1.工程总体概述····················································3 工程概述······················································3 工程概况······················································3 方案编制依据···················································3 2.桥位处地质状况及工程特点·········································4 桥位处地质概况················································4 工程特点·······················································5 3.基坑开挖方案的拟定···············································6 基坑开挖方案的拟定············································6 基坑开挖预备方案···············································6 4.施工部署··························································6 基坑开挖放坡依据·············································· 6 基坑开挖断面图················································ 7 基坑开挖顺序·················································· 9 施工方法及施工要点············································ 9 机械设备配置················································· 10 技术准备····················································· 11 基坑放样····················································· 11 基坑开挖····················································· 11 基坑开挖弃土处理··············································12 5.基坑开挖组织施工·················································12 6.工程质量保证措施·················································12 质量目标······················································12 质量保证措施··················································13 质量检验评定标准及检验方法····································13 7.安全生产保证措施·················································14 安全生产目标··················································14 安全生产保证体系··············································14 安全管理措施··················································14 安全操作措施··················································16 安全事故应急预案··············································18 8.文明施工环境保护保证措施·········································20 文明施工措施··················································20 环境保护措施··················································20 9.附件-土坡稳定性计算书············································22
五菱路规划小桥基坑开挖专项技术方案 1.工程总体概述 工程概述
工程名称:五菱路(解放路-井冈山路)新建工程 工程地点:春江镇孟城村 建设单位:常州市春江镇政府
设计单位:江苏省科佳工程设计有限公司 工程概况
(施工图)五菱路(解放路-井冈山路)新建工程规划河道小桥为1-13M简支板梁桥,上部结构为先张法预应力混凝土梁板,下部结构为重力式桥台桥梁,桥梁中心桩号为K1+,全长,全宽,桥面为10CM厚C50整体化现浇混凝土、柔性防水层及10CM沥青混凝土铺装。
重力式桥台基础设计底标高为,基础顶标高为十,基础齿坎底标高为一。原地面标高为+,基础长度为19.60m,宽为7.85m,开挖深度为。桥梁周围为平地无其他建筑物,经调查开挖区内无地下管线等设施,场地平整,有利于基坑开挖施工。 本方案编制依据
⑴五菱路(解放路-井冈山路)新建工程施工图纸。 ⑵桥位处地质勘察报告。
⑶公路桥涵技术规范(JTG/T F50-2011)。
⑷我公司现时的施工管理模式及设备、材料配备情况。 ⑸根据建质[2009]87号文
(6)城市桥梁工程施工及验收规范CJJ 2-2008 (7)省、市有关《建筑工程现场文明施工管理办法》 2.桥位处地质状况及工程特点 桥位处地质概况
① -1杂填土:松散不均,主要由砼地坪夹碎砖、石子等建筑垃圾组成,沿线局部分分布,主要分布于道路里程桩号K0+942~K1+200m路段内。本层仅以C1孔有所揭露,层底标高为。该层土性不均,双桥静力触探qc平均值,fs平均值45KPa,属高压缩性土。 ①-2素填土:软塑~可塑,主要由灰褐色~灰黄色的粉质黏土组成,富含植物根茎及虫孔,除明塘以外的沿线路基普遍分布。该层层厚~,平均,层底标高~。该层土性不均,双桥静力触探qc平均值,fs平均值28kPa,属高压缩性土。
以上土层地质年代为第四世纪全新世(Q4)
② 黏土:可塑~硬塑,为正常沉积土层,沿线场地内普遍分布。层厚~,平均;层底标高~,平均。双桥静力触探qc平均值为,fs平均值为96kPa。属中压缩性土。
③ 粉质黏土夹粉土:可塑,夹中密状粉质薄层,为正常沉积土层,
沿线场地内普遍分布。层厚~,平均;层底标高~,平均。双桥静力触探qc平均值为,fs平均值为102kPa。属中偏高压缩性土。 ④ 粉质黏土:可塑,为正常沉积土层,沿线场地内普遍分布。本层仅C3号孔穿透,揭露层厚为,层底标高为。双桥静力触探qc平均值为,fs平均值为55kPa。属中压缩性土。
⑤ 粉质夹粉质黏土:稍密~中密,夹软塑状粉质黏土薄层,为正常沉积层,沿线场地内普遍分布。本层仅C3号孔穿透,揭露层厚为,层底标高为。双桥静力触探qc平均值为,fs平均值为44kPa。属中性压缩性土。
⑥ 粉土:中秘,为正常沉积层,沿线场地内普遍分布。该层未揭露,揭露层厚为,双桥静力触探qc平均值为,fs平均值为101kPa。属中偏低压缩性土。
以上土层地质年代为第四世纪晚更新世(Q3) 2.2工程特点
本工程位于五菱路(解放路-井冈山路)新建工程K1+处,桥梁周围无建筑物,无其他影响工程施工障碍,场地平整,有利于桥梁施工及基坑开挖。
勘察地质报告提供开挖层地质主要为硬塑-可塑粘土,地质工况较好。
道路设计右侧人行道有一纵向污水管线,污水管线在穿过规划小桥段要求埋设在规划河床以下,与桥台基础底标高同一高程即一1.
50m.(见施工图)。所以在桥台基坑开挖中,桥台基坑右侧加宽2m,与污水管基础一次开挖,同时施工,避免两次开挖,重复施工。 3. 基坑开挖方案的拟定: 基坑开挖方案的拟定:
根据以上地质报告和工程特性,重力式桥台基坑拟定为分层、分级、放坡开挖方案。土方开挖土坡稳定性验算附后。 基坑开挖预备方案:
如果基坑开挖后发现地质状况明显与勘察报告不符,出现流沙土质等不良土质,暂定施工,及时汇报总监、业主及设计院,组织相关专家现场察看,积极采取井点降水、基坑支护或变更桥台设计方案等相应措施。 4.施工步署
4.1 基坑开挖放坡依据
由《公路桥涵施工技术规范》中表表明挖地基不支护加固的坑壁的坡度为: 坑壁土类 坡顶无荷载 坡顶有静荷载 坡顶有动荷载 砂类土 1:1 1: 1: 卵石、砾类土 1: 1:1 1: 粉质土、粘质土 1: 1: 1: 极软岩 1: 1: 1: 软质岩 1:0 1: 1: 硬质岩 1:0 1:0 1:0 适用于基坑深度5米以内,坑壁土类按现行《公路土工试验规程》(JTJ051)划分。 建筑工程施工手册中对放坡系数的规定 放坡高度、比例确定表: 高与宽之比 土壤类别 一、二类土 三类土 四类土 放坡深度规定(m) 超过 超过 超过 人工挖土 1: 1: 1: 机械挖土 坑内作业 1: 1: 1: 坑上作业 1: 1: 1: 本项目桥位土质以粘性土、粉质粘性土为主,由《公路桥涵施工技术规范》表,放坡比为1:0.5。为确保安全施工,放坡比例上层采用1:,下层采用1:,在开挖深度的二分之一标高点设置一平台,平台宽度四周均为米。开挖过程保持挖机作业面需要、挖机上下坡度以及工人上下基坑的通道。 4.2、基坑开挖断面图 基坑开挖平面图
基坑开挖横断面图
基坑开挖纵断面图
4.3基坑开挖顺序
由于两桥台基础之间只相距米,所以两个桥台作为一个基坑来开挖施工。基坑开挖从西向东逐步延伸开挖,开挖土方也是全部向东侧路基及河塘翻运,保持基坑周边不堆积弃土。基坑准备分两次开挖,第一次开挖在满足西桥台现浇施工时暂停开挖,在基坑检验合格后立即进行西桥台基础施工及污水管西侧深井施工。待西桥台现浇结束及深污水井施工基本结束,再继续开挖东侧桥台及污水井基坑,目的是尽量缩短基坑作业时间。
施工方法及施工要点
基坑开挖
基坑深度开挖也是分步(层)挖法,为配合基坑分级开挖施工,第一次开挖至深度的H/2(米),。挖掘机由地面(原地面相对标高定为米)挖至-H/2米,直接装汽车运走或推土机推运;在H/2形成平面后再次放样,并放出四周平台线后,开挖下层的H/2基坑。由两台掘挖机配合作业,一台挖掘机将土挖甩至上边挖掘机工作面内,再由上层挖机挖至基坑以外。装汽车运走或推土机运送。
挖土过程中测量工程师配合测定标高,当挖土快接近槽底时,用水准仪在槽底作出标记,并撒上白灰线,以示标记。
开挖时机械挖土、人修坡,开挖过程中,随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。
挖至距承台底距设计标高约20cm厚的最后一层土时,采用人工挖除修整,以免超挖后导致土结构受到破坏。另外,要求开挖土方随时运走,不得堆放在基坑附近 。
基坑排水
如果基坑开挖完毕后仍有少量的地下水渗入。选择在基坑内设置汇水井排水,在基坑现浇基础范围外的低处挖汇水井,使其低于基坑底面30~40cm,并在周围挖边沟,以使整个基坑内的水都流向汇水井。汇水井井壁要采取措施加以保护,避免抽水时汇水井面积的不断扩大,造成汇水井周围的土层塌陷。抽水时需有专人负责汇
水井的看护和清理工作。 机械设备配置
为了加快基坑开挖进度,尽量缩短深基坑作业时间,基坑开挖准备全机械化作业,两台挖机平行作业,配套一台推土机运送弃土,适当配办人工辅助修坡及边角修正。 技术准备
施工前组织有关人员熟悉施工图纸及场地的地下土质,做到心中有数。根据基础平面图及基坑开挖方案,定出基坑开挖线,测定高程水准点。对作业人员进行逐级技术交底。 基坑放样
由测量人员用全站仪精确测量基槽平面位置,根据桥台底面尺寸及埋置深度、地质水文条件等确定基坑开挖的尺寸。由测量人员定出开挖边桩,连接边桩即为基坑开挖边线。在放样过程中适当加大基坑开口尺寸,以保证在基坑开挖过程中遇到不稳定土层时,能够适当加大不稳定土层的坡率。 基坑开挖注意事项
基坑开挖,根据测量人员放出的桩位线进行分层开挖,首先一台挖掘机在线内平面有序下挖深,挖置的土方放置线外,由另外一台挖掘机和1推土机配合运至基坑以外6m范围,以免土方堆压造成基坑塌方。第二层开挖前放样设置1.5m宽的平台,下层依次下挖,直至底标高为止。
开挖过程中,确定专职人员观测,观测基坑土壁的稳定性,随时
注意基坑四周的土质情况。当基坑沿顶面裂缝时,立即进行加固支护,观测以确保安全施工。
基坑外四周作土埂拦水,防止地面水流入基坑,冲刷坑壁,基坑底设置集水坑。基坑开挖成型后,周围外设置围栏封闭,并用密封闭。同时在基坑周边以及施工临时便道设置警示标志。
基坑开挖及进行基础施工过程中,禁止一切车辆在基坑周围行驶,同时派专职人员对基坑进行巡视。 基坑开挖弃土的处理
由于基坑面积大且深,约有七千多立方米弃土,基坑开挖土方不能堆积在基坑周边,因为一是增加基坑壁的压力,二是影响基坑四周的排水,两者都会引起基坑的坦塌,所以基坑弃土需外运。跟据现场实际,基坑弃土适合全部运至东侧路基上,用挖机翻挖或用推土机运送至不影响基坑施工的堆场。 5.基坑开挖组织工作
为保证桥涵深基坑施工质量和进度,我项目部成立了施工领导组:
基坑开挖时配备相应机械操作人员及8名普工辅助,能够满足施工需要。并且操作工人已经进行了技术、安全交底培训。 6 工程质量保证措施
、质量目标:基坑施工质量合格率为100%。 、质量保证措施
1、基坑挖至设计标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡。
2、开挖过程禁止扰动基底,挖至接近基底标高时预留20cm由人工进行清理。
3、基坑顶面四周设置截水沟,防止地面水流入基坑内。基底不得受水浸泡,其上淤泥或杂物必须清理干净。
4、基坑开挖后,对天然基底进行检验才能进行基础施工。 质量检验评定标准及检验方法
基坑开挖 规定值或允许偏项次 检 查 项 目 差 1 平面周线位置(mm) 不小于图纸要求 用经纬仪测量纵横各2点 基底标高2 (mm) 3 石质 +50,-200 不小于图纸要求 用尺量 基坑尺寸(mm) 土质 ±50 水准仪:测量5~8点 检查方法和频率 施工过程质量控制
强化质量意识的教育,组织施工人员学习施工设计图纸、质量标准及验收规范。坚持岗前培训及持证上岗制度,坚持“三检、四按、五不准、六做到”,即:
三检:“自检、互检、交接检”;
四按:“按图纸、按规范、按工艺、按标准”;
五不准:“资料不全不准开工、材料不合格不准进场、测量闭合不符合要求不准使用、上道工序不合格不准进行下道工序、达不到
质量标准不准交工验收”;
六做到:“方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、施工试验做到真实、测量数据做到准确、施工方法做到正确”。 7 安全生产保证措施 安全生产目标
安全生产目标为:无安全事故。 安全生产保证体系
为保证工程顺利实施,项目经理部成立安全生产领导小组,全面负责本工程的安全生产,确保安全措施的落实。 安全管理措施
1、开工前准备工作到位
(1)研究本工程地质勘查报告,并掌握第一手资料。编制施工方案,有预知性地制定安全防护措施。深基坑开挖方案得到专家论证。
(2)配备足够的安全防护品,口哨、安全帽、红绿旗、警示牌、红色警示灯、铁丝网围栏。
(3)开工前检查挖掘机、装载机等机械是否处于良好状态、各项制动是否有效,电缆线有无裸漏情况。
2、对全体施工人员进行施工安全技术交底。新工人进场时,三级安全教育到位:
1)由项目经理主持,对新进场工人进行对本工种具有针对性的三级安全教育,让每个工人掌握本工种的操作规程及安全注意事项,
使工人明确“生产必须安全,安全促进生产”的基本原则。
2)发安全知识测试考卷进行考核,确认安全教育效果,另外对特种作业人员进行特别培训,要求全部持证上岗。
3、班前安全技术交底到位:
1)除了班组自行组织的班前安全活动外,负责该工种的工长(施工员)还用书面形式对班组进行具有针对性的安全技术交底,并履行签字手续。
2)项目专职安全员总结教育和交底内容,再次详细讲解给班组的每个组员,要求做到人人会操作,人人都必须遵守安全纪律、国家有关政策法规和项目部安全管理制度。
4、施工过程中的监督、检查、再教育、考核工作到位: 1)在施工过程中,安全员、工长起到监督作用,发现那里出现事故苗子,及时组织人员消除,并强调杜绝类似事件不再发生。
2)在施工期间,除要求施工班组例行每天的班前自检外,安全员还进行不定期复查作业情况,发现事故隐患立即勒令班组进行定人、定期限、定措施整改,并落实其整改内容。
3)对有些在施工过程中,安全意识淡化的工人进行再教育。 4)在施工过程中对作业小组进行每天一考核,并实施奖罚制度, 5、班后总结和改进工作到位:
1)通过每周的项目部安全例会对整体所做工作进行总结,吸取经验,明确责任目标,将事故隐患消除于无形。
2)对工作中的不足之处进行改进,并采取有效措施进行补救,
加大预防力度。
3)集思广益,接纳各方面具有建设性的建议,并采取实际行动。 安全操作措施
机械安全
1、机械作业时,施工人员严禁在回转半径内工作,尤其是土方配合人员。施工机械有专人进行统一指挥。
2、施工翻斗车不能行车载人及超载超速。其余各施工机械不能超速及违章作业。前后两车(机械)间距不小于10m。
3、夜间施工要有足够的照度,进出口设专人指挥,避免发生交通事故。
4、人工挖掘作业人员横向间距不小于2m,纵向间距不小于3m。 5、挖掘机等施工机械作业时,注意架空线路,不得在架空输电线路下工作。
安全用电措施
1、电工必须持证上岗,严禁非电工人员接电,拉线。 2、施工用电施工用电安装漏电保护装置。
3、吊车由专人指挥,吊车臂下禁止站人,钻机、吊车与高压线保持安全操作距离。
4、施工用电必须架空。 5、水泵必须接地,单机单闸。
6、施工现场常备发电机一台,保证在停电的情况下也能满足施工要求。
施工措施
1、开挖边坡土方,严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳。 2、基坑开挖时要对附近地下缆线采取保护措施。标明位置,现场设专人看护指挥。
3、开挖过程中注意土质变化情况,土质不好时采取支护措施。 4、基坑四周做米高的临时围栏,并用密目网封闭,夜间设红色警示标志。
5、基坑顶2米以内不得堆土堆料,10米范围内不许机动车辆通过。
6、施工时将基坑边上散土和活动碎石清理干净。
7、基坑开挖前完善四周临时排水设施,对现况排水沟渠进行疏通,防止水冲基坑。
8、加强施工现场边坡监控,在基坑周围共布置测点,并在周围布设沉降观测点;结构施工期间做到每日一测,确保在第一时间发现安全隐患。
9、 建立完善的预警报告制度,在监测过程中发现坡顶连续三天以上位移速率大于3mm且不收敛、坡顶累计位移50mm、坡顶地面明显沉降、地面明显开裂及时上报。
防雨措施
1、基槽开挖前准备好防洪设备器材,开挖边坡比常规放缓,坡面根据情况加以覆盖。
2、基槽挖好后及时做好协调工作,尽量减少土基暴露时间。如
结构当天不做,槽底要留20厘米土待第二天做结构前再清到槽底。
3、基础开挖施工时,在基坑周围设宽30cm,高30cm的挡水埂,防止地面水灌入基坑,基坑内设集水井,配足抽水机抽水。基坑挖好后及时浇筑混凝土或垫层,防止被水浸泡。
4、随时注意天气情况,下雨前在坑顶设置土埂,并备足塑料布,在下雨前覆盖在坑壁四周,防止雨水冲刷坑壁。 安全事故应急预案
应急救援组织机构 危险因素分析及对策
基坑主要危险因素为:落物伤人、塌方、人或者机械产生的安全事故、基坑积水。原因及对策如下:
塌方:
原因:主要是因为土质不好,放坡不够,或者有地下水及雨水冲刷。
对策:根据地勘资料确定合适的边坡,并且在开口时适当加大尺寸,当遇到不稳定地质条件时适当加大坡率,通过该土层后正常放坡。
对于开挖过程中出现的塌方根据不同情况采取打钢板桩等措施,防止边坡塌方,
在基坑侧壁设置人行通道,坚持以人为本的原则,保障在危险出现之前 ,人员能及时的撤离。
落物:
原因:坑边坡上松动石块没有清理干净或者施工过程中落物。 对策:将坑边异物清理干净。 基坑积水:
原因:基坑渗水太多或偶遇中到大雨天气
对策:备用两台扬程足够的水泵,另外预先联系井点降水专业
施工队备用。
事故应急措施
1、发生坍塌事故后,立即报告应急抢险指挥小组,由项目经理负责现场总指挥。发现事故人员通知现场安全员,并由安全员组织施工人员紧急撤离至安全区域。
2、如有人员受伤,立即拨打“120”急救中心电话取得联系,详细说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。
3、在向有关部门电话求救的同时,对受伤人员在现场安全地带采取可行的应急措施,如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。
4、立即上报公司及有关部门,并启动项目及公司应急救援预案。 5、如有人员被掩埋,要采取有效安全防护措施后,组织人员按部位进行人员抢救,尽快解除重物压迫,减少伤员挤压综合症的发生,并将其转移至安全地方,防止事故发展扩大。
基坑监测控制 监测方法
1. 用测斜仪对边坡土体等进行测斜,以了解支护结构、边坡
土体深层的水平位移(即水平挠曲)情况。
2. 采用高精度水准仪对基坑边沿顶部进行沉降观测,以了解施工过程基坑支护结构沉降变形情况。
3. 采用水位量测工具量测基坑周边水位观测井的水位变化,以了解基坑内降水对基坑周边土体环境的影响等。
4. 采用高精度水准仪或全站仪对基坑周边的建筑物沉降、重要管线变形进行观测,以满足对基坑周边环境安全信息的采集和施工反馈的要求。
施工期间加强基坑的监测监控,现埸监测由叶春负责,做好监测记录。监理工程师罗明监视。对点位有变化需立即停止现场的施工,加密观测次数,仔细分析点位的变动原因。采用相应保障措施。
8 文明施工、环境保护保证措施 文明施工措施
1、施工现场设排水设施,保持场内无积水;施工临时道路保持平整、坚实、畅通。
2、现场内的土方、零散碎料和垃圾及时清理、码放,以免影响施工。
3、施工现场的机械、消防、安全、卫生、环保等指定专人负责,并定期检查作好记录。
4、施工现场各种标语牌,字迹书写规范,工整完美,并经常保持清洁完美。
5、料具和预制构件分类码放整齐。码放预制构件和模板的场地要求平整、密实,有排水措施,码放符合规定。
6、施工现场的材料保管,依据材料的性能采取必要的防雨、防潮、防晒、防火、防尘、防破坏等措施。易燃、易爆、易碎品及时入库,专库专管,并设明显标志。
7、对影响社会交通及周围居民出行地段设专人疏导、设立显著的施工警示牌和宣传标语。
8、施工现场设专人洒水降尘,防止扬尘。在施工工地出口设专人对进出场车辆进行全方位清扫,防止车辆带泥上路。 环境保护措施
1加强检查和监控工作
加强对施工现场粉尘、噪声、废气监测和监控工作,与文明施工现场管理一起检查、考核、奖罚。及时采取措施消除粉尘、废气和污水的污染。
2防止大气污染措施
1)土方、渣土等运输时,必须采用密闭式运输车辆。在施工现场出入口设置冲洗车辆的设施,将车辆清理干净,不得将泥沙带出现场。
2)挖土装车不超装,车辆行驶不猛拐,不急刹车,防止洒土,卸土后注意关好车箱门,场区场外安排人清扫洒水,基本上做到不洒土、不扬尘,减少对周围环境污染。
3)施工现场土方集中堆放。
4)遇有四级以上大风天气不得进行土方开挖、转运及其它可能产生扬尘污染的施工。
3植被保护及水土保持
1)在施工期间尽量少破坏路线周围原有的地物、地貌、植被。 2)始终要保持工地的良好排水状态,修建一些有足够泄水断面的临时排水渠道,并与永久排水设施相连接,且不得引起淤积和冲刷。
3)施工过程中被硬化的土地,施工后均用农用铧犁松动并恢复植被。
附件二 土坡稳定性计算书
计算依据:
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法:瑞典条分法; 条分块数:50; 考虑地下水位影响;
基坑外侧水位到坑顶的距离(m):; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):; 放坡参数:
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 1 2 ` 荷载参数:
序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m) 1 局布 1 2 土层参数:
序号 土厚度(m) 土的内摩擦角φ(°) 极限摩擦阻力(kPa) 序号 土厚度(m) 土的内摩擦角φ(°) 1 15 8 2 15 土名称 土的重度γ(kN/m) 粘聚力C(kPa) 饱和重度γsat(kN/m) 土名称 土的重度γ(kN/m) 粘聚力C(kPa) 333填土 18 7 22 粘性土 20 25 极限摩擦阻力(kPa) 序号 土厚度(m) 土的内摩擦角φ(°) 极限摩擦阻力(kPa) 8 3 15 8 饱和重度γsat(kN/m) 土名称 土的重度γ(kN/m) 粘聚力C(kPa) 饱和重度γsat(kN/m) 33322 粉土 25 22 二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:
1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥的要求。
三、计算公式:
Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi 式子中:
Fs --土坡稳定安全系数; ci --土层的粘聚力; li--第i条土条的圆弧长度; γ --土层的计算重度;
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角; φi --土层的内摩擦角; bi --第i条土的宽度; hi --第i条土的平均高度; h1i --第i条土水位以上的高度;
h2i --第i条土水位以下的高度; γ' --第i条土的平均重度的浮重度; q --第i条土条土上的均布荷载;
其中,根据几何关系,求得hi为: hi=(r2-[×bi-l0]2)1/2-[r+l0-×bi]tanα 式子中:
r --土坡滑动圆弧的半径;
l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度; α --土坡与水平面的夹角; h1i的计算公式
h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]} 当h1i ≥ hi 时,取h1i = hi; 当h1i ≤0时,取h1i = 0; h2i的计算公式: h2i = hi-h1i; hw --土坡外地下水位深度; li 的几何关系为:
li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360 θi=90-arccos[(×bi-l0)/r]
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:
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计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 示意图如下:
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第2步 示意图如下:
-------------------------------------------------------------------------------------- 计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m] 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]
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