边坡设计计算书(共28页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上CHINA三花 香山雅苑边坡设计计算书User2009-12-22[在此处键入文档的摘要摘要通常是对文档内容的简短总结在此处键入文档的摘要摘要通常是对文档内容的简短总结]目录一、 设计依据（1）浙江省华夏工程勘察院提供的《三花•香山雅苑岩土工程勘察报告》《三花南岩美塾玫瑰园岩土工程勘察报告》；（2）浙江有色提供的《浙江三花置业有限公司三花•香山雅苑地质灾害危险性评估报告》；（3）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)；（5）《建筑地基工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；（6）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；（7）《锚杆喷射混凝土支护设计规范》（GB 50086-2001）（8）《岩土锚（索）技术规程》（CECS 22：2005）（9）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；（10）《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)；（11）浙江三花置业有限公司提供的设计资料和工程总平面图等；（12）其它有关技术规范和规程。

二、 工程概况三花香山雅苑位于城关镇下礼泉村104国道的北侧，场地南侧紧邻浙江三花股份公司四分厂原有自然斜坡和附近已建建筑物稳定，历史上没有发生地质灾害的记载，现场调查也未发现地质灾害，因此，现状评估认为该地区现状地质灾害不发育，现状地质灾害危险性小但该地区，雨量充沛，日照充足，温暖湿润，5~10月多热带风暴及台风，年均4.7次，7~9月最盛，常伴有暴雨，易引发地质灾害拟建11幢5~6层住宅楼和1幢2层物管用房建筑结构均为砖混结构，条基基础，建筑物重要性等级为二级拟建场地位于丘陵坡脚与河谷冲击盆地的交接处，地势南低北高，地面高程46.67~75.15米，边坡现状稳定性较好，坡度11~20，场地西部和北部已建民房均未发现地基不均匀沉降等失稳现象本工程中，8#、9#、10#、11#楼是挖方、其余地段以填方为主特别是北部四幢楼房基础开挖深度达5~7米，对开挖后的边坡应及时进行加固处理，否则可能引起坡上土层滑移和蠕动7#楼区域则需填方近5米高的回填土，需对回填土进行处理，否则极易引起楼体区域填土的整体滑移和蠕变三、 场地条件1. 地质构造及地层分布根据现场调查与区域地质资料，该地区出露的地层有白垩系下统朝川组（K1c）砂砾岩夹粉砂质泥岩、第三系上新统嵊县组（N2s）玄武岩、第四系洪坡积（pl-dlQ）含砾粉质粘土或砾砂混粘性土。

区域构造上，本地区属华南褶皱系（I2）浙东南褶皱带（II3）之丽水—宁波隆起构造单元（III8），处于丽水—余姚深大断裂带的南东部由于断裂均为中生代以前形成，年代久远，加上新构造运动微弱，因此区内区域地质构造对场地稳定性影响轻微据史料记载，新昌及邻近的嵊州一带自公元89年至1990年共发生过有感地震37次，其中嵊州市历史最高震级为4.5级，发生于1845年11月13日，最新的一次有感地震为1998年8月17日发生于嵊州新市（位于新昌县城北西约10km）的4.0级地震，但均未成灾另据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地所处区域地震动峰值加速度<0.05g（g——重力加速度），相应的地震基本烈度小于VI度地震活动总的特点是强度较弱，频度低场地区域稳定性良好，属地壳较稳定区域场地埋深15米范围内均为第四系土层根据其物理力学特征可分为5大层、8亚层①-1素填土：黄灰色，稍湿，松散~稍密，由粘性土和碎石、砾石组成，含有少量块石①-2耕植土：灰色，黄灰色，稍湿，松散，以粘性土为主，含少量砾石和植物根茎全场分布厚度0.8~1.4米①-3素填土：黄灰色，稍湿，稍密，以粘性土为主，含少量砾石。

仅见于Z37钻孔厚度1.1米①-4淤泥质粉质粘土：灰色，黄灰色，流塑，仅见于Z37钻孔（暗塘）厚度1.6米②含砾粘性土：黄灰色，灰褐色，可塑，局部软塑，由含砾粘土、含砾粉质粘土组成，塑性指数变化较大，12.7~21.7砾石含量9.2~23.8%，砾径一般2~20mm含砾粘性土在场地北部连续分布，在场地中部和南部则不连续分布厚度0~5.9米③粘土-粉质粘土：黄灰色、灰褐色，可塑，局部地段软塑，粘土与粉质粘土在水平方向上相互过渡、交替分布该层中偶见砾石该层分布较广厚度1.2~4.5米④含砾粘性土：灰褐色、黄灰色，可塑，局部软塑，一般含砾4.4~20.7%，局部砾石含量增加，过渡为粘性土混砾砂，粘性土混砾砂多呈薄层状夹层出现砾石直径一般在2~20mm之间，最大50mm左右，次棱角形含砾粘性土的塑性指数变化较大，12.6~23.2.全场分布，厚度1.2~6.2米⑤砾砂混粘性土：褐灰色、黄灰色，中密，砾石含量不均匀，一般在25~50%之间，局部在16.5~25.0%及50.0~79.5%之间，过渡为含砾粘性土和角砾混粘性土砾石直径一般在2~40mm之间，最大粒径在130mm以上砾石的岩性以玄武岩为主，砂岩次之，质较硬。

该层全场分布，控制厚度3.0~10.8米2. 边坡稳定性评估勘察范围内未见不良地质作用特殊性岩土有软土、混合土、填土，在场地内均有分布软土，①-4淤泥质粉质粘土，属高压缩性软粘土，系暗塘的产物，仅见于Z37钻孔承载力低，沉降量大，做浅基础时应予以挖除混合土，⑤砾砂混粘性土是冲洪积成因的混合土，从颗粒成果分析，有一定变化；但从动探试验成果分析，⑤砾砂混粘性土的土质还比较稳定，其下无软弱下卧层，层位稳定，厚度较大，对建筑的基础无不良影响填土，①-1素填土，仅零星地分布在Z29、Z37钻孔，素填土的成份以粘性土为主，含少量砾石，回填时间再三年以上①-1层在基础开挖深度内；①-3素填土在其下有①-4淤泥质粉质粘土，做基础时需要一起挖除a) 局部边坡稳定性由区内地质环境条件可知，拟建区建筑物将依山就势成台阶状布置，根据场地地层分布情况，开挖边坡均为土质边坡，由于土层总体呈可塑状，强度和密实性一般，边坡开挖易引发土层滑坡等地质灾害，这在玄武岩台地周边是常见的地质灾害类型，因此建设中因边坡开挖（含外侧填方边坡），引发土层滑坡的可能性中等，地质灾害危险性中等b) 整体斜坡稳定性由于场地洪坡积土层厚度较大，虽然在自然状态下斜坡稳定性较好，未发生斜坡变形等地质灾害隐患，但当斜坡前缘开挖较高，并在开挖形成平台上建设加载时，一方面增加了斜坡荷载，另一方面受下部全风化层地下水活动较强的影响，在全~强风化基岩界面形成了一个不稳定的界面，对斜坡整体稳定性不利，在连续强降雨作用下，整个斜坡有发生整体蠕滑的可能，这不仅影响建设区本身的安全，也将威胁下方三花股份有限公司及上部下礼泉规划新村的安全，其地质灾害危险性中等。

综上所述，若边坡开挖不当或者对开挖后的边坡不进行加固处理，边坡发生活泼或崩塌乃至整个斜坡发生蠕滑的可能性较大3. 特征边坡选择根据《三花香山雅苑工程勘察点平面布置图》以及《三花香山雅苑工程勘察剖面图》，西侧待建房屋均需进行场地开挖以达到设计基础标高，东侧待建房屋基础标高则高于现存场地标高，需要进行回填因此，本次边坡治理方案研究时采用了18～18剖面以及19～19剖面这两个特征剖面进行边坡稳定性分析进而选择特征边坡进行加固设计四、 边坡稳定分析1. 边坡土体设计参数土体特性参数选择稳依据工程地质报告并结合工程经验综合确定计算模型中边坡剖面的地形线从场地地形图上量取、计算而得，岩层依据地质钻孔资料确定，地下水分布按最不利考虑层 号岩土名称容重(g/cm3)内聚力c(kPa)内摩擦角ф()②含砾粘性土1.842312③粘土-粉质粘土1.842313④含砾粘性土1.842413⑤砾砂混粘性土1.9030⑥圆砾2.0038⑦粘性土混砾砂2.02015⑧全风化泥质粉砂岩1.91025⑨强风化泥质粉砂岩2.01535⑩中等风化泥质粉砂岩2.52040回填土2.30302. 边坡设计工况荷载选择，主要考虑外部荷载为已建及待建房屋重量，设计选取每层建筑的荷载为20kN/m2。

设计分析时主要选择以下几个工况：1.未加边坡治理措施时的坡体的稳定性；2.加设边坡治理措施后的稳定性；3.施工中可能的危险工况，包括各级开挖过程中可能的危险工况3. 边坡分析方法(a) Bishop法如图1所示，Ei及Xi分别表示法向及切向条间力，Wi为条块自重，Qi为水平力，Ni、Ti分别为条块底部的总法向力（包括有效法向力及孔隙水压力）和切向力，其余符号见图1所示图1 Bishop法计算图式Bishop法的安全系数可以通过下式计算： (1)(b) Janbu法如图2所示，作用的集中荷载包括ΔP、ΔQ及均布荷载q，ΔWγ为条块自重，在条块两侧作用有条间力T、E及T+ΔT、E+ΔE，ΔS及ΔN为滑动面上的作用力通常，T、E、ΔS及ΔN为基本未知量 （a）计算简图 （b）条块上的作用力图2 Janbu法计算图式Janbu法的安全系数通过下式确定： (2)(c) Morgenstern-Price法（简称M-P法）如图3所示，坡面线、侧向孔隙水压力和有效应力的推力线及滑动面分别以函数、、及表示a)任意形状的滑动体 (b)作用于微分条块上的力图3 Morgenstern-Price法计算图式每一条块满足力的平衡微分方程为： (21)式中，FS为抗滑安全系数，ru为孔隙应力比。

求解上述方程，可以求得 (25)于是就可以从上到下，逐条求出法向条间力E然后根据式求出切向条间力X当滑动体外部没有其它外力作用时，对最后一条块必须满足条件为了找到满足所有平衡方程的λ及FS值，通常先假定一个λ及FS值，然后逐条块积分得到En及Mn，如果不为0，再用一个有规律的迭代步骤不断修正，直到及得到满足为止再对选取的18-18及19-19截面进行边坡分析，所得结果见附图五、 设计参数选择根据边坡分析结果，再根据工程实际情况和经验，对特征边坡设计采取不同的加固措施，并进行如下参数的选取和验算1. 边坡设计参数选取本次设计各边坡设计选择参见设计cad图纸，对一号边坡采用预应力锚杆预应力锚杆采用φ25钢筋，预应力锚杆孔径150mm，孔内注浆采用M30纯水泥浆对于1号边坡，预应力锚杆与水平面夹角为35(其中，K25+56.646至K25+81.854段第二排梁节点处预应力锚杆倾角为25)，预拉应力40kN；对于3号边坡，预应力锚杆与水平面夹角为30，预拉应力40kN土钉采用φ22钢筋，孔径100mm，孔内注浆采用M30纯水泥浆对于1号边坡，土钉与水平面夹角为25；对于3号边坡，土钉与水平面夹角为20。

预应力锚杆及土钉具体布置和构造见施工详图土钉施工：（1）孔深误差小于50mm，孔径为100mm，误差小。