辽宁某污水处理厂边坡防护工程边坡支护设计计算书

辽宁某污水处理厂边坡防护工程边坡支护设计计算书

大连市寺儿沟污水处理厂边坡防护工程华乐街边坡支护设计14 目录1工程概况12场地工程地质及水文地质条件22.1工程地质条件22.2水文地质条件23设计依据33.1甲方提供有关资料33.2规范、规程33.3标准34边坡支护设计44.1边坡支护设计基本要求44.1边坡支护设计方案45设计计算书65.1AB段边坡支护设计65.2BC段边坡支护设计85.3CD段边坡支护设计115.4DE段边坡支护设计1314 1工程概况本设计项目是大连市寺儿沟污水处理厂边坡防护工程的华乐街高边坡支护设计。拟建大连市寺儿沟污水处理厂工程位于大连市大连寺儿沟污水处理厂位于东港商务区内南邻华乐街，北邻长江路规划路线，整个场地南高北低，场地占地面积为3.32万平方米，在污水处理厂南侧是华尔街高边坡，，坡顶标高位于9.5-48.0m，坡顶是一个小山坡的，坡的北侧外约8.0-10.0m是华尔街道路，道路标高约为27-44.5m。要求支护后坡脚标高为8.1m。根据现场情况和地层条件，结合周围环境，依据甲方要求，为确保边坡周围土体稳定安全，须进行边坡支护，要求支护后坡脚标高为8.1m。14 2场地工程地质及水文地质条件2.1工程地质条件本华尔街高边坡支护工程位于大连市大连寺儿沟污水处理厂位于东港商务区内南邻华乐街，北邻长江路规划路线，整个场地南高北低。从岩土工程勘察报告得知，场地内场地内未发现活动断裂，天然状态下不存在泥石流、地面沉降、液化土层、采空区、岩溶等不良地质作用，场地存在的不良地质作用是滑坡。。场地抗震设防烈度7度，设计地震基本加速度值0.1g，设计地震分组为第一组。根据场地覆盖层厚度及场地地层剪切波速测值计算建筑场地类别，建筑场地类别为II类，根据场地地形、地貌、地质条件，场地属于抗震不利地段。根据本工程岩土工程勘察报告，边坡支护范围内主要地层及力学参数主要为：(1)、素填土：黄褐色，主要由粘性土、碎石、等组成，硬杂质含量占全重量30%左右，分布不均匀，稍湿，稍密状态。揭露层厚1.50-8.00米，层底标高18.32-48.48米。C,φ设计值：C=15kPa，φ=10°(2)、含碎石粉质粘土：黄褐色，红褐色，一般含5%-10%左右石英岩碎石，局部碎石含量可达45%左右，硬塑-坚硬状态，干强度高，韧性强。揭露层厚2.9-8.0米，层底标高13.42-35.66米。C,φ设计值：C=14kPa，φ=28°。(3)、强风化板岩(Zwhc)：灰黄色，碎裂结构，岩体风化节理裂隙发育，岩芯呈碎块状，块状，个别含薄层中风化夹层，但风化不均匀。揭露层厚0.50—9.70米，层底标高9.19—38.44米。岩体破碎，岩体基本质量等级Ⅴ级。C,φ设计值：C=30kPa，φ=24°。(4)、中风化板岩：灰褐色，灰绿色，块状结构，岩体风化节理裂隙较发育，岩心呈块状、短柱状。揭露层顶埋深24.40-42.20米，揭露层顶标高9.19-38.44米。岩体较完整，局部较破碎，岩体基本质量等级Ⅳ级。C,φ设计值：C=100kPa，φ=28°。2.2水文地质条件根据勘察报告，该边坡支护工程开挖范围内无地下水。14 3设计依据3.1甲方提供有关资料表3.1甲方提供有关资料序号资料名称编号1大连市寺儿沟污水处理厂岩土工程勘察报告2009－KC1162大连市寺儿沟污水处理厂边坡防护工程总平面图3.2规范、规程表3.2规范、规程序号规程、规范名称编号1建筑边坡工程技术规范GBJ50330-20022无粘结预应力混凝土结构技术规范JGJ/92-20023混凝土结构设计规范GB50010-20024锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20015混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20026施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20057钢筋焊接及验收规程JGJ18-20038建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20013.3标准表3.3标准规程、规范名称编号建筑工程施工质量检验统一标准GB50300-2001混凝土强度检验评定标准JGJ107-87建筑施工安全检查标准JGJ59-9914 4边坡支护设计4.1边坡支护设计基本要求1、场地范围内的水文、地质条件、岩土工程特征及周围环境（道路、管线、建筑物）是边坡设计需要详细了解和分析的首要内容；2、边坡设计方案必须确保支护结构的安全，保证边坡周围建筑物基础及已施工和使用的地线管线、市政道路的安全；3、支护方案在安全的前提下，经济、合理，满足国家建筑工程的有关法律法规和规范；4、支护结构能保证边坡开挖顺利进行，满足有一定面积的后期施工，满足边坡形成后坡顶可承受一定的堆载；5、设计必须考虑施工期间度过雨季和台风季节，其对边坡稳定性的不利影响。6、本边坡重要性为一级，支护结构为永久性建筑，使用年限为50年。4.1边坡支护设计方案从经济及技术上综合考虑，在保证边坡安全、施工技术可行、节省造价的前提下，制定最优的支护方案，针对本工程的边界条件，支护方案具体如下：AB段边坡支护：本段坡顶标高为45.0~48.0m,北侧道路标高为40.1~45.0m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为36.9~39.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分五级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。道路标高以上部分采用放坡，道路标高以下部分自上而下打入12~14排预应力锚索，锚索长度10~21m，锚索采用3束或2束1×7-15.2-1860钢绞线,水平间距2.0m，竖向间距2.5m，坡面采用钢筋混凝土面墙，厚300mm,采用双向HRB335钢筋网Ф12@200×200，坡面喷射C30混凝土。坡脚设置一个集水沟，坡顶设置一个拦水带。详见AB段边坡支护立面图及1-1剖面图；BC段边坡支护：本段坡顶标高为33.6~45.0m,北侧道路标高为33.6~40.1m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为25.5~36.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.14 4放坡开挖。分五级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。道路标高以上部分采用放坡，道路标高以下部分自上而下打入10~12排预应力锚索，锚索长度10~20m，锚索采用3束或2束1×7-15.2-1860钢绞线,水平间距2.0m，竖向间距2.5m，坡面采用钢筋混凝土面墙，厚300mm,采用双向HRB335钢筋网Ф12@200×200，坡面喷射C30混凝土。坡脚设置一个集水沟，坡顶设置一个拦水带。详见BC段边坡支护立面图及2-2剖面图；CD段边坡支护：本段坡顶标高为19.1~33.6m,北侧道路标高为27.1~33.5m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为25.5~36.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分2~3级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。自上而下打入5~10排预应力锚索，锚索长度10~18m，锚索采用3束或2束1×7-15.2-1860钢绞线,水平间距2.0m，竖向间距2.5m，坡面采用钢筋混凝土面墙，厚300mm,采用双向HRB335钢筋网Ф12@200×200，坡面喷射C30混凝土。坡脚设置一个集水沟，坡顶设置一个拦水带。详见CD段边坡支护立面图及3-3剖面图；DE段边坡支护：本段坡顶标高为9.5~19.1m,设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为1.4~19.1m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分1~2级自上往下开挖，设置3.0m宽平台。自上而下打入1~3排预应力锚索，锚索长度10m，锚索采用2束1×7-15.2-1860钢绞线,水平间距2.0m，竖向间距2.5m，坡面采用钢筋混凝土面墙，厚300mm,采用双向HRB335钢筋网Ф12@200×200，坡面喷射C30混凝土。坡脚设置一个集水沟，坡顶设置一个拦水带。详见DE段边坡支护立面图及4-4剖面图；14 5设计计算书5.1AB段边坡支护设计本段坡顶标高为45.0~48.0m,北侧道路标高为40.1~45.0m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为36.9~39.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分五级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。本段以坡顶标高为48.0m处设计，具体见施工图。根据《北京理正岩质边坡分析软件》进行计算。计算结果如下：----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析1----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.200边坡高度：39.900(m)结构面倾角：45.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：22.0(°)[坡线参数]坡线段数9序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)13.2328.00068.014 22.0000.0000.033.2328.00068.042.0000.0000.053.2328.00068.062.0000.0000.073.2328.00068.082.0000.0000.093.1927.90068.0[岩层参数]层数3序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)133.30018.020.0219.80020.070.03-10.00024.0120.0[锚杆(索)控制参数]边坡工程重要性系数：1.1锚固体与地层粘结工作条件系数：1.00锚杆钢筋抗拉工作条件系数：0.69钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：0.60交互锚杆钢筋的抗拉强度：否锚杆(索)配筋荷载分项系数：1.30[锚杆(索)参数]锚杆(索)道数14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锚索2.0004.90015.015011.00010.0003s15.21860.02900.02锚索2.0002.50015.015011.00010.0003s15.21860.02900.03锚索2.0002.50015.015011.0009.0003s15.21860.02900.04锚索2.0002.50015.015011.0009.0003s15.21860.02900.05锚索2.0002.50015.015010.00010.0003s15.21860.02900.06锚索2.0002.50015.01509.0009.0003s15.21860.02900.07锚索2.0002.50015.01508.00010.0003s15.21860.02900.08锚索2.0002.50015.01508.00010.0003s15.21860.02900.09锚索2.0002.50015.01507.0007.0003s15.21860.02900.010锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.02900.014 11锚索2.0002.50015.01505.0009.0003s15.21860.02900.012锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.02900.013锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.02900.014锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.02900.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：6464.1(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：750.0(kN)水平地震作用：193.9(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)锚杆(索)1抗力：329.9(kN)锚杆(索)2抗力：329.9(kN)锚杆(索)3抗力：296.9(kN)锚杆(索)4抗力：296.9(kN)锚杆(索)5抗力：329.9(kN)锚杆(索)6抗力：475.2(kN)锚杆(索)7抗力：488.6(kN)锚杆(索)8抗力：488.6(kN)锚杆(索)9抗力：395.8(kN)锚杆(索)10抗力：452.4(kN)锚杆(索)11抗力：488.6(kN)锚杆(索)12抗力：282.7(kN)锚杆(索)13抗力：325.7(kN)锚杆(索)14抗力：282.7(kN)结构面上正压力：7243.3(kN)总下滑力：3922.4(kN)总抗滑力：5747.8(kN)安全系数：1.4655.2BC段边坡支护设计本段坡顶标高为33.6~45.0m,北侧道路标高为33.6~40.1m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为25.5~36.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分五级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。本段以坡顶标高为45.0m处设计，具体见施工图。根据《北京理正岩质边坡分析软件》进行计算。计算结果如下：----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析4----------------------------------------------------------------------14 [计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.200边坡高度：36.900(m)结构面倾角：45.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：24.0(°)[坡线参数]坡线段数9序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)13.2328.00068.022.0000.0000.033.2328.00068.042.0000.0000.053.2328.00068.062.0000.0000.073.2328.00068.082.0000.0000.093.1924.90056.9[岩层参数]层数3序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)132.00018.020.0230.00020.060.03-10.00024.0120.0[锚杆(索)控制参数]14 边坡工程重要性系数：1.1锚固体与地层粘结工作条件系数：1.00锚杆钢筋抗拉工作条件系数：0.69钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：0.60交互锚杆钢筋的抗拉强度：否锚杆(索)配筋荷载分项系数：1.30[锚杆(索)参数]锚杆(索)道数12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锚索2.0007.40015.015013.0007.0003s15.21860.0900.02锚索2.0002.50015.015012.0008.0003s15.21860.0900.03锚索2.0002.50015.015011.0009.0003s15.21860.0900.04锚索2.0002.50015.015010.0008.0003s15.21860.0900.05锚索2.0002.50015.01509.0009.0003s15.21860.0900.06锚索2.0002.50015.01509.0009.0003s15.21860.0900.07锚索2.0002.50015.01507.0007.0003s15.21860.0900.08锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.0900.09锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.0900.010锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.0900.011锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.0900.012锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.0900.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：5971.3(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：750.0(kN)水平地震作用：179.1(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)锚杆(索)1抗力：378.7(kN)锚杆(索)2抗力：432.8(kN)锚杆(索)3抗力：486.9(kN)锚杆(索)4抗力：432.8(kN)14 锚杆(索)5抗力：486.9(kN)锚杆(索)6抗力：486.9(kN)锚杆(索)7抗力：378.7(kN)锚杆(索)8抗力：432.8(kN)锚杆(索)9抗力：432.8(kN)锚杆(索)10抗力：180.3(kN)锚杆(索)11抗力：180.3(kN)锚杆(索)12抗力：180.3(kN)结构面上正压力：6570.3(kN)总下滑力：3756.9(kN)总抗滑力：5534.5(kN)安全系数：1.4735.3CD段边坡支护设计本段坡顶标高为19.1~33.6m,北侧道路标高为27.1~33.5m，设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为25.5~36.9m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分2~3级自上往下开挖，各级间设置3.0m宽平台。本段以坡顶标高为32.3m处设计，具体见施工图。根据《北京理正岩质边坡分析软件》进行计算。计算结果如下：----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析2----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.25014 抗震重要性系数：1.200边坡高度：24.200(m)结构面倾角：45.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：22.0(°)[坡线参数]坡线段数5序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)13.2328.00068.023.0000.0000.033.2328.00068.043.0000.0000.053.3138.20068.0[岩层参数]层数3序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)120.70018.020.0216.70020.070.03-10.00024.0120.0[锚杆(索)控制参数]边坡工程重要性系数：1.1锚固体与地层粘结工作条件系数：1.00锚杆钢筋抗拉工作条件系数：0.69钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：0.60交互锚杆钢筋的抗拉强度：否锚杆(索)配筋荷载分项系数：1.30[锚杆(索)参数]锚杆(索)道数9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锚索2.0002.20015.01508.00010.0003s15.21860.02900.02锚索2.0002.50015.01507.00011.0003s15.21860.02900.03锚索2.0002.50015.01507.00011.0003s15.21860.02900.04锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.02900.05锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.02900.06锚索2.0002.50015.01506.0008.0003s15.21860.02900.07锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.014 2900.08锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.02900.09锚索2.0002.50015.01505.0005.0002s15.21860.02900.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：2194.2(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：750.0(kN)水平地震作用：65.8(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)锚杆(索)1抗力：329.9(kN)锚杆(索)2抗力：488.6(kN)锚杆(索)3抗力：488.6(kN)锚杆(索)4抗力：452.4(kN)锚杆(索)5抗力：452.4(kN)锚杆(索)6抗力：452.4(kN)锚杆(索)7抗力：282.7(kN)锚杆(索)8抗力：282.7(kN)锚杆(索)9抗力：282.7(kN)结构面上正压力：3556.2(kN)总下滑力：1250.3(kN)总抗滑力：3148.0(kN)安全系数：2.5185.4DE段边坡支护设计本段坡顶标高为9.5~19.1m,设计坡脚标高为8.1m,边坡开挖深度为1.4~19.1m左右，采用放坡联合锚索支护方式，采用1：0.4放坡开挖。分1~2级自上往下开挖，设置3.0m宽平台。本段以坡顶标高为19.1m处设计，具体见施工图。根据《北京理正岩质边坡分析软件》进行计算。计算结果如下：----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析3----------------------------------------------------------------------[计算简图]14 ----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.200边坡高度：11.000(m)结构面倾角：40.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：22.0(°)[坡线参数]坡线段数3序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)13.2328.00068.023.0000.0000.031.2123.00068.0[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)16.00020.070.02-6.00014.0120.0[锚杆(索)控制参数]边坡工程重要性系数：1.0锚固体与地层粘结工作条件系数：1.00锚杆钢筋抗拉工作条件系数：0.69钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数：0.60交互锚杆钢筋的抗拉强度：否锚杆(索)配筋荷载分项系数：1.3014 [锚杆(索)参数]锚杆(索)道数3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锚索2.0004.00015.01505.0005.0003s15.21860.02900.02锚索2.0002.50015.01505.0003.0002s15.21860.02900.03锚索2.0002.50015.01505.0003.0002s15.21860.02900.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：688.1(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：200.0(kN)水平地震作用：20.6(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)锚杆(索)1抗力：282.7(kN)锚杆(索)2抗力：282.7(kN)锚杆(索)3抗力：311.0(kN)结构面上正压力：1026.0(kN)总下滑力：335.3(kN)总抗滑力：1270.2(kN)安全系数：3.78814