武隆区游客接待中心地下车库连接通道工程 桥梁涵洞设计说明

武隆区游客接待中心地下车库连接通道工程第四篇桥梁、涵洞SⅠV-1-PAGE1-设计说明1设计依据1.1编制依据（1）《武隆县游客接待中心项目工程地质勘察报告》2016年5月；（2）《武隆区游客接待中心地下车库连接通道工程》方案设计图纸。1.2设计采用的规范（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（2）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）（5）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）（6）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）（7）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）（8）《公路工程技术标准》（JTGB10-2014）（9）《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2015）（10）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）（11）《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)2主要技术标准1、设计安全等级：二级；结构的重要性系数γ0=1.0。2、设计荷载等级：公路－II级3、环境类别：I类环境。4、桥梁坡度：纵坡0%。5、桥梁设计基准期：100年。6、桥梁设计使用年限：30年。7、地震烈度:场地基本地震烈度为6度，动峰加速度为0.05g。8、线形标准：与路线平纵面线性一致。9、净空要求：净高按按3.0m控制。3工程概况及规模3.1通道所在道路工程概况本项目是武隆区游客接待中心地下车库连接通道工程，位于武隆城区北部柏杨路转盘北东侧，地处重庆市武隆区柏杨村，场区北侧为武隆自立发电有限公司苏家河电站，东侧为斜坡旱地，南侧临高速路入口连接道苏家河大桥，西侧邻柏杨路，包茂高速以高架桥型式从场区中上部通过，苏家河从场区内由北向南通过。A线K0+000～K0+079.244,全长79.244m，四级公路，设计速度20Km/h，通过1#通道下穿C线。B线K0+000～K0+090.425,全长90.425m，四级公路，设计速度20Km/h，通过2#通道下穿C线。C线K0+000～K0+176.517,为既有老路加宽的辅道，全长176.517m，四级公路，设计速20Km/h。本项目路线主要控制点为：既有老路标高、规划地下车库等。本项目沿线无河流、无铁路。3.2通道工程概况3.2.11#通道箱涵箱涵中心位于新建道路A线里程桩号AK0+069.852，与路线中心线夹角80°。采用5.5m+5m箱涵结构，箱涵全长12.6m，箱涵顶面纵坡0%，箱涵顶面宽18.7m，箱涵顶板厚度0.7m，底板厚度0.7m，竖墙厚0.7m。净空3.0m。3.2.22#通道箱涵箱涵中心位于新建道路B线里程桩号BK0+007.932，与路线中心线夹角59°。采用5.9m+5.4m箱涵结构，箱涵全长13.7m，箱涵顶面纵坡0%，箱涵顶面宽16m，箱涵顶板厚度0.8m，底板厚度0.8m，竖墙厚0.8m。净空3.0m。4沿线地形、地质、地震、气象、水文等自然地理特征及其与公路建设的关系4.1地理位置，地形、地貌拟建工程位于武隆城区北部柏杨路转盘北东侧，地处重庆市武隆柏杨村，场区北侧为武隆自立发电有限公司苏家河电站，东侧为斜坡旱地，南侧临高速路入口连接道苏家河大桥，西侧邻柏杨路，包茂高速以高架桥型式从场区中上部通过，苏家河从场区内由北向南通过。场地地貌单元属剥蚀沟谷斜坡地貌，地势总体呈两边高中间低的凹字地形，中间溪沟呈北高南低，高点高程260m左右，低点高程216m左右，相对高差约44m。拟建场地东侧斜坡基本为原始斜坡地貌，地形坡度一般19～28度，局部岩质陡坎坡角45～53度；西侧被城区建设抛填的回填土覆盖，地形坡度一般度20～30度，局部人工开挖支挡后陡坎呈台阶状分布，其中西南侧正在进行武隆隧道建设。总体而言，拟建场地地形地貌中等复杂。场区位于武隆主城区，场区内及周边道路较多，交通便利。4.2沿线工程地质评价4.2.1场地稳定性与建筑适宜性评价根据钻探揭露及地表地质测绘，场区及附近周边地段无断层通过，未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象;在本次勘探深度范围内未发现地下岩溶空洞、墓穴等对工程不利的埋藏物;下伏基岩以泥质粉砂岩和砂岩为主，局部为泥岩和灰岩，基岩连续稳定;场平后红线周边及场区内有人工边坡形成，当对人工边坡有效支护、对苏家河作排水箱涵或护岸整治处理后场地整体稳定；对场内素填土进行压实处理后地基稳定，基本适宜拟建物建筑。4.2.2地震效应评价根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A中的规定，该场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组为一组，拟建场地设计基本地震加速度值取0.05g。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）6.05条、6.011条、6.012条规定，本工程拟建建筑游客广场为人流量较大的多层商业建筑，抗震设防类别为重点设防类，为乙类，应提高一度加强建筑物的抗震措施；城市广场为两层商业建筑，抗震设防类别为标准设防类，即属丙类。按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.1.3条中有关规定，场区岩土层剪切波速根据本次测试成果确定，素填土剪切波速（VS）平均值取122m/s，属软弱土；粉质粘土剪切波速取（VS）238m/s，属中软土；下伏基岩（泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、灰岩）属稳定岩石，强风化泥岩剪切波速取550m/s，强风化泥质粉砂岩剪切波速4.2.3岩土地震稳定性评价据钻探揭示拟建场地存在素填土、粉质粘土，零星分布少量中砂，拟建场地抗震设防烈度为6度区，不用考虑砂土液化问题；而基坑边坡为土质和岩质边坡，土质边坡由素填土组成，岩质边坡由泥岩、泥质粉砂岩、砂岩和灰岩组成，当未支挡时在地震作用下边坡不稳定易滑塌或滑动，建议及时支挡；在填土地段当未压实处理时，在地震作用下填土易产生震陷变形，建议对填土进行压实处理。4.2.4边坡稳定性分析评价场地现状为溪沟两侧斜坡，其中西侧斜坡为周边工程施工人工抛填形成的人工填方边坡，东侧为自然斜坡，坡脚为岩质陡坎。按场平标高开挖整平后，由于各负楼设计标高不同，主要要东西两侧地下建筑物间形成21条基坑边坡。其中土质基坑边坡最大高度9.8m，岩土混合基坑边坡最大高度17.5m，均属超限基坑边坡。4.3地层岩性第四系崩坡积层（Q4col+dl）和第四系冲洪积层（Q4al+pl），①局部大于1m，呈棱角状，均匀性较差。该填土为场平时人工回填而成，系自然抛填，未经压实处理，回填时间约2年。ZY4等50个钻孔中有揭露，揭露厚度0.8（ZY49）～22.8m（ZY86），平均厚度9.42m。②第四系崩坡积层（Q4ol+dl）粉质粘土：场区内ZY1等60个钻孔中有揭露，揭露厚度0.20（ZY71）～10.70m（ZY69），平均厚度3.70m。=3\*GB3③第四系冲洪积层（Q4al+pl）中砂：场区内，ZY16等9个钻孔中有揭露，揭露厚度0.30（ZY70）～1.40m（ZY44），平均厚度0.67m。=4\*GB3④侏罗系下统组（J1z）泥岩：紫红色，泥质结构，厚层状构造，主要矿物成份为粘土矿物，泥质胶结，局部砂质含量较重，质软。泥岩接近地表风化较强，风化裂隙发育，局部充填粘土，岩芯多呈碎块状和短柱状；中等风化泥岩裂隙较发育，面较平直，呈锈黄色，闭合状，岩体较完整，岩芯呈柱状，少量短柱状，ZY1等34个钻孔有揭露，揭露分层厚度0.55（ZY240）～18.00m（ZY223），平均分层厚度6.74m。泥质粉砂岩：灰色、灰绿色，粉砂质结构，厚层状构造，矿物成份主要为石英、长石，局部含泥质团块，泥质胶结。接近地表风化较强，风化裂隙发育，局部充填粘土，岩芯多呈碎块状和短柱状；中等风化泥质粉砂岩裂隙较发育，面较平直，呈锈黄色，闭合状，岩体较完整，岩芯呈柱状，少量短柱状，ZY1等78个钻孔有揭露，揭露分层厚度0.6（ZY74）～23.60m（ZY71），平均分层厚度9.88m。砂岩：灰色、灰白色，风化后呈黄灰色，中～细粒结构，中～厚层状构造，钙泥质胶结，矿物成份主要为石英、长石。砂岩裂隙较发育，面粗糙，铁锰质渲染，裂面呈锈黄色、闭合状，岩体较完整，岩芯呈柱状、短柱状。ZY3等31个钻孔有揭露，揭露分层厚度0.8（ZY30）～19.38m（ZY13），平均分层厚度9.04m。灰岩：灰色、深灰岩，隐晶质结构，中～厚层状构造，钙质胶结，主要由方解石等碳酸盐组成。质较硬，岩溶裂隙不发育，岩体较完整，岩芯呈柱状、短柱状。ZY1等35个钻孔有揭露，揭露分层厚度1.30（ZY10）～13.30m（ZY51），平均分层厚度4.95m。4.4地质构造场地地质构造位于青杠向斜南西端北西翼，呈单斜产出，岩层产状为120°22°。层间裂隙局部发育一般，裂面平直，可见褐色铁锰质氧化膜浸染和少量的泥质充填，岩层层面(砂岩与泥岩接触面)结构面结合差，为硬性结构面，强风化岩层层面结合极差，为软弱结构面。场区内无断层通过，地质构造较简单。场区基岩中主要发育两组裂隙：①L1裂隙产状280°58°，裂隙面较平直，延伸长度2～5m，多闭合，少数微张，多呈锈黄色，局部充填少量黄色粘土，结合程度差，为硬性结构面，裂隙间距0.7～2.0m；②L2裂隙产状345°68°，裂面较平直～弯曲，延伸长度2.0～5.0m，多闭合，少数微张，多呈锈黄色，局部充填少量黄色粘土，结合程度差，为硬性结构面，裂隙间距大于1m。4.5水文地质条件场地水文地质条件总体较简单，场地地形处于斜坡沟谷地带，总体东西两侧高,中间低,中部溪沟由北向南倾斜,东西两侧斜坡地形坡度20～30º，局部为陡坎，地表排水条件较好，地表水进入中部溪沟后由北向南排泄，汇入乌江。据查访，苏家河勘察期水位最高点标高231.0m，水位最低点标高216.6m，坡降率4.1%，据周边常驻居民调查访问得知，苏家河最高洪水水位高于现状水位约2m，低于拟建场地最低整平标高234.10m，地表水对拟建场地影响程度小，但对场地基础施工影响较大，溪沟边桩基施工时会有地表水浸入。苏家河水量大小受场区地表水和地下水的补给。勘察区地层具有土层与下伏基岩的双层结构，地下水按其赋存特征及水理性质可分为松散土体孔隙水和基岩裂隙水两类。松散土体孔隙水赋存于上部的素填土、粉质粘土层及中砂中,素填土及中砂渗水性较强。东西两侧斜坡地段主要接受大气降雨的补给，沿孔隙或基岩面径流，向中部侧低洼处排泄，为上层滞水，具有补给排泄途径短、排泄量小、随补随排的特点。中部苏家河一带，场地地下水接受河水的补给，水量丰富，为孔隙潜水。基岩裂隙水主要赋存于区内侏罗系强风化带和中等风化带基岩裂隙中,泥岩属相对隔水层,泥质粉砂岩、砂岩和灰岩属相对含水层，强风化基岩裂隙较发育，裂隙水赋存条件稍差,存在风化带网状裂隙水和构造裂隙水。通过对钻探水位观测分析，勘察期间东西两侧斜坡上钻孔勘探深度基岩内地下水不丰富，水量贫乏，地下水埋藏深。若在雨季施工，地表水易沿土体孔隙和基岩裂隙渗入场地内，形成临时性滞水；应加强排水工作。溪沟中钻孔水位基本与溪沟水位一致，水位高低受地表水体影响，水量丰富，对基础施工影响较大。建议在旱季进行基础施工，并应采取排水、降水措施。根据场地环境地质条件参考《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）附录G判定：该拟建场地环境类型为Ⅲ类，依据测试成果及当地经验判定，地下水和土层对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢结构和钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。4.6不良地质现象未发现拟建场区及附近有断层、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象;在本次勘探深度范围内未发现地下空洞、墓穴等对工程不利的埋藏物。场地有灰岩揭露，但多以夹层或透镜体形式零星分布，且场地层属侏罗系地层，不属于岩溶发育区。根据地面调查及钻探揭露，场地内地面未见岩溶塌陷，基岩面高差小于2m，125个钻孔中无钻孔揭露有岩溶发育，钻孔见洞率0%，参考《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表6.6.2判定，场地岩溶发育程度为微发育。4.7气象、水文勘察路段区属亚热带季风湿润气候，气候特点是冬季暖和，极少霜冻，多雾，日照时数少；盛夏时间长，多连晴高温和伏旱；春季回暖早，但不稳定，冷空气活动频繁，常有低温阴雨天气出现。初夏及三秋期间多连阴雨。多年平均气温17.4℃，最高气温月为7、8两月，8月平均气温27.5℃，极端最高气温为41.7℃（2006年8月12日），最低气温-3.5℃（1971年1月29日），月平均气温都在6.6℃，四季宜耕。多年平均降水量多在1001.9mm，年最小降水量为苏家河从勘察区中部由北向南通过，过勘察区段宽7～42m，水深0.5m左右，为常年性地表水体，据现场调查，工作区流经段现状水位最高点标高231.0m，水位最低点标高216.6m，坡降率4.1%，据周边常驻居民调查访问得知，苏家河最高洪水水位高于现状水位约2m，由于溪沟从拟建场地中部通过，地表水对拟建场地基础施工影响较大。4.8结论及建议4.8.1结论1）根据钻探揭露及地表地质测绘，场区及附近周边地段无断层通过，未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象;在本次勘探深度范围内未发现地下岩溶空洞、墓穴等对工程不利的埋藏物;下伏基岩以泥质粉砂岩和砂岩为主，局部为泥岩和灰岩，基岩连续稳定;场平后红线周边及场区内有人工边坡形成，当对人工边坡有效支护、对苏家河作排水箱涵或护岸整治处理后场地整体稳定；对场内素填土进行压实处理后地基稳定，基本适宜拟建物建筑。2）拟建工程位于武隆城区北部柏杨路转盘北东侧，地处重庆市武隆县柏杨村，场区北侧为武隆县自立发电有限公司苏家河电站，东侧为斜坡旱地，南侧临高速路入口连接道苏家河大桥，西侧邻柏杨路，包茂高速以高架桥型式从场区中上部通过，苏家河从场区内由北向南通过。工程红线内民房属折迁对象，对此无影响，拟建工程对西侧柏杨路、西南侧现有隧道和在建隧道、北侧苏家河电站厂房及设施、下部苏家河影响大，建议作好基坑边坡支挡工作、采用合适的基础开挖方式，对溪沟作排水箱涵或护岸整治处理，作好高速路侧档防护，并加强监测工作。3）场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组为一组，拟建场地设计基本地震加速度值取0.05g。游客广场抗震设防类别为重点设防类，应提高一度加强建筑物的抗震措施，城市广场抗震设防类别为标准设防类，场平后场地类别划分详见本报告表4.1.1。4）各拟建物基础持力层及基础型式建议详见本报告表5.4.2。采用桩基础时，由于人工填土结构松散，施工中易塌孔，建议采用机械钻孔灌注桩。本场地属丘陵斜坡沟谷地貌，两侧斜坡坡度较大，机械钻孔施工条件较差。根据渝建发2010【162】文规定，受施工技术、场地条件、大断面桩型限制，不宜采用机械成孔施工工艺的建设工程，经建设单位会同勘察、设计、施工、监理等参建单位组织专家充分论证通过后，可考虑采用人工挖孔灌注桩。采用浅基础，施工时建议放坡开挖，基础侧壁应采取临时支护措施，确保施工安全。5）拟建场地邻近周边无工业厂矿，目前未发现可疑工业污染源。素填土为多年人工整平填土，未受污染。根据场地环境地质条件按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）附录G判定：该拟建场地环境类型为Ⅲ类，依据当地经验判定，地下水和土层对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢结构和钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。4.8.2建议1）基坑边坡应严格按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）及勘察设计要求进行施工。边坡施工建议采用分段跳槽、自上而下、及时支护的逆作法施工，边坡工程宜采用动态设计，信息施工法。建议施工期及竣工后对周边环境边坡设置相应的变形观测点进行变形监测。2）基础施工应注意清底，及时清除桩孔中的沉渣，并及时封闭桩底。浅基础施工时，建议采用放坡开挖，临时坡率见表3.4取值说明。3）苏家河勘察期水位最高点标高231.0m，水位最低点标高216.6m，坡降率4.1%，最高洪水水位高于现状水位约2m，低于拟建场地最低整平标高234.10m，地表水对拟建场地影响程度小，但对场地基础施工影响较大。但由于基坑开挖和基坑侧壁回填的影响，地表水和雨水会大量渗入地下室侧壁和底板下，将对基坑地下室造成侧压力和扬压力，宜考虑水压力对地下室的影响，建议加强对地下室的防水防渗措施。4）建议施工应作好场区地表水的疏排工作，减少地下水对基础施工的影响，施工时宜配备一定的抽水设备以便排水。同时基础施工中相邻桩底高差应满足相关规范的规定。5）场区零坪以下土层和挡墙后回填土均应分层夯实，压实系数（λc）应达到0.94。6）建议应建议加强施工验槽工作，如出现有异常情况，及时通知我院与设计人员共同处理。5主要材料及质量要求：5.1混凝土混凝土应采用高品质的强度等级为52.5和42.5的硅酸盐水泥，所用砂、石料、水的技术质量必须符合有关条文规定。混凝土粗骨料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产的坚硬碎石，最大粒径不宜超过2cm。混凝土细骨料应采用中粗砂，不得采用细砂，不宜采用机制砂。混凝土的抗压、抗拉强度及弹性模量等指标必须满足相应强度等级的混凝土的要求。5.1.1耐久性基本要求为提高结构耐久性，混凝土须满足以下基本要求：最大水灰比0.55，最小水泥用量为300kg/m3，最大氯离子含量为0.20%，最大碱含量3kg/m3。5.1.2混凝土外加剂建议拌制混凝土过程中掺入适量的混凝土外加剂，如减水剂、防水剂等，但混凝土拌和中应慎用早强剂。外加剂的掺用必须符合国家标准《混凝土外加剂》（GB8076-2008）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的规定。外加剂的掺用必须以严格的实验为基础，满足规定的各项技术指标，确保外加剂的掺用不会影响混凝土的强度等级。5.1.3主体结构采用混凝土强度等级1.框架身采用C30混凝土；2.基础垫层采用C20混凝土。5.2普通钢筋及钢材5.2.1钢筋及接头连接设计普通钢筋采用HRB400、HPB300，抗拉设计强度分别为330MPa、250MPa。主要受力钢筋采用HRB400。钢筋的主要技术性能必须符合国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2-2018）、《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1-2017）的有关规定。钢筋接头宜采用焊接接头和钢筋机械连接接头。HPB300钢筋直径<12mm，钢筋接头建议采用闪光接触对焊，条件不具备时采用电弧焊；HRB400带肋钢筋直径>16mm时，接头建议采用机械连接，接头等级为I级，接头应符合《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2016）的规定。5.2.2钢材及焊接设计用钢材的技术性能必须符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)和《桥梁用结构钢》（GB/T714-2015）的规定。焊接钢材应满足可焊性要求。钢结构焊接材料应按如下要求采用：（1）焊接材料应结合焊接工艺，通过焊接工艺评定试验进行选择，保证焊缝性能不低于母材，工艺简单，焊接变形小；焊条应采用低氢型焊条，焊丝应采用药芯焊丝；相关材料均应符合相应的国标要求。（2）CO2气体保护焊的气体纯度应大于99.5%。6设计原则及技术标准6.1布置原则箱涵设计遵循“安全可靠、适用耐久、经济合理、和谐美观”的方针。6.2布置形式6.2.11#通道箱涵箱涵中心位于新建道路里程桩号AK0+069.852，与路线中心线夹角80°。采用5.5m+5m箱涵结构，箱涵全长12.6m，箱涵顶面纵坡0%，箱涵顶面宽18.7m，于通道中间设计一道沉降缝。箱涵顶板厚度0.7m，底板厚度0.7m，竖墙厚0.7m。顶板与竖墙倒角为1.0mx0.5m，底板与竖墙倒角为0.25mx0.25m，最小净空3.0m。通道内采用10cm沥青混凝土+（70~90cm）5%水泥稳定碎石，纵坡及横坡以道路设计为准。采用支架现浇施工。通道身采用聚氨脂防水涂料+氯化聚乙烯防水卷材进行防水处理，于沉降缝处设置中埋式钢边橡胶止水带+聚苯板+嵌缝材料（双组份聚硫密封胶）进行防水处理。通道箱涵头与其他结构物之间采用仰斜式挡墙过渡接顺，工程量计入挡墙工程量部分。6.2.22#通道箱涵箱涵中心位于新建道路里程桩号BK0+007.932，与路线中心线夹角59°。采用5.9m+5.4m箱涵结构，箱涵全长13.7m，箱涵顶面纵坡0%，箱涵顶面宽16m，于通道中间设计一道沉降缝。箱涵顶板厚度0.8m，底板厚度0.8m，竖墙厚0.8m。顶板与竖墙倒角为1.0mx0.5m，底板与竖墙倒角为0.25mx0.25m，最小净空3.0m。通道内采用10cm沥青混凝土+（70~225cm）5%水泥稳定碎石，纵坡及横坡以道路设计为准。采用支架现浇施工。通道身采用聚氨脂防水涂料+氯化聚乙烯防水卷材进行防水处理，于沉降缝处设置中埋式钢