XX边坡整治设计方案建议书
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20XX年X月X日
一、前言
为治理XX西南侧高边坡滑坡体,2012年2月21日,经现场勘查、测量,该处滑坡体呈现如下特点:滑坡体方量大,约86万m3;边坡高,垂直高度77.37m;范围广,长度约150m,宽度约200m;滑坡土体裂缝宽,最大裂缝宽度约25~30cm;滑坡体距离重要建筑物距离近,距华佗面距离为30m左右。为监测滑坡体的位移、变形情况,现场设置观测点10个。
为防止XX因基础土体滑坡而坍塌,防止滑坡体继续扩展,防止滑坡体在雨季形成泥石流而阻碍本矿区交通运输安全及人员人身安全,需制定滑坡体整治方案。
二、设计的依据、主要原则
2.1 主要依据 1、法律、法规
1)《中华人民共和国矿产资源法》(1986.3); 2)《中华人民共和国环境保持法》(1989.12); 3)《中华人民共和国水土保持法》(1991年6月); 4)《地质灾害防治条例》(2004年3月1日); 2、技术文件及技术资料 1)测量提供的地形图、断面图; 2)初步设计图纸; 3、采用规范及参考资料
1)《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002; 2)《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002; 3)《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002; 4)《岩土工程监测规范》YS 5229-96;
5)《新型支挡结构设计与工程实例》(人民交通出版社); 6)《边坡工程处治技术》(人民交通出版社);
7)《滑坡防治》(人民铁道出版社); 8)《工程地质手册》(第三册)。 2.2 主要原则
1、由于缺乏该部位的地质勘探资料,只能根据初步设计图纸对该处地质情况进行类推,综合分析研究滑坡产生的影响因素及其边坡稳定性的相互关系,分清主次因素,为治理提供建议;
2、治理方案技术可行、施工简便、安全可靠、经济合理;
3、采用“支挡、护坡、治水、整坡反压”的综合治理措施,统筹兼顾、因害设防,因地制宜。
三、 滑坡治理方案及投资
由于滑坡体总体已滑移,滑坡土体的残余强度极低,土体松散,力学强度低,采用预应力锚索抗滑桩、预应力长锚索加固时,因锚索易受酸性水锈蚀和应力松弛及土体蠕变等不利因素影响,且费用高、施工难度大,加固效果极差,故不采用。补强土体只是局部强度提高,而整体抗拉强度仍低,难以满足工程防治的需求,不宜采用。
治理思路:采用“支挡、护坡、治水、整坡反压”的综合治理措施,以确保边坡的安全稳定。
3.1保护XX,继续开采地下煤(方案1)
为保护XX,继续开采地下煤,采用二级桩、锚喷联合支护方案。一级支护为临时支护,二级支护为永久支护。具体方案见XX滑坡整治桩、锚喷联合支护方案。
方案1投资、收益估算表见表3-1。
序号 项目名称 单位 数量 预算单价(元) 合价(万元) 一 1 2 3 4 5 6 7 8 二 1 2 3 三 1 四 滑坡整治费用 Ф1000钻孔灌注桩钻孔 土方回填 土方挖运 M7.5浆砌石排水沟 挂网喷射砼 塑料薄膜 钻孔灌注桩钢筋 C25灌注桩砼 开采煤费用 土方挖运 石方挖运 地下煤开采运输 采煤收益 出售煤 m m3 m3 m3 m2 m2 t m3 m3 m3 t t 8400.00 12711.86 134577.10 82.80 16458.03 14621.72 1897.47 6598.50 359101.21 234195.80 70266.72 70266.72 150 8 10 200 100 2 5500 500 10 30 15 450 1813.44 126.00 10.17 134.58 1.66 164.58 2.92 1043.61 329.93 1167.09 359.10 702.59 105.40 3162.00 3162.00 181.47 净收益(万元)
3.2保护XX,继续开采地下煤(方案2)
为保护XX,继续开采地下煤,采用二级桩、锚喷联合支护及一级垂直锚杆式浆
砌石挡墙临时支护方案。一级支护为临时支护,二级支护为永久支护。具体方案见XX滑坡整治桩、锚喷联合支护及垂直锚杆式浆砌石挡墙临时支护方案。
方案2投资、收益估算表见表3-2。
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二 1 项目名称 滑坡整治费用 Ф1000钻孔灌注桩钻孔 土方回填 土方挖运 M7.5浆砌石排水沟 挂网喷射砼 塑料薄膜 钻孔灌注桩钢筋 C25灌注桩砼 C20基础砼 M7.5浆砌石 Ф28锚杆(L=12.5m) Ф50PVC排水管 沥青油毛毡 开采煤费用 土方挖运 单位 m m3 m3 m3 m2 m2 t m3 m3 m3 根 m m2 m3 数量 6000.00 9985.15 129363.08 82.80 16458.03 13624.27 1605.45 4713.00 208.42 3330.39 302.00 1320.00 333.00 359101.21 预算单价(元) 合价(万元) 150 8 10 200 100 2 5500 500 400 200 500 10 8 10 1606.6 90.00 7.99 129.36 1.66 164.58 2.72 883.00 235.65 8.34 66.61 15.10 1.32 0.27 1167.09 359.10 2 3 三 1 四 石方挖运 地下煤开采运输 采煤收益 出售煤 m3 t t 234195.80 70266.72 70266.72 30 15 450 702.59 105.40 3162.00 3162.00 479.95 净收益(万元) 3.3保护XX,不开采地下煤(方案3)
为保护XX,不再继续开采地下煤,采用垂直锚杆式C25钢筋砼挡墙支护方案。坡面防护采用撒草种植草皮护坡,坡顶设截水天沟。具体方案见XX垂直锚杆式C25钢筋砼挡墙支护方案。
方案3投资、收益估算表见表3-3。
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 项目名称 滑坡整治费用 土方回填 土方挖运 M7.5浆砌石排水沟 植草护坡 Ф28锚杆(L=6.0m) C25砼 钢筋 Ф50PVC排水管 单位 m3 m3 m3 m2 根 m3 t m 数量 9985.15 129363.08 82.80 30082.30 1050.00 3330.39 185.97 1320.00 预算单价(元) 合价(万元) 8 10 200 10 300 450 5500 10 454.33 7.99 129.36 1.66 30.08 31.50 149.87 102.28 1.32 9 沥青油毛毡 m2 333.00 8 0.27 3.4保护XX,不开采地下煤(方案4)
为保护XX,不再继续开采地下煤,采用扶壁式C25钢筋砼挡墙支护方案。坡面防护采用撒草种植草皮护坡,坡顶设截水天沟。具体方案见XX扶壁式C25钢筋砼挡墙支护方案。
方案4投资、收益估算表见表3-4。
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目名称 滑坡整治费用 土方回填 土方挖运 M7.5浆砌石排水沟 植草护坡 Ф28锚杆(L=6.0m) C25砼 钢筋 Ф50PVC排水管 沥青油毛毡 单位 m3 m3 m3 m2 根 m3 t m m2 数量 11985.15 130363.08 82.80 31082.30 600.00 1950.00 234.02 720.00 210.00 预算单价(元) 合价(万元) 8 10 200 10 300 450 5500 10 8 408.04 9.59 130.36 1.66 31.08 18.00 87.75 128.71 0.72 0.17 四、存在问题与建议 4.1存在问题
(1)由于地质资料不详,本次设计工作只能依据现有“勘察报告”进行类推,若开挖揭露后地质情况变化,设计也将需作相应的调整。
(2)由于土体已经产生滑移,雨季将至,雨水将沿裂缝渗入滑坡土体,导致滑坡体推力增大,滑床摩察系数减小,可能诱发崩塌、泥石流等地质灾害。
(3)根据2月21日~25日的裂缝监测情况,滑坡体在继续蠕动下滑,最大位移达4cm左右,XX西南侧裂缝在继续扩展,扩展宽度4mm左右,滑坡体处于不稳定状态。
(4)由于时间紧迫,本次设计工作只能提供初步设计方案,仅供参考,滑坡体整治过程中,将根据实际情况进行调整、完善。
(5)应在地表裂缝处、滑坡易发地段,建立长期位移与降水关系监测预报系统。
(6)由于滑坡体周边区域在进行爆破施工,爆破震动将加剧滑坡体的蠕变,建议滑坡体周边区域暂停爆破施工或采取控制爆破措施。
(7)由于边坡治理工程的特殊性以及主要防治工程为隐蔽工程,建议请有相应资质和有经验的设计单位、施工单位、监理单位进行设计、施工、监理。
4.2建议
(1)由于滑坡体在继续蠕动下滑,裂缝在继续扩展,滑坡体处于不稳定状态,土体松散,本人认为钻孔灌注桩支护及锚索支护方案不可行,且该两种方案施工期长,工艺复杂。尤其是钻孔灌注桩施工,设备重、耗水量大,钻孔冲击震动荷载大,会加剧滑坡体的滑移,且投资大。
(2)本人建议该滑坡体的整治应在“无水、轻载”的前提下,遵循“工艺简单、快速高效、投资合理”的原则进行施工。故建议采用方案3垂直锚杆式C25钢筋砼挡墙支护方案。在不考虑施工期临时支护工程的前提下,该方案投资约460万元。为防止XX西南侧基础土体坍塌,建议滑坡体整治完成后,对XX西南侧土方进行削破、浆砌片石护面处理。
(3)如采用方案3进行整治,建议采用商品泵送砼进行快速施工,应建立砼质量检测制度,锚杆必须进行抗拔试验。
XX边坡整治设计计算书
一、滑坡剩余下滑力计算
1、原始条件:
滑动体重度
= 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度 = 25.000(kN/m3) 安全系数 = 1.300 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力
不考虑坡面外的静水压力的作用 考虑地震力,地震烈度为9度 地震力计算综合系数 = 0.250 地震力计算重要性系数 = 1.000 坡面线段数: 9, 起始点标高 6.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 定位距离= 60.000(m) Px= 0.000 Py= 600.000(kN) 水面线段数: 1, 起始点标高 -80.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 滑动面线段数: 6, 起始点标高 0.000(m)
段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)
1 20.000 11.800 0 2 20.000 8.280 0 3 20.000 12.560 0 4 20.000 4.340 0 5 20.000 0.230 0 6 20.000 10.920 0 7 40.000 25.210 0 8 19.290 4.090 0 9 50.000 0.000 1
1
1 0.000 0.000
1 42.340 0.000 10.000 20.000
2 71.210 9.250 10.000 20.000 3 29.280 9.830 10.000 20.000 4 37.880 23.650 10.000 20.000 5 23.580 34.640 10.000 20.000 6 25.000 0.000 10.000 20.000
2、 计算目标:最危险滑面 可动滑动边号 = 1 可动边上点数 = 1 步长 = 0.500(m)
-------------------------------------------------------------- 最不利的滑面数据:
滑动面线段数: 7, 起始点标高 0.000(m)
段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 21.170 0.000 10.000 20.000 2 21.170 0.000 10.000 20.000 3 71.210 9.250 10.000 20.000 4 29.280 9.830 10.000 20.000 5 37.880 23.650 10.000 20.000 6 23.580 34.640 10.000 20.000 7 25.000 0.000 10.000 20.000 第 1 块滑体
上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度) 剩余下滑力传递系数 = 1.000
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 151.500(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 2878.499(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 287.850(kN) 有效的滑动面长度 = 25.000(m) 下滑力 = 374.205(kN)
滑床反力 R= 2878.499(kN) 滑面抗滑力 = 1047.688(kN) 粘聚力抗滑力 =250.000(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = -923.483(kN) 本块下滑力角度 = 0.000(度) 第 2 块滑体
上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度) 剩余下滑力传递系数 = 0.864
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 551.300(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 10474.706(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)
本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 1047.471(kN) 有效的滑动面长度 = 41.904(m) 下滑力 = 12618.317(kN)
滑床反力 R= 5894.271(kN) 滑面抗滑力 = 2145.340(kN) 粘聚力抗滑力 =419.040(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 10053.938(kN) 本块下滑力角度 = 55.756(度) 第 3 块滑体
上块传递推力 = 10053.938(kN) 推力角度 = 55.756(度) 剩余下滑力传递系数 = 0.768
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 1787.072(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 33954.367(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 3395.437(kN) 有效的滑动面长度 = 44.657(m) 下滑力 = 36991.304(kN)
滑床反力 R= 32855.484(kN) 滑面抗滑力 = 11958.419(kN) 粘聚力抗滑力 =446.567(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 24586.318(kN) 本块下滑力角度 = 31.978(度) 第 4 块滑体
上块传递推力 = 24586.318(kN) 推力角度 = 31.978(度) 剩余下滑力传递系数 = 0.888
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 1323.064(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 25138.207(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 2513.821(kN) 有效的滑动面长度 = 30.886(m) 下滑力 = 37583.801(kN)
滑床反力 R= 29537.244(kN) 滑面抗滑力 = 10750.679(kN) 粘聚力抗滑力 =308.860(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 26524.262(kN) 本块下滑力角度 = 18.558(度) 第 5 块滑体
上块传递推力 = 26524.262(kN) 推力角度 = 18.558(度) 剩余下滑力传递系数 = 0.911
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度)
本块总面积 = 2568.826(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 48807.703(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 4880.771(kN) 有效的滑动面长度 = 71.808(m) 下滑力 = 40541.301(kN)
滑床反力 R= 53533.461(kN) 滑面抗滑力 = 19484.588(kN) 粘聚力抗滑力 =718.083(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 20338.631(kN) 本块下滑力角度 = 7.401(度) 第 6 块滑体
上块传递推力 = 20338.631(kN) 推力角度 = 7.401(度) 剩余下滑力传递系数 = 0.945
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 480.437(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 9128.307(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 912.831(kN) 有效的滑动面长度 = 21.170(m) 下滑力 = 21355.862(kN)
滑床反力 R= 11748.232(kN) 滑面抗滑力 = 4276.007(kN) 粘聚力抗滑力 =211.700(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 16868.154(kN) 本块下滑力角度 = 0.000(度) 第 7 块滑体
上块传递推力 = 16868.154(kN) 推力角度 = 0.000(度) 剩余下滑力传递系数 = 1.000
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 259.109(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 4923.078(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 492.308(kN) 有效的滑动面长度 = 21.170(m) 下滑力 = 17508.155(kN)
滑床反力 R= 4923.078(kN) 滑面抗滑力 = 1791.854(kN) 粘聚力抗滑力 =211.700(kN)
--------------------------
本块剩余下滑力 = 15504.601(kN) 本块下滑力角度 = 0.000(度)
3、计算结论
剩余下滑力 = 15504.601(kN)
滑力角度 = 0.000(度)
二、整治方案
1、桩、锚喷联合支护施工期支护(一级支护)
边坡滑坍抢修设计计算
-----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
现地面线裂缝现地面线000000
[控制参数]
计算目标:验算校核 计算安全系数
滑坍边坡纵向长度 = 150.000(m) [基本参数]
滑动体重度 = 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度 = 25.000(kN/m3) 滑坡推力安全系数 = 1.300 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力
不考虑坡面外的静水压力的作用 考虑地震力,地震烈度为9度 地震力计算综合系数 = 0.250 地震力计算重要性系数 = 1.000
滑动面线段数: 5
段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 42.340 0.000 10.000 20.000 2 71.210 9.190 10.000 20.000 3 29.280 9.830 10.000 20.000 4 37.880 23.580 10.000 20.000 5 23.580 34.770 10.000 20.000
坡面线段数: 8, 起始点坐标X 15.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 20.000 11.800 0 2 20.000 8.280 0 3 20.000 12.500 0 4 20.000 4.340 0
0000 5 20.000 0.240 0 6 60.000 36.070 0 7 19.290 4.030 0 8 25.000 0.000 1
1 定位距离= 25.000(m) Px= 0.000 Py= 600.000(kN)
水面线段数: 1, 起始点坐标X 15.000(m), 起始点坐标Y -50.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 5.000 6.000 [抗滑桩信息]
桩的间距 = 2.000(m)
桩排数 = 2,顶部纵向、横向均采用冠梁连接 桩的排距 = 2.000(m)
每排桩的承载力发挥系数: 1.000,1.000, 桩材料: 钢筋混凝土 混凝土强度等级 = C25 截面形状: 圆形
桩截面直径 = 100.000(cm) 桩总长 = 16.000(m) 桩嵌入深度 = 6.000(m)
单桩水平承载力极限值 = 800.000(kN)
[反压码信息]
反压码高度 = 0.000(m) 反压码坡度 = 1:0.000
反压码容重 = 22.000(kN/m3) 反压码饱和重度 = 22.000(kN/m3)
[上部刷方减载信息]
刷方减载起始定位坐标Y = 10.000(m)
------------------------------------------------------------------------ 计算结果:
------------------------------------------------------------------------ 抗滑桩安全系数计算
计算抗滑桩所承受的滑坡推力
第 1 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 204.290 到 180.710(m)
上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度)
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 388.085(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 7373.614(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)
本块地震力 = 737.361(kN) 有效的滑动面长度 = 41.879(m) 下滑力 = 8891.979(kN)
滑床反力 R= 4138.621(kN) 滑面抗滑力 = 1506.335(kN) 粘聚力抗滑力 =418.786(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 6966.857(kN) 本块下滑力角度 = 55.856(度) 第 2 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 180.710 到 142.830(m)
上块传递推力 = 6966.857(kN) 推力角度 = 55.856(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 1299.199(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 24684.789(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 2468.479(kN) 有效的滑动面长度 = 44.620(m) 下滑力 = 26534.455(kN)
滑床反力 R= 23784.822(kN) 滑面抗滑力 = 8656.968(kN) 粘聚力抗滑力 =446.196(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 17431.291(kN) 本块下滑力角度 = 31.902(度) 第 3 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 142.830 到 113.550(m)
上块传递推力 = 17431.291(kN) 推力角度 = 31.902(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 907.842(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 17249.004(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 1724.900(kN) 有效的滑动面长度 = 30.886(m) 下滑力 = 26339.786(kN)
滑床反力 R= 20375.104(kN) 滑面抗滑力 = 7415.932(kN) 粘聚力抗滑力 =308.860(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 18614.994(kN) 本块下滑力角度 = 18.558(度) 第 4 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 113.550 到 42.340(m)
上块传递推力 = 18614.994(kN) 推力角度 = 18.558(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 1675.538(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)
本块中刷方去除的面积 = 126.818(m2)
本块总重 = 31835.225(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 3183.522(kN) 有效的滑动面长度 = 71.801(m) 下滑力 = 27695.879(kN)
滑床反力 R= 35190.484(kN) 滑面抗滑力 = 12808.290(kN) 粘聚力抗滑力 =718.006(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 14169.583(kN) 本块下滑力角度 = 7.354(度) 第 5 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 42.340 到 15.000(m)
上块传递推力 = 14169.583(kN) 推力角度 = 7.354(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 273.400(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块中反压码部分面积 = 84.746(m2) 本块中刷方去除的面积 = 27.110(m2)
本块总重 = 5448.837(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块地震力 = 544.884(kN) 有效的滑动面长度 = 27.340(m) 下滑力 = 14761.388(kN)
滑床反力 R= 7262.451(kN) 滑面抗滑力 = 2643.316(kN) 粘聚力抗滑力 =273.400(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 11844.672(kN) 本块下滑力角度 = 0.000(度)
单位米宽滑坡推力的水平分量 = 11844.672(kN) 单位米宽抗滑桩所能提供的抗力分量 = 800.000(kN) 抗滑桩安全系数为 = 0.0675
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内,共需要抗滑桩 150 根 桩总长度=2400m
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内: 反压码的总体积 = 12711.863 m3
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内: 刷方的总体积 = 134577.10 m3
2、排水设施
边坡失稳大都与大气降水关系密切,排除边坡范围内外的地表水、地下水,对稳定边坡十分必要。
为防止滑坡土体浸水,拟在坡顶距离裂缝1~2m处设置M7.5浆砌石排水沟,将地表水引向滑坡体北侧,并与矿山排水系统联接,以拦截和旁引上部地表径流,防止流入边坡范围内。排水天沟长度暂定120.0m,净断面为0.3 m×0.3m,坡度不小于1.5%。 M7.5浆砌石排水沟总体积=82.8 m3
3、坡体表面整治、护坡
对上部坡体松散土进行清除、整压坡面、余土反压坡脚。
先在坡面喷射3cm厚砼,再铺挂钢丝网,网格间距@40mm*40mm,钢丝网采用Ф16钢筋进行固定,固定钢筋间距@1000mm*1000mm,插入土体深度不少于50cm。目的:增加边坡的稳定性;减少降水对表土的冲刷、降低坡体地表水的渗入。
临时防护可采用塑料薄膜进行覆盖,薄膜搭接宽度不少于50cm,搭接处用块石或袋装土进行反压。
4、二级永久钻孔灌注桩桩支护
计算项目: 边坡滑坍抢修设计计算 5
------------------------------------------------------------------------ [计算简图]
[控制参数]
计算目标:验算校核 计算安全系数
滑坍边坡纵向长度 = 150.000(m) [基本参数]
滑动体重度 = 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度 = 25.000(kN/m3) 滑坡推力安全系数 = 1.300
考虑动水压力和浮托力, 滑体土的孔隙度 = 0.100 不考虑承压水的浮托力
不考虑坡面外的静水压力的作用 考虑地震力,地震烈度为9度 地震力计算综合系数 = 0.250 地震力计算重要性系数 = 1.000
滑动面线段数: 4
段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 23.270 2.960 10.000 20.000 2 29.280 9.890 10.000 20.000 3 37.880 23.580 10.000 20.000 4 23.580 34.640 10.000 20.000
坡面线段数: 11, 起始点坐标X 15.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 0.001 21.140 0 2 10.000 10.000 0 3 9.010 0.000 0 4 10.000 10.000 0 5 10.000 0.000 0 6 10.000 10.000 0 7 10.000 0.000 0 8 10.000 10.000 0 9 10.000 0.000 0 10 10.000 10.000 0 11 25.000 0.000 1
1 定位距离= 25.000(m) Px= 0.000 Py= 600.000(kN)
水面线段数: 1, 起始点坐标X 16.000(m), 起始点坐标Y -50.000(m) 段号 投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 5.000 6.000 [抗滑桩信息]
第一排桩的定位坐标X = 15.000(m) 桩的间距 = 2.000(m) 桩排数 = 2
桩的排距 = 2.000(m)
每排桩的承载力发挥系数: 1.000,1.000, 桩材料: 钢筋混凝土 混凝土强度等级 = C25 截面形状: 圆形
桩截面直径 = 100.000(cm) 桩总长 = 40.000(m) 桩嵌入深度 = 18.860(m)
单桩水平承载力极限值 = 800.000(kN)
------------------------------------------------------------------------ 计算结果:
------------------------------------------------------------------------ 抗滑桩安全系数计算
计算抗滑桩所承受的滑坡推力
第 1 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 114.010 到 90.430(m)
上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度)
本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 369.238(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 7015.518(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 701.552(kN) 有效的滑动面长度 = 41.904(m) 下滑力 = 8451.219(kN)
滑床反力 R= 3947.735(kN) 滑面抗滑力 = 1436.858(kN) 粘聚力抗滑力 =419.040(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 6595.320(kN) 本块下滑力角度 = 55.756(度) 第 2 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 90.430 到 52.550(m)
上块传递推力 = 6595.320(kN) 推力角度 = 55.756(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 1125.677(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 21387.855(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 2138.786(kN) 有效的滑动面长度 = 44.620(m)
下滑力 = 23505.953(kN)
滑床反力 R= 20824.533(kN) 滑面抗滑力 = 7579.511(kN) 粘聚力抗滑力 =446.196(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 15480.246(kN) 本块下滑力角度 = 31.902(度) 第 3 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 52.550 到 23.270(m)
上块传递推力 = 15480.246(kN) 推力角度 = 31.902(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 870.080(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 16531.520(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 1653.152(kN) 有效的滑动面长度 = 30.905(m) 下滑力 = 24095.318(kN)
滑床反力 R= 19207.201(kN) 滑面抗滑力 = 6990.850(kN) 粘聚力抗滑力 =309.052(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 16795.416(kN) 本块下滑力角度 = 18.664(度) 第 4 块滑体
本块滑体的X坐标范围: 23.270 到 15.000(m)
上块传递推力 = 16795.416(kN) 推力角度 = 18.664(度) 本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 20.000(度) 本块总面积 = 204.656(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 3888.455(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 388.846(kN) 有效的滑动面长度 = 8.337(m) 下滑力 = 17606.596(kN)
滑床反力 R= 7181.238(kN) 滑面抗滑力 = 2613.757(kN) 粘聚力抗滑力 =83.366(kN)
-------------------------- 本块剩余下滑力 = 14909.473(kN) 本块下滑力角度 = 7.249(度)
单位米宽滑坡推力的水平分量 = 14790.296(kN)
单位米宽抗滑桩所能提供的抗力分量 = 800.000(kN) 抗滑桩安全系数为 = 0.054
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内, 共需要抗滑桩 150 根,
桩总长度=6000m
5、垂直锚杆式浆砌石挡土墙支护
垂直锚杆式浆砌石挡土墙验算[执行标准:通用] 计算项目: 垂直预应力锚杆式挡土墙
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 1.000(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.300· 背坡倾斜坡度: 1:0.000 墙底倾斜坡率: 0.100:1 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 2.000(m) 墙趾台阶h1: 1.000(m)
墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000 锚杆间距: 1.000(m)
锚杆锚固段长度: 3.000(m)
双排锚杆定位距离: 0.25(m)、0.75(m)
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500
墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)
挡土墙类型: 抗震区挡土墙
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 地基土浮容重: 10.000(kN/m3)
修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000
地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 地震烈度: 设计烈度9度 水上地震角: 6.00 水下地震角: 10.00 水平地震系数: 0.40 重要性修正系数: 1.00 综合影响系数: 0.25
水平地震作用沿竖向分布形式: 梯形 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.000 墙后填土土层数: 1
土层号 层厚 容重 浮容重 内摩擦角 粘聚力 土压力 (m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整系数 1 3.000 19.000 --- 35.000 0.000 1.000 土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 8
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 20.000 11.800 0 2 20.000 8.280 0 3 20.000 12.500 0 4 20.000 4.340 0 5 20.000 0.240 0 6 60.000 36.070 0 7 19.290 4.030 0 8 25.000 0.000 0
作用于墙上的附加集中荷载数: 2 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 是否为被动土压力 (m) (m) (kN/m) (度)
1 25.000 77.000 600.000 0.000 ㄨ 2 -1.950 -6.500 0.000 0.000 √
坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 10.000(度)
填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)
计算参数:
稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 1.000(m)
筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线
===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况
[土压力计算] 计算高度为 6.965(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到:
第1破裂角: 42.208(度)
Ea=199.761(kN) Ex=190.515(kN) Ey=60.069(kN) 作用点高度 Zy=2.322(m) 墙身截面积 = 15.769(m2) 重量 = 362.678 (kN)
单位宽度内锚杆有效预拉力 = 100.000(kN) 力臂=0.400(m)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 5.711 (度)
Wn = 460.382(kN) En = 19.026(kN) Wt = 46.038(kN) Et = -413.430(kN) 滑移力= -459.468(kN) 抗滑力= 239.704(kN) 滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= -409.485(kN) 抗滑力= 271.104(kN)
滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 3.238 (m) 相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.650 (m) 相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.857 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 353.724(kN-m) 抗倾覆力矩= 51958.563(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 146.890 > 1.500
===================================================================== 第 2 种情况: 地震情况
[土压力计算] 计算高度为 6.965(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到:
第1破裂角: 51.376(度)
Ea=353.941(kN) Ex=337.559(kN) Ey=106.432(kN) 作用点高度 Zy=2.432(m) 墙身截面积 = 15.769(m2) 重量 = 362.678 (kN) 全墙地震力=36.268(kN) 作用点距墙顶高度=4.240(m)
单位宽度内锚杆有效预拉力 = 100.000(kN) 力臂=0.400(m)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 5.711 (度)
Wn = 460.382(kN) En = 83.399(kN) Wt = 46.038(kN) Et = -235.641(kN) 滑移力= -281.679(kN) 抗滑力= 271.891(kN) 滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= -226.173(kN) 抗滑力= 294.285(kN)
滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 3.238 (m) 相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.650 (m) 相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.967 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 745.804(kN-m) 抗倾覆力矩= 52174.152(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 69.957 > 1.200
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一) 滑移验算
安全系数最不利为:组合2(地震情况)
抗滑力 = 271.891(kN),滑移力 = -281.679(kN)。 滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
安全系数最不利为:组合2(地震情况)
抗滑力 = 294.285(kN),滑移力 = -226.173(kN)。
滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为:组合2(地震情况)
抗倾覆力矩 = 52174.152(kN-M),倾覆力矩 = 745.804(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 69.957 > 1.200
(三) 地基验算
墙趾处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=-3.104 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算最不利为:组合1(一般情况)
地基平均承载力验算满足: 压应力=102.587 <= 500.000(kPa)
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内, 共需M7.5浆砌石3330.394m3 C20砼208.42m3,Ф28锚杆302根(L=12.5m)
6、垂直锚杆式C25砼钢筋挡土墙支护
结构设计断面与垂直锚杆式浆砌石挡土墙相同,故不需进行抗滑稳定验算与抗倾覆稳定验
算。由于垂直锚杆式浆砌石挡土墙验算截面拉应力、压应力不满足要求,故该结构形式只能作为临时支护,不能作为永久支护。
采用垂直锚杆式C25砼钢筋挡土墙支护,挡土墙验算截面拉应力、压应力均满足要求,故该结构形式能作为永久支护的结构形式。
滑坍纵向宽度 = 150.000m 范围内, 共需C25砼3330.394m3,Ф28锚杆1050根(L=6.0m) 钢筋185.97t。
7、扶壁式C25钢筋砼挡墙二级支护
扶壁式挡土墙验算[执行标准:通用] 计算项目: 扶壁式挡土墙
------------------------------------------------------------------------ 原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高: 10.000(m) 墙宽: 1.000(m)
墙趾悬挑长DL: 0.500(m) 墙踵悬挑长DL1: 2.500(m) 底板高DH: 1.000(m)
墙趾端部高DH0: 1.000(m) 扶肋间距: 2.000(m) 扶肋厚: 0.500(m)
扶壁两端墙面板悬挑长度: 0.615(m) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 1.500(m)
物理参数:
混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)
混凝土强度等级: C25 纵筋级别: HRB335 抗剪腹筋级别: HPB235 裂缝计算钢筋直径: 20(mm)
挡土墙类型: 抗震区浸水挡土墙 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3)
修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000
地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度) 地震烈度: 设计烈度9度
面侧地震动水压力系数: 1.000 背侧地震动水压力系数: 1.000 水上地震角: 6.00 水下地震角: 10.00 水平地震系数: 0.40 重要性修正系数: 1.00 综合影响系数: 0.25
水平地震作用沿竖向分布形式: 梯形 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.000 地基浮力系数: 0.700 墙后填土土层数: 1
土层号 层厚 容重 浮容重 内摩擦角 粘聚力 土压力 (m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整系数 1 3.000 19.000 9.000 35.000 0.000 1.000 土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 3
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 60.000 36.070 0 2 19.290 4.030 0 3 25.000 0.000 0
作用于墙上的附加集中荷载数: 2 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 是否为被动土压力 (m) (m) (kN/m) (度)
1 0.000 0.000 0.000 0.000 ㄨ 2 -0.500 -9.500 33.813 0.000 √
地面横坡角度: 20.000(度)
填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)
挡墙内侧常年水位标高: -50.000(m) 挡墙外侧常年水位标高: -50.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)
注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:
重力不利时 = 1.200 重力有利时 = 1.000 主动土压力 = 1.200 静水压力 = 1.200 扬压力 = 1.200 地震力 = 1.000
===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况
[土压力计算] 计算高度为 10.000(m)处的库仑主动土压力 按假想墙背计算得到:
第1破裂角: 43.988(度)
Ea=767.265(kN) Ex=503.004(kN) Ey=579.380(kN) 作用点高度 Zy=3.333(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在: 第2破裂角=11.035(度) 第1破裂角=43.960(度)
Ea=725.519(kN) Ex=503.667(kN) Ey=522.205(kN) 作用点高度 Zy=3.432(m) 墙身截面积 = 13.000(m2) 重量 = 325.000 (kN) 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)
X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 0.00 0.00 0.00 0.00 墙背坡侧: 0.00 0.00 0.00 0.00 墙 底 面: -0.00 0.00 0.00 0.00 整个墙踵上的土重(不包括超载) = 245.629(kN) 重心坐标(1.801,-5.387)(相对于墙面坡上角点)
墙趾板上的土重 = 4.500(kN) 相对于趾点力臂=0.250(m) (一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 469.853(kN) 抗滑力= 548.667(kN) 滑移验算不满足: Kc = 1.168 <= 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.308 (m) 相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 2.301 (m) 相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.250 (m) 相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.331 (m) 相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 3.432 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 1728.557(kN-m) 抗倾覆力矩= 2747.474(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 1.589 > 1.500
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 1097.335(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1018.917(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.071(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.929(m) 基底压应力: 趾部=787.858 踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.071 > 0.250*4.000 = 1.000(m)
墙趾处地基承载力验算不满足: 压应力=787.858 > 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=274.334 <= 500.000(kPa)
(四) 墙趾板强度计算 标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 1097.335(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1018.917(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.071(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.929(m) 基础底压应力: 趾点=787.858 踵点=0.000(kPa) 设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 1316.802(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1219.320(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.074(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.926(m) 基础底压应力: 趾点=948.051 踵点=0.000(kPa)
[趾板根部]
截面高度: H' = 1.000(m) 截面弯矩: M = 107.146(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2) 截面剪力: Q = 414.365(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M(标准值) = 88.340(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.026(mm)。
(五) 墙踵板强度计算 标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 1097.335(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1018.917(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.071(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.929(m) 基础底压应力: 趾点=787.858 踵点=0.000(kPa) 设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 1316.802(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1219.320(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.074(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.926(m) 基础底压应力: 趾点=948.051 踵点=0.000(kPa) 截面高度: H' = 1.000(m) 踵板边缘的法向应力 = 690.363(kPa)
踵板边缘的法向应力标准值 = 574.938(kPa) 支座弯矩: M = 129.443(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
支座弯矩: M(标准值) = 107.801(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.032(mm)。
踵板与肋结合处剪力: Q = 517.773(kN/m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 77.666(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
跨中弯矩: M(标准值) = 64.681(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.019(mm)。
(六) 墙面板强度计算
截面高度: H' = 1.000(m)
替代土压力图形中,面板的设计法向应力 = 54.744(kPa)
替代土压力图形中,面板的设计法向应力(标准值) = 45.620(kPa) [水平向强度验算] 净跨长为1.500(m)
支座弯矩: M = 10.264(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2) 支座弯矩: M(标准值) = 8.554(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.003(mm)。
支座处剪力: Q = 41.058(kN/m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 6.159(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2) 跨中弯矩: M(标准值) = 5.132(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.002(mm)。 [竖向强度验算]
最大正弯矩: M = 11.086(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
最大正弯矩: M(标准值) = 9.238(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.003(mm)。
最大负弯矩: M = 44.343(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
最大负弯矩: M(标准值) = 36.952(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.011(mm)。
(七) 肋板截面强度验算 [距离墙顶 2.250(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 1.625(m) 翼缘宽度 BT = 0.875(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 61.195(kN) 截面弯矩 M = 45.897(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 1625(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 1687(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 38.247(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.008(mm)。 [距离墙顶 4.500(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.250(m) 翼缘宽度 BT = 1.250(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m)
截面剪力 Q = 244.782(kN) 截面弯矩 M = 367.173(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 2250(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 2335(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 305.977(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.034(mm)。 [距离墙顶 6.750(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.875(m) 翼缘宽度 BT = 1.625(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 550.759(kN) 截面弯矩 M = 1239.208(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 2875(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 2984(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.10% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 1032.674(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.097(mm)。 [距离墙顶 9.000(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 3.500(m) 翼缘宽度 BT = 2.000(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 979.128(kN) 截面弯矩 M = 2937.383(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 3500(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 3633(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.16% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 2447.819(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.325(mm)。
===================================================================== 第 2 种情况: 地震情况
[土压力计算] 计算高度为 10.000(m)处的库仑主动土压力 按假想墙背计算得到:
第1破裂角: 53.830(度)
Ea=1694.016(kN) Ex=1110.566(kN) Ey=1279.193(kN) 作用点高度 Zy=3.550(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 13.000(m2) 重量 = 325.000 (kN) 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)
X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 0.00 0.00 0.00 0.00 墙背坡侧: 0.00 0.00 0.00 0.00 墙 底 面: -0.00 0.00 0.00 0.00 整个墙踵上的土重(不包括超载) = 192.375(kN) 重心坐标(1.750,-6.000)(相对于墙面坡上角点)
墙趾板上的土重 = 4.500(kN) 相对于趾点力臂=0.250(m) 全墙地震力=51.737(kN) 作用点距墙顶高度=6.024(m) (一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 1128.490(kN) 抗滑力= 900.534(kN) 滑移验算不满足: Kc = 0.798 <= 1.100
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.308 (m) 相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 2.250 (m) 相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.250 (m) 相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.112 (m) 相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 3.550 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 4148.251(kN-m) 抗倾覆力矩= 4857.351(kN-m) 倾覆验算不满足: K0 = 1.171 <= 1.200
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 1801.068(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=709.099(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.606(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.394(m) 基底压应力: 趾部=3049.733 踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.606 > 0.200*4.000 = 0.800(m)
墙趾处地基承载力验算不满足: 压应力=3049.733 > 750.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=450.267 <= 625.000(kPa)
(四) 墙趾板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 1801.068(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=709.099(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.606(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.394(m) 基础底压应力: 趾点=3049.733 踵点=0.000(kPa) 设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 2161.282(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=888.678(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.589(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.411(m) 基础底压应力: 趾点=3504.185 踵点=0.000(kPa) [趾板根部]
截面高度: H' = 1.000(m) 截面弯矩: M = 374.591(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.13% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2) 截面剪力: Q = 1379.999(kN) 截面抗剪验算不满足,需要配抗剪腹筋:
抗剪箍筋: Av = 2147.165(mm2/m) 截面弯矩: M(标准值) = 323.174(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.246(mm)。
(五) 墙踵板强度计算 标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 1801.068(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=709.099(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.606(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.394(m) 基础底压应力: 趾点=3049.733 踵点=0.000(kPa) 设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 2161.282(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=888.678(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.000 (m) 偏心距 e = 1.589(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.411(m) 基础底压应力: 趾点=3504.185 踵点=0.000(kPa) 截面高度: H' = 1.000(m)
踵板边缘的法向应力 = 1260.048(kPa)
踵板边缘的法向应力标准值 = 1054.270(kPa) 支座弯矩: M = 236.259(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.08% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
支座弯矩: M(标准值) = 197.676(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.059(mm)。
踵板与肋结合处剪力: Q = 945.036(kN/m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 141.755(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
跨中弯矩: M(标准值) = 118.605(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.036(mm)。
(六) 墙面板强度计算
截面高度: H' = 1.000(m)
替代土压力图形中,面板的设计法向应力 = 124.477(kPa)
替代土压力图形中,面板的设计法向应力(标准值) = 103.731(kPa) [水平向强度验算] 净跨长为1.500(m)
支座弯矩: M = 23.340(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
支座弯矩: M(标准值) = 19.450(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.006(mm)。
支座处剪力: Q = 93.358(kN/m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 14.004(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
跨中弯矩: M(标准值) = 11.670(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.003(mm)。 [竖向强度验算]
最大正弯矩: M = 25.207(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
最大正弯矩: M(标准值) = 21.006(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.006(mm)。
最大负弯矩: M = 100.827(kN-m/m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2000(mm2)
最大负弯矩: M(标准值) = 84.022(kN-m/m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.025(mm)。
(七) 肋板截面强度验算 [距离墙顶 2.250(m)处]
验算截面以上地震力=5.625(kN) 作用点距墙顶高度=1.125(m) 截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 1.625(m) 翼缘宽度 BT = 0.875(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 148.244(kN)
截面弯矩 M = 104.855(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 1625(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 1687(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 86.324(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.019(mm)。 [距离墙顶 4.500(m)处]
验算截面以上地震力=11.250(kN) 作用点距墙顶高度=2.250(m) 截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.250(m) 翼缘宽度 BT = 1.250(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 592.976(kN) 截面弯矩 M = 864.151(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 2250(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 2335(mm2)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.12% < Us_min=0.20% 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 715.907(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.150(mm)。 [距离墙顶 6.750(m)处]
验算截面以上地震力=16.875(kN) 作用点距墙顶高度=3.375(m) 截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.875(m) 翼缘宽度 BT = 1.625(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 1333.620(kN) 截面弯矩 M = 2944.954(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 3509(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos = 3642(mm2) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩 M(标准值) = 2444.636(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.458(mm)。 [距离墙顶 9.000(m)处]
验算截面以上地震力=22.500(kN) 作用点距墙顶高度=4.500(m) 截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 3.500(m) 翼缘宽度 BT = 2.000(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m) 截面剪力 Q = 2240.597(kN) 截面弯矩 M = 6909.000(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 6759(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos = 7015(mm2) 截面抗剪验算不满足,需要配抗剪腹筋:
抗剪箍筋: Av = 780.756(mm2/m) 截面弯矩 M(标准值) = 5740.625(kN-m) 最大裂缝宽度:鋐max = 0.456(mm)。
================================================= 各组合最不利结果
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(一) 滑移验算
安全系数最不利为:组合2(地震情况)
抗滑力 = 900.534(kN),滑移力 = 1128.490(kN)。
滑移验算不满足: Kc = 0.798 <= 1.100
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为:组合2(地震情况)
抗倾覆力矩 = 4857.351(kN-M),倾覆力矩 = 4148.251(kN-m)。 倾覆验算不满足: K0 = 1.171 <= 1.200
(三) 地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为:组合2(地震情况)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.606 > 0.200*4.000 = 0.800(m)
墙趾处地基承载力验算最不利为:组合2(地震情况)
墙趾处地基承载力验算不满足: 压应力=3049.733 > 750.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算最不利为:组合1(地震情况)
地基平均承载力验算满足: 压应力=450.267 <= 625.000(kPa)
(四) 墙趾板强度计算 [趾板根部]
截面高度: H' = 1.000(m)
抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 107.146(kN-m) 配筋面积: As = 2000(mm2)
抗剪配筋面积最大值结果:组合2(地震情况) 截面剪力: Q = 1379.999(kN)
配筋面积: Av = 2147.165(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.246(mm)
(五) 墙踵板强度计算
截面高度: H' = 1.000(m)
支座截面抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 支座弯矩: M = 129.443(kN-m)
支座截面纵筋面积: As = 2000(mm2)
支座截面抗剪配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 支座剪力: Q = 517.773(kN)
支座截面箍筋面积: Av = 1451.429(mm2/mm) 支座裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 跨中裂缝宽度: w = 0.059(mm)
跨中截面配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 跨中弯矩: M = 77.666(kN-m)
跨中截面配筋面积: As = 2000(mm2) 跨中裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 跨中裂缝宽度: w = 0.036(mm) (六) 墙面板强度计算
截面高度: H' = 1.000(m) [水平向强度验算]
跨中截面抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 跨中截面弯矩: M = 6.159(kN-m/m) 跨中截面配筋面积: As = 2000(mm2) 跨中裂缝最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.003(mm)
支座截面抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 支座截面弯矩: M = 10.264(kN-m/m) 支座截面配筋面积: As = 2000(mm2)
支座截面抗剪配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 支座截面剪力: Q = 41.058(kN/m)
支座截面配筋面积: Av = 1451.429(mm2/mm) 支座裂缝最不利结果:组合2(地震情况)
裂缝宽度: w = 0.006(mm) [竖向强度验算]
截面配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 最大正弯矩: M = 11.086(kN-m/m) 截面配筋面积: As = 2000(mm2) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.006(mm)
截面配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 最大负弯矩: M = 44.343(kN-m/m) 截面配筋面积: As = 2000(mm2) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.025(mm) (七) 肋板截面强度验算 [距离墙顶 2.250(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 1.625(m) 翼缘宽度 BT = 0.875(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m)
抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 45.897(kN-m) 配筋面积: As = 1687(mm2)
抗剪配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: Q = 61.195(kN)
配筋面积: Av = 725.714(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.019(mm) [距离墙顶 4.500(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.250(m) 翼缘宽度 BT = 1.250(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m)
抗弯配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 367.173(kN-m) 配筋面积: As = 2335(mm2)
抗剪配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: Q = 244.782(kN)
配筋面积: Av = 725.714(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.150(mm) [距离墙顶 6.750(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 2.875(m) 翼缘宽度 BT = 1.625(m)
翼缘高度 HT = 1.000(m)
抗弯配筋面积最大值结果:组合2(地震情况) 截面弯矩: M = 2944.954(kN-m) 配筋面积: As = 3642(mm2)
抗剪配筋面积最大值结果:组合1(一般情况) 截面弯矩: Q = 550.759(kN)
配筋面积: Av = 725.714(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.458(mm) [距离墙顶 9.000(m)处]
截面宽度 B = 0.500(m) 截面高度 H = 3.500(m) 翼缘宽度 BT = 2.000(m) 翼缘高度 HT = 1.000(m)
抗弯配筋面积最大值结果:组合2(地震情况) 截面弯矩: M = 6909.000(kN-m) 配筋面积: As = 7015(mm2)
抗剪配筋面积最大值结果:组合2(地震情况) 截面弯矩: Q = 2240.597(kN) 配筋面积: Av = 780.756(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果:组合2(地震情况) 裂缝宽度: w = 0.456(mm) 由于抗滑移稳定性不足,拟在基岩面建基面布设4排Ф28锚杆,L=6.0m,入岩4.5m,外露1.5m,排距1.0m,间距1.0m,呈梅花形布置。
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