建筑邊坡防護(hù)加固整治工程設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2013-07-24 23:05:38 瀏覽量:1185
建筑邊坡山體地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育,特別是在臺風(fēng)暴雨和邊坡開挖等因素觸發(fā)作用下,曾發(fā)生不同規(guī)模的邊坡變形破壞,造成不同程度的損失和危害。場地區(qū)域地質(zhì)背景比較復(fù)雜,對邊坡坡體穩(wěn)定性影響明顯,邊坡穩(wěn)定性在強(qiáng)降水、地震、外部強(qiáng)大荷載條件下,容易產(chǎn)生崩塌、滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害。為確保本建筑場區(qū)邊坡穩(wěn)定和人們生命財(cái)產(chǎn)安全,必須對本段邊坡進(jìn)行防護(hù)加固處理。
2工程地質(zhì)條件
2.1氣候氣象環(huán)境
工程場地屬亞熱帶海洋性氣候,溫暖濕潤,雨量充沛,年平均氣溫為19.6℃,年平均降雨量為1342.5mm。每年6~9月為臺風(fēng)季節(jié),最大臺風(fēng)降水量為276mm/(3h)。每年4~9月為雨期,降水量可占全年的70%。
2.2地形地貌特征
場地原始地貌屬剝蝕殘丘地貌單元,自然邊坡坡度約10°~20°,坡面植被較發(fā)育。坡體前緣因場地平整已開挖形成人工邊坡,坡體巖土裸露,坡面基本無植被分布。人工邊坡頂?shù)讟?biāo)高在96~112m之間,開挖坡率一般較陡,多達(dá)50°~70°。
2.3工程地質(zhì)條件
該邊坡場區(qū)地層巖性主要為花崗巖和凝灰?guī)r。邊坡巖土層結(jié)構(gòu)自上至下包括:全風(fēng)化花崗巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖,以及碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r和微風(fēng)化凝灰?guī)r。
該邊坡工程場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不甚發(fā)育,花崗巖與凝灰?guī)r呈侵入接觸關(guān)系。經(jīng)邊坡開挖揭露碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r巖體結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,主要裂面有:220°~230°∠70°~75°、230°∠15°、175°∠55°~85°、315°∠10°、280°∠85°、305°∠25°和350°∠25°等幾組,其中,220°~230°∠70°~75°和230°∠15°陡緩兩組結(jié)構(gòu)面為邊坡穩(wěn)定控制性不利結(jié)構(gòu)面,且后者為夾泥軟弱結(jié)構(gòu)面。
2.4水文地質(zhì)條件
該邊坡場區(qū)地下水主要賦存于風(fēng)化巖裂隙中,屬裂隙潛水類型,其補(bǔ)給來源主要為大氣降水。匯水面積約13614m2,大氣降水大部分形成地表徑流往山體的西南側(cè)排泄,少部分滲入山體或漫流排泄。經(jīng)現(xiàn)場開挖坡面揭露,在場地9#樓北側(cè)人工開挖邊坡上見潮濕帶或局部裂面滲水跡象,未見明顯泉眼出露。
3邊坡災(zāi)害歷史及變形現(xiàn)狀
本場區(qū)見有自然邊坡因暴雨等因素觸發(fā)產(chǎn)生崩塌或滑移遺跡,該建筑場地既有開挖邊坡未見明顯的變形或破壞。
4邊坡工程設(shè)計(jì)
4.1邊坡工程平面設(shè)計(jì)
基于設(shè)計(jì)合同及設(shè)計(jì)會審意見,結(jié)合該段邊坡工程特點(diǎn),充分利用建筑紅線用地和邊坡自穩(wěn)條件。其中,邊坡坡腳距既有建筑物或擬建建筑物間距大于5m,設(shè)計(jì)場地開挖邊坡坡頂線原則設(shè)在建筑紅線控制范圍之內(nèi)(±5m),見該邊坡防護(hù)加固工程平面布置如圖1所示。
圖1邊坡防護(hù)加固工程布置平面圖
4.2邊坡工程斷面設(shè)計(jì)
根據(jù)該段邊坡地形地貌條件、坡體結(jié)構(gòu)特征、巖土力學(xué)性質(zhì)、以及嚴(yán)格控制用地原則并兼顧最大限度發(fā)揮坡體自穩(wěn)能力,綜合設(shè)計(jì)該段邊坡坡形坡率。
5邊坡穩(wěn)定性分析
5.1計(jì)算斷面
該段邊坡8-8斷面為最高斷面,取定為設(shè)計(jì)主斷面;14-14斷面為地形溝槽代表性斷面,取定為輔助斷面?;谠撨吰聨r土工程詳細(xì)勘察報(bào)告與現(xiàn)場踏勘調(diào)查資料,分別對該兩斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。
5.2力學(xué)參數(shù)
該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告建議參數(shù)如表1所示。
表1地勘報(bào)告建議參數(shù)表
圖1不利結(jié)構(gòu)面指標(biāo)反算(Fs=1.1)
5.4邊坡穩(wěn)定性計(jì)算
根據(jù)該段邊坡斷面設(shè)計(jì),邊坡設(shè)計(jì)為兩級臺階式邊坡。第一級邊坡坡率為1∶0.5,高度8m;第二級邊坡坡率為1∶0.75,最大邊坡高度約10m;級間平臺寬1m。8-8斷面的計(jì)算參數(shù)基于該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告,結(jié)合反算參數(shù)綜合確定,如表2所示。
表28-8斷面計(jì)算參數(shù)表
結(jié)合該邊坡場區(qū)現(xiàn)狀工況條件及發(fā)展工況條件,14-14斷面各巖土層力學(xué)計(jì)算參數(shù)取地勘報(bào)告的飽和剪強(qiáng)度之小值,如表3所示。
表314-14斷面計(jì)算參數(shù)表
基本8-8斷面和14-14斷面的計(jì)算參數(shù),采用平面與圓弧相結(jié)合的計(jì)算方法(如Geo-Slope軟件),計(jì)算8-8斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.0,計(jì)算14-14斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=0.971。可見,該兩設(shè)計(jì)斷面在支擋加固前的穩(wěn)定性均不能滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定,潛在破壞模式如圖2所示。
6支擋加固工程檢算
6.1防護(hù)加固工程方案
由于設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,需要進(jìn)行有效防護(hù)與支擋加固工程處理。本段邊坡在設(shè)計(jì)坡形坡率的條件下,采用支擋與加固相結(jié)合、圬工防護(hù)與綠化防護(hù)相結(jié)合、地表排水與地下排水相結(jié)合,并兼顧美觀與生態(tài)的綜合防護(hù)加固工程措施,確保邊坡穩(wěn)定與安全。
根據(jù)該段邊坡防護(hù)加固工程方案設(shè)計(jì),擬對8-8斷面之第一二級坡面設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索框架加固,設(shè)計(jì)錨索框架單片寬度為6m,高8m,每片框架上設(shè)4孔預(yù)應(yīng)力錨索,錨孔間距3m,單孔預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)拉力為450kN。擬對14-14斷面設(shè)計(jì)擋土墻支擋,擋墻設(shè)計(jì)抗力為150kN/m。
6.2支擋加固工程驗(yàn)算
在正常工況條件下,計(jì)算8-8斷面加固后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.334,計(jì)算14-14斷面支擋后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.30,如圖3所示。滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定。
該場區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度區(qū),設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g,地震作用綜合系數(shù)為0.25,計(jì)算8-8斷面加固后在
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://tuoluotouzi.com/a_20130724230602.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
2工程地質(zhì)條件
2.1氣候氣象環(huán)境
工程場地屬亞熱帶海洋性氣候,溫暖濕潤,雨量充沛,年平均氣溫為19.6℃,年平均降雨量為1342.5mm。每年6~9月為臺風(fēng)季節(jié),最大臺風(fēng)降水量為276mm/(3h)。每年4~9月為雨期,降水量可占全年的70%。
2.2地形地貌特征
場地原始地貌屬剝蝕殘丘地貌單元,自然邊坡坡度約10°~20°,坡面植被較發(fā)育。坡體前緣因場地平整已開挖形成人工邊坡,坡體巖土裸露,坡面基本無植被分布。人工邊坡頂?shù)讟?biāo)高在96~112m之間,開挖坡率一般較陡,多達(dá)50°~70°。
2.3工程地質(zhì)條件
該邊坡場區(qū)地層巖性主要為花崗巖和凝灰?guī)r。邊坡巖土層結(jié)構(gòu)自上至下包括:全風(fēng)化花崗巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖,以及碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r和微風(fēng)化凝灰?guī)r。
該邊坡工程場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不甚發(fā)育,花崗巖與凝灰?guī)r呈侵入接觸關(guān)系。經(jīng)邊坡開挖揭露碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r巖體結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,主要裂面有:220°~230°∠70°~75°、230°∠15°、175°∠55°~85°、315°∠10°、280°∠85°、305°∠25°和350°∠25°等幾組,其中,220°~230°∠70°~75°和230°∠15°陡緩兩組結(jié)構(gòu)面為邊坡穩(wěn)定控制性不利結(jié)構(gòu)面,且后者為夾泥軟弱結(jié)構(gòu)面。
2.4水文地質(zhì)條件
該邊坡場區(qū)地下水主要賦存于風(fēng)化巖裂隙中,屬裂隙潛水類型,其補(bǔ)給來源主要為大氣降水。匯水面積約13614m2,大氣降水大部分形成地表徑流往山體的西南側(cè)排泄,少部分滲入山體或漫流排泄。經(jīng)現(xiàn)場開挖坡面揭露,在場地9#樓北側(cè)人工開挖邊坡上見潮濕帶或局部裂面滲水跡象,未見明顯泉眼出露。
3邊坡災(zāi)害歷史及變形現(xiàn)狀
本場區(qū)見有自然邊坡因暴雨等因素觸發(fā)產(chǎn)生崩塌或滑移遺跡,該建筑場地既有開挖邊坡未見明顯的變形或破壞。
4邊坡工程設(shè)計(jì)
4.1邊坡工程平面設(shè)計(jì)
基于設(shè)計(jì)合同及設(shè)計(jì)會審意見,結(jié)合該段邊坡工程特點(diǎn),充分利用建筑紅線用地和邊坡自穩(wěn)條件。其中,邊坡坡腳距既有建筑物或擬建建筑物間距大于5m,設(shè)計(jì)場地開挖邊坡坡頂線原則設(shè)在建筑紅線控制范圍之內(nèi)(±5m),見該邊坡防護(hù)加固工程平面布置如圖1所示。
圖1邊坡防護(hù)加固工程布置平面圖
4.2邊坡工程斷面設(shè)計(jì)
根據(jù)該段邊坡地形地貌條件、坡體結(jié)構(gòu)特征、巖土力學(xué)性質(zhì)、以及嚴(yán)格控制用地原則并兼顧最大限度發(fā)揮坡體自穩(wěn)能力,綜合設(shè)計(jì)該段邊坡坡形坡率。
5邊坡穩(wěn)定性分析
5.1計(jì)算斷面
該段邊坡8-8斷面為最高斷面,取定為設(shè)計(jì)主斷面;14-14斷面為地形溝槽代表性斷面,取定為輔助斷面?;谠撨吰聨r土工程詳細(xì)勘察報(bào)告與現(xiàn)場踏勘調(diào)查資料,分別對該兩斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。
5.2力學(xué)參數(shù)
該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告建議參數(shù)如表1所示。
表1地勘報(bào)告建議參數(shù)表
圖1不利結(jié)構(gòu)面指標(biāo)反算(Fs=1.1)
5.4邊坡穩(wěn)定性計(jì)算
根據(jù)該段邊坡斷面設(shè)計(jì),邊坡設(shè)計(jì)為兩級臺階式邊坡。第一級邊坡坡率為1∶0.5,高度8m;第二級邊坡坡率為1∶0.75,最大邊坡高度約10m;級間平臺寬1m。8-8斷面的計(jì)算參數(shù)基于該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告,結(jié)合反算參數(shù)綜合確定,如表2所示。
表28-8斷面計(jì)算參數(shù)表
結(jié)合該邊坡場區(qū)現(xiàn)狀工況條件及發(fā)展工況條件,14-14斷面各巖土層力學(xué)計(jì)算參數(shù)取地勘報(bào)告的飽和剪強(qiáng)度之小值,如表3所示。
表314-14斷面計(jì)算參數(shù)表
基本8-8斷面和14-14斷面的計(jì)算參數(shù),采用平面與圓弧相結(jié)合的計(jì)算方法(如Geo-Slope軟件),計(jì)算8-8斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.0,計(jì)算14-14斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=0.971。可見,該兩設(shè)計(jì)斷面在支擋加固前的穩(wěn)定性均不能滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定,潛在破壞模式如圖2所示。
6支擋加固工程檢算
6.1防護(hù)加固工程方案
由于設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,需要進(jìn)行有效防護(hù)與支擋加固工程處理。本段邊坡在設(shè)計(jì)坡形坡率的條件下,采用支擋與加固相結(jié)合、圬工防護(hù)與綠化防護(hù)相結(jié)合、地表排水與地下排水相結(jié)合,并兼顧美觀與生態(tài)的綜合防護(hù)加固工程措施,確保邊坡穩(wěn)定與安全。
根據(jù)該段邊坡防護(hù)加固工程方案設(shè)計(jì),擬對8-8斷面之第一二級坡面設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索框架加固,設(shè)計(jì)錨索框架單片寬度為6m,高8m,每片框架上設(shè)4孔預(yù)應(yīng)力錨索,錨孔間距3m,單孔預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)拉力為450kN。擬對14-14斷面設(shè)計(jì)擋土墻支擋,擋墻設(shè)計(jì)抗力為150kN/m。
6.2支擋加固工程驗(yàn)算
在正常工況條件下,計(jì)算8-8斷面加固后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.334,計(jì)算14-14斷面支擋后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.30,如圖3所示。滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定。
該場區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度區(qū),設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g,地震作用綜合系數(shù)為0.25,計(jì)算8-8斷面加固后在
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