目錄

1.設(shè)計原則..........................1-

2.設(shè)計根據(jù)--------------------------------------------------------------------1-

3.設(shè)計參數(shù)--------------------------------------------------------------------2-

4.邊坡穩(wěn)定性分析--------------------------------------------------------------2-

4.1計算模型-----------------------------------------------------------------3-

4.2計算工況-----------------------------------------------------------------3-

4.3破壞模式分析-------------------------------------------------------------3-

4.4邊坡穩(wěn)定性計算-----------------------------------------------------------3-

5.側(cè)向巖石壓力計算.................4-

6.設(shè)計采用的防護(hù)方案-------------------------------------5-

7.邊坡錨桿擋墻設(shè)計------------------------------------------------------------5-

7.1邊坡I段錨桿擋墻設(shè)計-----------------------------------------------------5-

7.1.1邊坡錨桿設(shè)計--------------------------------------------------------5-

7.1.2邊坡?lián)鯄咧O(shè)計----------------------------------------------------8-

7.2.3邊坡?lián)鯄γ姘逶O(shè)計---------------------------------------------------12-

7.2邊坡H段錨桿擋墻設(shè)計----------------------------------------------------13-

7.2.1邊坡錨桿設(shè)計-------------------------------------------------------13-

7.2.2邊坡?lián)鯄咧O(shè)計---------------------------------------------------15-

7.2.3邊坡?lián)鯄γ姘逶O(shè)計...................................................20-

8.邊坡排水溝設(shè)計-------------------------------------------------------------20-

9.邊坡裂縫注漿---------------------------------------------------------------21-

10.邊坡支擋構(gòu)造泄水孔和變形縫-----------------------------------------------21-

邊坡工程設(shè)計計算書

1.設(shè)計原則

遵照“技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理”日勺原則編制本次施工圖設(shè)計，保證

邊坡支護(hù)工程措施經(jīng)濟(jì)合理，保證支護(hù)工程在使用年限內(nèi)穩(wěn)定可靠。本邊坡治理

工程設(shè)計采用動態(tài)設(shè)計措施，根據(jù)施工反饋的信息進(jìn)行合適合理修改和完善。

2.設(shè)計根據(jù)

本施工圖設(shè)計匯報編制的重要根據(jù)如下：

(1)《三峽庫區(qū)高切坡防護(hù)工程重慶市巫山標(biāo)二段大昌鎮(zhèn)地稅所至派出所高

切坡工程地質(zhì)勘察匯報》(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊2023.6)；

(2)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2023)；

(3)《混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2023)；

(4)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2023)；

(5)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2023)；

(6)《砌體構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50003-2023)；

(7)《建筑構(gòu)造荷載規(guī)范》(GB50009-2023(2023年版))；

(8)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2023)；

(9)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范》(DB50/5029-2023)：

3.設(shè)計參數(shù)

參數(shù)選擇根據(jù)工程地質(zhì)勘查匯報、有關(guān)規(guī)范、工程類比和地區(qū)經(jīng)驗綜合確定。

(1)巖土物理力學(xué)參數(shù)詳見表1

力學(xué)參數(shù)巖體重度Y抗剪強度等效內(nèi)摩擦角巾備注

巖性(kN/m3)c(kPa)小(0)e(°)

人工填土201510

強風(fēng)化灰?guī)r25252035

中等風(fēng)化灰?guī)r26302540

(2)安全等級一級，安全系數(shù)1.35,設(shè)計有效期限50年

(3)灰?guī)r巖體破裂角51°。巖體內(nèi)聚力為0.25MPa,內(nèi)摩擦角為32°,巖

體構(gòu)造面內(nèi)聚力取35kpa,內(nèi)摩擦角取15°

(4)邊坡巖體類別為U類，巖體等效內(nèi)摩擦角40。

(5)灰?guī)r巖天然抗壓強度原則值為4.3MPa

4.邊坡穩(wěn)定性分析

4.1計算模型

計算模型中邊坡剖面的地形線從場地地形圖上量取，滑移線按破裂角取外傾

構(gòu)造面傾角和45°+%兩者中的較小值，巖土層根據(jù)工程地質(zhì)勘查提供資料確

定，地下水分布按最不利考慮。

4.2計算工況

自重+長時間暴雨+附加荷載(飽和狀態(tài))，計算參數(shù)詳見表2

參數(shù)名稱取值備注

巖體口勺重度Y(kN/m3)26經(jīng)臉值

構(gòu)造面口勺粘聚力C(kPa)24經(jīng)驗值

構(gòu)造面H勺內(nèi)摩擦角0小)17經(jīng)驗值

巖體破裂角(°)50?53.5實測結(jié)合經(jīng)驗

4.3破壞模式分析

根據(jù)勘察匯報，巖質(zhì)邊坡擬采用支護(hù)段存在硬性外傾構(gòu)造面，坡頂巖、土體

在卸荷裂隙作用下輕易沿裂隙面或破裂面產(chǎn)生平面滑移破壞，故邊坡破壞模式為

也許沿外傾構(gòu)造面產(chǎn)生滑動破壞，因此按平面滑動法日勺計算公式進(jìn)行穩(wěn)定性。

4.4邊坡穩(wěn)定性計算

匕，(Wcosa-U)tan(p+cF

A=--------------------；-----------

Wsina

公式中：

K--穩(wěn)定性條教

W-一垂直符我，包括巖土自重和其上部歐I京猶荷我

U…-作用于滑面上的J孔隙水壓力

表3大昌鎮(zhèn)地稅所至派出所高切坡(WS0212)穩(wěn)定性驗算表

忸面編號|滑面傾角a|塊體體積V|容重丫垂直荷載.W|粘聚力C|內(nèi)摩擦角。|穩(wěn)定系數(shù)

(°)(m3)(kN/m3)條塊自重建筑荷載(kPa)(°)K

(kN)(kN)

1-1f503868.0426100569885024171.36

2-2,53.53926.3726102085.6735024171.29

33524668.0326121368.8765024171.34

根據(jù)《勘查匯報》計算成果(詳見表3),該高切坡1-1’剖面穩(wěn)定系數(shù)1.36,

整體穩(wěn)定；2-27剖面穩(wěn)定系數(shù)1.29,基本穩(wěn)定；3-3z剖面穩(wěn)定系數(shù)1.34,欠

穩(wěn)定，闡明該高切坡穩(wěn)定性較差，按照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2023)

的有關(guān)規(guī)定，該高切坡穩(wěn)定系數(shù)不大于L35,應(yīng)對高切坡采用有效防護(hù)措施進(jìn)

行治理。

5.側(cè)向巖石壓力計算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2023)中條規(guī)定，有外傾硬性構(gòu)

造面時，邊坡支護(hù)構(gòu)造上的側(cè)句巖壓力以巖體等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力措施和

以外傾構(gòu)造面的參數(shù)按6.3.2條日勺措施計算，取兩者之間的較大值。

1)以巖體等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力計算措施計算的巖石側(cè)壓力

Kq[Sin(a+尸)xSin(a-J)+Sin((p+J)xSin((p-/7)]

Si〃(a+￡)______

+2r]xSina*Cos(pxCos{a+/3

Sin2axSin2(a+/3-(p-

(KqxSin(a+4)xSin((p-+7]xSinaxCos(p)

Xx(KgxSin(a一b)xSin((p+d)+〃xSinaxCos(p)

式中：a一一墻皆與水平面rJ夾角(°)i

隊…填土表面與水平面之間的夾角(°)i

3-一墻皆與埴土之間的摩擦角r)i

(P-巖(土)內(nèi)摩擦角C)i

c―巖(土)拈聚力(Kpa)；

Y-----巖(土)體重度(KN/rrP)；

h——擋土墻高度(m；

q-----坎頂超我(KN/m?；

2C

施

構(gòu)=1+乜陋3—超我影響余數(shù)

“7Sin(a+p)

2)按外傾硬性構(gòu)造面計算側(cè)向巖壓力

Ka=--z------------+尸)-----------------*[KxSin(a+。)xSin\O一e)一〃xSinaxSin(p\

Sin2axSin(a-d+O-(p^Sin[0-/?)…'1

根據(jù)邊坡勘察的地質(zhì)信息，分別對1、2、3剖面進(jìn)行側(cè)向巖石壓力計算(詳

細(xì)計算過程見附錄I)

6.設(shè)計采用的防護(hù)方案

采用錨桿+肋柱擋土墻+排水溝+裂縫注漿封填，為經(jīng)濟(jì)合理的對邊坡加固防

護(hù)，按邊坡高度5?15nl和15?22m(分別定義為邊坡I段、II段)分別進(jìn)行防護(hù)

設(shè)計

邊坡I段側(cè)向巖壓力=max(耳聞，&^)=327.7(kN)

邊坡1【段側(cè)向巖壓力Eak=max(EaJtl,EflJt2)=681.7(kN)

邊坡側(cè)向巖壓力受巖體按外傾構(gòu)造面計算的側(cè)向巖壓力控制。

7.邊坡錨桿擋墻設(shè)計

7.1邊坡I段錨桿擋墻設(shè)計

邊坡錨桿設(shè)計

1）錨桿布置和選型

按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2023）對錨桿進(jìn)行初步確定

錨桿的水平間距：Sx=3.0m

錨桿tl勺垂直間距：S,=2.5m

錨桿傾角：a=15°

錨桿類別：永久性全粘結(jié)型錨桿

一般鋼筋種類：HRm35

水泥砂漿注漿：M30

錨固體直徑：D=110nun

2）錨桿設(shè)計參數(shù)

一般鋼筋抗拉強度設(shè)計值：fy=300Mpa

地層與錨固體粘結(jié)強度特性值：九二380初。

鋼筋和錨固砂漿粘間結(jié)強度設(shè)計值：4=2400^

錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)：。=1

錨筋工作條件系數(shù)：<?2=0.69

鋼筋與砂漿粘結(jié)強度工作條件系數(shù)：&=0.6

3）錨桿軸向拉力原則值

錨桿軸向拉力設(shè)計值按持續(xù)梁進(jìn)行計算，計算過程詳見有限元軟件構(gòu)造

內(nèi)力圖，肋柱各節(jié)點（錨固位置點）支座反力最大值進(jìn)行錨固設(shè)計，取

“欣=181.85KN

錨桿日勺軸向拉力原則值：

心=%=⑻.85

錨桿日勺軸向拉力設(shè)計值：

Na=yQNak=1.3X181.85=236.41A7V

4)錨桿構(gòu)造計算

①錨桿鋼筋截面面積：

I,=1.1,-=0.69

yN

K1256.29mm2

他

選用為2①28As=1232陰/

②錨桿錨固體與巖石的錨固長度：

&=1-380kpa錨固體直徑D=110切機

N

錨固長度：/aI>—=1.80w

③錨桿與錨固體砂漿間的錨固長度：

芻=0.6；d=28〃⑺；fh=2400kpa；n=2；兩根鋼筋折減系

數(shù)：0.7；邊坡重要性系數(shù)為=1.1

錨固長度：l>=1.03/n

a2自”咳卜

④錨桿的錨固長度：

理論設(shè)計錨固長度la=imx(l(M=1.80m

設(shè)計錨固段長度I=3m>la

符合錨固長度構(gòu)造規(guī)定

邊坡?lián)鯄咧O(shè)計

1)肋柱布置和選型

按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2023)對肋柱進(jìn)行初步確定

肋柱沿著坡面豎向布置

肋柱的截面尺寸：hxb=400mmx300mm

肋柱時間距：S=3m

2)肋柱的內(nèi)力計算

肋柱視為上端懸臂、底端簡支的持續(xù)梁，如圖7所示，運用有限元軟件

S印2000,求得肋柱各點的彎矩和剪力，繪制彎矩圖和剪力圖，計算成果見

表。

側(cè)向巖石壓力修正值:

Eak=Eakp2=327.7x1.0=327.7KN/m

側(cè)向巖土壓力水平分力原則值:

%=急=蒜=24.27四/小

垂直肋柱的側(cè)向巖石壓力原則值:

,二為sin75=23.45KN//

垂直肋柱日勺梯形分布巖石側(cè)壓力荷載原則值:

q=Sxehk=3x23.45=70.34KN/機

肋柱受力圖

70.34KN/m70.34KN/m

運用有限元軟件Sap2023計算得到肋柱的截面內(nèi)力和支座反力（數(shù)據(jù)詳見附

肋柱結(jié)構(gòu)彎矩圖

30

20

10

J

四0E

3-10

時-20

-30

-40

-50一

肋柱長度

錄中），將剪力和彎矩繪制成圖形，如圖4

3）肋柱的配筋計算

①材料:

C30混凝土：軸心抗壓強度設(shè)計值￡=14.3N/w/

HRB335鋼筋：抗拉強度設(shè)計值力,=300N/mj，

HPB300鋼筋：抗拉強度設(shè)計值4=TJ0N/mnf

②肋柱的截面尺寸：hxb=400ZW77x3007m

肋柱需要配縱向受力鋼筋以抵消彎矩，配置箍筋以抵御剪力。肋柱構(gòu)造設(shè)

計按《混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2023),肋柱按最大正彎矩值

=20.93KN/m，最大負(fù)彎矩佰"mux=-39.03KN/機，匕_=92.73KN

4)正截面受彎計算

永久作用分項系數(shù)：幾=13

構(gòu)造重要性系數(shù)：%=1。

則：

M=/G/0Mmax=1.3x1.0x39.03=50.74KN?m

取C30混凝土，混凝土軸心混凝土強度等級不高于C50,因取1.0

選用HRB335鋼筋,取保護(hù)層厚度c=30mm,/=30+10=40m,h值取為400mm,

則為=%一a,=360m

由力矩平衡條件得

M<Mu=aJebx(hQ-^)

x=34.5\mm

為防止出現(xiàn)超筋破壞，應(yīng)滿足x<^/?0

抵％=0.55x360=198即滿足規(guī)定

由力的平衡條件得

^fcbx=fyAs

??A=493.49，?加

為防止出現(xiàn)少筋破壞，應(yīng)滿足

pmin/>/?=0.00215x300x400=258即滿足規(guī)定

選用用3根①16等間距單排布置，A=603加/,布置在肋柱最大負(fù)彎矩截

面受拉區(qū)，最大正彎矩截面按構(gòu)造配筋滿足抗拉規(guī)定（計算咯

肋柱的兩側(cè)及受壓邊，應(yīng)合適配置縱向構(gòu)造鋼筋，間距取240mm,直徑取

12mm。受壓邊兩側(cè)，應(yīng)配置架立鋼筋，直徑取12mm。

5）斜截面受剪計算

永久作用分項系數(shù)：7G=1?3

構(gòu)造重要性系數(shù)：及）二1?0

貝必

V=7GVoKnax=1.3x1.0x92.73=120.5510V?m

當(dāng)%時，

V<0.25pcfcbh^=0.25X1X14.3X300X360=386.1

即滿足規(guī)定，不會出現(xiàn)斜壓破壞

斜截面受剪承載力的計算：

V>%JM)=0.7x1.43x300x360=108.11KN承載力不滿足

A

niI_^nV<V=O.lfbh(0^fJyv34

則需滿足“s

選用HRB300(|)12鋼筋，箍筋做成封閉式。

2

Asv==2x113.1=226.2nvn,Av1為單肢箍筋歐J截面面積

?4八”().7/64120.55x103-0.7x1.43x300x360__

??N---------------=------------------------------------------=0.1r2oo

5XA270x360

即sW當(dāng)2=1767.19”機

0.1280.128

根據(jù)《混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2023),箍筋時最大間距外”=2505，

最小直徑不低于6mmo

箍筋的最小配筋率規(guī)定：

0y=0,24%「0.24XL4%70=0.127%

箍筋的配筋率需滿足：=A%=226?%00520Mm山=0/27%

「?S<593.7mm則籟筋間距取s=250mm

因此選用612@250的雙肢箍筋。

邊坡?lián)鯄γ姘逶O(shè)計

將肋柱視為支承，計算面板受力。根據(jù)每孔錨桿的受力除以其受力范圍,

即為面板時均布荷載。

肋柱的水平間距：

Sx=3.0m

永久作用分項系數(shù)：%=13

邊坡重要性系數(shù)：幾=1

面板的均布荷載設(shè)計值:q=九九/=1.3x23.45=30.48KN/m2

取板寬〃=100（M〃〃的板條為計算單元，板厚〃=200加6

面板跨中彎距M=4-=34.29KN〃z

8

面板鋼筋截面積A5=769/w/n2

通過配筋計算，面板受力鋼筋采用中14@200,水平向伸入肋柱拉通布置，豎直向

布置分布鋼筋，分布鋼筋在受力鋼筋內(nèi)側(cè)，分布鋼筋選擇巾12@250。

7.2邊坡n段錨桿擋墻設(shè)計

邊坡錨桿設(shè)計

1）錨桿布置和選型

按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2023）對錨桿進(jìn)行初步確定

錨桿的水平間距：Sx=3.0m

錨桿的垂直間距：=2.5m

錨桿傾角：a=15°

錨桿類別：永久性全粘結(jié)型錨桿

一般鋼筋種類：HRB400

水泥砂漿注漿：M30

錨固體直徑：D=1106/〃

2）錨桿設(shè)計參數(shù)

一般鋼筋抗拉強度設(shè)計值：fy=360Mpa

地層與錨固體粘結(jié)強度特性值:幾=3803。

鋼筋和錨固砂漿粘間結(jié)強度設(shè)計值:fb=2^)kpa

錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù):

錨筋工作條件系數(shù):^2=0.69

鋼筋與砂漿粘結(jié)強度工作條件系數(shù):&=。6

3）錨桿軸向拉力原則值

錨桿軸向拉力設(shè)計值按持續(xù)梁進(jìn)行計算，計算過程詳見有限元軟件構(gòu)造

內(nèi)力圖，肋柱各節(jié)點（錨固位置點）支座反力最大值進(jìn)行錨固設(shè)計，取

Hlk=257.88KN

錨桿的軸向拉力原則值：

心=%=257.88

錨桿日勺軸向拉力設(shè)計值：

乂=%N必=1.3x257.88=335.24初

4）錨桿構(gòu)造計算

①錨桿鋼筋截面面積：

I=1.1,￡=0.69

yN

2

A>L^=1484.56mm

選用為2630As=1414mm2

②錨桿錨固體與巖石的鐐固長度:

。=1力,=380kpa錨固體直徑D=110nun

N

錨固長度：驍>=2.55m

③錨桿與錨固體砂漿間的錨固長度：

4=0.6；d=30切機；人=2400kp。；n=2；兩根鋼筋折減系

數(shù)：0.7；邊坡重要性系數(shù)%=1.1

錨固長度：/2>X)N"=1.36/72

珈嘛

④錨桿的錨固長度：

理論設(shè)計錨固長度la=max(*,〃)=2.55加

設(shè)計錨固段長度Z=4.0/n>/a

符合錨固長度構(gòu)造規(guī)定

邊坡?lián)鯄咧O(shè)計

1)肋柱布置和選型

按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2023)對肋柱進(jìn)行初步確定

肋柱沿著坡面豎向布置

肋柱的I截面尺寸：hxb=400mmx300nvn

肋柱時間距：S=3加

2)肋柱的內(nèi)力計算

肋柱視為上端懸臂、底端簡支的持續(xù)梁，如圖7所示，運用有限元軟件

S印2000,求得肋柱各點的彎矩和剪力，繪制彎矩圖和剪力圖，計算成果見

表。

側(cè)向巖石壓力修正值：

Eak=Eakp2=681.7x1.0=681.7KN/m

側(cè)向巖土壓力水平分力原則值:

E_681.7

ak=34.43KN加

0.9H-0.9x22

垂直肋柱的側(cè)向巖石壓力原則值:

2

,=ehksin75=33.26KN/w

垂直肋柱口勺梯形分布巖石側(cè)壓力荷載原則值:

q=Sx,汝=3x33.26=99.77KN/機

肋柱受力圖

運用有限元軟件S叩2023計算得到肋柱日勺截面內(nèi)力和支座反力（數(shù)據(jù)詳見附

錄中），將剪力和彎矩繪制成圖形，如圖5

肋柱剪力圖

肋柱彎矩圖

3)肋柱的配筋計算

①材料：

C30混凝土：軸心抗壓強度設(shè)計值力=14.3%/%后

HRB335鋼筋：抗拉強度設(shè)計值6=300N/m//

HPB300鋼筋：抗拉強度設(shè)計值fy=2707V/W

②肋柱的截面尺寸：hxb=400mmx300mm

肋柱需要配縱向受力鋼筋以抵消彎矩，配置箍筋以抵御剪力。肋柱構(gòu)造設(shè)

計按《混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50010?2023),肋柱按最大正彎矩值

Mmax=29&KN/m,最大負(fù)彎矩值叫^=-55.34KN/m,匕ax=l%-48KN

4）正截面受彎計算

永久作用分項系數(shù)：幾=1.3

構(gòu)造重要性系數(shù)：%=1.0

則：

M=/c/0Mmax=1.3x1.0x55.34=71.94^

取C30混凝土，混凝土軸心混凝土強度等級不高于C50,四取1.0

選用HRB335鋼筋,取保護(hù)層厚度c=30mm,4=30+10=40"，h值取為400mm,

則為=〃-a,=360m

由力矩平衡條件得

M<MU=a]febx（h^-^）

x=50.06mm

為防止出現(xiàn)超筋破壞，應(yīng)滿足x<^/?0

&也=0.55x360=198即滿足規(guī)定

由力的平衡條件得

a￡bx=fyAs

A=715.86m>

為防止出現(xiàn)少筋破壞，應(yīng)滿足A5之夕

pmjnZ?/z=0.00215x300x400=258即滿足規(guī)定

選用用4根（D16等間距單排布置，A=804W,布置在肋柱最大負(fù)彎矩截

面受拉區(qū)，最大正彎矩截面按構(gòu)造配筋滿足抗拉規(guī)定（計算略）。

肋柱的兩側(cè)及受壓邊，應(yīng)合適配置縱向構(gòu)造鋼筋，間距取200mm,直徑取

14mm。受壓邊兩側(cè)，應(yīng)配置架立鋼筋，直徑取14mm。

5)斜截面受剪計算

永久作用分項系數(shù)：YG=13

構(gòu)造重要性系數(shù)：為二1?0

則:

V

V=九，0max=1.3x1.0x134.48=174.82KN加

當(dāng)%=%=3%“2<4時,

V<0.25瓦￡岫=0.25x1x14.3x300x360=386.1KN

即滿