長(zhǎng)壽污水處理廠三期擴(kuò)建邊坡工程施工圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算書

長(zhǎng)壽污水處理廠三期擴(kuò)建工程邊坡工程施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書二0一九年十二月目錄1、工程概述 32、設(shè)計(jì)依據(jù) 32.1參考規(guī)范、規(guī)程 32.2其他資料 33、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 44、工程地質(zhì)條件 44.1氣象、水文 44.2地形地貌 44.3地質(zhì)構(gòu)造 54.4地層巖性 54.5.水文地質(zhì)條件 64.6不良地質(zhì)現(xiàn)象 64.7地下水作用評(píng)價(jià) 65、破壞模式及邊坡支護(hù)方案 65.1破壞模式 65.2邊坡支護(hù)方案 66、巖土參數(shù)建議值 77、土釘墻邊坡整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 77.19-9剖面驗(yàn)算（粗格柵提升泵房上階土質(zhì)邊坡邊坡） 78、錨噴擋墻驗(yàn)算 118.1破壞模式分析（粗格柵提升泵房范圍） 118.2載荷計(jì)算 128.3錨桿計(jì)算 131、工程概述長(zhǎng)壽污水處理廠三期擴(kuò)建工程項(xiàng)目位于重慶市長(zhǎng)壽鎮(zhèn)。四周為區(qū)級(jí)道路，交通方便，交通較便利。根據(jù)總平面圖得知，擬建工程場(chǎng)地呈矩形，長(zhǎng)約245m，寬145m，由15個(gè)單體建（構(gòu)）筑物組成。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高，場(chǎng)內(nèi)構(gòu)筑物修建時(shí)，將形成坡高約0.5-11.4m基坑邊坡和坡高0.5-7.5m環(huán)境邊坡。受重慶市水務(wù)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有限公司委托，我公司承擔(dān)了長(zhǎng)壽污水處理廠三期擴(kuò)建工程的邊坡治理工程設(shè)計(jì)任務(wù)。本次設(shè)計(jì)階段為：施工圖設(shè)計(jì)階段。2、設(shè)計(jì)依據(jù)2.1參考規(guī)范、規(guī)程1）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-20132）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-20113）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）4）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20125）《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001（2009年版）6）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-20127）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010（2016年版）8）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-20129）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-20112.2其他資料1）《設(shè)計(jì)委托書》2）《設(shè)計(jì)合同》3）重慶市二零八勘察設(shè)計(jì)院提供的《重慶市長(zhǎng)壽污水處理廠三期擴(kuò)建工程巖土工程勘察報(bào)告（詳細(xì)勘察）》（2019年10月）4）《重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)全市高切坡、深基坑和高填方項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)管理的意見》(渝建發(fā)(2010)166號(hào))理正巖土計(jì)算軟件6.5PB2版；理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具箱7.0單機(jī)版。3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1）邊坡安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0；2）環(huán)境邊坡為永久邊坡，工程安全等級(jí)為二級(jí)，邊坡設(shè)計(jì)合理使用年限為50年。基坑邊坡為臨時(shí)邊坡，工程安全等級(jí)為二級(jí)，臨時(shí)邊坡設(shè)計(jì)合理使用年限為2年。3）按抗震設(shè)防烈度6度進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g，場(chǎng)地類別為Ⅰ、Ⅱ類。抗震等級(jí)為四級(jí)；4）環(huán)境類別為二b類。5）地面附加荷載：人行荷載取5kN/m2，挖方邊坡坡頂臨時(shí)施工荷載取10kN/m2。4、工程地質(zhì)條件4.1氣象、水文(1)氣象長(zhǎng)壽區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，具四季分明、夏多伏旱、秋多陰雨、無(wú)霜期長(zhǎng)、雨量充沛、多夜雨、云霧、濕度大等特點(diǎn)。多年平均氣溫17.4℃，最高氣溫41.1℃，最低氣溫－2.3℃。極端最高氣溫44℃（1951年8月15日），極端最低氣溫－6.1℃（1956年1月9日）。長(zhǎng)壽區(qū)氣象站觀測(cè)多年平均氣溫17.4℃。歷年極端最高溫度為41.1℃，出現(xiàn)在2001年8月。歷年極端最低溫度為-2.3℃，出現(xiàn)在1975年12月，長(zhǎng)壽區(qū)屬于全國(guó)日照低值區(qū)，平均日照為1245.1h。多年平均降雨量1162.7mm，年最大降雨量1451.7mm，最小降雨量836.5mm，多集中在5～9月，可達(dá)全年降雨量的67%，常年平均降水日數(shù)149.5天。場(chǎng)地內(nèi)河流主要為長(zhǎng)江，長(zhǎng)江橫貫長(zhǎng)壽區(qū)西南部，境內(nèi)長(zhǎng)20.9km，江水從勘察區(qū)東側(cè)流過(guò)，流向從西南向北東，水位夏升冬降極為明顯，江面寬400～1200m，水位一般變化幅度15－25m，最大可達(dá)30m，多年平均流量13357m3/s，最大流量64360m3/s，最小流量2940m3/s。場(chǎng)區(qū)西側(cè)為小石溪，為長(zhǎng)江支流，水位受長(zhǎng)江水位影響。調(diào)查時(shí)期水位152.64m，設(shè)計(jì)50年一遇最高特征洪水位線180.27m（黃海高程），對(duì)用地范圍無(wú)影響。4.2地形地貌擬建場(chǎng)區(qū)地處長(zhǎng)江左岸長(zhǎng)壽區(qū)，屬于河流岸坡地貌，場(chǎng)地內(nèi)大部分地段為施工區(qū)，場(chǎng)地內(nèi)的建筑物已全部拆除，地表覆蓋建筑垃圾。整體地形東高西低，最高點(diǎn)位于勘察區(qū)東部，高程為203.5m；最低點(diǎn)位于場(chǎng)地西部，高程為191.7m，相對(duì)高差11.8m。場(chǎng)地已初步整平，地形相對(duì)平緩，地形坡度10～12°。4.3地質(zhì)構(gòu)造場(chǎng)地位于梁平向斜東側(cè)末端，巖層呈單斜產(chǎn)出，巖層傾向285°、傾角14°,該區(qū)地層巖性為砂、泥巖互層，巖層層面裂隙張開1～4mm，無(wú)填充，結(jié)合程度較差，為硬性結(jié)構(gòu)面；其中，巖體臨空面泥巖巖層主要表現(xiàn)為風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙，風(fēng)化剝落后有進(jìn)一步發(fā)育為凹腔的趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)面為相對(duì)軟弱結(jié)構(gòu)面；區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層及次級(jí)褶皺，巖層構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖土層序正常。受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力及外營(yíng)力作用影響，巖體風(fēng)化裂隙發(fā)育，據(jù)踏勘和區(qū)域地質(zhì)資料，巖體裂隙較發(fā)育，以重力、構(gòu)造和風(fēng)化作用等產(chǎn)生的裂隙為主。層面裂隙傾向40～50°，傾角10～15°。發(fā)育構(gòu)造裂隙如下：①傾向40°～60°，傾角70～85°，裂寬2～5mm，延伸1.0～10.0m,間距0.5～1.0m，裂面較平整，張開1～3mm，多有粘土填充；為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。②傾向150～160°，傾角75～83°，裂寬2～8mm，延伸2～6m，間距1.5～2.0m，裂面較平整，閉合狀，無(wú)充填物，為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。通過(guò)鉆探揭示，場(chǎng)地基巖泥巖強(qiáng)風(fēng)化內(nèi)網(wǎng)狀裂隙發(fā)育。裂隙發(fā)育程度隨深度增加而減弱。4.4地層巖性據(jù)勘察報(bào)告得知，場(chǎng)地內(nèi)出露地層由新到老分別為：第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、殘坡積層（Q4el+dl）、沖積層（Q4al）和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s），現(xiàn)分述如下：(1)第四系全新統(tǒng)人工填土層素填土：雜色，結(jié)構(gòu)松散，不均勻，稍濕，主要由粉質(zhì)粘土、碎塊石組成。碎塊石成份為強(qiáng)風(fēng)化～砂巖、泥巖，含量5～20%，粒徑1～25mm。分布于整體場(chǎng)地內(nèi)，回填時(shí)間約1～3年。（2）第四系全新統(tǒng)殘坡積層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無(wú)搖振反應(yīng)。表層多為耕植土，植物根系發(fā)育。主要分布于場(chǎng)地西側(cè)。（3）侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組泥巖：暗紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。主要由粘土礦物組成，砂質(zhì)含量較重。砂巖:淺灰色，中粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，主要礦物成份為長(zhǎng)石、石英、云母,鈣、泥質(zhì)膠結(jié)。4.5.水文地質(zhì)條件根據(jù)地下水的賦存條件，場(chǎng)地內(nèi)地下水可分為第四系松散土層孔隙水及基巖裂隙水。分述如下：松散土層孔隙水，主要賦存在素填土，素填土滲透性較強(qiáng)，為含水層；孔隙水富水程度受組成物質(zhì)、分布位置和地形條件等影響。基巖裂隙水，勘察區(qū)巖性層為泥巖、砂巖，砂巖為透水層，有利于匯水和滲水；泥巖為相對(duì)隔水層。場(chǎng)地地形以斜坡為主，斜坡地形利于地表水排泄，大氣降水大部沿坡面匯入溝槽排泄，部分順裂隙入滲，存在少量的地下水。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。4.6不良地質(zhì)現(xiàn)象工程紅線范圍內(nèi)及其周邊水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，未發(fā)現(xiàn)崩塌(危巖)、滑坡、泥石流、地面塌陷不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。4.7地下水作用評(píng)價(jià)場(chǎng)地內(nèi)地表水、地下水對(duì)巖土體影響程度大，水文地質(zhì)條件為復(fù)雜。5、破壞模式及邊坡支護(hù)方案5.1破壞模式環(huán)境邊坡：主要為土質(zhì)邊坡為主，其破壞模式為土體內(nèi)部產(chǎn)生圓弧滑動(dòng)破壞。基坑邊坡：主要為土巖混合邊坡為主，其破壞模式為上層土體內(nèi)部產(chǎn)生圓弧滑動(dòng)破壞，下層巖石受裂隙面切割破壞或自身強(qiáng)度控制掉塊破壞。5.2邊坡支護(hù)方案根據(jù)邊坡地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，采用以下支護(hù)型式：1）環(huán)境邊坡：1#擋墻采用C20片石混凝土擋土墻，該段邊坡為永久邊坡；其他地段環(huán)境邊坡采用坡率法放坡+坡面綠化。填方邊坡段邊坡坡率按照1：1.5分層回填，壓實(shí)系數(shù)不小于0.94；挖方巖石邊坡段坡率按照1:0.50放坡，土質(zhì)邊坡采用1:1.50放坡。2）基坑邊坡粗格柵提升泵房范圍：2#擋墻上階土質(zhì)邊坡坡率采用1:1.0+土釘墻，下階巖石采用錨噴支護(hù)；其他段基坑邊坡均坡率法放坡，巖石邊坡坡率采用1:0.5，土層采用1:1~1:1.5放坡；待擬建構(gòu)筑物修建完成后，臨時(shí)基坑邊坡采用透水性材料分層回填，壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。本工程坡頂、坡腳均應(yīng)設(shè)置截排水溝，基坑內(nèi)部視情況設(shè)置排水溝和集水井。具體詳見設(shè)計(jì)圖。6、巖土參數(shù)建議值根據(jù)勘察成果，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖこ虒?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦巖土參數(shù)建議值見下表：根據(jù)勘察成果，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖこ虒?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦巖土參數(shù)建議值見下表：巖土名稱天然重度(KN/m3)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值地基承載力特征值(kpa)地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)天然粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）飽和粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）天然內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（°）飽和內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（°）基底摩擦系數(shù)天然(Mpa)飽和(Mpa)粉質(zhì)粘土19.2（天然）19.6（飽和）\\150*300*0.0230.0158.7066.7380.25雜填土20.0（天然）20.5（飽和）\\\\0020*18*\強(qiáng)風(fēng)化泥巖24.2*\\300*\\\\\0.30強(qiáng)風(fēng)化砂巖24.0*\\300*\\\\\0.30中風(fēng)化泥巖25.06.994.38253776890.35\31.62\0.40中風(fēng)化砂巖23.811.567.544031127160.62\34.56\0.50備注：“*”為經(jīng)驗(yàn)值；巖石與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：泥巖取360kpa，砂巖取700kpa；裂隙1、2和層面結(jié)構(gòu)面黏聚力c取25kPa，內(nèi)摩察角取12°；3.巖土界面抗剪強(qiáng)度C取23KPa*（天然）、15KPa*（飽和），Φ取8.71°*(天然)、6.74°*（飽和）；4.土體與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：粉質(zhì)黏土取40kpa，雜填土取120kpa；7、土釘墻邊坡整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（典型剖面9-9）7.19-9剖面驗(yàn)算（粗格柵提升泵房上階土質(zhì)邊坡邊坡）計(jì)算項(xiàng)目：復(fù)雜土層土坡穩(wěn)定計(jì)算19[計(jì)算簡(jiǎn)圖][控制參數(shù)]:采用規(guī)范: 通用方法計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算滑裂面形狀:圓弧滑動(dòng)法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數(shù)2坡面線號(hào)水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)15.8245.8540219.969-0.1410[土層信息]坡面節(jié)點(diǎn)數(shù)3編號(hào)X(m)Y(m)00.0000.000-15.8245.854-225.7935.713附加節(jié)點(diǎn)數(shù)1編號(hào)X(m)Y(m)125.7930.000不同土性區(qū)域數(shù)1區(qū)號(hào)重度飽和重度粘結(jié)強(qiáng)度孔隙水壓節(jié)點(diǎn)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)編號(hào)120.000120.000(-1,0,1,-2,)區(qū)號(hào)粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)11.00018.000區(qū)號(hào)十字板?強(qiáng)度增十字板羲?強(qiáng)度增長(zhǎng)系(kPa)長(zhǎng)系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值1不考慮水的作用[筋帶信息]采用錨桿錨桿道數(shù):4筋帶力調(diào)整系數(shù):1.000錨固體抗拔安全系數(shù)K:2.000筋帶號(hào)距地面水平間距總長(zhǎng)度 傾角材料抗拉 錨固段 錨固段法向力發(fā)高度(m)(m)(m) (度)力(kN) 長(zhǎng)度(m)直徑(m)揮系數(shù)10.501.508.0020.00100.008.000.110.0022.001.508.0020.00100.008.000.110.0033.501.508.0020.00100.008.000.110.0045.001.508.0020.00100.008.000.110.00[計(jì)算條件]圓弧穩(wěn)定分析方法:Bishop法土條重切向分力與滑動(dòng)方向反向時(shí):當(dāng)下滑力對(duì)待穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo):自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面條分法的土條寬度:1.000(m)搜索時(shí)的圓心步長(zhǎng):3.000(m)搜索時(shí)的半徑步長(zhǎng):3.000(m)計(jì)算結(jié)果:[計(jì)算結(jié)果圖]最不利滑動(dòng)面:滑動(dòng)圓心=(0.000,8.195)(m)滑動(dòng)半徑=9.964(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.235起始x終止x?liCi謎條實(shí)重浮力地震力滲透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力m鑙超載豎向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)-5.667-4.723-31.4791.1081.00018.005.460.000.000.000.000.00-2.853.800.715410.000.00-4.723-3.778-25.2881.0451.00018.0015.140.000.000.000.000.00-6.477.410.791750.000.00-3.778-2.834-19.4031.0021.00018.0022.500.000.000.000.000.00-7.479.640.855780.000.00-2.834-1.889-13.7260.9731.00018.0027.820.000.000.000.000.00-6.6010.980.909000.000.00-1.889-0.945-8.1840.9551.00018.0031.280.000.000.000.000.00-4.4511.660.952350.000.00-0.9450.000-2.7200.9461.00018.0032.980.000.000.000.000.00-1.5711.820.986390.000.000.0000.9452.7200.9461.00018.0041.950.000.000.000.000.001.9914.411.011360.000.000.9451.8898.1840.9551.00018.0058.180.000.000.000.000.008.2819.321.027280.000.001.8892.83413.7260.9731.00018.0072.640.000.000.000.000.0017.2423.741.033890.000.002.8343.77819.4031.0021.00018.0085.260.000.000.000.000.0028.3227.791.030640.000.003.7784.72325.2881.0451.00018.0095.830.000.000.000.000.0040.9431.561.016590.000.004.7235.66731.4791.1081.00018.00104.090.000.000.000.000.0054.3535.110.990260.000.005.6675.82435.2180.1921.00018.0017.980.000.000.000.000.0010.376.190.968730.000.005.8246.78839.3561.2471.00018.00102.970.000.000.000.000.0065.3036.610.940110.000.006.7887.75147.0071.4141.00018.0085.270.000.000.000.000.0062.3732.790.874400.000.007.7518.71456.0371.7271.00018.0061.410.000.000.000.000.0050.9326.920.776930.000.008.7149.67868.6252.6511.00018.0023.780.000.000.000.000.0022.1414.260.609540.000.00筋帶號(hào)錨固抗拔材料抗拉計(jì)算采用有效錨固滑面角切向抗法向抗力(kN)力(kN)值 長(zhǎng)度(m)度(度)力(kN)力(kN)184.379100.000抗拔力4.07044.87439.86439.689271.614100.000抗拔力3.45458.93924.63340.897371.526100.000抗拔力3.45071.14015.41445.124480.645100.000抗拔力3.88982.4997.01953.303總的下滑力=332.824(kN)總的抗滑力=410.955(kN)土體部分下滑力=332.824(kN)土體部分抗滑力=324.025(kN)筋帶在滑弧切向產(chǎn)生的抗滑力=86.929(kN)筋帶在滑弧法向產(chǎn)生的抗滑力 =0.000(kN)8、錨噴擋墻驗(yàn)算（典型剖面9-9）8.1破壞模式分析（粗格柵提升泵房范圍）2A-2B段邊坡長(zhǎng)13.88米，坡高約11.4米，邊坡坡向210°，上覆5~6m回填雜填土，下伏砂巖，為巖土混合邊坡。，巖層傾向285°、傾角14°,該區(qū)地層巖性為砂、泥巖互層，巖層層面裂隙張開1～4mm，無(wú)填充，結(jié)合程度較差，為硬性結(jié)構(gòu)面；發(fā)育構(gòu)造裂隙①傾向40°～60°，傾角70～85°；為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。②傾向150～160°，傾角75～83°，為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。由赤平投影圖得知，坡向與巖層正交，邊坡破壞受巖土自身強(qiáng)度控制。無(wú)不利結(jié)構(gòu)組合。開挖后邊坡整體穩(wěn)定。邊坡巖體類型為Ⅲ類，等效內(nèi)摩擦角取55°。巖體破裂角取62°。2B-2C段邊坡長(zhǎng)3.5米，坡高約11.4米，邊坡坡向295°，上覆5~6m回填雜填土，下伏砂巖、泥巖，為巖土混合邊坡。巖層傾向285°、傾角14°,該區(qū)地層巖性為砂、泥巖互層，巖層層面裂隙張開1～4mm，無(wú)填充，結(jié)合程度較差，為硬性結(jié)構(gòu)面；發(fā)育構(gòu)造裂隙①傾向40°～60°，傾角70～85°；為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。②傾向150～160°，傾角75～83°，為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合程度差。上部土層巖土界面傾角約2-3°，下部巖質(zhì)邊坡，根據(jù)赤平投影圖可知，為順向坡，開挖后易發(fā)生沿巖層層面滑移。巖體穩(wěn)定性驗(yàn)算如下表：項(xiàng)目單位數(shù)量荷載滑體土重度γ（kN/m3）25滑體土單位寬度面積V（m3）56.49滑體土