某边坡支护工程计算书.docx
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某边坡支护工程计算书
区公园边坡支护工程
计算书
编制：
审查：
下雪社区公园边坡支护工程
1.工程概况
拟建边坡边坡场地位于下雪社区托坑水库西侧，边坡中心坐标：
X＝31560，Y＝117500。
该边坡场地原始地貌为残丘，自然坡度10～20°。
由于工程建设开挖边坡形成现状边坡。
边坡长约135m，按坡形可以分成西段、中段、东段三段叙述。
西段边坡位于场地西南侧，坡长约60m，呈直线形，坡度40～50°，坡高约16m，分两级放坡，下级坡高约7m，上级坡高约9m，中间平台宽度约1.8m。
坡面裸露，有较多宽度不一的冲蚀沟分布。
坡脚标高93.14～94.15m，坡顶标高108.58～109.53m。
中段边坡位于场地中段，边坡坡长40m，呈弧形，坡度近于直立，未分级，坡高约11m，该处发生崩塌主要是由于挖坡取土后雨水所致，坡脚标高97.14～97.95m，坡顶标高108.18～108.64m。
东段边坡位于场地北东侧，坡长约35m，呈直线形，坡度40～55°，坡高9～12m未分级放坡，坡面裸露，有较多宽度不一的冲蚀沟，坡脚标高96.69～97.44m，坡顶标高106.25～107.77m。
目前坡下为规划用地，暂无建筑物。
距离坡顶7～8m有1座直径约20m的圆形储水池（现已废弃，里面储水约600m3），北侧还有1座直径9m的圆形水塔（目前仍在使用中）。
2.设计依据
3.设计原则
1、本边坡为永久性边坡；
2、根据《建筑边坡工程技术规》GB50330-2002规定，边坡安全等级为二级。
3、经济、美观，与围环境相互协调。
4、支护结构选取
根据现场实际情况，边坡采用清坡+锚杆格构梁的支护，最下一个贴浆砌护面，坡面进行绿化处理，各段支护具体如下：
西段边坡（A1A2段），东段边坡（A3A5段）按现状坡率清坡，清坡后采用锚杆格构梁支护；
中段边坡（B2B3段）在坡脚下设置直立式挡墙，墙顶标高为98.50~99.50m，墙后填至墙顶，留马道宽1.5m；坡面按现状坡率清坡，凹陷处用砂袋填充，填后坡面采用锚杆格构梁支护；
锚杆按绝对高程打设，水平间距2.5m，竖向间距为2.0m；最下一级边坡浆砌片护面，其余格构间喷播植草绿化。
5.计算参数选取
边坡岩土层计算参数根据《下雪社区公园边坡地质灾害勘查报告》的边坡支护设计参数建议值并综合考虑自重＋暴雨的计算工况后确定（详见下表）。
边坡设计参数表
地层
名称
天然
密度
ρ（g/cm3）
摩
擦角
φ
（度）
粘聚力
c
（kPa）
土体与锚固体的粘结强度特征值frb（kPa）
土对挡土墙基底摩擦系数μ
地基承载力特征值fak（kPa）
渗透系数K
（m/d）
素填土
（Qml）
1.80
10
8
10
0.30
100
1.0
含砾粉质粘土
（Qdl）
1.80
20
25
30
0.35
160
0.05
砾质粉质粘土
（Qel）
1.90
22
25
35
0.35
200
0.08
6.边坡计算要点
边坡稳定性按圆弧滑动法计算，边坡稳定安全系数为K>1.25。
6.1、整体稳定性：
整体稳定性安全系数K>1.25
6.2、钢筋锚杆截面面积
——锚杆钢筋或钢铰线截面面积；
——锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取0.69，临时性锚杆取0.92；
——边坡重要性系数，1.0；
——锚筋或预应力钢铰线抗拉强度设计值（kPa）
7.边坡稳定性计算结果
根据边坡的实际情况，各剖面的边坡稳定性计算情况如下：
（1）剖面1计算结果
锚杆布置如下表：
锚杆号（从下至上）
长度（m）
直径（mm）
成直径（mm）
间距（m）
倾角（°）
锚固力设计值（kN）
1～2
6
28
130
2.5
15
200
3~7
12
28
130
2.5
15
200
图1、剖面1-1稳定性计算
滑动面参数
法：
Bishop安全系数：
1.330≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规》要求）
滑动面总体积：
126.15滑动面总重量：
2390.4
总抗滑力矩：
17310总下滑力矩：
13045
（2）剖面2计算结果
锚杆布置如下表：
锚杆号（从下至上）
长度（m）
直径（mm）
成直径（mm）
间距（m）
倾角（°）
锚固力设计值（kN）
1
6
28
130
2.5
15
200
2~3
9
28
130
2.5
15
200
4~5
12
32
130
205
15
200
图2、剖面2-2计算图示1
滑动面参数
法：
Bishop安全系数：
1.269≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规》要求）
滑动面总体积：
51.352滑动面总重量：
973
总抗滑力矩：
5530总下滑力矩：
4405.9
图3、剖面2-2计算图示2
滑动面参数
法：
Bishop安全系数：
1.255≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规》要求）
滑动面总体积：
161.01滑动面总重量：
3081.4
总抗滑力矩：
25769总下滑力矩：
19996
（3）剖面3计算结果
锚杆布置如下表：
锚杆号（从下至上）
长度（m）
直径（mm）
成直径（mm）
间距（m）
倾角（°）
锚固力设计值（kN）
1
9
28
130
2.5
15
200
2~4
12
32
130
2.5
15
200
图4、剖面3-3稳定性计算
滑动面参数
法：
Bishop安全系数：
1.256≥1.25（满足《建筑边坡工程技术规》要求）
滑动面总体积：
73.564滑动面总重量：
1358.7
总抗滑力矩：
8643.5总下滑力矩：
6879.4
8.直立挡墙计算结果
（1）原始条件:
图5直立挡墙示意图
（2）墙身尺寸:
墙身高:
3.033（m）墙顶宽:
1.500（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.250背坡倾斜坡度:
1:
0.000
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.200（m）墙趾台阶h1:
0.500（m）
墙趾台阶面坡坡度为:
1:
0.000墙底倾斜坡率:
0.200:
1
（3）物理参数:
圬工砌体容重:
22.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.400
墙身砌体容压应力:
2100.000（kPa）
墙身砌体容剪应力:
110.000（kPa）
墙身砌体容拉应力:
150.000（kPa）
墙身砌体容弯曲拉应力:
280.000（kPa）
（4）挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土摩擦角:
30.000（度）墙后填土粘聚力:
0.000（kPa）
墙后填土容重:
19.000（kN/m3）墙背与墙后填土摩擦角:
15.000（度）
地基土容重:
19.000（kN/m3）修正后地基土容承载力:
250.000（kPa）
墙底摩擦系数:
0.300地基土类型:
土质地基
地基土摩擦角:
22.000（度）
（5）坡线土柱:
坡面线段数:
3
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
13.8700.0001
第1个:
距离0.000（m）,宽度3.000（m）,高度0.250（m）
25.9709.0000
33.0000.0000
坡面起始距离:
0.000（m）地面横坡角度:
43.000（度）
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为3.500（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.144（度）
Ea=40.Ex=38.715Ey=10.374（kN）作用点高度Zy=1.239（m）
墙身截面积=6.313（m2）重量=.876kN
（6）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.300
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度=11.310（度）
Wn=136.179（kN）En=17.765（kN）Wt=27.236（kN）Et=35.929（kN）
滑移力=8.693（kN）抗滑力=46.（kN）
滑移验算满足:
Kc=5.313>1.300
地基土摩擦系数=0.400
地基土层水平向:
滑移力=38.715（kN）抗滑力=63.837（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.371>1.300
（7）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.382（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.333（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.773（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=29.920（kN-m）抗倾覆力矩=216.（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=7.223>1.600
（8）地基应力及偏心距验算
基础为天然基础，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力=.944（kN）总弯距=.177（kN-m）
基础底面宽度B=2.379（m）偏心距e=-0.020（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.209（m）
基底压应力:
趾部=61.491踵部=67.903（kPa）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.020<=0.250*2.379=0.595（m）
地基承载力验算满足:
最大压应力=67.903<=250.000（kPa）
（9）基础强度验算（基础为天然基础，不作强度验算）
（10）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=5.768（m2）重量=126.899kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.365（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.333（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.773（m）
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力=137.273（kN）总弯距=.547（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.221（m）
截面宽度B=2.333（m）偏心距e1=-0.054（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.054<=0.300*2.333=0.700（m）
截面上压应力:
面坡=50.676背坡=66.990（kPa）
压应力验算满足:
计算值=66.990<=2100.000（kPa）
切向应力检算
剪应力验算满足:
计算值=-6.940<=110.000（kPa）
（12）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为2.533（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.154（度）
Ea=21.999Ex=21.249Ey=5.694（kN）作用点高度Zy=0.914（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=4.602（m2）重量=101.233kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.216（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.914（m）
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力=106.927（kN）总弯距=115.799（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.（m）
截面宽度B=2.（m）偏心距e1=-0.016（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.016<=0.300*2.=0.640（m）
截面上压应力:
面坡=47.819背坡=52.429（kPa）
压应力验算满足:
计算值=52.429<=2100.000（kPa）
切向应力检算
剪应力验算满足:
计算值=-10.<=110.000（kPa）
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