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边坡工程设计计算书

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目录

1.设计原则 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -

2.设计依据 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -

3.设计参数 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -

4.边坡稳定性分析---------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -

4.1计算模型 ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -

4.2计算工况 ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -

4.3破坏模式分析 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -

4.4边坡稳定性计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -

5.侧向岩石压力计算 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 3 -

6.设计采用的防护方案 --------------------------------------------------------------------------------------- - 4 -

7.边坡锚杆挡墙设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 -

7.1边坡Ⅰ段锚杆挡墙设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 4 -

7.1.1 边坡锚杆设计 ----------------------------------------------------------------------------------- - 4 -

7.1.2边坡挡墙肋柱设计 ------------------------------------------------------------------------------ - 6 -

7.2.3边坡挡墙面板设计 ------------------------------------------------------------------------------ - 9 -

7.2边坡Ⅱ段锚杆挡墙设计 ----------------------------------------------------------------------------- - 10 -

7.2.1 边坡锚杆设计 --------------------------------------------------------------------------------- - 10 -

7.2.2边坡挡墙肋柱设计 ---------------------------------------------------------------------------- - 11 -

7.2.3边坡挡墙面板设计 ---------------------------------------------------------------------------- - 15 -

8.边坡排水沟设计-------------------------------------------------------------------------------------------- - 16 -

9.边坡裂缝注浆 ----------------------------------------------------------------------------------------------- - 16 -

10.边坡支挡结构泄水孔和变形缝 ----------------------------------------------------------------------- - 16 -

.

边坡工程设计计算书

1.设计原则

遵循“技术可行、安全可靠、经济合理”的原则编制本次施工图设计，确保边坡支护工程措施经济合理，保证支护工程在使用年限内稳定可靠。本边坡治理工程设计采用动态设计方法，根据施工反馈的信息进行适当合理修改和完善。

2.设计依据

本施工图设计报告编制的主要依据如下：

（1）《三峡库区高切坡防护工程重庆市巫山标二段大昌镇地税所至派出所高切坡工程地质勘察报告》（重庆市地质矿产勘查开发局107地质队 2005.6）；

（2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；

（3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

（4）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（6）《砌体结构设计规范》（GB 50003-2001）；

（7) 《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001（2006年版））；

（8）《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）；

（9）《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)；

3.设计参数

参数选择依据工程地质勘查报告、相关规范、工程类比和地区经验综合确定。

（1）岩土物理力学参数详见表1

力学参数

岩性 岩体重度γ（kN/m3） 抗剪强度 等效内摩擦角ψe（°） 备注

c（kPa） φ（°）

人工填土 20 15 10

强风化灰岩 25 25 20 35

中等风化灰岩 26 30 25 40

（2）安全等级一级，安全系数1.35，设计使用期限50年

（3）灰岩岩体破裂角51°。岩体内聚力为0.25MPa，内摩擦角为32°，岩体结构面内聚力取35kpa，内摩擦角取15° .

（4）边坡岩体类别为Ⅱ类，岩体等效内摩擦角40°

（5）灰岩岩天然抗压强度标准值为4.3MPa

4.边坡稳定性分析

4.1计算模型

计算模型中边坡剖面的地形线从场地地形图上量取，滑移线按破裂角取外倾结构面倾角和2450两者中的较小值，岩土层依据工程地质勘查提供资料确定，地下水分布按最不利考虑。

4.2计算工况

自重+长时间暴雨+附加荷载（饱和状态），计算参数详见表2

参数名称 取值 备注

岩体的重度γ（kN/m3） 26 经验值

结构面的粘聚力C（kPa） 24 经验值

结构面的内摩擦角φ（°） 17 经验值

岩体破裂角（°） 50～53.5 实测结合经验

4.3破坏模式分析

根据勘察报告，岩质边坡拟采用支护段存在硬性外倾结构面，坡顶岩、土体在卸荷裂隙作用下容易沿裂隙面或破裂面产生平面滑移破坏，故边坡破坏模式为可能沿外倾结构面产生滑动破坏，因此按平面滑动法的计算公式进行稳定性。

4.4边坡稳定性计算

sintan)cos(''WFcUWK

公式中：

K-----稳定性系数

W-----垂直荷载，包括岩土自重和其上部的建筑荷载

U-----作用于滑面上的孔隙水压力

表3 大昌镇地税所至派出所高切坡（WS0212）稳定性验算表

剖面编号 滑面倾角a

（°） 块体体积V（m3） 容重γ(kN/m3) 垂直荷载W 粘聚力C

(kPa) 内摩擦角φ（°） 稳定系数K 条块自重（kN） 建筑荷载（kN） .

1-1′ 50 3868.04 26 100569 8850 24 17 1.36

2-2′ 53.5 3926.37

26 102085.6 7350 24 17

1.29

3-3′ 52 4668.03 26 121368.8 7650 24 17 1.34

根据《勘查报告》计算结果(详见表3)，该高切坡1-1′剖面稳定系数1.36，整体稳定； 2-2′剖面稳定系数1.29，基本稳定；3-3′剖面稳定系数1.34，欠稳定，说明该高切坡稳定性较差，按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）5.3.1的相关规定，该高切坡稳定系数小于1.35，应对高切坡采取有效防护措施进行治理。

5.侧向岩石压力计算

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中6.3.4条规定，有外倾硬性结构面时，边坡支护结构上的侧向岩压力以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法和以外倾结构面的参数按6.3.2条的方法计算，取二者之间的较大值。

1）以岩体等效内摩擦角按侧向土压力计算方法计算的岩石侧压力

))()(())()((2)(2)()()()()()(22CosSinaSinaSinKqCosSinaSinaSinKqaCosCosSinaSinSinaSinaSinKqaSinaSinaSinKa式中：a-----墙背与水平面的夹角（˚）；

β-----填土表面与水平面之间的夹角（˚）；

δ-----墙背与填土之间的摩擦角（˚）；

φ-----岩(土)内摩擦角（˚）；

c-----岩(土)粘聚力(Kpa)；

γ-----岩(土)体重度(KN/m3)；

h-----挡土墙高度(m；

q-----坡顶超载(KN/m2；

hC2—系数

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边坡计算新

边坡计算新

计算书：

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=17.7 c=16 φ=72: γ=17.1 c=30 φ=93: γ=19.5 c=5 φ=294: γ=17.1 c=30 φ=95: γ=19.5 c=5 φ=29安全系数:1.63(瑞典法、总应力模式)

1-1剖面（参工程勘探地质剖面33-33’ HBX038号孔）

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=17.7 c=16 φ=72: γ=17.1 c=30 φ=93: γ=19 c=5 φ=284: γ=17.1 c=30 φ=9安全系数:1.33(瑞典法、总应力模式)

2-2剖面（参工程勘探地质剖面32-32 HBX129号孔）

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=17.1 c=30 φ=92: γ=19.5 c=5 φ=293: γ=17.1 c=30 φ=94: γ=19.5 c=5 φ=295: γ=17.1 c=30 φ=9安全系数:1.99(瑞典法、总应力模式)

5-5剖面（参照工程地质勘探35-35’剖面 HBX186号孔）

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=17.7 c=16 φ=72: γ=17.1 c=30 φ=93: γ=19.5 c=5 φ=294: γ=17.1 c=30 φ=95: γ=19.5 c=5 φ=292020安全系数:1.42(瑞典法、总应力模式)

6-6剖面（参工程勘探地质剖面38-38’ HBX188号孔）

根据上述基坑边坡的最不利荷载计算安全系数>1.3，满足规范要求。

土方边坡计算-1

土方边坡计算-1

土方边坡计算书

一、 计算依据

1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

2、《建筑施工计算手册》江正荣编著

3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著

4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著

5、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013

二、计算参数

坑壁土类型 粘性土 坑壁土的重度γ(kN/m^3) 19

坑壁土的内摩擦角φ(°) 28 坑壁土粘聚力c(kN/m^2) 32

边坡的坡度角θ(°) 45

三、挖方安全边坡计算

示意图

θ=45>φ=28°，为陡坡。

当土体处于极限平衡状态时，挖方边坡的允许最大高度可按下式计算：

h=2×c×sinθ×cosφ/(γ×sin2((θ-φ)/2)) =2Χ32Χ0.707Χ0.883/(19Χ0.148Χ0.148)=96.259m 式中：

γ——土的重度（KN/m³）

θ——边坡的坡度角(°)

φ——内摩擦角(°)

c——土粘聚力(kN/m2)

土坡允许最大高度为96.259m。

土方边坡计算计算书

土方边坡计算计算书

仅供个人学习参考 土方边坡计算书

本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。

本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。

一、参数信息:

坑壁土类型：淤泥质二

坑壁土的重度γ(kN/m3)：17.25

坑壁土的内摩擦角φ(°)：12.5

坑壁土粘聚力c(kN/m2)：12.5

基坑开挖深度h(m)：6.0

二、挖方安全边坡计算:

挖方安全边坡按以下公式计算：

h=2×c×sinθ×cosφ/(γ×sin2((θ-φ)/2))

其中θ--土方边坡角度(°)

解得，sinθ=0.929

则，θ=68.326°>φ=12.50°，为陡坡

坡度：1/tanθ=0.4

本工程的基坑壁最大土方坡度为1：0.4(垂直：水平)。

土坡稳定性计算书

本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。

计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。

本计算书采用毕肖普法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还同时考虑了土条两侧面的作用力。

仅供个人学习参考 一、参数信息:

条分方法：毕肖普法；

条分块数：4；

不考虑地下水位影响；

放坡参数：

序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数

16.003.006.000.00

荷载参数：

序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b0(m)宽度b1(m)

1局布10.0014

土层参数：

序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C饱容重

边坡排水计算

边坡排水计算

设计标准：按10年一遇24h最大降雨量不漫溢、不淤设计。

截面设计：根据《给水排水设计手册》中有关赣州市暴雨设计公式计算：567.0)774.1()lg56.01(3173tpq

其中：为设计年限（年），设计暴雨重现期为50年一遇：t为降雨历时（min），赣州市地区历史暴雨强度及工程经验，取15min。计算所得，赣州市暴雨强度q=1250L/s〃hm2。设计流量根据以下公式计算：Qs=qψF

其中：Q为设计暴雨强度（L/s〃hm2）；ψ为径流系数，本次计算取0.35；F为汇水面积（hm2）。根据截排水沟平面布置及支、主沟关系，可研中统一为三级截面设计，截排水沟过水断面设计流量按汇水流量的1.2倍计：

Ⅰ级——最大汇水面积50000m2，最大汇水流量为2.19 m3/s；设计流量2.63 m3/s：

Ⅱ级——最大汇水面积30000m2，最大汇水流量为1.31 m3/s；设计流量1.57 m3/s：

Ⅲ级——最大汇水面积10000m2，最大汇水流量为0.44 m3/s；设计流量0.53 m3/s。

截面设计中采用的相关参数有：截排水沟统一取0.05，预制砼砌块底面的粗糙系数n取值为0.017，沟渠设计最低流速为0.4 m/s，最大设计流速4 m/s，安全超高取0.15m。

经计算，本项目三级截排水沟段面尺寸为：

Ⅰ级：底宽0.8m，开口宽1.2m，深0.7m； Ⅱ级：底宽0.65m，开口宽1.0m，深0.6m；

Ⅲ级：底宽0.45m，开口宽0.8m，深0.45m。截排水沟统一采用梯形断面，边壁破率为0.3。

截排水沟断面设计结果表

断面

分级 汇水流

量

（m3/s） 设计暴雨强度

（L/s〃hm2） 径流

系数 汇水

面积

（m2） 断面尺寸（m） 设计断面流量（m3/s） 经验

流量（m3/s） 开口宽 底宽 深

Ⅰ 2.19 1250 0.35 50000 1.2 0.8 0.7 2.63 2.93