（北滨路下河地通道） 地通道计算书

岸线生态综合修复工程（北滨路下河地通道）施工图设计地通道计算书（第一版）目录目录 3第一章设计资料和结构尺寸 41.1工程概况 41.2建设条件 41.2.1气象水文 41.2.2地形地貌 41.2.3地质构造 41.2.4地层岩性 51.2.5水文地质条件 71.2.6不良地质现象 71.2.7岩土参数选用及建议 71.3设计的技术标准与规范 8第二章结构验算荷载计算 102.1荷载作用 102.1.1一期恒载 102.1.2活载 102.2.2混凝土收缩及徐变作用 102.2.3土压力 102.3内力组合 10第三章主要材料 103.1混凝土 103.2钢材与钢筋 11第四章结构计算 114.1结构简述 114.2内力计算结果 154.3结构检算结果 174.3.1 顶底板正截面抗弯验算 174.3.2 顶底板、侧墙斜截面抗剪验算 174.3.3 侧墙正截面抗压 184.3.4结构裂缝宽度检算 194.3.5 架空段底板冲切验算 204.3.6 架空段桩基验算 204.4挠度计算 254.5地基承载力检算 26第五章计算结论 26第一章设计资料和结构尺寸1.1工程概况项目名称：岸线生态综合修复工程。设计范围：工程等级：道路等级为城市次干道。项目规模：英达油库连接段道路全长360m，采用城市次干路标准，标准路幅宽度6m，单车道布置，设计车速30km/h。本次计算部分主要为地通道主体计算。1.2建设条件1.2.1气象水文本项目行政区划属于江北区，属于东经105°17′～110°11′、北纬28°10′～32°13'之间的青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。拟建场地属亚热带季风性湿润气候，区内的气象特征具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点，年无霜期349天左右。工作区地表水系均为长江水系，区内主要被长江及其主要支流如两岔河等切割。次级溪沟一般发育于各中、低山区域，明显受构造控制，多属树枝状水溪，局部也形成羽毛状水溪，多发育在低山两侧，顺斜坡流向各主流或直接注入长江。1.2.2地形地貌工程区内地貌受岩性分布及构造控制影响明显，可分两种地形地貌单元，大部分为构造剥蚀丘陵地貌，东侧局部临近长江段为河谷侵蚀地貌。构造剥蚀丘陵原始地貌浑圆状丘包与低洼沟槽相间分布，浑圆状中丘地形总体坡角10～40°，宽缓沟槽地形总体坡角3～8°，局部陡坎坡角30～60°。拟建道路部分从长江北岸的河漫滩和长江岸坡穿过，属河谷侵蚀堆积地貌，横跨茅溪、双溪河、黑石子沟和栋梁河等河沟。整个场地北高南低，地面标高163～280m，相对高差约122m，整体上呈现浑圆状中～深丘与宽缓沟槽相间分布的特征。1.2.3地质构造工程区位于川东南孤形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部；构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。工程区自西向东依次在主线里程K3+150处穿越重庆—沙坪向斜、主线里程K5+500处穿越环山背斜、主线里程K10+260处穿越石坪场向斜，构造线多呈NNE―SSW向；节理（裂隙）发生与构造运动密切相关，以构造节理、层面为主，节理走向NEE～SWW和走向NW～SE两组较发育，多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物。1.2.4地层岩性根经过调查，场地出露地层为第四系堆积层（人工填土、残坡积层、崩坡积、冲积层）和下伏侏罗系中统上沙溪庙组～侏罗系下统珍珠冲组。第四系全新统：1、素填土(Q4ml)：紫褐色，主要由砂、泥岩碎块石及粘性土等组成，部分地段含较多卵石，分布于大部分场地地表，主要来源于周边道路及地块建设的土方开挖外运，碎块石粒径约20～200mm，局部可达1000mm以上，骨架颗粒含量约40～60%，结构松散～稍密，稍湿，抛填或碾压回填，回填年限一般约2～5年。其中深厚填土区主要位于里程K0+000～K0+085、K0+760～K0+860、K1+420.00～K1+640.00、K3+070～K3+240、K6+060～K6+280、K6+650～K6+840、K8+030～K8+240、K9+040～K9+460、K9+740～K9+900、K10+200～K10+280、K11+140～K11+172.788段区域，钻探揭露最大厚度41.0m(BK43钻孔，利用孔)。素填土中局部存在随机分布的团状杂填土。2、杂填土(Q4ml)：杂色，主要由砂、泥岩碎块石、粘性土、建筑垃圾及少量生活垃圾组成，主要分布于K3+940～K4+000m、K10+780～K10+940段，由于该区人类活动较强烈形成，碎块石粒径约10～150mm，局部可达1000mm以上，骨架颗粒含量约30～55%，结构松散～稍密，稍湿，均匀性差，厚度分布不均，一般厚度0.9m～10.3m(CXK1612钻孔)，回填时间2～10年不等。另外，由于勘察工作的钻孔存在以点带面的情况，其余段填土中局部也存在少量的团状杂填土。3、粉质粘土(Q4el+dl)：灰褐色为主，局部呈浅灰色。主要由粘土矿物组成，主要分布于原始地貌丘包缓坡地带或低洼沟谷地带、河流两侧岸坡地带，靠近河岸地带局部夹有砂土，一般呈可塑～软塑状，残坡积成因，无摇振反应，切口稍有光泽，干强度中等，韧性中等。钻探揭露最大厚度9.6m左右(CXK1593钻孔)，场地零星分布。4、崩坡积块石土(Q4col+dl)：杂色，主要由砂岩、泥岩块、粘性土等组成，堆积物主要为砂岩块石夹土，块石粒径一般200～1000m，大者可达5m以上，块石含量50%～60%左右；结构稍密～中密状。厚度变化大，一般1～5m左右，主要分布于里程K0+100～K1+300、K1+660～K2+000、K7+260～K8+160段陡斜坡局部区域。5、砂土：(Q4al)：褐色、灰褐色，松散～稍密，湿，主要由砂、粉质粘土、长石、石英及云母等矿物组成，含量约70～90%，局部夹碎、块石，粒径2～500mm不等，含量约20～30%。该层土场地内分布较少，主要分布于拟建道路K1+460～K1+610、K9+140～K9+280段，仅局部钻孔揭露，钻孔揭露最大厚度为9.0m(XK242)。6、卵石土（Q4al）：杂色，主要由卵石组成，骨架间以细砂、粉质粘土充填，湿，稍密～中密。卵石原岩以灰岩为主，呈中风化，卵石多呈次棱角状～亚圆状，磨圆度较差，分选性差，卵石块径一般20～60mm，为基底式充填。该层主要分布在拟建道路K4+780～K4+980段附近，仅局部钻孔揭露，钻孔揭露厚度为0.8m(XK879)~13.3m(XK866)。侏罗系侏罗系地层在路线范围分布广，主要位于向斜之中及背斜的两翼，由新至老分为侏罗系中统沙溪庙组、新田沟组，下中统自流井组、珍珠冲组。1、侏罗系中统沙溪庙组（J2S）为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩建造，由砂岩——泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成，以“关口砂岩”底为界，与下伏新田沟组呈假整合接触。主要分布在里程K0+000~K4+410、K9+640~K11+172.788段。砂质泥岩：红褐色，主要由粘土矿物及岩屑组成，局部砂质含量高，粉砂泥质结构，中厚层状构造，泥钙质胶结。强风化层裂隙发育，岩体破碎～较破碎，岩质软。中风化泥岩裂隙较发育，岩体较完整，岩质软。砂岩：岩性为灰色、青灰色、紫灰色、褐黄色中至厚层块状中至粗粒长石石英砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩。灰白色，主要由长石、石英、云母组成，细～中粒结构，中厚层状构造，钙质胶结。强风化层裂隙较发育，岩石破碎～较破碎，中风化砂岩岩体较完整，岩质硬。1.2.5水文地质条件勘察区原始地貌大部分为构造剥蚀丘陵地貌,丘包与沟槽相间分布，丘包和斜坡地段地势高、地表水易于排泄，不利于地下水存在，地下水主要赋存于原始地形谷心地带、填方厚度较大区及强风化带岩层中，下卧基岩以透水性差的泥质岩类为主，地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制。根据地下水的赋存条件、水理性质及水力特征，勘察区地下水可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。1.2.6不良地质现象通过搜集前人的研究成果、江北区地质灾害排查报告，及本次现场踏勘走访，拟建工程沿线不良地质现象主要为人头山危岩、双溪河塌岸、东渝自来水厂后侧滑坡、原有寸滩朝阳河滑坡、兆隆码头后缘斜坡危岩、东渝自来水公司沿江塌岸等，未见河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。1.2.7岩土参数选用及建议岩土体设计参数取值岩土名称参数素填土块石土粉质黏土卵石土页岩砂岩砂质泥岩裂隙面岩层面岩土界面强风化中风化强风化中风化强风化中风化重度(kN/m3)天然20.0*21.0*19*21.5*24.6*24.7*24.0*24.9*24.5*25.7*饱和20.5*21.5*20*22.3*24.8*25.3*天然抗压强度标准值(MPa)7.4473.06.3饱和抗压强度标准值(MPa)4.5163.13.7地基承载力特征值(kPa)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)现场测定300*120*400*300*400*400*2500*300*400*地基承载力特征值(kPa)《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)1637229051125内聚力C(kPa)天然5*6*256*70*806120*229770*42850*28*22*饱和3*4*184*20*内摩擦角φ(ο)天然28*30*1528*22*29.0328*42.122*30.518*14*12*饱和25*28*1125*10*岩、土与锚固体极限粘结强度标准值(KPａ)60*150*50*150*4501800380变形模量(MPa)23506533718弹性模量(MPa)60*15*60*28718184949泊松比μ0.220.080.3910*100*14*100*35*50*100*岩石水平抗力系数(MN/m3)10095080抗拉强度(kPa)12985580负摩阻力系数0.15围岩与圬工摩擦系数0.35*0.40*0.25*0.40*0.30*0.40*0.40*0.55*0.30*0.40*桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）2014070140140160120注：①带“*”者根据相关规范结合重庆地区经验取值；括号中数据为标准值或平均值；岩土界面指填土与基岩界面。注：上表中建议坡比值仅限于土质边坡无整体稳定性、岩质边坡无外倾结构面及粉质粘土为可塑状态时的情况下，不满足时需要根据现场实际情况进行调整。1.3设计的技术标准与规范设计规范:《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363—2019）《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1-2018）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-1995）2003修订版《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）《地下工程地质环境保护技术规范》（DBJ50/T-189-2014）《工程结构通用规范》（GB55001-2021）其它有关现行国家标准、行业标准及地方标准。技术标准：道路等级：北滨路下河地通道：次干路设计速度：次干路：30km/h；净空：不小于4.5m；设计基准期：100年；设计工作年限：100年设计安全等级：一级；设计使用荷载：汽车荷载：城—A级；环境类别：Ⅰ类；纵坡：纵坡同道路设计纵坡；横坡：横坡同道路设计横坡；抗震基本烈度：6度，基本地震加速度0.05g；抗震设防分类：丙类，按C类设计方法设防。第二章结构验算荷载计算计算方法及计算软件计算采用软件MIDAScivil2022(V1.1)进行计算分析。地通道框架结构需承受周边土压力、车辆荷载。计算以垂直于纵向的1延米横截面作为平面框架进行结构计算，以控制地道框架的配筋。荷载及荷载效应组合荷载永久作用：结构自重、侧墙土压力、混凝土收缩和徐变影响力。可变作用：地面车辆荷载及超载、地下道路车辆荷载、车辆引起的侧墙土压力、温度作用、施工临时荷载各作用说明如下：结构自重由Q1，γ取26kN/m3，由程序自动加载。顶部填土荷载Q2，Q2=KγhBK：竖向土压力系数，Q2=KγhB=1.04×20×3.8×1=80.0kN/m。侧土压力Q3（kN/m）计算公式为Q4=μγHBμ：侧土压力系数，μ=1-sinΦ,按Φ30。考虑;μ=0.5γ为土的容重,γ=20.0kN/m3;H:侧墙埋置土层厚度（m），按实际埋深取值。混凝土收缩和徐变影响力Q4本计算采用MIDAS程序自带的混凝土收缩和徐变参数进行计算。地面车辆荷载Q5按照《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）第9.2.1条，车辆荷载横向分布系数按车辆荷载进行计算内力组合。内力组合钢筋混凝土结构按照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)的规定执行，对结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。第三章主要材料3.1混凝土1、C40混凝土（用于主体结构）弹性模量：3.25×104Mpa，剪切模量：1.30×104Mpa轴心抗压强度设计值：fcd=18.4Mpa，轴心抗拉强度设计值：ftd=1.65Mpa泊松比：0.2，线膨胀系数:1.0×10-5/°C容重：γ=25.0KN/m33.2钢材与钢筋HPB300钢筋：公称直径＜12mm的钢筋，应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013—2017）的规定要求；HRB400钢筋：公称直径≥12mm的钢筋，应符合国家标准《热轧带肋钢筋》新标准(GB1499.2-2018),的规定要求；钢筋连接：直径≥20mm的钢筋采用机械连接，接头连接等级为I级，连接区段内的接头率不大于50%，并满足《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107—2016）要求。基本设计参数：HPB300钢筋：抗拉设计强度fsd≥250MPa，标准强度fyk≥300MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。HRB400钢筋：抗拉设计强度fsd≥330MPa，标准强度fyk≥400MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。第四章结构计算4.1结构简述北滨路下河地通道全长95.0m，起点桩号YK0+073.000，终点桩号为YK0+168.000，下穿北滨路，连接英达油库出行通道，YK0+073~YK0+140.5段采用架空段，YK0+140.5~YK0+168为普通段，地通道结构上方最大覆土深度4m，结构为框架型，净宽7.0m，顶板厚0.8m，架空段底板厚1.3m，普通段底板厚0.8m，侧墙厚0.75m。结构顶板上缘布置单排直径为28mm的HRB400钢筋，间距0.1m，下缘布置双排直径为28mm的HRB400钢筋，间距0.1m；底板上缘及下缘布置单排直径为28mm的HRB400钢筋，间距0.1m；侧墙外侧布置单排直径为28mm的HRB400钢筋，间距0.1m，内侧布置单排直径为20mm的HRB400钢筋，间距0.1m；钢筋布置如下图：因结构采用明挖施工，因此，计算仅在结构底板上设置土弹簧，其值为100000kN/m；顶部覆土按照外荷载添加。单元离散图顶板覆土荷载侧墙土荷载顶部汽车活载4.2内力计算结果弯矩图：剪力图：4.3结构检算结果4.3.1 顶底板正截面抗弯验算持久状况正截面抗弯验算包络图（顶板）持久状况正截面抗弯验算包络图（底板）结论：按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；4.3.2 顶底板、侧墙斜截面抗剪验算持久状况斜截面抗剪验算（Z方向）包络图（顶板）持久状况斜截面抗剪验算（Z方向）包络图（底板）持久状况斜截面抗剪验算（Z方向）包络图（侧墙）结论：按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；按照《桥规》第5.2.11或8.4.4条进行抗剪截面验算，满足规范要求；4.3.3 侧墙正截面抗压持久状况正截面抗压验算（RC柱）偏压y方向包络图（4）结论：按照《桥规》第5.1.5-1条公式γ0S≤R验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求。4.3.4结构裂缝宽度检算使用阶段裂缝宽度验算包络图（1）使用阶段裂缝宽度验算包络图（2）结论：按照《桥规》第6.4条验算：最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.134mm≤裂缝宽度允许值0.200mm，满足规范要求；4.3.5 架空段底板冲切验算4.3.6 架空段桩基验算4.3.6.1桩基强度验算简述：沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其正截面抗压承载力设计应满足《设计规范》第5.3.9条的规定：桩基强度计算结果：桩基裂缝计算结果：4.3.6.2桩基地基承载力验算简述：端承桩基计算根据《地基规范》JTGD63-2007第5.3条规定进行计算。当