煤焦公司机修车间不稳定边坡治理工程初步设计方案.doc

*县*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡治理工程初步设计 山西省第二地质工程勘察院二O一二年三月目 录1前言11.1任务来源11.2 目的与任务11.3 编制依据11.4 设计内容21.5 工程投资概算22 工作区地质环境条件与不稳定边坡发育特征32.1工作区地质环境条件32.1.1地理位置32.1.2自然概况32.2不稳定边坡发育特征32.2.1边坡体现状32.2.2不稳定边坡危险性预测43 不稳定边坡治理工程设计53.1 治理原则53.2 治理工程设计54 项目资金预算84.1 概述84.2 编制依据84.2 取费标准94.3 预算结果11附图:1、*县*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡治理工程布置图2、*县*煤焦有限责任公司机修车间边坡-地质剖面图3、*县*煤焦有限责任公司机修车间边坡地质剖面图4、*县*煤焦有限责任公司机修车间边坡地质剖面图5、*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡治理设计图6、挡土墙设计图7、框架锚杆设计图（一）8、框架锚杆设计图（二）9、边沟截水沟急流槽设计图10、边沟盖板设计图附件： 挡墙计算书1前言1.1任务来源*县*煤焦有限责任公司（胡村矿区）机修车间场地拓宽，对东北侧沟邦边坡坡脚进行了开挖，导致边坡失稳，局部发生小型滑动。为确保边坡稳定，受矿方委托，我院对该不稳定边坡体进行现场勘查及地形测量，并编制*县*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡治理工程初步设计。1.2 目的与任务（1）目的：通过对*煤焦有限责任公司（胡村矿区）厂区内机修车间人工不稳定边坡进行治理工程初步设计，为治理工程的实施提供技术依据，避免人工边坡发生崩塌、滑坡地质灾害，保障矿区机修车间的正常建设和运营。（2）任务：1野外地质测绘、工程测量；2依据相关的现行技术规范，对不稳定边坡进行治理设计；3初步确定边坡治理工程量，并进行资金概算。1.3 编制依据本报告编制的主要依据有：1）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；2）滑坡防治工程设计与施工技术规范（GB5002-2001）。1.4 设计内容根据实地调查，为保护矿区机修车间的正常建设和运营，对因人工开挖引起的边坡失稳进行工程治理，避免边坡发生崩塌、滑坡地质灾害对工程建设造成危害。具体内容为：1、对不稳定边坡体进行刷方减载2、在坡脚修建砌石挡土墙3、对坡面进行框架锚杆防护4、坡面植草5、截排水设计1.5 工程投资概算*县*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡治理工程施工总投资概算金额606885元，资金来源由企业自筹。72 工作区地质环境条件与不稳定边坡发育特征2.1工作区地质环境条件2.1.1地理位置*县*煤焦有限责任公司（胡村矿区）位于*县城东北部约10km的胡村境内，进厂公路与309国道相连，交通便利。2.1.2自然概况工作区位于鄂河以北，胡村境内，地貌上属剥蚀构造中低山地形地貌碎屑岩类山区。本区属暖温带季风型大陆性干旱一半干旱气候。多年平均气温9.9，一月份最冷，平均-4.6，极端最低值-21。夏秋季7月份最热，平均气温22.1，极端最高值可达35。多年平均降水量570mm,最大年降水量828.9mm（1958年），最少年降水量310.9mm。汛期（6-9）月降水量占到全年降水量的82%。每年11月上中旬开始结冰，次年3月解冻，最大冻土深度75cm，无霜期170天左右。工作区所处沟谷为干沟，平时无水，汛期有短暂水流经过。本区地震动峰值加速度为0.10g，反应谱周期特征为0.40s，地震基本裂度为度。2.2不稳定边坡发育特征*县*煤焦有限责任公司（胡村矿区）机修车间场地拓宽，对东北侧沟邦边坡坡脚进行了开挖，导致边坡失稳，局部发生小型滑动。2.2.1边坡体现状根据野外实地踏勘，机修车间拓宽场地，开挖形成的人工边坡长55m，开挖高度1015m，坡度约5060，原始边坡约30左右。根据开挖面可知，坡体表层松散坡积覆盖层薄，其下岩性主要为二叠系砂岩、页岩互层，产状605，略逆向。边坡体岩性由上及下叙述如下：松散坡积物，厚0.20.5m；薄层砂岩，厚约0.5m，裂缝发育，岩体破碎；厚层砂岩，厚约2.0m，结构完整；薄层砂质页岩、砂岩互层，厚约2.0m；厚层砂岩，厚约4.0m，结构完整；厚层泥质页岩，厚约05m。边坡体上出露两处泉眼，一处标高1140m，另一处标高1130m。泉点周围修建有蓄水池。由于坡脚开挖，导致出露较低的泉眼蓄水池开裂，泉水泄露。见照片1、照片2。照片1 边坡体北段 照片2 边坡体南段2.2.2不稳定边坡危险性预测根据外业地质调绘，机修车间拓展场地形成的人工边坡已出现明显的不稳定特征，坡脚临空，岩体开裂，并且南侧坡体已出现滑动迹象，预测未来受振动、降雨及坡体泉水渗透影响，该不稳定边坡发生崩塌、滑坡的可能性较大，将威胁位于坡脚的机修车间的安全建设和运营，急需治理。3 不稳定边坡治理工程设计为防止机修车间不稳定边坡发生崩塌、滑坡地质灾害，保障矿区的正常建设和运营，需对因开挖形成的高边坡采取必要的防护措施。3.1 治理原则1、保障矿区的正常建设和运营，避免矿区在建设和运营过程中遭受高边坡崩塌、滑坡地质灾害；2、因地制宜，综合治理；3、预防为主、统筹规划、突出重点、分步实施。3.2 治理工程设计根据调查，人工边坡整体稳定性较差，且坡体表层风化、裂隙发育，易发生崩塌、滑坡地质灾害，针对坡面实际情况，拟定采用工程治理和生物防护相结合的防治方案，具体为坡脚修建挡墙、坡面采用锚杆框架植草、设置相应的截排水设施等治理方案。工程布置详见*县*煤焦有限责任公司机修车间不稳定边坡工程布置图，具体的治理工程设计详见治理设计图。因人工开挖、边坡失稳导致坡腰泉水蓄水池墙体开裂，泉水外泄，形成点状排泄，施工前先加固泉水蓄水池，坡脚挡土墙按设计预留泄水孔，将岩体内渗水通过泄水孔排入坡脚边沟内。治理工程数量详见表3-1、3-2。边坡治理工程数量表(削坡、挡土墙、框架)表3-1序号处治断面工程名称长度(m)工 程 数 量挡土墙框架锚杆削坡挖方备注M7.5砂浆MU30片石(m3)开挖石方(m3)PVC滤水管(m)碎 石反滤层(m3)防 渗土工布(m2)沥青麻筋(m2)C30砼（m3）基础M7.5MU30（m3）开挖石方（m3） 16钢筋（T） 8钢筋（T） 16锚杆（T） 6.5支架钢筋（T）M30砂浆(m3)普土(m3)硬土(m3)软石(m3)次坚石(m3)1234567891011121314151617181920212223111挡土墙+框架锚杆20236.1 116.0 25.8 0.1 7.6 6.4 11.4 5.1 7.5 1.201 0.351 0.278 0.008 0.2 0 70 710 含北侧坡体222挡土墙+框架锚杆40472.2 232.0 51.6 0.2 15.1 12.8 18.0 10.2 14.1 1.896 0.554 0.445 0.013 0.3 140 280 980 333挡土墙20236.1 116.0 25.8 0.1 7.6 6.4 100 含南侧坡体456合 计80944.4 464.0 103.2 0.4 30.2 25.7 29.4 15.3 21.6 3.097 0.905 0.724 0.021 0.5 140 350 1790 边坡处治工程数量表(排水、绿化工程) 表3-2序号处治断面工程名称长度(m)工 程 数 量绿化工程排水工程备 注坡脚粘土、种植 土(m3)坡脚绿化(m2)框架间粘土、种植土(m3)框架间绿 化(m2)坡面植草绿 化(m2)平台粘土、种植土(m3)平台绿化(m2)C20现浇砼(m3)M7.5砂浆砌MU30片石(m3)开挖石方(m3)PVC滤水管(m)砂砾垫层(m3)防渗土工布(m2)边沟盖板12钢筋(t)C30砼(m3)1234567891011121314151617181920111边沟208.6 8.8 1.7 0.115 0.8 222边沟4017.1 17.6 3.3 0.229 1.5 333边沟208.6 8.8 1.7 0.115 0.8 4小计8034.2 35.2 6.7 0.459 3.1 5611平台截水沟2017.0 13.3 722平台截水沟4078.0 63.0 833平台截水沟2017.0 13.3 9小计80112.0 89.6 1011截水沟11065.1 120.1 311.0 121311绿化工程202.3 9.0 45.4 226.9 10.5 42.0 1422绿化工程404.5 18.0 70.6 352.9 503.2 42.0 168.0 1533绿化工程202.3 9.0 0.0 0.0 170.0 10.5 42.0 16小计809.0 36.0 116.0 579.8 673.2 63.0 252.0 1727合计排水工程190211.3 244.9 6.7 0.0 311.0 0.459 3.1 28绿化工程809.0 36.0 116.0 579.8 673.2 63.0 252.0 4 项目资金预算4.1 概述*煤焦有限公司机修车间不稳定边坡工程施工图设计，路线总长0.55km。4.2 编制依据1、交通部公路工程基本建设项目概算预算编制办法（JTG B06-2007）（以下简称部编办）； 2、交通部公路工程预算定额（JTG/T B06-02-2007）；3、交通部公路工程机械台班费用定额（JTG/T B06-03-2007）；4、山西省交通厅晋交公字2008345号文印发山西省交通厅执行交通部颁公路工程基本建设项目概算预算编制办法补充规定（试行）的通知（以下简称补充规定）；5、财政部、国家发改委、交通运输部、监察部、审计署5部委文件财综200884号关于公布取消公路养路费等涉及交通和车辆收费项目的通知；6、财政部、国家发改委财综200878号关于公布取消和停止征收100项行政事业性收费项目的通知；7、国家计委、国家经贸委计价格200298号文关于转发国家计委关于停止收取供电(配)电工程贴费等有关问题的通知；8、中华人民共和国交通运输部公告2011第83号关于公路工程基本建设项目概算预算编制办法局部修订的公告；9、*煤焦有限公司机修车间不稳定边坡工程施工图设计文件。4.2 取费标准1、人工费：按补充规定的人工及机械工工资43.5元/工日计；2、材料费：外购材料原价参照近期山西省公路工程造价管理信息发布的价格及市场调查价格综合确定，地方材料价格按沿线料场调查价格综合确定，材料运杂费按补充规定计（详见下表）； 施工单位自办汽车运输运价表表4-1全程运距（L）L55L155L305L505L100L100元/t15km每增运1km（元/tkm）运价地方材料6.00.650.600.550.500.45外购材料13.0沥青、燃料等19.0 注：运价中含装卸费；外购材料：除沥青、燃料、爆破材料之外的全部外购材料；沥青、燃料等：指沥青、燃料（汽油、柴油、重油）爆破材料（炸药、雷管、导火索等）3、施工机械使用费：按交通部交公路发公路工程机械台班费用定额（JTG/T B06-03-2007）及补充规定计算；并据财综200878号规定，不计公路养路费；4、其他工程费：冬季施工增加费中的高级路面（含商品砼），按部编办规定的其他路面费率计算；工地转移里程按补充规定规定的100公里计算，其余均按部编办和补充规定的规定计；施工标准化与安全设施、临时设施是根据交通运输部公告2011第83号文进行调整。5、规费：按部编办和补充规定的规定计； 规费费率表（） 表4-2规费名称养老保险费失业保险费医疗保险费住房公积金工伤保险费费率2026.78.516、企业管理费：主副食运费补贴综合里程按补充规定规定的20公里计算，其余均按部编办和补充规定规定计；7、利润、税金综合费率分别采用7%、3.41%；8、办公及生活用家具购置费：按部编办规定的高速路5800元/公里计；9、建设项目管理费：建设单位（业主）管理费以全线建安费（山西基价）为基数，按部编办的累进办法计算费率（3.48%），竣（交）工验收试验检测费按部编办规定的12000元/km计算，工程监理费、设计文件审查费按部编办和补充规定的规定计算；工程质量监督费、工程定额测定费:据财政部、国家发改委财综200878号规定，不计此项费用；11、建设项目前期工作费按建筑安装工程费的4%计列。12、供电贴费、大型专用机械设备购置费、施工机构迁移费、固定资产投资方向调节税均不计列；13、预备费按部编办规定的3%计列。14、公路交工前养护费按全线里程及平均养护月数，按补充规定中规定,以下列标准计算，并另按路面工程类别计算其他工程费和间接费。 公路交工前养护费指标 表4-3公路等级平均养护月数月养护工日（工日/km）备注新改建大中修高速、一级4150路基、路面工程分别编制概预算的，平均养护月数，分别按60%和40计算。二、三级2130四级及农村公路10.5204.3 预算结果*煤焦有限公司机修车间不稳定边坡治理工程预算基本造价为60.6885万元。详见表4-4、表4-5。12 总预算表 表4-4项目节细目工程或费用名称单位数量预算金额（元）技术经济指标各项费用比例(%)备注第一部分 建筑安装工程费公路公里0.0805386876733587.5088.76 二路基工程m3149.3005111723423.7984.23 1平台截水沟m3/m112.000/80.00045681407.87/571.01 2浆砌片石边沟m3/m37.300 / 80.00019736529.12/246.70 3框架锚杆m329.400677892305.75 1框架立方米29.400518981765.24 2锚杆kg724.0001589121.95 4挡土墙m3944.400301573319.33 5削坡挖方m32140.0007639335.70 1挖土方m3140.000195813.99 2挖石方m32140.0004932423.05 3石方运输m32140.0002511111.73 八绿化及环境保护工程m21541.0002751517.864.53 1种植土m3188.000470025.00 2扦插紫穗槐m21541.0002281414.80 第二部分 设备及工具、器具购置费公路公里0.0804645800.000.08 三办公及生活用家具购置公路公里0.0804645800.000.08 第三部分 工程建设其他费用公路公里0.08050058625725.008.25 二建设项目管理费公路公里0.08028511356387.504.70 1建设单位管理费公路公里0.08016373204662.50 2工程监理费公路公里0.08011762147025.00 3设计文件审查费公路公里0.0803764700.00 4竣（交）工验收试验检测费公路公里0.080 四建设项目前期工作费公路公里0.08021547269337.503.55 第一、二、三部分费用合计公路公里0.0805892097365112.5097.09 预备费元176762.91 一1.价差预备费元 二2.基本预备费元176762.91 新增加费用项目(不作预备费基数)公路公里0.080 预算总金额（不含利息）元606885100.00 预算总金额元606885100.00 其中：回收金额元 公路基本造价公路公里0.0806068857586062.50100.00 建筑安装工程费计算表 表4-5序号工程名称单位工程量直接费（元）间接费（元）利润(元)费率7.0%税金(元)综合税率3.41%建筑安装工程费直接工程费其他工程费合计合计(元)单价（元）人工费材料费机械使用费合计1234567891011121314151平台截水沟m3/m112.00010941234253436617963616257652248150645681407.862浆砌片石边沟m3/m37.300473099711781487976515644245498665119736529.103框架立方米29.400850930302109039901228742189497230271711518981765.254锚杆kg724.000213654204810123667161308214338525241589121.955挡土墙m3944.400724271554592278861182823971437849140669945301573319.336挖土方m3140.00064159616604917097411165195813.997挖石方m32140.0006030801725937399841367413513762258416264932423.058石方运输m32140.00022010220103992240947014048282511111.739种植土m3188.000286211287319030631257226155470025.0010扦插紫穗槐m21541.00073744432431316118101317131369312387522281414.80 各项费用合计公路公里0.08011507323702659945412044204104324546172826741177635386876733583.75挡墙计算书重力式挡土墙验算执行标准：公路计算项目： 重力式挡土墙 1计算时间：2012-03-22 11:53:10 星期四-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.800(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.500 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙踵台阶b3: 0.300(m) 墙踵台阶h3: 0.500(m) 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.800 墙身砌体容许压应力: 1000.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 140.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 90.000(kPa) 材料抗压极限强度: 3.000(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数s: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 40.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 23.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 22.000(度) 地基土容重: 23.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 250.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.550 地基土类型: 岩石地基 地基土内摩擦角: 50.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 5 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 2.200 0.000 0 2 6.000 8.000 0 3 3.000 0.000 0 4 10.000 10.000 0 5 12.420 2.266 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)=第 1 种情况: 组合1= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 0.900 2. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数 = 1.000 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 = 土压力计算 计算高度为 7.019(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 44.223(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 44.223(度) Ea=147.053(kN) Ex=145.634(kN) Ey=20.374(kN) 作用点高度 Zy=1.799(m) 墙身截面积 = 11.805(m2) 重量 = 271.509 (kN)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.550 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 11.310 (度) Wn = 266.237(kN) En = 48.539(kN) Wt = 53.247(kN) Et = 138.811(kN) 滑移力= 85.563(kN) 抗滑力= 173.127(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.023 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 109.661(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 145.634(kN) 抗滑力= 251.764(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.729 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.469 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 3.045 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.280 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 186.447(kN-m) 抗倾覆力矩= 732.354(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.928 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 411.844(kN-m) 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 314.776(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=545.907(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.212 (m) 偏心距 e = -0.128(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.734(m) 基底压应力: 趾部=74.547 踵部=121.430(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 121.430 / 74.547 = 1.629 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.128 = 0.200*3.212 = 0.642(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=74.547 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=121.430 = 325.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=97.988 = 250.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 10.813(m2) 重量 = 248.688 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.503 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.045 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.280 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 269.061(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=497.982(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.851(m) 截面宽度 B = 3.150 (m) 偏心距 e1 = -0.276(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.276 = 0.250*3.150 = 0.788(m) 截面上压应力: 面坡=40.542 背坡=130.290(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 130.290 = 1000.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 12.067 = 90.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 244.192(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.916 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.150(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数f = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 0.990 计算强度时: