锚索水平刚度系数计算

单根锚杆截面

锚杆（索）

面积或单束锚杆体弹性模量自由端长度锚杆倾角锚杆水平刚度系数

根数

索公称面积

a

nA邑1，Kh

根（束）mm'MPakPamOkN/mMN/m

1013919500019500000012.6292018951.8718.95

1013919500019500000010.1042023687.9623.69

101391950001950000007.5792031579.7831.58

101391950001950000005.0542047357.1847.36

11-11剖面锚索水平刚度系数计算

单根锚杆截面

锚杆（索）

面积或单束锚杆体弹性模量自由端长度锚杆倾角锚杆水平刚度系数

根数

索公称面积

nA1.aK„

根（束）mm2MPakPamkN/mMN/m

1013919500019500000011.4172020963.7520.96

101391950001950000008.8922026916.6926.92

101391950001950000006.6372036061.9536.06

101391950001950000003.8422062296.5162.30

5.1.2.2锚索拉力计算

（1）5-5剖面锚索拉力计算

抗滑动桩验算

计算项目：5-5

原始条件：

墙身尺寸：

桩总长：19.000（m）

嵌入深度:7.000（m）

截面形状：圆桩

桩径：1.200(m)

桩间距:3.000(m)

嵌入段土层数：1

桩底支承条件：自由

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)被动土压力

调整系数

120.00024.90015.00500.0080.0001.000

桩前滑动土层厚：0.000(m)

锚杆(索)参数：

锚杆道数::4

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锚杆2.00020.99020.00200500.002100.00

2锚杆2.50025.46020.00200500.002100.00

3锚杆2.50033.26020.00200500.002100.00

4锚杆2.50047.00020.00200500.002100.00

物理参数：

桩混凝土强度等级：C30

桩纵筋合力点到外皮距离：50(mm)

桩纵筋级别：HRB400

桩箍筋级别：HRB400

桩箍筋间距：200(mm)

桩配筋形式：纵筋非均匀配筋

桩拉区纵筋配筋范围：120.000(度)

桩压区，拉区纵筋比：0.500

挡土墙类型：一般挡土墙

墙后填土内摩擦角：45.000(度)

墙背与墙后填土摩擦角：10.000(度)

墙后填土容重：24.900(kN/m3)

横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):300.00

横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):300.00

坡线与滑坡推力：

坡面线段数：2

折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)

10.0001.610

220.0000.000

地而横坡角度：20.000(度)

墙顶标高:0.000(m)

参数名称参数值

推力分布类型矩形

桩后剩余下滑力水平分力780.890(kN/m)

桩后剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝上结构设计规范》(GB50010-2010)

注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数:1.000

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=195.222(kN/m)下部=195.222(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)

(-)桩身内力计算

计算方法：K法

背侧一-为挡土侧；面恻——为非挡土侧。

背侧最大弯矩=504.064(kN-m)距离桩顶4.500(m)

面侧最大弯矩=97.466(kN-m)距离桩顶11.286(m)

最大剪力=390.445(kN)距离桩顶2.000(m)

最大位移=6(mm)

第1道锚索水平拉力=589.026(kN)距离桩顶2.000(m)

第2道锚索水平拉力=559.462(kN)距离桩顶4.500(mi

第3道锚索水平拉力=539.657(kN)距离桩顶7.000(mj

第4道锚索水平拉力=532.708(kN)距离桩顶9.500(mi

点号距顶距离弯矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-6.16-0.000

20.40015.618-78.089-5.77-0.000

30.80062.471-156.178-5.38-0.000

41.200140.560-234.267-4.99-0.000

51.600249.885-312.356-4.61-0.000

62.000390.445-390.445-4.24-0.000

72.357331.974128.858-3.93-0.000

82.714298.40359.136-3.63-0.000

93.071289.734-10.586-3.34-0.000

103.429305.965-80.309-3.07-0.000

113.786347.097-150.031-2.81-0.000

124.143413.130-219.753-2.56-o.000

134.500504.064-289.476-2.34-0.000

144.857420.090200.264-2.13-0.000

155.214361.018130.541-1.93-0.000

165.571326.84660.819-1.76-0.000

175.929317.576-8.903-1.60-0.000

186.286333.206-78.625-1.45-0.000

196.643373.737-148.348-1.31-0.000

207.000439.169321.587-1.19-0.000

217.357336.767251.865-1.09-0.000

227.714259.265182.142-1.00-0.000

238.071206.665112.420-0.92-0.000

248.429178.96542.698-0.86-0.000

258.786176.167-27.025-0.79-0.000

269.143198.269-96.747-0.74-0.000

279.500245.272366.239-0.70-0.000

289.857126.923296.517-0.66-0.000

2910.21433.474226.794-0.63-0.000

3010.571-35.073157.072-0.60-0.000

3110.929-78.72087.350-0.57-0.000

3211.286-97.46617.627-0.53-0.000

3311.643-91.311-52.095-0.50-0.000

3412.000-60.255-121.817-0.46-18.496

3512.368-20.270-96.574-0.41-32.782

3612.73710.905-74.019-0.36-29.060

3713.10534.270-54.166-0.32-25.372

3813.47450.816-36.960-0.27-21.801

3913.84261.503-22.294-0.23-18.408

4014.21167.243-10.024-0.19-15.231

4114.57968.8900.014-0.15-12.291

4214.94767.2337.996-0.12-9.593

4315.31662.99814.096-0.09-7.133

4415.68456.84618.484-0.06-4.896

4516.05349.37821.313-0.04-2.860

4616.42141.14222.721-0.01-1.000

4716.78932.63722.8250.010.715

4817.15824.32321.7210.032.313

4917.52616.63219.4830.053.824

5017.8959.96816.1640.075.276

5118.2634.72211.7990.086.691

5218.6321.2746.4080.108.089

5319.0000.0001.7290.129.48

（2）7-7剖面锚索拉力计算

抗滑动桩验算

计算项目：7-7

原始条件:

墙身尺寸：

桩总长：25.470(m)

嵌入深度：7.000(m)

截面形状：圆桩

桩径：1.200(m)

桩间距:3.000(m)

嵌入段土层数：1

桩底支承条件：自由

计算方法：K法

土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)内摩擦角(度)士摩阻力(kPa)K(MN/m3)被动上压力

调整系数

120.00024.90015.00500.0080.0001.000