龍水鎮(zhèn)大圍中心小學擴建工程邊坡支護設計計算書

一、設計依據：1、重慶市大足區(qū)龍水鎮(zhèn)大圍中心小學擴建工程項目合同及設計委托書。2、重慶北方地質工程勘察有限公司于2021年05月提供的《大足區(qū)龍水鎮(zhèn)大圍中心小學擴建工程工程地質勘察報告》(直接詳細勘察)。3、建筑專業(yè)提供的總平面布置圖及平場圖。4、《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010（2015版）。5、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010（2016版）。6、《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB50330-2013。7、《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011。8、《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008；9、《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-2012。10、《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2012。11、《重慶市建筑邊坡支護設計文件編制深度規(guī)定》。12、渝建發(fā)(2010)166號文件。二、設計相關參數：項目素填土粉質粘土泥巖取值原則備注巖石單軸抗壓標準值（MPa）天然3.37根據巖土體測試成果以及地區(qū)經驗取值飽和1.99巖體軟化系數0.590巖土體抗剪強度值C（kPa）天：5*飽：2*天：25.35飽：19.88320*素填土、巖體根據地區(qū)經驗取值；粉質黏土根據土體測試成果；φ（°）天：30*飽：25*天：12.14飽：10.2728*巖體抗拉強度值(kPa)90*巖體抗拉強度值根據地區(qū)經驗取值；地基承載力特征值（KPa）土層現場荷載測試160*中等風化巖體地基承載力特征值，根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)第5.2.6條確定，巖體較完整折減系數ψ取0.35。單軸抗壓強度：泥巖采用天然進行計算；強風化200*中等風化1179.5巖土與基底摩擦系數土層0.20*0.22*巖土與基底摩擦系數根據《工程地質勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016，附錄G，并結合經驗確定。強風化0.35*中等風化0.40*變形模量(MPa)750*根據地區(qū)經驗取值；彈性模量(MPa)950*泊松比(μ)0.32*巖土體水平抗力系數土比例系數（MN/m4）12*22*巖土體水平抗力系數參照《工程地質勘察規(guī)范》DBJ50/T-043-2016表10.3.8-1和表10.3.8-2確定;強風化（MN/m4）35*巖體（MN/m3）45*極限側阻力標準值qpk(kpa)泥漿護壁鉆（沖）孔樁L=5~10土層22*70*樁的極限側阻力根據《建筑樁基礎技術規(guī)范》JGJ94-2008表5.3.5-1和5.3.5-2，并結合地方經驗確定；強風化150*負摩阻力系數0.25*負摩阻力系數根據《建筑樁基礎技術規(guī)范》JGJ94-2008表5.4.4-1，并結合地方經驗確定；因擬建場地按照設計標高回填后，將存在較厚的未來回填土，在樁基礎設計過程中，應考慮未來回填土的負摩阻力系數；注：1、基巖接觸面和裂隙1、2結構面結合差，抗剪強度均取C＝50kPa，φ＝19度;基巖內部層面結合差，抗剪強度取C＝52kPa，φ＝22度。2、巖土界面參數參考地區(qū)經驗，取值：C＝18kPa，φ＝8度；3、*代表經驗值其他參數：1.抗震設防基本烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組為第一組。2.混凝土C30強度設計值：fc=14.3N/mm2；混凝土C40強度設計值：fc=19.1N/mm2；HPB300鋼筋：fy=270N/mm2；HRB335鋼筋：fy=300N/mm2；HRB400鋼筋：fy=360N/mm2；3.本次設計所做環(huán)境邊坡為永久邊坡。邊坡安全等級為二級，重要性系數：二級：γ0=1.0。永久邊坡設計使用年限為50年。三、邊坡擋墻計算：本工程主要對樁板式擋墻進行了計算。邊坡支護平面示意圖如下。支護平面布置圖南側邊坡A~B~C段（樁板式擋墻ZH1）：邊坡長約44.50m，邊坡坡向5°，邊坡高2.1~4.7m，為土質邊坡，主要由素填土和粉質粘土組成，邊坡破壞后后果嚴重，邊坡安全等級二級。該段邊坡現狀地面傾角較平緩并且?guī)r土界面傾角較平緩，主要為后期開挖形成，邊坡開挖不易沿現狀地面和巖土界面滑動，但直立開挖邊坡不穩(wěn)定，易沿土體內部呈圓弧形產生滑塌。A~B~C段(坡高約2.1~4.7m):土層主動土壓力計算錨桿擋墻上土壓力,計算公式采用《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中的6.2.3條擋墻高H=5.00m巖體對擋墻背的摩擦角δ=0°=0.0000(弧度)巖體容重γ=21.00kN/m3巖體表面與水平面的夾角β=0°=0.0000(弧度)地表均布荷載標準值q=10.00kN/m2擋土墻背與水平面的夾角α=90°=1.5708(弧度)巖體外傾結構面的粘聚力cs=2.00kPa外傾結構面的內摩擦角φs=25°=0.4363(弧度)庫侖主動土巖壓力系數Ka=sin2(α+β)/sin2α*sin2(α+β-Φ-δ){Kq[sin(α+δ)*sin(α-δ)+sin(Φ+δ)*sin(Φ-β)]+2ηsinα*cosΦ*cos(α+β-Φ-δ)-2*SQRT(Kq*SIN(α+β)*SIN(Φ-β)+ηsinα*cosΦ)*SQRT(Kq*SIN(α-δ)*SIN(Φ+δ)+ηsinα*cosΦ)}令Kq=1+2q·sinαcosβ/(γ·H·sin(α+β))=1.1905η=2c/γH=0.0381A1=sin(α+β)/sin2α*sin2(α+β-Φ-δ)=1.217A2=Kq*[sin(α+δ)*sin(α-δ)+sin(Φ+δ)*sin(Φ-β)]=1.403A3=2ηsinα*cosΦ*cos(α+β-Φ-δ)=0.029A4=SQRT(Kq*SIN(α+β)*SIN(Φ-β)+ηsinα*cosΦ)=0.733A5=SQRT(Kq*SIN(α-δ)*SIN(Φ+δ)+ηsinα*cosΦ)=0.733Ka=A1*{A2+A3-2*A4*A5}=0.435地面附加荷載巖土壓應力(標準值)eak1=4.346主動巖土壓應力(標準值)eak=Ka·γ·H=45.64kN/m2主動巖土壓力(標準值)Eak=1/2（2*eak1+eak)H=114.09kN/m考慮已建建筑傳遞一定水平力55kN/mEak=114.09+55=169.09kN/m，取170kN/m樁板式抗滑擋土墻驗算計算項目：樁板式抗滑擋土墻9------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:樁總長:10.000(m)嵌入深度:5.000(m)截面形狀:圓樁樁徑:1.500(m)樁間距:4.000(m)擋土板的類型數:1板類型號板厚(m)板寬(m)板塊數10.3001.0005嵌入段土層數:1樁底支承條件:鉸接計算方法:K法土層序號土層厚(m)重度(kN/m3)K(MN/m3)150.00018.00035.000初始彈性系數A:0.000(MN/m3)初始彈性系數A1:0.000(MN/m3)樁頂錨索水平剛度:0.000(MN/m)物理參數:樁混凝土強度等級:C30樁縱筋合力點到外皮距離:50(mm)樁縱筋級別:HRB400樁箍筋級別:HRB400樁箍筋間距:200(mm)樁配筋形式:縱筋非均勻配筋樁拉區(qū)縱筋配筋范圍:90.000(度)樁壓區(qū),拉區(qū)縱筋比:0.500板混凝土強度等級:C30板縱筋合力點到外皮距離:35(mm)板縱筋級別:HRB400場地環(huán)境:一般地區(qū)墻后填土內摩擦角:30.000(度)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)墻后填土容重:20.000(kN/m3)坡線與滑坡推力:坡面線段數:1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)15.0000.000地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)參數名稱參數值推力分布類型矩形墻后剩余下滑力水平分力170.000(kN/m)鋼筋混凝土配筋計算依據：《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)注意：內力計算時，庫侖土壓力分項(安全)系數=1.200,滑坡推力分項(安全)系數=1.200=====================================================================第1種情況:滑坡推力作用情況[樁身所受推力計算]假定荷載矩形分布:樁后:上部=136.000(kN/m)下部=136.000(kN/m)(一)樁身內力計算計算方法:K法 背側——為擋土側；面?zhèn)取獮榉菗跬羵?。背側最大彎?2502.678(kN-m)距離樁頂6.200(m)面?zhèn)茸畲髲澗?0.000(kN-m)距離樁頂0.000(m)最大剪力=970.835(kN)距離樁頂9.800(m)樁頂位移=26(mm)點號距頂距離彎矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.000-0.0000.000-26-0.00020.2003.264-32.640-25-0.00030.40013.056-65.280-24-0.00040.60029.376-97.920-24-0.00050.80052.224-130.560-23-0.00061.00081.600-163.200-22-0.00071.200117.504-195.840-22-0.00081.400159.936-228.480-21-0.00091.600208.896-261.120-20-0.000101.800264.384-293.760-20-0.000112.000326.400-326.400-19-0.000122.200394.944-359.040-19-0.000132.400470.016-391.680-18-0.000142.600551.616-424.320-17-0.000152.800639.744-456.960-17-0.000163.000734.400-489.600-16-0.000173.200835.584-522.240-15-0.000183.400943.296-554.880-15-0.000193.6001057.536-587.520-14-0.000203.8001178.304-620.160-14-0.000214.0001305.600-652.800-13-0.000224.2001439.424-685.440-12-0.000234.4001579.776-718.080-12-0.000244.6001726.656-750.720-11-0.000254.8001880.064-783.360-11-0.000265.0002040.000-816.000-10-177.510275.2002187.224-660.522-10-335.992285.4002304.209-513.515-9-317.373295.6002392.630-374.789-9-299.187305.8002454.125-244.146-8-281.448316.0002490.289-121.382-8-264.170326.2002502.678-6.288-7-247.359336.4002492.804101.346-7-231.017346.6002462.139201.732-6-215.142356.8002412.111295.079-6-199.730367.0002344.108381.591-5-184.769377.2002259.475461.470-5-170.249387.4002159.520534.910-4-156.152397.6002045.511602.098-4-142.460407.8001918.681663.210-4-129.152418.0001780.227718.415-3-116.204428.2001631.315767.869-3-103.590438.4001473.079811.715-3-91.282448.6001306.628850.085-2-79.250458.8001133.045883.095-2-67.464469.000953.390910.850-2-55.890479.200768.705933.436-1-44.495489.400580.016950.927-1-33.244499.600388.334963.380-1-22.102509.800194.663970.835-0-11.0335110.0000.000486.659-0-0.000(二)樁身配筋計算點號距頂距離面?zhèn)瓤v筋背側縱筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)10.0001767353425220.2001767353425230.4001767353425240.6001767353425250.8001767353425261.0001767353425271.2001767353425281.4001767353425291.60017673534252101.80017673534252112.00017673534252122.20017673534252132.40017673534252142.60017673534252152.80017673534252163.00017673534252173.20017673534252183.40017673534252193.60017673534252203.80017673534252214.00017673534252224.20017673534252234.40017673534252244.60018123623252254.80019763952252265.00021474294252275.20023054609252285.40024314861252295.60025265052252305.80025925184252316.00026315262252326.20026445289252336.40026345267252346.60026015202252356.80025475093252367.00024734947252377.20023824765252387.40022754550252397.60021534306252407.80020174034252418.00018693738252428.20017673534252438.40017673534252448.60017673534252458.80017673534252469.00017673534252479.20017673534252489.40017673534252499.60017673534252509.800176735342525110.00017673534252(三)擋土板內力配筋計算板類型板厚板下緣距頂最大土壓力單塊板彎矩單塊板受拉側縱筋號(mm)距離(m)(kPa)(kN-m)面積(mm2)13005.00040.80081.600893=====================================================================第2種情況:庫侖土壓力(一般情況)[土壓力計算]計算高度為5.000(m)處的庫侖主動土壓力第1破裂角：33.138(度)Ea=75.354Ex=72.787Ey=19.503(kN)作用點高度Zy=1.667(m)(一)樁身內力計算計算方法:K法 背側——為擋土側；面?zhèn)取獮榉菗跬羵?。背側最大彎?810.732(kN-m)距離樁頂6.400(m)面?zhèn)茸畲髲澗?0.000(kN-m)距離樁頂0.000(m)最大剪力=349.375(kN)距離樁頂5.000(m)樁頂位移=9(mm)點號距頂距離彎矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.000-0.0000.000-9-0.00020.2000.037-0.559-9-0.00030.4000.298-2.236-9-0.00040.6001.006-5.031-9-0.00050.8002.385-8.944-8-0.00061.0004.658-13.975-8-0.00071.2008.050-20.124-8-0.00081.40012.782-27.391-8-0.00091.60019.081-35.776-7-0.000101.80027.167-45.279-7-0.000112.00037.267-55.900-7-0.000122.20049.602-67.639-7-0.000132.40064.397-80.496-7-0.000142.60081.875-94.471-6-0.000152.800102.260-109.564-6-0.000163.000125.775-125.775-6-0.000173.200152.644-143.104-6-0.000183.400183.091-161.551-5-0.000193.600217.339-181.116-5-0.000203.800255.612-201.799-5-0.000214.000298.134-223.600-5-0.000224.200345.127-246.519-5-0.000234.400396.816-270.556-4-0.000244.600453.424-295.711-4-0.000254.800515.175-321.984-4-0.000265.000582.292-349.375-4-66.816275.200646.154-290.794-4-126.731285.400698.610-235.290-3-119.951295.600740.270-182.808-3-113.303305.800771.733-133.287-3-106.793316.000793.585-86.662-3-100.427326.200806.398-42.869-3-94.211336.400810.732-1.839-3-88.145346.600807.13336.496-2-82.232356.800796.13472.204-2-76.470367.000778.252105.352-2-70.857377.200753.993136.008-2-65.390387.400723.848164.235-2-60.064397.600688.298190.097-2-54.875407.800647.810213.652-1-49.814418.000602.838234.957-1-44.875428.200553.827254.065-1-40.049438.400501.212271.024-1-35.327448.600445.417285.880-1-30.699458.800386.860298.672-1-26.154469.000325.949309.435-1-21.682479.200263.086318.200-0-17.272489.400198.669324.991-0-12.910499.600133.089329.827-0-8.586509.80066.738332.724-0-4.2875110.000-0.000166.844-0-0.000(二)樁身配筋計算點號距頂距離面?zhèn)瓤v筋背側縱筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)10.0001767353425220.2001767353425230.4001767353425240.6001767353425250.8001767353425261.0001767353425271.2001767353425281.4001767353425291.60017673534252101.80017673534252112.00017673534252122.20017673534252132.40017673534252142.60017673534252152.80017673534252163.00017673534252173.20017673534252183.40017673534252193.60017673534252203.80017673534252214.00017673534252224.20017673534252234.40017673534252244.600176735342522