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1 一、工程概况
贞丰一中男生宿舍及拟建学生读书亭东侧边坡工程位于贵州省黔西南州贞丰县一中学校内。根据委托调查边坡范围和平面图中所示,现将边坡分为两段,男生宿舍东侧边坡称为AB 段边坡,拟建学生读书亭东侧边坡称为CD 段边坡(详见“平面图”)。对各段边坡环境特征概述如下
1、AB 段:
根据调查,AB 段边坡走向为156 º ~193 º,长约为60.00m ,坡顶高程为1059.97m ,坡底高程为1052.31m ,坡高约为4~7.5 m ,边坡已开挖形成,边坡主要由第四系覆盖层及强风化、中风化白云岩组成,边坡倾角63~80 º,坡面自然坡度角为25 º ~35 º。坡底为男生宿舍,平距约1~2.2m 。
2、CD 段:
根据调查,CD 段边坡走向为140º~195 º,长约为73m ,坡顶高程为1068.330m ,坡底高程为1053.3~1055.2m ,边坡高约为8~13.00m ,主要有中风化白云岩组成,边坡倾角50~70 º。坡脚为平坦空地,为拟建学生读书亭场地。
照片1 AB 段边坡全貌
照片2 A B 段立面现状
照片3 A B 段立面现状
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照片4 CD 段边坡全貌
二、边坡工程地质条件
1、地形地貌及地质构造 1.1. 地形地貌
勘查区属构造剥蚀中低山地地貌,总体地势呈东高西低,地处斜坡地带,地势起伏变化大。边坡已开挖形成,AB 段坡顶高程为1059.97m ,坡底高程为1052.31m ,坡高约为4~7.5 m ;CD 段坡顶高程为1068.330m ,坡底高程为1053.3~1055.2m ,边坡高约为8~13.00m 。
1.2、地质构造
勘查区内出露地层主要为三叠系安顺组(T1a ),岩性为白云岩,覆盖层为第四系及碎石土。地层分布连续,呈单斜产出。产状236∠20°。 1.3、节理裂隙
经调查统计,AB 段边坡岩体存在两组节理①J1:115°∠87°,②J2:12°∠69°。CD 段边坡岩体存在两组节理:①J1:355°∠6°,②J3:217°∠39°。节理裂隙发育,裂隙宽度1~10mm ,间距20~60mm ,延伸长度0.2~1.5m ,结合极差。
1.4、岩层层面
根据裸露的边坡地质情况统计,岩层为薄至厚层状,层厚一般为0.3-0.8m ,表面粗糙,结合程度为结合差。强风化、中风化岩体结构面类型均为硬性结构面,结构面结合程度为结合差。
1.5、地震
根据国家技术质量监督局颁布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场地地震基本烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度0.05g ,属区域地壳较稳定区域。
2、边坡岩土构成
经场地及外围调查,场地内岩土构成较简单,出露地层为第四系坡残积土和三叠系安顺组(T1a )白云岩。描述如下。
① 第四系坡残积土:杂色,褐黄色,碎石土或含碎石粘土,结构致密,表层松散,土质不均匀。主要分布在AB 段的1-1’剖面。厚度0~1.0m 。
② 白云岩:灰色、灰白色,节理裂隙发育,岩体破碎,用锤敲击,岩体破碎成块状、碎块状。分强风化和中风化两个单元。据单轴饱和抗压强度标准值f rk =23.05MPa ,属软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为V 类。
3、地下水
根据周围环境地质调查,地下水为岩溶裂隙水,主要贮藏在白云岩构造节理裂隙中,属相对富水地带,区内地下水补给来源主要为大气降水。由于区内地表集水面积大,具有一定的汇水面积,在丰水期地表降水易入渗补给强,在强—中风化白云岩节理裂隙中形成局部的潜水层。
三、边坡设计依据 (1、设计委托书;
2、场地岩土工程勘察报告和《贞丰一中男生宿舍及拟建学生读书亭东侧边坡应急调查报告》;
3、《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)2009版
4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
5、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
6、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);
7、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010
8、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
9、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
10、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
11、《工程地质手册》(第四版)
12、其它相关规程规范
四、设计原则
1、边坡高度为4~13.8m,因紧邻重要建筑,边坡安全等级为二级。属永久性支护。
2、设计时采用支护结构承载力极限状态的极限平衡分项系数法进行设计计算。
3、荷载效应组合采用现行国家规定的荷载分项系数和组合值系数。
4、采用工程类比动态设计,根据施工现场开挖的工程地质条件、施工情况和变形、应力监测等的反馈信息,必要时将对本设计进行校核、修改和补充。
五、设计计算参数
边坡安全等级为二级,重要性系数γ0=1.1。荷载分项系数γQ=1.3。
○1坡残积含碎石粘土:γ=17.70 KN/m3,C=30KPa,φ=11.5º;强风化白云岩γ=20.0KN/m3;与锚固体的粘结强度特征值f rb=150kPa。中风化白云岩:γ=26.5 KN/m3,与锚固体的粘结强度特征值f rb=350kPa。
○2岩石抗剪强度指标
A、白云岩:强风化和中风化岩体层面类型均为硬性结构面,层面结合程度为结
合差,根据试验结果及《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表4.5.1,强风化抗剪强度指标取值C=50kPa, φ=20.0°;中风化抗剪强度指标取值C=150kPa, φ=35°。
B、节理面:节理面类型为软弱结构面,节理面结合程度为结合很差,根据试验
结果及《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表4.5.1,C=30kPa,φ=15°锚喷锚杆钻孔直径70mm,倾角20度,水平垂直间距2.0m,水泥砂浆M25。
锚杆钻孔直径80mm,倾角20度,水平垂直间距2.0m×2.0m,水泥砂浆M25。
喷射砼强度等级为C20,喷射厚度为120mm。网筋Ø8@200×200.
六、支护方案
根据现场地形地貌,采用分段支护处理。分段编号见总平面图。根据边坡调查报告中关于边坡稳定性分析评价结果:通过采用赤平极射投影分析、圆弧滑动及平面滑动法对AB、CD段边坡分别进行稳定性计算,稳定系数均大于《建筑边坡工程技术规程》(GB50330-2002)表5.3.1中规定的安全系数K S的要求,边坡属稳定边坡。
但因边坡长期暴露在暴雨及风化的作用下,边坡风化剥蚀,可能会发生局部崩塌、掉块等不良现象,边坡只需作坡面防护即可。
AB段:AB段边坡走向为156 º~193 º,长约为60.00m,坡顶高程为1059.97m,坡底高程为1052.31m,坡高约为4~7.5 m,边坡已开挖形成,边坡主要由第四系覆盖层及强风化、中风化白云岩组成,边坡倾角63~80 º,坡面自然坡度角为25 º~35 º。坡底为男生宿舍,平距约1~2.2m。边坡稳定。
支护工程措施:坡顶设截排水沟,坡脚设排水沟。坡脚设矮护坡墙护坡,坡面
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