边坡工程施工图设计总说明

PAGE边坡工程施工图设计总说明PAGEPAGE21、工程项目概述二号路起点接在建五号路，向南延伸，沿途穿越鲁能外滩1~4号地块，终点接在建五号路，二号路全长854.871m，其中K0+589~K0+800段为隧道段。道路两侧为鲁能拟建小区建筑，道路标准路幅宽度26m，其中单侧人行道宽度5.5m，单侧车行道宽度为7.5m，道路全线均为双向四车道，设计车速30km/h。道路桩号K0+320~K0+600段左侧由鲁能星城外滩地块同步实施，本工程设计不含此段边坡支护。边坡工程设计参数表边坡名称边坡位置使用年限边坡性质安全等级重要性系数边坡类型边坡高度破坏后果1#边坡K0+400~K0+575右侧2年临时边坡二级1.0岩土混合边坡、土质边坡（挖方）H≤14.0m严重2#边坡K0+800~K0+825左侧2年临时边坡一级1.1岩质边坡H≤34.0m很严重2、工程地质条件2.1场地位置及地形地貌勘察区位于重庆市江北区海尔路附近，有公路通到场地，交通条件较好。勘察区地处丘陵区，属构造剥蚀浅丘地貌。地形起伏大，道路穿越许多个斜坡和沟谷，斜坡坡度一般10~38°，局部也有呈陡坎状，中部坡度大，顶部和底部坡度相对较小，一般高差10~30m。本次勘察场地范围内勘探点最高高程299.68m（ZY107），最低高程219.48m（ZY29），相对高差为80.20m。场地地貌属丘陵斜坡地貌。2.2气象、水文2.2.1气象勘测区属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛。具冬暖春早，夏热秋凉，秋雨连绵，无霜期长特点。多年平均气温17.5℃～18.5℃，夏季长达4个月以上。多年平均降雨量1094.6mm，最大年降雨量1378.3mm（1968年），最小年降雨量783.2mm（1961年），降雨一般集中在5～9月，占全年降雨量的2/3。年平均风速1.3m/s，最大风速（10分钟平均）26.7m/s（1958年5月10日），实测极大风速27.0m/s（1961年8月4日），最大静风频率7%（1月份），平均风速3.4m/s。2.2.2水文通过对现场调查，拟建场地内无场地无河流通过，鱼塘、农田等多为干枯状，场区水文条件简单。2.3地质构造场地区域地质构造属龙王洞背斜东翼，在基岩露头处，测得岩层产状为倾向130～135°，倾角37～40°，优势产状133°∠39°。层间裂隙较发育，表面平直，无胶结，岩层层面结合差，属硬性结构面。场地及周边未见断层通过，地质构造简单。根据出露基岩进行调查和钻探揭露表明，岩体中见2组裂隙：Ⅰ组：212～220°∠62～68°，优势产状217°∠65°。裂隙延伸0.5～2.0m，间距约2～6m，裂隙张开3～6mm，裂面平整，裂面无充填，闭合，无充填物，铁锈浸染，呈黄色，结合差，属硬性结构面。Ⅱ组：310～318°∠60～66°，优势产状312°∠63°。裂隙延伸0.3～1.5m，间距约1～4m。裂隙张开1～4mm，无充填，裂面较粗糙，无充填物。结合差，属硬性结构面。按《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）表3.1.4、表3.1.6-2及钻探结果综合判定岩体属块状结构，较完整。2.4地层岩性经地表工程地质测绘和钻探揭露，建筑场地地层主要由第四系全新统（Q4ml）素填土、残坡积粉质粘土层（Q4el+dl）及下伏侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩及砂岩组成。现将各岩土层工程特征分述如下：1）素填土（Q4ml）褐灰色、杂色，由砂、泥岩碎、块石及粘性土组成。硬质物粒径一般为2～26cm，含量17～25％，呈次棱状、块状，均匀性差，结构松散～稍密，稍湿。由机械抛填形成，填龄约5年。主要分布于场地原居民区及场地施工区一带。钻探揭露厚度0.30m(ZY36)～14.10m(ZY183)。2）粉质粘土（Q4el+dl）棕黄色、棕红色。成分较均匀，局部含风化残余岩屑。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，呈可塑状。分布于场地斜坡及农田一带，钻探揭露厚度0.30m（ZY178）～2.70m（ZY143）。3）泥岩（J2s-Ms）紫红色、暗红色。由粘土矿物组成。泥质结构，局部含砂质较重，偶见钙质结核和灰绿色泥质斑块，中厚层状构造。强风化层岩体破碎，岩芯呈碎块状，岩石质软，强度较低。中等风化层岩体较完整，岩芯呈柱状，质较硬。与砂岩呈互层状产出。4）砂岩（J2s-Ss）灰白色，由长石、石英、少量云母及暗色矿物组成。中细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结。强风化岩芯呈碎块状，质软；中等风化岩石较完整，岩芯呈柱状，质较硬。与泥岩呈互层状产出，局部呈透镜体状产出。按《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）结合重庆地区经验，将场地钻探深度范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带：岩芯破碎，呈碎块状，风化裂隙发育，质软。各孔均有揭露，厚1.10m（ZY13）～3.40m（ZY18）。中等风化带：岩芯呈柱状，岩体较完整。基岩面与上覆土层呈不整合接触。斜坡一带基岩面坡角一般12～25°，局部较陡，达45°；道路回填区一带基岩面坡角较平缓，一般2～11°。2.5水文地质条件2.5.1地下水类型场地地下水按其特征可分为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。松散岩类孔隙水：主要赋存于第四系全新统填土层中，随季节变化，主要接受大气降水补给，顺地形向坡下及下卧层排泄，具有含水层薄，分布不广，透水性强，赋水性差的特征。基岩裂隙水：基岩裂隙水水量贫乏且受大气降水影响明显，主要赋存于强风化基岩构造裂隙中，其赋存条件受构造裂隙分布情况和裂隙发育程度控制，接受大气降水或上覆第四系孔隙水补给。2.5.2地下水补、迳、排条件场地内素填土属透水层，粉质粘土及泥岩属隔水层，砂岩属弱透(含)水层。当大气降水后大部分形成地表径流向地势较低处排泄，通过河沟排出场地。钻探施工完毕后提干钻孔循环水后24h观测孔内水位，钻孔中水位不恢复，说明勘察期间场地钻探深度范围内无地下水。综上所述，场地水文地质条件简单。场地岩土层渗透系数：素填土取3.0m/d（经验值），粉质粘土取0.03m/d（经验值），泥岩取0.02m/d（经验值），砂岩取0.3m/d（经验值）。2.6不良地质现象通过野外实地调查和在重庆市江北区国土局收集的资料，勘察区属地质灾害低易发区，无地质灾害点分布。经地表工程地质测绘及钻探揭露表明：勘察场地及周边未发现崩塌、危岩、滑坡、泥石流等不良地质现象；未发现墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。2.7岩土物理力学性质参数建议值岩土体物理力学指标建议值序号项目单位素填土粉质粘土强风化泥岩中等风化泥岩强风化砂岩中等风化砂岩1重度天然kN/m319.5*18.50*/25.70*/24.80饱和kN/m320.5*19.00*////2抗压强度标准值天然MPa///7.50/18.23饱和MPa///4.88/13.603基底摩擦系数//0.25*0.40*0.45*0.45*0.50*4地基极限承载力标准值kPa///8988/220925地基承载力特征值kPa/150*300*2966400*72906压缩模量EsMPa/5.10*////7负摩阻力系数/0.20*/////8桩的极限侧阻力标准值kPa/50*80*/160*/9水平抗力系数（岩体）MN/m3//40*80*50*160*10水平抗力系数的比例系数（土体）MN/m46*10*////11岩土与锚固体极限粘结强度标准值kPa/40*/450*/750*12抗剪强度标准值C（天然）kPa5*23.00*/515/1464φ（天然）°30*12.00*/32.29/35.82C（饱和）kPa3*13.00*////φ（饱和）°22*10.00*////13抗拉强度MPa///0.109/0.27214边坡临时坡率允许值(不受外倾结构面控制时)（H≤8m）1:1.501:1.251:0.751:0.501:0.751:0.50取值说明：1）加*者为经验值。2）根据《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）第14.3.2条规定：岩质地基极限承载力标准值由岩石抗压强度标准值乘以地基条件系数确定，场地中等风化岩石较完整，地基条件系数取1.20，当建筑物施工或使用期地基遭受水浸泡时，应采用饱和抗压强度计算，本次采用采用天然抗压强度计算。3）根据《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）第14.3.5条规定：岩质地基承载力特征值根据地基极限承载力标准值乘以0.33确定。4）岩土与锚固体的极限粘结强度标准值仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验。5）嵌岩灌注桩基础单桩竖向极限承载力标准值按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的5.3.9条公式计算。其中frk对中等风化泥岩取天然抗压强度标准值7.49MPa；中等风化砂岩取饱和抗压强度标准值13.49MPa。3、采用或参考的设计规范及设计依据3.1设计规范《关于进一步加强全市高切坡、深基坑和高填方项目勘察设计管理的意见》(渝建发（2010）166号)。《混凝土结构设计规范》（GB50010-20102015年版）《建筑边坡工程技术规范》（GB/T50330-2013）《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）《公路工程岩石试验规程》（JTGE41-2005）《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）3.2设计依据1、业主提供的现状1：500地形图及管线测量图。2、现有地形管线资料图。3、重庆607勘察实业总公司提供的《重庆鲁能·星城外滩项目2号道路及隧道工程、展示区项目岩土工程勘察报告（一次性勘察）》4、观音桥组团A标准分区A34-1地块道路及综合管网三期工程（二号路）高边坡方案设计安全专项论证专家意见。4边坡工程设计4.1高边坡方案设计安全专项论证意见意见及执行情况4.1.1评估结论推荐的边坡治理方案（分级放坡+有机基材护坡放坡、分级放坡+喷播植草护坡、截排水系统）可行。4.1.2意见执行情况1、完善边坡破坏模式分析内容；复核隧道进出口顺层边坡的稳定及支挡方案执行情况：同意专家意见，按要求完善边坡破坏模式分析，并对隧道进出口顺层边坡的稳定及支挡方案进行复核。2、完善隧道进出口剖面地质信息表达；进口边仰坡岩土界面较陡，复核边坡稳定性。执行情况：同意专家意见，完善隧道进出口剖面地质信息，并对进口边仰坡的稳定性进行复核。3、位于轨道保护线范围的边坡段方案应提交相关部分审批。执行情况：同意专家意见，轨道保护线范围的边坡段方案已提交相关部门审批。4、完善边坡截排水设计、坡底、坡顶安全防护措施等内容。完善边坡施工顺序、方法和工艺等要求说明，应严格限制爆破施工；强调执行“动态设计、信息法施工”原则，加强边坡监测及信息反馈。执行情况：同意专家意见，补充完善坡顶截水沟和防护网设置，坡脚增设护面墙；轨道保护范围内边坡严禁爆破施工；在施工图阶段补充完善施工步序、方法、工艺及施工要求。4.2边坡工程设计原则（1）经济性在场地许可的范围内，边坡的坡比宜尽量放缓，以减少支护费用，节约工程投资。（2）安全性根据破坏后果的严重性，边坡安全等级为一级和二级。同时永久边坡稳定安全系数1.35和1.30，临时边坡稳定安全系数1.25和1.20。设计采用动态设计法，施工时加强监测，设计应根据现场地质情况以及监测报告合理优化、动态设计，以确保坡体的稳定。采用信息法施工。4.3设计基准年限根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）及《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)，永久边坡工程设计基准年限为50年,边坡设计使用年限为50年。4.4设计计算岩质边坡计算简图因此，当满足式下式时可认为边坡稳定：cL+NtanΦ-Ks(W+P)sinθ≥0式中：N=（W+P）cosθ4.5高边坡支护设计4.5.1挖方边坡4.5.1.1道路桩号K0+400.000~K0+575右侧边坡（1#高边坡）。（1）地勘评价道路桩号K0+400~K0+575段右侧：按设计高程整平后，将在道路右侧形成挖方边坡，为岩土质边坡，坡向110°。边坡安全等级为二级。从赤平投影图可知，边坡（岩质部分）受岩层产状控制，该段边坡岩体类型为Ⅲ类。边坡岩体等效内摩擦角取58°，岩体破裂角取39°。赤平投影图（3）高边坡支护方案设计根据上述地勘评价，该段边坡为岩岩土质、土质挖方边坡，边坡最大高度约14.0m，边坡安全等级为二级。设计考虑基岩部分采用层面倾角39°坡率放坡，土质部分采用1:2坡率放坡，按每8m设置一个台阶，台阶宽度2m，边坡坡顶和马道设置截水沟，坡顶设置防护网。由业主处了解到，该段边坡周边地块为商业用地，即将开发，边坡按临时边坡考虑，设计使用年限为2年，边坡坡面中风化岩层采用有机基材进行防护处理，强风化及土层采用喷薄植草进行防护处理。4.5.1.2道路桩号K0+800.000~K0+825左侧边坡（2#高边坡）。（1）地勘评价道路桩号K0+800~K0+825段左侧：按设计高程整平后，将在道路右侧形成挖方边坡，由泥岩组成的岩质边坡，坡向303°，边坡安全等级为一级。从赤平投影图可知，根据赤平投影图可知，边坡稳定性受Ⅱ组裂隙控制，为不稳定型边坡。赤平投影图（3）高边坡支护方案设计根据上述地勘评价，该段边坡为岩质挖方边坡，边坡最大高度约34.0m，边坡安全等级为一级。由于该段边坡坡坡顶无放坡限制条件，设计采用上部土层及强风化岩石1:2、下部中风化岩石1:0.75坡率法放坡。边坡按每8m设置一个台阶，台阶宽度2m，边坡坡顶和马道设置截水沟，坡顶设置防护网。由业主处了解到，该段边坡周边地块为商业用地，即将开发，边坡按临时边坡考虑，设计使用年限为2年，边坡坡面中风化岩层采用有机基材进行防护处理，强风化岩层及土层采用喷薄植草进行防护处理。5边坡工程施工（1）施工前应熟悉边坡地质环境资料，掌握工程地质和水文地质特点，了解影响边坡稳定的主要地质特征和边坡破坏模式，精心作好施工组织设计。熟悉边坡周边建（构）筑物的分布和特点，了解坡顶构筑物基础和结构情况，必要时采取预加固措施，施工期间应注意组织好环境排水。并采取可靠的施工保护措施。坡顶必须设置截水沟，采取施工措施水流下渗和冲刷，以保证坡体稳定和施工安全。（2）边坡施工采用信息施工法施工，建立信息反馈制度，发现边坡变形过大，变形速率过快，周边环境出现沉降开裂等险情时应暂停施工，及时向勘察、设计、监理、业主通报，根据险情原因及时采取应急排险措施。（3）对土石方开挖后不稳定或欠稳定的边坡，应根据边坡的地质特征和可能发生的破坏等情况，施工单位应采取自上而下、分层开挖、分层防护、分段跳槽、小开控、及时支护的逆作法施工。逆作法施工要求由上往下施工，开挖一段立即支护一段，铁塔范围格构锚杆施工应不大于3.0m，严禁全面开挖再支护的施工方式。施工时必须注意每一级开挖的施工长度，分段长度建议采用6m，分段跳槽开挖，逐渐往下至要求的场平高程，以确保坡顶建（构）筑物的安全。（4）应加强整个边坡（含坡肩上部）的排水系统设置，尽量避免地表水和生活废水排入坡体。坡顶应设置截水沟，坡底应设置排水沟。（5）边坡施工过程中严禁在坡顶堆载。（6）本工程严禁爆破施工。（7）边坡工程监测要求边坡工程应由业主委托有资质的监测单位编制监测方案，经设计、地勘、监理和业主等共同认可后实施。整个护坡施工及使用过程中均应作边坡变形观测记录，水准基点设置应以保证其稳定可靠为原则,其位置宜靠近观测对象.坡顶位移观测，应在每一典型边坡段的支护结构顶部应设置不少于3个观测点的观测网，用经纬仪，水准仪，地表位移伸长计等观测位移量，移动速度和方向；地表裂缝监测范围为坡顶40m范围内；坡顶建（构）筑物变形，测点布置在边坡坡顶建（构）筑物基础、墙面；降雨与时间的关系；在出水点应测地下水、渗水与降雨的关系，必须确保泄水系统的畅通。边坡遇到下列情况时应及时报警：a、有软弱外倾结构面的岩土边坡支护结构坡顶有水平位移迹象或支护结构受力裂缝有发展；无外倾结构面的岩质边坡支护结构顶累积水平位移大于5mm或支护结构构件的最大裂缝宽度超过国家现行相关标准的允许值；土质边坡支护结构坡顶的累积最大水平位移已大于边坡开挖深度的1/500或20mm，或其水平位移已连续3d每天大于2mm；b、土质边坡坡顶邻近建筑物的累积沉降或不均匀沉降已大于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定允许值的70%，或建筑物的整体倾斜度变化速度已连续3d每天大于0.00007；c、坡顶邻近建筑物出现新裂缝、原有裂缝有新发展；d、支护结构中有重要构件出现应力骤增、压屈、断裂、松弛或拨出的迹象；e、边坡底部或周围土体已出现可能导致边坡剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆；f、根据当地工程经验判断认为已出现其他必须报警的情况。监测年限：治理期间按3～5天观测一次，或根据边坡的变形确定。暴雨及爆破作业期间应加密监测次数；施工期间发现异常现象，必须及时通知相关单位处理，并做好回填准备；在竣工后的观测时间不应少