污水处理项目勘察和设计（厂区工程）边坡工程施工图设计计算书.docx

污水处理项目勘察和设计（厂区工程）边坡工程施工图设计1项目工程概况32设计依据33结构设计标准34工程地质条件45岩土参数建议值66环境边坡支护措施77重力式挡土墙地基稳定性验算78衡重式挡土墙地基稳定性验算139岩石锚喷支护计算209.1载荷计算209.2锚杆计算211项目工程概况受水务资产经营有限公司委托，我公司承担了巴南金竹污水处理项目（厂区工程）的边坡治理工程设计任务。该工程位于重庆市巴南区，场地周边有道路经过，场地交通便利。受甲方委托，勘察设计院于2019年6提交了巴南金竹污水处理项目（厂区工程）岩土工程勘察报告（一次性勘察），该报告已于2018年6月通过相关部门审查。现委托我公司进行该项目边坡治理工程设计工作。本次设计范围为污水处理厂四周环境边坡，环境边坡为永久边坡长576m,坡高2.0-8.0m,工程安全等级为二级，永久边坡设计合理使用年限为50年。本次设计阶段为施工图设计。2设计依据（1）设计委托书（2）设计合同（3）重庆市二零八勘察设计院于2019年6提交了巴南金竹污水处理项目（厂区工程）岩土工程勘察报告（一次性勘察）（4）有关规范建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；建筑抗震设计规范GB50011-2010（2016年版）；混凝土结构设计规范GB50010-2010（2015年版）；砌体结构设计规范GB50003-2011；建筑边坡工程施工质量验收规范DBJT50-100-2010o理正岩土计算软件6.5版；理正结构设计工具箱7.0单机版。3结构设计标准1）边坡安全等级为二级，结构重要性系数取1.0；2）结构设计使用年限永久边坡为50年，临时基坑边坡为2年；3）计算时坡顶车辆荷载按照城市A级考虑，人群荷载按照5kNm2考虑。4）按抗震设防烈度6度进行设计，抗震等级为四级；5）环境类别为二b类。4工程地质条件4.1 地形地貌场区地形地貌较简单，属构造剥蚀浅丘地貌，整体地形平坦，地形坡角一般10-20oo拟建场地内最高点位于ZK13附近，高程210.25m,最低点位于ZK25东侧，高程195.68m,相对高差14.57mo4.2 气象、水文勘察区域位于四川盆地东南缘，属亚热带季风性湿润气候。主要特点是气候温和，雨量充沛，四季分明，无霜期长，云雾多，日照少，春季气温回暖早，冷空气活动频繁；夏季气候炎热而长，降水集中，常有伏旱，湿度大；秋季降温快，多秋绵雨；冬季气温暖和而短，霜雪少而多云雾、日照少。区境气候温和，四季分明。常年平均气温为18.5,极端最低气温为零下3口(1991.12.26-28)o春早，多始于二月下旬；夏长，近五个月，且多闷热天气。冬短温暖，霜雪少见。盛夏多连晴高温天气，伏旱突出，十年八遇。降水充沛，多年平均年降水量在1092.0mm左右，七、八月多暴雨，九月份暴雨也有。秋季多绵雨，持续时间一般在3040天。云雾多，日照少。年平均云量在8成以上，年雾日多达94天,故是全国著名的雾都城区之一。年日照数仅为可照时数的30%左右。湿度大，年平均相对湿度7585%,秋季可达8590%。历年各月都以偏北风最多，且静风率高，年均为36%,风力微弱，年均风速1.4ns°拟建场地东南部，有，为季节性河流，枯季时常断流，雨季时节，水深约0.51.5m,流速约0.82ms,据调查访问，在洪水季节，河沟涨水时节部分河段估测水深可达2m左右，流速约25ms.勘察区内最大的地表水系为东南侧的一品河，分布一鱼塘，鱼塘为截断一品河形成，勘察是鱼塘水位195.80m。一品河勘察时水位为193.22m,100年一遇洪水位为197.59m<>4.3 地质构造拟建场地地处南温泉背斜西翼，岩层产状273。310。口15。25。，场区无断层通过，地层连续稳定，勘察区内主要岩层产状为310。口25。场地附近岩体中主要发育两组构造裂隙：一组：200210。口6080。，延伸124m,裂宽0.10.6cm,裂缝为少量岩屑或沿屑夹泥质充填，间距25m,该组裂隙主要产状为210o75o;二组：78850口6075。；裂宽0.20.5cm,延伸25m,裂缝为少量岩屑或沿屑夹泥质充填，间距1.53.5m,该组裂隙主要产状为78o68oo两组裂隙面结合差，结构面类型为硬性结构面，裂隙面结合程度差，表面粗糙。通过前人资料显示和本次实地踏勘证实，场地内无断裂构造存在。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),区域内地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期0.35S。据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)附录A的规定，区内抗震基本烈度为6度，属抗震分组第一组。4.4 地层结构及岩土特性据地面调查及钻探揭露，场地内出露地层由新到老分别为第四系全新统残坡积层(Q4e,+d1)侏罗系上统遂宁组QJ手)砂岩、泥岩，现分述如下：(1) 土层残坡积粉质粘土(Q4+i):灰褐色，可塑硬塑,土芯切面不平整，手捏有砂感，含细小砂泥岩碎屑，稍粘手，稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度一般。局部含有植物根系。该层广泛分布于场区内，层厚0.3Orn(ZK69)3.5Om(ZK23),层底高程245.95m(ZK69)256.9Om(ZK2)。淤泥(Q36黑褐色，流塑状，无臭味，干强度低，无摇振反应，韧性低，该土层为推测土层，由于现阶段鱼塘无法实施钻探，可在后续征地，鱼塘水排干后进行补充勘察，查明鱼塘范围内岩土情况。4)侏罗系中统沙溪庙组砂岩(1s)砂岩：灰白、灰黄色，中细粒结构，中-厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英等，钙泥质胶结。局部出露于河床处，厂区范围内分布较少。仅在ZK17和ZK24有揭露。泥岩：紫红、暗紫色，泥质结构，中-厚层状构造，主要由粘土矿物成分组成，钙泥质胶结，部分泥岩含砂质较重。在拟建场地广泛分布。4.5 水文地质区内地下水主要受岩性、构造及地貌控制，按地下水的赋存条件、水理性质和水力特征,可将区内地下水划分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水等两大类型。(1)松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水赋存于全新统第四系人工填土层、残坡积层的粉质粘土中，主要接受大气降雨补给，在接受补给后，向下渗透及迳流的方式向低洼处排泄，部分渗入基岩裂隙中，补给基岩裂隙水。该类地下水动态主要受季节性影响，具较大的动态变化特征，粉质粘土为相对隔水层。本次勘察对土层采用小水量和无水钻进过程中，未见有此类地下水，因此勘察内此类地下水较贫乏。(2)基岩裂隙水主要赋存于基岩构造裂隙与风化带网状裂隙中，地下水主要受大气降水或河流相互补给，本次勘察期间未见泉水出露，地下水主要沿裂隙向地势低洼地带排泄，汇入一品河。区内基岩岩性主要为泥岩，部分泥岩含砂较重。含砂重的泥岩为弱透水层，地下水主要赋存于基岩裂隙中。该类地下水主要在露头处接受大气降雨补给，部分接受松散岩类孔隙水的补给。接受补给后，地下水顺层排泄流入到地形低洼处汇入一品河。综上：勘察区内地下水主要为基岩裂隙水，水文地质条件简单。4.6 不良地质作用根据工程地质调查测绘和钻探结果，场地内不良地质作用不发育，未发现滑坡、塌陷、泥石流、采空区、地面沉降等地质灾害；未发现有埋臧的河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物;钻探揭露岩石层位连续稳定，无地下洞穴、破碎带、软弱夹层分布。5岩土参数建议值根据勘察成果，结合当地建筑工程实践经验，推荐岩土参数建议值见下表:表1岩土体物理力学参数推荐值一览表岩土参数粉质粘土砂岩泥岩强风化中风化强风化中风化天然重度(kN?)20.223.5*25.222.2*25.6饱和重度(kN20.424.0*25.522.5*25.7抗压强度标准值(MPa)天然37.795.25饱和30.933.22地基承载力特征值(kPa)170*400*11230300*1168内聚力(kPa)25*天然36318*饱和内摩擦角(°)15*天然33.1712*饱和挡墙基底摩擦系数(U)0.25*0.40*0.50*0.30*0.40*备注：带者根据相关规范结合重庆地区经验取值。1.基岩裂隙面不利工况下C取60KPa,取20°。岩层层面不利工况下，C取20KPa,中取20o；6环境边坡支护措施6.1总体设计本次边坡设计根据实际地质情况及场地现有放坡条件等，从可行性、经济合理性、安全适用性等方面等进行综合考虑，配合建设方建筑、景观等各部门选取最佳方案进行设计。场地四周环境边坡除BCD段为挖方岩土组合边坡外，其余均为填方土质边坡。土质边坡岩土界面平缓,土质边坡整体稳定，直立开挖易产生圆弧滑移破坏，建议采用重力式挡墙或扶壁式挡墙支护；BCD段为岩土组合边坡，上部土质边坡：岩土界面平缓，土质边坡整体稳定，直立开挖易产生圆弧滑移破坏。根据赤平投影图，下部岩质边坡边坡为反向坡，裂隙2为外倾结构面，边坡可能会沿裂隙2滑移掉块。且边坡高度不高，将处于基本稳定状态，BC段有放坡条件，采用坡率法放坡，CD段放坡条件有限，采用岩石锚喷支护。上述方案为本项目边坡治理推荐方案。7重力式挡土墙地基稳定性验算重力式挡墙取8m为例进行计算(其余墙高计算参数及荷载取值参类同，计算过程省略，仅给计算结果统计表)。原始条件：墙身尺寸：墙身高：8.000(m)墙顶宽：2.227(m)面坡倾斜坡度：1:0.000背坡倾斜坡度：1:0.150采用1个扩展墙址台阶：墙趾台阶b1:0.920(m)墙趾台阶h1:1IoO(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.200:1物理参数：坛工砌体容重：25.000(kNm3)巧工之间摩擦系数：0400地基土摩擦系数：0.500墙身砌体容许压应力：9500.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力：500.000(kPa)墙身砌体容许剪应力：990.000(kPa)材料抗压极限强度：17.500(MPa)材料抗力分项系数：1.540系数as:0.0020场地环境：一般地区墙后填土内摩擦角：30.000(度)墙后填土粘聚力：0.000(kPa)墙后填土容重：20.000(kNm3)墙背与墙后填土摩擦角：17.500(度)地基土容重：20.000(kNm3)修正后地基承载力特征值：210.000(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：1OOo墙底摩擦系数：0.400地基土类型：土质地基地基土内摩擦角：30.000(度)土压力计算方法：库仑坡线土柱：坡面线段数：1折线序号水平投影长(In)竖向投影长Gn)换算土柱数110.0000.0001第1个：距离0.000(m),宽度10.000(m),高度0.625(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载坡面起始距离：0.000(m)地面横坡角度：0000(度)填土对横坡面的摩擦角：30.000(度)墙顶标高：0.000(m)挡墙分段长度：10.000(m)荷载组合信息：结构重要性系数：1OOO