边坡计算书

计算书 目录

1. 工程概况 ..................................................................... 1 2 .计算依据 .................................................................... 1 3. 滑坡稳定性分析及推力计算 ................................... 1 3.1 计算参数 ............................................................ 1 3.2 计算工况 ............................................................ 1 3.3 计算剖面 ............................................................ 1 3.4 计算方法 ............................................................ 1 3.5 计算结果 ............................................................ 2 3.6 稳定性评价......................................................... 3 4. 抗滑结构计算 ........................................................... 3 （一）、内力计算 . ..................................................... 3 （二）、锚杆设计 . ..................................................... 4 (三) 、格构梁结构设计 ........................................... 4

1. 工程概况

拟建路段位于重庆市巫溪县安子平，位于现有公路左侧约38m ，起止里程为K96+530～K96+690，全长160m ，设计路面净宽7.50m ，设计为二级公路，线路呈‘∽’，设计纵坡3.5%～4.4%，比现有公路坡度小，地面高程为753.0m ～767.50m ，设计起止路面高程为745.40m ～752.165m ，最大挖方高20.586m ，最小挖方高 5.63m 。

2 .计算依据

参照《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2013。

3. 滑坡稳定性分析及推力计算

3.1 计算参数

根据《边坡工程课程设计指导书》的要求，只对左侧边坡进行设计治理。

左侧边坡的计算参数如下：

弱风化炭质泥岩天然抗压强度12.41Mpa ，饱和抗压强度8.66Mpa ，软化系数0.71，属软化岩石、极软岩石。边坡上部开挖后形成6～9m 的土质边坡，边坡下

3.2 计算工况

根据勘察报告可将计算工况分为天然工况和暴雨工况： 工况一：自重+荷载

工况二：自重+荷载+暴雨

3.3 计算剖面

该边坡计算剖面为2-2ˊ和3-3ˊ剖面。 3.4 计算方法

该边坡主要为岩质边坡，计算方法采用块体滑移法。示意图如下：

q

α·W N =c o s α·W R =N ·W =G +Q T =s i n tan ϕ+c ·l F S =

3.5 计算结果

（一）、2-2`断面

计算参数：上覆碎石土层厚2.24m ，宽2.53m ，碎石土容重取γ1=17.3kN/m3。岩

质边坡高h=19.4m，破裂角ψ=58°，坡面倾角β=63°，容重γ2=25.5kN/m3，天然抗压强度c=24.8MPa ，饱和抗压强度c=20.6MPa。

Q =γ1⋅s 1=0.5×2.24×2.53×17.3=49.02kN/m G =γ⋅s =0. 5×2.53×19.4×25.5＝625.8kN/m W =Q +G =49.02+625.8=674.82kN/m l =h /sin α=19.4/sin58°=22.88m

T

N

G

R T

F S =

cos ϕ·W tan ϕ+c ·l

=1.99(天然)

sin ϕW cos ϕ·W tan ϕ+c ·l

=1.05（暴雨）

sin ϕW

F S =

（二）、3-3`断面

3-3`断面主要为土质边坡，本治理方案直接对土质边坡采取放坡处理，所以不用计算其稳定性。该断面处岩质边坡部分仍然以2-2`断面的计算结果进行治理。

3.6 稳定性评价

由上述计算可知，2-2`断面在天然状态下，该挖方岩石边坡的稳定系数是1.99，处于稳定状态；而在暴雨状态下，该挖方边坡的稳定系数是1.05，处于欠稳定状态，需要对其进项治理。

4. 抗滑结构计算 （一）、内力计算

根据勘察报告，该边坡为砂岩边坡，岩体破裂角取58°。

为了方便计算，取下部岩体为直立岩体，并且使计算结果更安全。根据《GB 50330-2013 建筑边坡工程技术规范》，岩石的侧向压力计算公式为：

1

E a =γH 2K 0

2

K 0=

μ

1-μ

根据勘察报告提供的砂岩的性质，经查资料知μ=0.2，H=20m,γ=25.5kN/m3

0. 2K 0==0. 25

1-0. 2

1

E a =⨯25. 5⨯202⨯0. 25=1275kN /m

2

根据《GB 50330-2013 建筑边坡工程技术规范》，岩石侧向压力的修正系数取0.5，则E a `=0.5·E a =637.5kN/m。锚杆挡墙侧压力分布如图：

E '

e hk ' =a (岩质边坡)

0. 9H 637. 5e hk ' ==35. 4kN /m 2

0. 9⨯20

N ak =

e hk ' s x s y cos α

=

35. 4⨯2⨯2

=146. 6kN (α：锚杆倾角，取15︒；s x , s y :锚杆横纵间距，均为2m 。)

cos 15︒

N ak ' =

N ak ⋅γg =146. 6⨯1. 3=190. 58kN (γg 为安全系数)

（二）、锚杆设计

K b N ak ' 2⨯190. 58⨯103锚杆钢筋面积 A s ===1058. 8mm 2

f y 360 取3根HRB400级钢筋φ22（A s =1140mm 2） 锚杆直径取D=100mm，锚固长度：

KN ak ' 2. 4⨯190. 58⨯103

l a ≥==4m (锚固体与岩层)

πDf rbk 3. 14⨯100⨯360KN ak ' 2. 4⨯190. 58⨯103

l a ≥==0. 9m (锚杆与砂浆)

n πdf b 3⨯3. 14⨯0. 022⨯2. 4⨯106

锚固长度L=4m （后附锚杆大样图）

(三) 、格构梁结构设计

肋柱和肋梁均为以锚杆为支点的连续梁，将该边坡分成三部分治理，分块图如下：

对于①：（1）拟定肋柱和肋梁截面为400mm ×500mm ，保护层厚度40mm ，采

ab 30. 4⨯0. 5372

==0. 004，计算简图如下： 用C30混凝土，E=3×10kN ·m ，I =1212肋柱受力图

12222

16(单位：m)

2221

肋柱剪力图

Q=35.4kN

Q=-35.4kN

由以上计算得知：弯矩最大值为12.52kN ·m ，剪力最大值为35.4kN 。 桩截面受压区高度：M u =f cd bx (h 0-x )

2

式中：f cd ——混凝土轴心抗压强度设计值； h 0——有效高度，h 0=500-40=460mm； M u ——设计弯矩，M u =Mmax =12.5kN·m 。 代入解得：x 1=864.84mm（舍去）， x 2=52.36mm 纵向受力钢筋所需面积：

f cd bx A s =

f sd

式中：f sd ——钢筋抗拉设计强度，选用HRB335(Ⅱ) 级钢筋，f sd ＝300 MPa。

得：A s =963.4mm2。取4φ18（A s =1018mm2） 受压侧按构造配筋取4φ14（A s =616mm2），侧面各按构造配2φ14。 箍筋设计：由于肋柱受剪力较小，所以按构造配箍筋，取φ8@250。 肋梁按构造配筋，断面为300mm ×450mm 的C30现浇混凝土，主筋3φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡顶设置断面为400mm ×500mm 的C30现浇混凝土压顶梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡底设置断面为500mm ×600mm 的C30现浇混凝土基础梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250。

对于②：拟定肋柱截面为400mm ×500mm ，保护层厚度40mm ，采用C30混凝

ab 30. 4⨯0. 5372

==0. 004，计算简图如下： 土，E=3×10kN ·m ，I =1212

肋柱受力图

122221

10(单位：m)

Q=35.4kN

Q=-35.4kN

肋柱弯矩图

由以上计算得知：弯矩最大值为12.58kN ·m ，剪力最大值为35.4kN 。 桩截面受压区高度：M u =f cd bx (h 0-x )

2

式中：f cd ——混凝土轴心抗压强度设计值； h 0——有效高度，h 0=500-40=460mm； M u ——设计弯矩，M u =Mmax =12.5kN·m 。 代入解得：x 1=864.84mm（舍去）， x 2=52.36mm 纵向受力钢筋所需面积：

f cd bx A s =

f sd

式中：f sd ——钢筋抗拉设计强度，选用HRB335(Ⅱ) 级钢筋，f sd ＝300 MPa。

得：A s =963.4mm2。取4φ18（A s =1018mm2） 受压侧按构造配筋取4φ14（A s =616mm2），侧面各按构造配2φ14。 箍筋设计：由于肋柱受剪力较小，所以按构造配箍筋，取φ8@250。

肋梁按构造配筋，断面为300mm ×450mm 的C30现浇混凝土，主筋3φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡顶设置断面为400mm ×500mm 的C30现浇混凝土压顶梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡底设置断面为500mm ×600mm 的C30现浇混凝土基础梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250。

对于③：拟定肋柱截面为400mm ×500mm ，保护层厚度40mm ，采用C30混凝

ab 30. 4⨯0. 53

==0. 004，计算简图如下： 土，E=3×10kN ·m ，I =1212

肋柱受力图

7

2

122

8(单位：m)

21

肋柱剪力图

Q=35.4kN

肋柱弯矩图

由以上计算得知：弯矩最大值为12.33kN ·m ，剪力最大值为35.4kN 。 桩截面受压区高度：M u =f cd bx (h 0-x )

2

式中：f cd ——混凝土轴心抗压强度设计值； h 0——有效高度，h 0=500-40=460mm； M u ——设计弯矩，M u =Mmax =12.5kN·m 。 代入解得：x 1=864.84mm（舍去）， x 2=52.36mm

纵向受力钢筋所需面积：

f cd bx A s

f sd

式中：f sd ——钢筋抗拉设计强度，选用HRB335(Ⅱ) 级钢筋，f sd ＝300 MPa。

得：A s =963.4mm2。取4φ18（A s =1018mm2） 受压侧按构造配筋取4φ14（A s =616mm2），侧面各按构造配2φ14。 箍筋设计：由于肋柱受剪力较小，所以按构造配箍筋，取φ8@250。 肋梁按构造配筋，断面为300mm ×450mm 的C30现浇混凝土，主筋3φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡顶设置断面为400mm ×500mm 的C30现浇混凝土压顶梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250；坡底设置断面为500mm ×600mm 的C30现浇混凝土基础梁，主筋4φ18（对称配筋），箍筋φ8@250。