滑坡降险处置工程施工图设计计算书.docx

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1、滑坡降险处置工程施工图设计计算书目录122设计依据23ISltt娄攵34治理方案55稳定性与下滑力复核56截排水沟计算117支挡结构设计计算147.1抗滑桩结构计算.147.2护壁计算767.3挡板计算777.4格构锚杆计算79附表1:稳定性复核计算简图及表格1工程概况滑坡应急降险处置工程位于水口镇老林村，经度：108。45,50，纬度：30。5837，由于4号场平施工，在其北西侧形成4#边坡，4#边坡于2018年10月开始施工，2019年6-7月出现局部开裂变形，2020年7月16-18日连续暴雨后，4#边坡出现大面积滑坡变形险情，在前缘有大范围滑塌，主要发育有9处滑塌体，滑坡体上裂缝分布密

2、集，滑坡主控裂缝已基本贯通，裂缝长23-126m,裂缝宽20-210Cnb下错40-600ci;滑坡纵长约40200m,横宽150535m,平面面积5.9IOmS坡体平均厚度约8.0m,整个边坡体积约47.2义10w。滑坡目前处于强变形阶段,现状处于欠稳定基本稳定状态，遇强降雨等极端天气，滑坡存在再次变形加剧甚至整体滑移风险。受开发有限公司委托，我公司对滑坡进行设计工作。2设计依据（1）编制依据1）降险处置设计委托书；2）云阳县中心寨滑坡应急治理工程勘查报告（重庆市设计院有限公司，2021年05月）。（2）执行技术标准1）地质灾害防治工程设计标准（DB50/50T-029-2019）；2）工程

3、地质勘察规范DBJ50/T-043-2016；3）建筑边坡工程技术规范GB50330-2013；4）建筑抗震设计规范GB5001-2001（2016年版）5）工程岩体试验方法标准（GB/T502662013）；6）土工试验方法标准（GB/T50123-2019）；7）工程测量规范GB50026-2016o8）重庆市岩土工程勘察文件编制技术规定（2017年版）；9）岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009年版）；10）其他现行相关试验规程及技术标准。3设计参数（1）根据云阳县中心寨滑坡应急治理工程勘查报告（重庆市设计院有限公司，2021年05月）；（2）根据云阳县中心寨滑坡应急治理工程

4、补充性勘查报告（重庆地质矿产研究院，2021年09月）；设计参数如下所述。云阳县中心寨滑坡应急治理工程设计所需岩土参数建议值见表3-1o岩土设计参数建议值表3-1岩性重度Y(kN/m3)抗压强度/法（MPa）抗剪强度地基承载力特征值fak（kPa）水平抗力系数MN/n?水平抗力系数比例系数MN/m4基底摩擦系数负摩阻力系数11桩侧土的侧阻力标准值（kPa）岩土体与锚固体极限粘结强度标准值（kPa）天然%饱和c内摩擦角（。）内聚力（kPa）填土天然19.5031。（综合）100.250.2020饱和20.5025.03.0粉质粘土夹碎块石天然19.00*23.6*18.55*150150.202

5、5饱和19.50*18.36*16.91*块石天然21.5026.05.0180200.2570饱和22.5025.04.0粉质天然20.0012.528.70120120.2050岩性重度Y(kN/m3)抗压强度，t(MPa)抗剪强度地基承载力特征值fak(kPa)水平抗力系数MN/抗数系W平系例Mm4水力比数底擦数U基摩系l负摩阻力系数n桩侧土的侧阻力标濯值(kPa)岩土体与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)天然%饱和OC内摩擦角(。)内聚力(kPa)粘土饱和20.509.5020.10强风化基岩24.003182000.30100中风化砂岩25.1027.6418.8135.315196

6、8282400.50100O中风化泥岩25.406.764.2631.13701546600.40360中风化粉砂岩24.603.792.2526100816400.40270岩层面1525裂隙面1850岩土界面填土与基岩20.525.02.0质土基岩粉粘与岩已滑塌部分20.58.018.0未滑塌部分20.59.020.0石与岩块土基滑部分已堵LJ22.523.02.0未滑塌部分22.524.03.0质土碎石基甘粉粘夹块与岩需分22.012.514.0未滑塌部分19.7*15.53*16.43*风基与风基强化岩中化若已滑塌部分24.524.04.0嘉分24.530.07.0注：为补充性勘查阶段

7、室内测试值结合经验数据取得。其余取值均为由重庆市设计院有限公司提交的云阳县中心寨应急治理工程勘查报告中建议取值。(2)混凝土：C30碎抗压强度设计值。=14.3Nmm2,C30碎抗拉强度设计值ft=1.43Nmm2；C25碎抗压强度设计值：fc=11.9Nmm2,C25碎抗拉强度设计值ft=l.27Nmm2；C20碎抗压强度设计值：fc=9.6Nmm2;HPB300钢筋：fy=270Nmm2;HRB400钢筋：fy=360Nmm2o(3)锚固体与地层的粘结工作条件系数尸1.0；锚筋抗拉工作条件系数一二0.69；钢筋与锚杆砂浆间粘结工作条件系数13=0.6；结构重要性系数取丫。=1.0。(4)抗

8、滑桩混凝土保护层厚度70mm。4治理方案根据中心寨滑坡专家组咨询意见，结合各地灾体实际情况，降险处置方案如下：抗滑桩+锚拉桩+锚喷+格构+清方+三维网喷播植草护坡+截排水沟+危岩清除。5稳定性与下滑力复核1.计算原理与方法根据现场调查及定性分析，滑坡破坏模式如下：滑塌体Hl、H5、H6、H8为岩质滑坡，为强风化破碎岩体的内部的逐级松脱式滑动，边坡主要受裂隙I影响,并沿强风化层底部滑动破坏;滑塌体H2、H3、H4、H7、H9为土质滑坡，沿岩土界面的松脱式破坏。因此，稳定性计算就可以通过折线滑动法进行稳定性计算。采用折线滑动法，采用传递系数法逐级计算其强变形区及弱变形区稳定性。根据规范的规定,滑坡

9、稳定性系数Fs及剩余下滑力按照下列公式进行计算。n-l(n-、Kn匕+&_i=Ij=i,Sin-l(-l)zn匕乜j=i)P=Pi.xiFstT-Ri式中：Ri第i块段的总抗滑力(kNm)；Ri=N-kcNitgi+CiLi;R一作用于第i块段总滑动分力(kNm)；T-Ti+KcTi;七一水平地震加速度系数取0.05；M一作用于第i块段滑面上的重力法向分力(kNm)；匕一第i块段滑带土的内摩擦角();Ci一第i块段滑带土的粘聚力(kPa)；Ti一第i块段滑带土的切向分力；1.i一第i块段滑带土的滑面长度(m)；Pi第i条块的剩余下滑力(kNm)；口一传递系数；j=cos(ai-ai)-Sin(

10、ai-i+)tg。i+2 .计算参数的确定根据现场变形情况结合本次试验结果，综合分析确定边坡计算参数：(1)重度相应参数的选取以本次试验统计结构为依据，滑坡由粉质粘土、砂岩、泥质砂岩、泥岩组成，因此滑体的重度由各种岩土体的权重综合确定，具体确定方式如下表。表5.1-1滑体重度取值表滑体类型天然重度饱和重度粉质粘土20.0020.50粉质粘土夹碎块石19.0019.50块石土21.5022.50强风化基岩23.0024.00（2）滑动面抗剪强度指标根据详细勘查报告，滑带土抗剪强度参数C、取值如下表:表5.1-2滑面抗剪强度取值表滑带类型滑带位置饱和抗剪强度内摩擦角（）内聚力（kPa）粉质粘土已滑

11、塌部分8.018.0未滑塌部分9.020.0粉质粘土夹碎块石已滑塌部分12.514.0未滑塌部分13.516.0块石土已滑塌部分23.02.0未滑塌部分24.03.0强风化基岩已滑塌部分24.04.0未滑塌部分30.07.021-21，剖面稳定性计算根据补充性勘查报告，滑带土抗剪强度参数C、取值如下表:土体室内试验值（峰值）室内试验值（残余值）采用值备注滑带土天然状态C(KPa)19.7116.0419.71标准值()14.0711.5618.29加权饱和状态C(KPa)15.5315.4215.53标准值()12.6410.3416.43加权滑体土天然状态C(KPa)23.60/23.6标准

12、值1)()14.27/18.55加权饱和状态C(KPa)18.36/18.36标准值(0)13.01/16.91加权3 .计算工况工况I：暴雨或持续降雨状态（雨季），荷载为滑坡坡体饱和重度；4 .稳定性系数计算结果滑坡计算剖面采用具有代表性的2288、10102121、2323,2525，、2727，、3030,剖面，计算结果见表5.1-3。表5.1-3滑坡稳定性计算结果表计算剖面部位破坏模式计算工况稳定系数2-2滑面1滑移式暴雨工况1.13滑面2滑移式暴雨工况0.983-3,滑面1滑移式暴雨工况1.26滑面2滑移式暴雨工况1.104-4,滑面1滑移式暴雨工况0.99滑面2滑移式暴雨工况0.9

13、85-5,滑面1滑移式暴雨工况0.97滑面2滑移式暴雨工况1.036-6,滑面1滑移式暴雨工况0.96滑面2滑移式暴雨工况1.087-7,滑面1滑移式暴雨工况0.82滑面2滑移式暴雨工况1.008-8,滑面1滑移式暴雨工况0.77o-o,滑面1滑移式暴雨工况0.99滑面2滑移式暴雨工况0.9611-11,滑面1滑移式暴雨工况1.09滑面2滑移式暴雨工况1.1012-12,滑面1滑移式暴雨工况0.97滑面2滑移式暴雨工况1.0313-13,滑面1滑移式暴雨工况0.99滑面2滑移式暴雨工况0.9914-14,滑面1滑移式暴雨工况1.01滑面2滑移式暴雨工况0.95滑面3滑移式暴雨工况1.0315-

14、15,滑面1滑移式暴雨工况1.04滑面2滑移式暴雨工况1.0716-16,滑面1滑移式暴雨工况1.0317-17,滑面1滑移式暴雨工况1.3118-18,滑面1滑移式暴雨工况1.02滑面2滑移式暴雨工况1.3119-19,滑面1滑移式暴雨工况1.04滑面2滑移式暴雨工况1.6820-20,滑面1滑移式暴雨工况0.84滑面2滑移式暴雨工况1.7521-21,滑面1滑移式暴雨工况1.0723-23,滑面1滑移式暴雨工况1.0124-24,滑面1滑移式暴雨工况1.2525-25,滑面1滑移式暴雨工况0.9427-27,滑面1滑移式暴雨工况0.9230-30,滑面1滑移式暴雨工况0.98滑面2滑移式暴

15、雨工况0.985 .工程安全等级工程安全等级为一级。(2)评价标准稳定性安全系数Ft：表5.1-4稳定性安全系数FSt边坡类型永久边坡安全等级一级工况一般工况地震工况安全系数1.301.15评价标准:表5.1-5边坡稳定性状态划分边坡稳定性系数FsF1.01.00Fs1.051.05FsFstFsFst边坡稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定(3)评价结果表5.6边坡稳定性评价结果表计算剖面部位破坏模式计算工况稳定系数稳定性评价2-2,滑面1滑移式暴雨工况1.13基本稳定滑面2滑移式暴雨工况0.98不稳定3-3滑面1滑移式暴雨工况1.26基本稳定滑面2滑移式暴雨工况1.10基本稳定4-4滑面1滑移

16、式暴雨工况0.99不稳定滑面2滑移式暴雨工况0.98不稳定5-5,滑面1滑移式暴雨工况0.97不稳定滑面2滑移式暴雨工况1.03欠稳定6-6,滑面1滑移式暴雨工况0.96不稳定滑面2滑移式暴雨工况1.08基本稳定7-7,滑面1滑移式暴雨工况0.82不稳定滑面2滑移式暴雨工况1.00欠稳定8-8,滑面1滑移式暴雨工况0.77不稳定o-o,滑面1滑移式暴雨工况0.99不稳定滑面2滑移式暴雨工况0.96不稳定11-11,滑面1滑移式暴雨工况1.09基本稳定滑面2滑移式暴雨工况1.10基本稳定12-12,滑面1滑移式暴雨工况0.97不稳定滑面2滑移式暴雨工况1.03欠稳定13-13,滑面1滑移式暴雨工

17、况0.99不稳定滑面2滑移式暴雨工况0.99不稳定14-14,滑面1滑移式暴雨工况1.01欠稳定滑面2滑移式暴雨工况0.95不稳定滑面3滑移式暴雨工况1.03欠稳定15-15,滑面1滑移式暴雨工况1.04欠稳定滑面2滑移式暴雨工况1.07基本稳定16-16,滑面1滑移式暴雨工况1.03欠稳定17-17,滑面1滑移式暴雨工况1.31基本稳定18-18,滑面1滑移式暴雨工况1.02欠稳定滑面2滑移式暴雨工况1.31基本稳定19-19,滑面1滑移式暴雨工况1.04欠稳定滑面2滑移式暴雨工况1.68稳定20-20,滑面1滑移式暴雨工况0.84不稳定滑面2滑移式暴雨工况1.75稳定21-21,滑面1滑移

18、式暴雨工况1.07基本稳定23-23,滑面1滑移式暴雨工况1.01欠稳定24-24,滑面1滑移式暴雨工况1.25基本稳定25-25滑面1滑移式暴雨工况0.94不稳定27-27滑面1滑移式暴雨工况0.92不稳定30-30,滑面1滑移式暴雨工况0.98不稳定滑面2滑移式暴雨工况0.98不稳定计算结果显示，滑坡在暴雨工况下多处于不稳定基本稳定状态，计算结果与符合现场实际变形情况。6截排水沟计算参照地质灾害防治工程设计标准(DB50/50T-029-2019)对滑坡区外围汇水量及排水功能进行设计。(一)计算原理(1)雨水设计流量按下列公式计算:Q=qF式中Q-雨水设计流量(ls)；q-设计暴雨强度(l

19、s.ha),由地质勘查报告提供;-径流系数，见下表;F-汇水面积(ha)o表径流系数区域情况市区0.50-0.80郊区0.40-0.60(2)设计暴雨强度可按下列公式计算:2822(1O.7751gp)Q-(什12.8*呼”式中q设计暴雨强度(ls.ha)；降雨历时(min)；P-设计降雨的重现期(a),应根据汇水地区性质(广场、干道、厂区、居住区）、地形特点和气象特点等因素确定。重庆地区一般按20a选用。（3）雨水管渠的设计降雨历时应按下列公式计算：T=t+mt2式中降雨历时（min）；t地面汇水时间（min）,视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，重庆地区一般取5min；m折减系数，明渠

20、折减系数m=1.2,暗管折减系数m=2.0,在陡坎地区，暗管折减系数m=1.22.0;t2管渠内雨水流行时间（min）。（4）管渠内雨水流行时间应按下列公式计算：式中t2-管渠内雨水流行时间（min）；1.各排水管渠的长度（m）；Vi.各排水管渠的流速（ms）。（5）排水管渠的流速应按下列公式计算：p=1lin式中V-流速（ms）；R水力半径（m）；I二水力坡降；n粗糙系数。（6）管渠的水力半径应按下列公式计算：式中R-水力半径(m)；W-过水断面积(Hf)；X-湿周(m),即断面中水力与固体边界相接触部分的周长，常用管渠的水力半径。(一)计算结果截排水沟采用矩形断面设计，截水沟截面尺寸为：底

21、LOm,高1.2m,壁厚0.3m。截排水沟均采用C25碎浇筑。截水沟滑坡区雨水设计流量为0.879m3s,截排水沟设计流量为0.468m3s,截排水沟能够满足该区域排水要求。截排水沟截面计算截排水沟截面计算截排水沟编号ABQ排水沟设计流量(r3s)0.879V流速(ms)2.443A水流断面(m2)0.360a截面高(m)0.800b截面宽(m)0.600n粗糙系数0.014R水力半径(m)0.200I水力坡降0.010P湿周(m)1.800设计暴雨强度计算q设计暴雨强度(Lsha)551.039t降雨历时(min)4.561P降雨重现期(a=20年)20.000tl地面积水时间(min)3.

22、333t2管渠内水流时间(min)1.023m折减系数1.200Ll坡面长度(m)100.000L2流程长度(In)150.000Vl地表径流流速m/s0.500V2管渠内流速2.443雨水设计流量公式Q雨水设计流量(r3s)0.468q设计暴雨强度(r3sha)0.551径流系数0.400F汇雨面积(ha)2.1217支挡结构设计计算7.1抗滑桩结构计算A型抗滑桩验算抗滑动桩验算计算项目：抗滑桩2原始条件：墙身尺寸：桩总长：15.0Oo(In)嵌入深度：6.500(m)截面形状：方桩桩宽：1.500(m)桩高：1.800(m)桩间距：5.000(m)嵌入段土层数：2桩底支承条件：钱接计算方法

23、：K法土层序号土层厚(In)土压力调整系数12.2001.000230.0001.000桩前滑动土层厚：8.000(m)重度(kNm3)24.00025.400内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)31.007.0031.10370.00K(MNm3)被动10.00060.000锚杆(索)参数：锚杆道数：0锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度(m)(MN/m)入射角(度)锚固体水平预加筋浆强度直径(mm)力(kN)fb(kPa)物理参数:桩混凝土强度等级：C30桩纵筋合力点到外皮距离：35(mm)桩纵筋级别：HRB400桩箍筋级别：HRB335桩箍筋间距：200(mm)场地环境：一般地区墙后填土内摩擦角：

24、35.000(度)墙背与墙后填土摩擦角：17.500(度)墙后填土容重：22.000(kNm3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):120.00横坡角以下填土的士摩阻力(kPa):120.00坡线与滑坡推力：坡面线段数：1水平投影长(m)折线序号111.100地面横坡角度：0.000(度)墙顶标高：0.000(m)参数名称推力分布类型桩后剩余下滑力水平分力桩前剩余抗滑力水平分力竖向投影长(In)4.870参数值矩形382.910(kNm)0.OOO(kNm)钢筋混凝土配筋计算依据：混凝土结构设计规范(GB50010-2010)注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数=LOO0,滑坡推力分项

25、(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=225.241(kNm)下部=225.241(kNm)桩前：上部=0.000(kNm)下部=0.000(kNm)桩前分布长度=8.000(m)(一)桩身内力计算计算方法：K法背侧一一为挡土侧：面侧一一为非挡土侧。锚杆内力标准值桩内力设计值点号距顶距离(m)弯矩(kN-m)剪力(kN)位移(mm)土反力(kPa)1-0.0000.0000.000-84.7020.30410.379-68.377-82.6130.60741.514-136.754-80.5340.91193.408-205.130-

26、78.4551.214166.058-273.507-76.3761.518259.466-341.884-74.2971.821373.630-410.261-72.2182.125508.552-478.638-70.1392.429664.232-547.014-68.05102.732840.668-615.391-65.98113.0361037.862-683.768-63.91123.3391255.813-752.145-61.84133.6431494.521-820.521-59.78143.9461753.987-888.898-57.73154.2502034.209-

27、957.275-55.68164.5542335.190-1025.652-53.65174.8572656.927-1094.029-51.62185.1612999.421-1162.405-49.60195.4643362.673-1230.782-47.60205.7683746.682-1299.159-45.61216.0714151.448-1367.536-43.63226.3754576.971-1435.913-41.68236.6795023.252-1504.289-39.74246.9825490.290-1572.666-37.82257.2865978.084-1

28、641.043-35.93267.5896486.638-1709.420-34.06277.8937015.947-1777.797-32.22288.1967566.013-1846.173-30.41298.5008136.838-1914.550-28.63308.8108695.149-1699.885-26.85319.1199189.146-1498.836-25.11329.4299623.001-1311.101-23.41339.73810000.781-1136.360-21.753410.04810326.461-974.283-20.143510.35710603.9

29、09-824.523-18.573610.66710836.881-686.728-17.053710.97611029.026-259.320-15.573811.28610997.412430.460-14.143911.59510762.5511055.088-12.764011.90510344.2621616.769-11.434112.2149761.6932117.643-10.144212.5249033.3412559.750-8.904312.8338177.0842944.998-7.704413.1437210.2463275.131-6.534513.4526149.

30、6243551.712-5.394613.7625011.5683776.095-4.284714.0713812.0423949.415-3.194814.3812566.6904072.566-2.124914.6901290.9284146.195-1.065015.0000.0002085.347-0.00（二）桩身配筋计算点号距顶距离面侧纵筋背侧纵筋箍筋(m)(mm2)(mm2)(mm2)1-0.0005400540034320.3045400540034330.6075400540034340.9115400540034351.2145400540034361.5185400540

31、034371.8215400540034382.1255400540034392.42954005400343102.73254005400343113.03654005400343123.33954005400343133.64354005400343143.94654005400343154.25054005400343164.55454005400343174.85754005400343185.16154005400343195.46454005400343205.76854006005343216.07154006648343226.37554007328343236.6795400

32、8046343246.98254008803343257.28654009599343267.589540010436343277.893540011315343288.196540012237343298.500540013202343308.810540014156343319.119540015008343329.429540015762343339.7385400164243433410.0485400169993433510.3575400174913433610.6675400179063433710.9765400182503433811.2865400181933433911.

33、5955400177733434011.9055400170303434112.2145400160053434212.5245400147383434312.8335400132713434413.1435400116403434513.452540098813434613.762540080274254714.071540061094914814.381540054005374914.690540054005655015.00054005400343第2种情况：库仑土压力(一般情况)土压力计算计算高度为8.500(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：37.170(度)Ea=276.490Ex

34、=263.693Ey=83.142(kN)作用点高度Zy=2.833(m)(一)桩身内力计算计算方法：K法背侧为挡土侧：面侧一一为非挡土侧。锚杆内力标准值桩内力设计值点号距顶距离(m)弯矩(kN-m)剪力(kN)位移(mm)土反力(kPa)1-0.0000.0000.000-47.6520.3040.170-1.682-46.5330.6071.361-6.727-45.4140.9114.595-15.135-44.2951.21410.891-26.907-43.1761.51821.272-42.043-42.0571.82136.757-60.542-40.9382.12558.369

35、-82.404-39.8192.42987.129-107.630-38.69102.732124.057-136.219-37.57113.036170.174-168.172-36.45123.339226.501-203.488-35.34133.643294.060-242.167-34.22143.946373.871-284.210-33.10154.250466.956-329.616-31.99164.554574.336-378.386-30.88174.857697.031-430.519-29.77185.161836.063-486.016-28.66195.46499

36、2.453-544.876-27.56205.7681167.221-607.100-26.46216.0711361.389-672.687-25.36226.3751575.978-741.637-24.27236.6791812.009-813.951-23.19246.9822070.503-889.628-22.12257.2862352.480-968.669-21.05267.5892658.964-1051.073-20.00277.8932990.972-1136.840-18.95288.1963349.528-1225.971-17.92298.5003735.652-1318.466-16.90308.8104123.505-1191.614-15.88319.1194473.318-1072.596-14.88329.4294787.494-961.266-13.90339.7385068.388-857.46