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1、危岩带治理工程初步设计计算书1工程嬴况22工程等级23设计依据24设计参数35不稳定斜坡稳定性验算及支挡处下滑力计算35.1不稳定斜坡135.1不稳定斜坡2116危岩体稳定性计算与评价146.1 计算原理及计算公式146.2 计算参数的选取176.3 稳定性计算结果177治理工程设计计算227. 1不稳定斜坡1228. 2不稳定斜坡2379. 3危岩锚固4610. 4被动防护网4911. 危岩支撑49致灾体直接威胁对象重要性损失防治工程等级人数建（构）物重要性W23-W25、PS4183金竹山公墓、厂房（砖混）：一般2937.5二级W25、W3362厂房（砖混）、公墓；一般481三级W2827
2、金竹山公墓、厂房（砖混）；一般489.5三级不稳定斜坡115新桥至梨树湾沿山公路（三级公路）；较重要819二级不檄定斜坡25新桥至梨树湾沿山公路（三级公路）；较重要323二级根据地质灾害防治工程勘查规范（DB50/143-2018）和地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2019）的划分标准，不稳定斜坡1防治工程等级为11级,稳定性安全系数取1.15。工况1:自重+地表荷载;工况2：自重+地表荷载+20年一遇暴雨;设计基准期为50年。3设计依据1、技术文件（1）委托书及合同书；（2）经重庆市地质环境监测总站审查通过的重庆市沙坪坝区覃家岗街道金竹沟危岩带勘查报告（重庆市二零八地质环境研究
3、院有限公司）。2、规程规范（1）地质灾害防治工程勘查规范（DB50/143-2018）；（2）地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2019）；（3）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版）；1工程概况治理工程包括19个危岩单体、2个不稳定斜坡、4个破碎带、1个孤石。（1）危岩。针对危岩采用方案一：支撑嵌补+危岩锚固+危岩局部清除+孤石（危石）清除十生态环境保护与修复；方案二：危岩清除+支撑嵌补+局部危岩锚固+孤石（危石）清除+生态环境保护与修复。对不稳定斜坡采用方案一：抗滑桩+肋柱锚杆挡墙+生态环境保护与修复；方案二：抗滑桩+重力式挡土墙+生态环境保护与修复。2工程
4、等级危岩崩塌失稳直接威胁覃家岗街道新桥村金竹沟组工厂、沿山公路、居民、厂房共516人的安全；威胁对象重要，直接造成的经济损失约6169万元。依据地质灾害防治工程勘查规范（DB50/T143-2018）,确定地质灾害防治工程等级为一级。项目根据致灾体所处位置及其危害损失等进一步细分其防治工程等级，各致灾体危害对象及其防治工程等级划分详见表2。表2项目区致灾体防治工程划分表致灾体直接威胁对象重要性损失防治工程等级人数建（构）物重要性W5.W6.PS9,PSlO8居民房屋（跨混）；一般59三级制7、W8、W9,W46119居民房屋、厂房（痔混；一般245二级Wl0、W44、W4533居民房屋（跨混）
5、；一般128三级WI2、PS8、WS431居民房屋、厂房（砖混）、乡村公路：一般226.5三级W1315,W1733厂房（瓶混）；一般298.5三级结构面天然饱和CC)C(kPa)(0)结合差53235121结合很差38153312结合很差451740H*4.1-5治理工程设计参数取值(斜坡区)位置土层(滑体)滑带基岩岩性人工填土碎块石土粉旗粘土夹碎石中风化泥岩中风化介壳灰岩兔度(kNmj)天然20.220.220.225.026.3饱和20.420.420.425.226.4岩石单轴抗压强度(MPa)天然/3.7423.39饱和/2.2916.05抗天然C(Kpa)022.6622.6667
6、82010甄C)3318.8118.8134.8338.19强饱和C(Kpa)016.7416.743921480度C)2713.3913.3933.136.81承战力特征假(kPa)150*500*/1M85826M30砂装与岩体极限粘皓强度标准他(kpa)Z/300760基底摩擦系数*0.3*0.3*/0.4米0.50水平抗力系数(MMnT)*/50*200*水平抗力系数的比例系数(MN/)*KM=Ig/5不稳定斜坡稳定性验算及支挡处下滑力计算5.1不稳定斜坡1(1)计算剖面确定根据各剖面的工程地质条件和变形破坏因素，对A-B、B-B.C-C剖面分别采用工况1、工况2计算。(2)稳定性预测
7、计算方法滑面形态呈折线型，故采用基于极限平衡理论的折线型滑带的传递系数法来计算不稳定斜坡的稳定性及推力计算公式如下:(4)中国地震动参数区划图(GB18306-2015)o(5)混凝土结构设计规范(2015年版)(GB50010-2010)；(6)砌体结构设计规范(GB50003-2011)；(7)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)；(8)重庆市地质灾害治理工程施工技术规范(DB50/T989-2020)；(9)重庆市地质灾害治理工程施工质量验收规范(DB50/T990-2020)o其它有关地质灾害防治、要筑工程基础设计技术标准等。4设计参数根据重庆市沙坪坝区覃家岗街道金竹沟危岩
8、带勘查报告，并结合工程经验选取设计参数，详见表4.1-14.1-2。表4.1-4治理工程设计参数取值(陡崖区)参数中风化砂岩IR度(烟/一)天然25.5饱和25.7抗东强度标准值OiPa)天然42.56饱和33.96地基承戮力特征值fa(kPa)11207抗剪强度标准值C(kPa)天然1830饱和1470(,)天然33.51饱和31.55抗拉强度标准值(KP8)(倾倒式)*天然685饱和535基底摩擦系数*0.55M3。砂浆与岩体极限粘结强度标准值(kpa1300水平杭力系数(MNm)*420向上方时取负值;Q第i计算条块每延米水平荷载(kNm)；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；4一一
9、第i计算条块与笫i+1计算条块界面处每延米水压力(kNm)；4第，计算条块滑面每延米总水压力(kNm)；E第n条块每延米剩余水平推力(kNm)；e一第i计算条块与第i+1计算条块每延米水平条间力(kN/m),当EiPwi(in)时取Ei=Pwi;-第i计算条块与第i+1计算条块界面粘聚力(kPa)；取岩土体粘聚力值,当条块界面涉及多个岩土体时，取各层岩土体粘聚力以各层厚度所占界面长度比例为权的加权平均值；此一一第i计算条块与第i+1计算条块界面内摩擦角()；取岩土体内摩擦角值，当条块界面涉及多个岩土体时，取平均内摩擦系数的反正切值，平均内摩擦系数取各层岩土体内摩擦系数以各层厚度所占界面长度比例
10、为权的加权平均值；一第i计算条块与第i+1计算条块界面长度(m)；4第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面折角();i计算条块号，从后方起编：11条块数量。(3)计算工况及稳定状态分级标准不稳定斜坡1为不涉水不稳定斜坡，地质灾害防治工程等级为二级，安全系数为1.15,设计基准期为50年，选取如下2种计算工况:耳=EjT1+gBiBiq=ASin一(Pei)+COSc-(PGC1=ATsin(g-)+cos(-)Di=(G+GGSin期-)+QCOS(用-)-CMCOS%+U1sinnt-(Xj-Xj.1)sin(-mi)Aj=IanQTjSin4/乙Xt=(CNhi-匕tan“sini!Fs
11、/tan.mi-arctan(1.)4=q-q.式中：F，一一滑坡稳定系数；q一第i计算条块滑面粘聚力(kPa)；例一一第i计算条块滑面内摩擦角();l,第i计算条块滑面长度(m)；q一第i计算条块滑面倾角(),滑面倾向与滑动方向相同时取正值，滑面倾向与滑动方向相反时取负值；G第i计算条块每延米岩土体自重(kNm)；G，第i计算条块每延米附加竖向荷载(kNm)；方向指向下方时取正值，指工况1：自重+地表荷载+现状水位工况2：自重+地表荷载+20年一遇暴雨(4)计算参数的选取根据勘查报告，实验值按室内试验与现场直接剪切试验5:5权重取值，详见下表。表5.1滑带土取值天然重度(KNZm3)饱和重度
12、(KNZm3)天然状态饱和状态C(kPa)C)C(kPa)C)20.2020.4022.6618.8116.7413.39(5)计算结果采用两种工况进行计算，计算基本数据及计算结果详见下表。(1)不稳定斜坡稳定性及下滑力计算A-A次级剪出(饱和)稳定性及剜余下潸力计算表稳定性系数FS=1.03043块号清体土附加&向荷线GllJkW水平首栽Qt省土体自重Gi(kNo)滑面长度1.(n)清而像角3(*)清j.拈聚力Q(kPa)清而内岸摞京.下滑力Ti(kNn)抗清力Ri传递系败-l何余下滑力PP.0W.取PtO设计推力计算依的技力设计下滑力水上面SV(r)水下面根V(n)天皴直度(kN三,)比狗
13、重度(kN,)安会全敛F“传递至敦.l利余下滑力10.53620.2020.405.000.0010.931.74267.50.0027.0014.723.110.778011.711.150.7912.02220.02720.2020.4045.000.00408.556.85539.816.7413.39290.32197.700.9309107.571.150.94127.89361.48320.2020.400.000.001254.2513.01927.916.7413.39586.90481.810.9860219.451.150.99287.62441.14920.2020.40
14、0.00839.449.79224.816.7413.39352.10345.320.9830233.381.150.98335.815-136.40620.2020.400.00742.6810.10221.116.7413.39267.36334.051.0000172.591.151.00307.51191116.515213.120.2020.400.00267.243.48721.116.7413.3996.21117.720.7578154.551.150.78301.35611.69420.2020.400.00238.566.1310.20.0027.000.83121.550
15、.001.15129.03A-A整体(饱和)稳定性及剩余下潜力计算表秘定性系数F=1.07839段号帚体土用加竖向荷找(1.(kNn)水平桁喊Qi(KMZn)岩土体自天GikNn)*fi1.(n)*swft.,)力C(kPa)清青内摩摞角MC)下滑力Ti(WwD)技清力Ri(kNm)伶遑乐敏p.利余下滑力巴(kNn)当P,Q时.RP.H)设计技力计算推政抗力设计下滑力水上面V()水下面枳V(n1)天热度度(kN)馆和更展(kNn,)安全系tF.传券累敷1.剌余下滑力10.08420.2020.400.000.001.712.47588.40.0027.001.710.020.54951.691
16、.150.561.69257.80620.2020.4030.000.001179.2412.01643.316.7413.39829.32110.640.8053449.461.150.81473.193510.17820.2020.40100.000.0010407.6333.4717.616.7413.393177.192944.530.9934808.671.150.991000.634280.64220.2020.40150.000.005725.1019.3121616.7413.391619.401667.670.9939876.321.150.991163.7051304.35
17、20.2020.400.006208.7430.61114.516.7413.391554.541943.341.0000623.431.150.991021.69552469.695253.3820.2020.400.001088.959.83814.516.7413.39272.65115.660.9856510.641.150.91919.036102.12320.2020.400.002083.3120.3811.216.7413.39404.65827.650.9300140.471.150.98518.97713.65620.2020.400.00278.584.113-1.116
18、.7413.39-5.35135.160.001.15386.22传递系数法稳定性计算图B-B次皴剪出(饱和)稳定性及剩余下滑力计算表稳定性系数1.13839清体土岩土体自重Gi,(kN/)水平荷俄Qi(KNm)滑面长度1.(m)下滑力i(kNm)抗滑力Ri(kNm)传递系数利余下滑力巴(kN)当P.(kNm)水平荷俄Qi(KNm)岩土体自重Gi(kNm)滑而长度1.i(m)滑面倾角明C)滑面粘聚力Ci(kPa)滑而内摩擦用,C)下滑力Ti(kN/)抗滑力RikNm)传递系数巾一剩余下滑力P,(kNm)当P,0时，取p.-i=c设计推力计算桩前抗力设计下滑力水上面积V(m-)积V(111)天然
19、重度(kNm,)饱和电度(kN三s)安全系数F.传递系数巾I剌余下滑力kN/a10.54920.2020.400.000.0011.202.11875.40.0027.0010.841.440.69799.461.150.729.59212.43420.2020.400.000.00253.654.9350.30.0027.00195.1682.560.8691122.431.150.88130.25336.66120.2020.400.000.00747.886.28337.70.0027.00457.35301.510.9232274.Ol1.150.93309.70477.50120.2
20、020.400.000.001581.0210.51929.80.0027.00785.73699.050.9911366.931.150.99465.7651100.44720.2020.400.000.002049.1216.16727.816.7413.39955.68702.131.0000644.731.151.00807.25437370.2552H.1420.2020.400.000.00227.261.7327.816.7413.39105.9976.810.9691676.901.150.97846.44699.93520.2020.400.000.002038.6713.6
21、6721.616.7413.39750.49680.010.9763753.241.150.98981.747110,70320.2020.400.000.002258.3412.16216.616.7413.39615.18718.780.7524689.801.150.77980.45814,51120.2020.400.000.00908.028.13-4.80.0027.00-75.98461.040.001.15277.46稳定性系数FS=1.01061B-B(饱和)整体稳定性及剩余下滑力计算表传递系数法稳定性计算图块号滑体上附加竖向荷载GkNIn)水平荷皴Q1(KNZm)岩土体自重
22、GikNm)滑而长度1.1()清面倾角5C)滑面粘聚力CkPa)滑面内摩擦角,()下滑力Ti(kN)抗滑力RikNm)5系数巾一剩余下滑力Pi(kNm)P110时.取PI=O设计推力计算水上面积V(m*)水下面积v2)天然哮(kNm,)他和重度(kNm,)安全系数R，传逸系数t-剩余下滑力kN)120.2020.400.00O.OOO.OO2.11875.40.0027.OO0.00O.OO0.75790.001.150.720.00220.2020.400.00O.OOO.OO4.9350.30.0027.OO0.00O.OO0.90000.001.150.880.00320.2020.40
23、0.000.00O.OO6.28337.70.0027.OO0.00O.OO0.94270.001.150.930.00420.2020.400.00O.OOO.OO10.51929.80.0027.OO0.00O.OO0.99370.001.150.990.005120.2020.400.000.00O.OO16.16727.816.7413.390.00270.641.0000O.OO1.151.000.005211.1420.2020.400.00O.OO227.261.7327.816.7413.39105.9976.810.976653.511.150.9739.19699.9352
24、0.2020.400.00O.OO2038.6713.66721.616.7413.39750.49680.Ol0.9820338.181.150.98197.267110.70320.2020.400.00O.OO2258.3412.16216.616.7413.39645.18718.780.8010486.221.150.77213.II844.51120.2020.400.00O.OO908.028.137.80.0027.OO-75.98161.040.001.150.00稳定性系数R=1.46375B-B(饱和)支挡后桩后铁塔条块稳定性及剩余下滑力计算表传递系数法稳定性计算图块号滑
25、体土附加竖向荷G,.(kN)水平有裁Q-(KNZb)岩土体自亶Gi(kNm)滑面长度1.Nn0滑面倾角0,)滑而粘聚力CCkPa)滑面内厚擦角6，(0)下滑力TikN)抗滑力Ri(kNm)传递系数巾剩余下滑力PNkN加)当P.0时,职Pl=O设计推力计算水上面枳V(m!)水下面积V(：)天然重度(kNm,)他和重度(kNm,)安全系数传递系数*11轲余下滑力(kNm)10.16320.2020.400.000.003.332.7387.50.0027.003.320.070.48440.001.150.483.262102.79420.2020.4030.000.002097.0014.093
26、7.216.7413.391285.98639.170.8381747.231.150.84731.743-118.2820.2020.4030.000.008532.9136.0313.816.7413.392042.542582.701.0000491.851.151.00408.124415.52920.2020.4030.000.008476.7932.3613.816.7413.392029.152508.291.0052406.811.151.01256.155405.6320.2020.400.000.008274.8529.9915.416.7413.392197.442401
27、.131.0166582.491.151.02367.04619020.2020.400.000.001836.00722.116.7413.39690.75522.131.0000842.801.151.00610.126250.57820.2020.400.000.001031.797.8222.116.7413.39388.18358.480.9002928.831.150.90686.587132.18220.2020.400.000.002696.5112.395.416.7413.39253.76846.460.9500376.391.150.95134.49813.00820.2
28、020.400.000.00877.367.92-4.616.7413.39-70.36340.760.001.150.00稳定性系数F,=1.18640B-B(后续最后公路处)饱和稳定性及剩余下滑力计算表C-C(饱和)整体稳定性及剩余下潸力计算表稳定性系数R=1.04141块号清体土附加&同荷tGbi(k)水平斡就QiKN)岩土体自更GikV)清而长庾1.1（八）清而幅角(iSPl0%P1.=O谀计椎力计算柱前抗力设计下滑力水上面枳V)水下面积V(Ini)天然莫责(kW)馆和更贵(Wt安全系数FM传透系效,t第余下滑力10.3620.2020.400.000.007.341.6974.80.
29、0027.007.090.980.79996.141.150.816.23229.18420.2020.400.000.00595.359.8156.80.0027.00198.17166.IO0.8482343.591.150.86358.813188.02520.2020.400.000.003835.7117.58142.50.0027.002591.37ll10.930.88321499.161.150.891646.814339.72220.2020.400.000.006930.3321.07324.816.7413.392906.9-11850.380.99672454.141.
30、151.002763.135178.59820.2020.400.000.003643.4012.3952416.7413.391481.90999.820.77652967.911.150.793367.376195.15720.2020.400.000.003981.2017.094.30.0027.00298.512022.810.9683660.831.150.971206.88704502.88766.00420.2020.400.000.001346.4811.3310.80.0027.0018.80686.OO0.001.15594.27(2)抗滑桩桩身设计荷载抗滑班桩身设计荷载
31、为桩后下滑力与桩前土体抗力之差，结果如下表。抗清柱设计荷我计算结果表工况剖面编号设桩处下滑力(kNra)桩前土体抗力(kNm)设计荷载(kNm)暴雨A-整体1021.69552469.69A-A次级剪出307.51191116.51暴雨B-B整体807.25437370.25B-B次级剪出291.6425266.64暴雨C-C1206.88704502.88q第i计算条块滑面粘聚力(kPa)；。一一第i计算条块滑面内摩擦角()；1.，第i计算条块滑面长度(11l)；4一一第i计算条块滑面倾角(),滑面倾向与滑动方向相同时取正值，滑面倾向与滑动方向相反时取负值；G第i计算条块每延米岩土体自重(k
32、N/m)；GM第i计算条块每延米附加竖向荷载(kN/m)；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q一一第i计算条块每延米水平荷载(kN/m)；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；P*一一第i计算条块与第i+1计算条块界面处每延米水压力(kN/m)；5第，计算条块滑面每延米总水压力(kN/m)；E第n条块每延米剩余水平推力(kN/m)；6-第i计算条块与第i+1计算条块每延米水平条间力(kN/m),当EiPwi(in)时取Ei=Pwi;4第i计算条块与第i+1计算条块界面粘聚力(kPa)；取岩土体粘聚力值,当条块界面涉及多个岩土体时，取各层岩土体粘聚力以各层厚度所占界面长度比例为权的加权平
33、均值；垢一一第i计算条块与笫i+1计算条块界面内摩擦角();取岩土体内摩擦角值，当条块界面涉及多个岩土体时，取平均内摩擦系数的反正切值，平均内摩擦系数取各层岩土体内摩擦系数以各层厚度所占界面长度比例为权的加权平均值；5. 1不稳定斜坡2(1)计算剖面确定根据各剖面的工程地质条件和变形破坏因素，对E-E,.F-F,剖面分别采用工况1、工况2计算。(2)稳定性预测计算方法滑面形态呈折线型，故采用基于极限平衡理论的折线型滑带的传递系数法来计算不稳定斜坡的稳定性及推力计算公式如下：Ee=OEt=ElJeB1B,=Asin(g-)+cos(-)G=A.Isi11(g-m+COS-)S=(G+GGSin(O-)Qcos(-)-Cal1.cos+U1sinmi-(Xl-Xz)Sin(g-mi)A1=tan仪“sin4/EXi=(r-匕Jang,)Sin4”；tanivul=arctan(-l)FSE4=-4.式中：F，一一滑坡稳定系数;表5.3支挡位置计算结果表传递系数法稳定性计算图F剖面从公路裂缝处整体计算图h；一第i计算条块与第i+1计算条块界面长度（Rl）；4一一第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面折角（）；i计算条块号，从后方起编；n条块数量。（3）计算工况及稳定状态分级标准不稳定斜坡为不涉水不稳定斜坡，地质灾害防治工程等级为二级，安全系数为1.15,设计基准期
