Z5路高边坡支护施工图设计-支护结构计算书

储备地配套路网项目边坡支护工程Z5路高边坡支护施工图设计支护结构计算书第第页共15页目录166981工程概况 1268732设计依据、采用规范及技术标准 2107752.1本项目设计的依据 2143622.2设计采用规范及规定 3273092.3技术标准 428352.4上阶段意见执行情况 4224483场地环境与工程地质条件 596883.1地理位置及交通概况 6100053.2地形地貌 623493.3气象、水文 6303753.4地质构造 7254463.5地层岩性 7277333.6基岩面形态及岩体风化特征 8225153.7水文地质条件 8261203.8水、土腐蚀性评价 9236633.9不良地质作用 974163.10特殊性岩土 979543.11地震效应评价 102183.12地震稳定性评价 11188593.13相邻建（构）筑物影响评价 11290304岩土参数取值 12198685边坡稳定性分析 13289205.1Z5路1#高边坡稳定性分析与评价 1421455.2顺层岩质挖方边坡平面滑动稳定性计算 151工程概况九龙坡区陶家储备地配套路网项目，位于重庆市九龙坡区陶家镇西侧(陶家镇小学北侧)，共计7条道路，Z1路、Z2路、Z4路、Z5路、H1路、H2路、H3路，除Z2路道路等级为次干道外，其余均为支路。本项目建设区域，乡村道路可直达场区附近，交通较为方便。根据业主进度要求，本次设计包括H2路、Z2路、Z4路、Z5路。H2路起点接现状家兴路，终点接现状白彭路，道路总长约732.58m，标准路幅宽度为16m，双向两车道，道路等级为城市支路，设计时速为20km/h；Z2路起点接现状家兴路，终点接H1路，道路总长约196.969m，标准路幅宽度为32m，双向六车道，道路等级为城市次干道，设计时速为30km/h；Z4路起点接现状文峰路，终点接现状家兴路，道路总长约361.157m，标准路幅宽度为16m，双向两车道，道路等级为城市支路，设计时速为20km/h；Z5路起点接H3路，终点接现状家兴路，道路总长约176.469m，标准路幅宽度为16m，双向两车道，道路等级为城市支路，设计时速为20km/h；根据道路设计资料成果及两侧用地规划，结合地勘报告成果，本次设计的4条道路中，Z5路局部存在高边坡1段，无超限高边坡，需进行高边坡专项设计和方案的可行性评估。高边坡立面展开面积约1760m2。高边坡位于Z5路K0+060～K0+140右侧，为挖方边坡，顺向坡，最大高度约28m，边坡安全等级为一级，岩层结构面倾角为9°，倾角较缓，对边坡整体稳定性影响小，边坡的稳定性主要受岩体自身强度控制，主要破坏模式为表面风化和局部掉块，顺层岩质挖方边坡按1:1-1:1.5坡率分级放坡，边坡高度大于8m时，每8m为一级，两级边坡间留2.0m宽马，坡顶设置安全防护设施和截水沟，马道设置排水沟，坡面采用TBS生态护坡，边坡整体稳定。本设计基准系统分别为：重庆市独立坐标系和1956年黄海高程系。因拟建道路周边为规划建设用地，根据规划周边建设用地标高与设计道路标高基本一致。若周边施工在2年内实施，则道路边坡可按照临时边坡进行处理，若周边施工超2年则为永久边坡。考虑一般地块建设前期时间较长，本次边坡均按永久性边坡进行设计。2设计依据、采用规范及技术标准2.1本项目设计的依据1）工程设计合同2）业主提供的1：500地形图3）道路、管网及桥梁等设计资料4）广西华蓝岩土工程有限公司2021年7月提供的《九龙坡区陶家储备地配套路网项目工程地质详细勘察报告》（详细勘察）及审查合格书5）现场踏勘了解的既有建（构）筑物情况6）九龙坡区陶家储备地配套路网项目高边坡支护方案可行性评估报告7）九龙坡区陶家储备地配套路网项目初步设计审查意见2.2设计采用规范及规定1）《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013；2）《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016；3）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）；4）《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）（2016年版）；5）《城市道路路基设计规范》CJJ194-2013；6）《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）；7）《重庆市城市道路工程施工质量验收规范》（DBJ50-078-2016）；8）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；9)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；10)《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）；11)《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；12)《建筑边坡工程施工质量验收标准》（GB/T51351-2019）；13）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）；14）《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201-2012；15）《工程建设标准强制性条文》；16）住建部《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》（2020年版）；17）重庆市建委关于《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》的通知(渝建发[2010]166号)；18）《关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》建办质[2018]31号文；19）《关于印发〈危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则（2019年版）〉的通知》渝建安发[2019]27号文；20）国家现行相关规范和标准。2.3技术标准（1）安全等级为一级，结构重要性系数分别为1.1；（2）安全等级为一级边坡的稳定安全系数取1.35；（3）永久边坡设计使用年限为50年；（4）环境类别；Ⅱa类；（5）道路设计荷载：20kPa；坡顶地面超载不得大于20kPa；（6）计算软件：理正岩土6.5版；（7）根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）附录A，拟建道路沿线结构，场地设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。2.4上阶段意见执行情况2.4.1高边坡支护方案可行性评估意见及回复（1）完善边坡破坏模式分析。边坡施工本就严禁无序爆破大开挖，不必讨论该条件下的破坏模式。回复：已按要求完善边坡破坏模式分析。已删除边坡无序爆破大开挖下的破坏模式。（2）完善土石方开挖、生态护坡施工工艺、要求的有关说明。回复：已按要求完善土石方开挖、生态护坡施工工艺、要求的有关说明。（3）完善方案图说表达。回复：已按要求完善方案图说。（4）建议：严格贯彻“动态设计、信息法施工”的原则，加强边坡施工监测和信息反馈，及时校核、调整边坡支护处理方案。回复：已按意见在其他注意事项中，强调“本工程应严格执行动态化设计、逆作法、信息化施工的原则，加强边坡监测及信息反馈，及时校核、调整边坡支护处理方案。”2.4.2初步设计审查意见及回复（1）应确定边坡类型，对永久边坡与临时边坡的处理设计原则不同。回复：本项目中的边坡均为永久边坡，无临时边坡。（2）设计依据中应增加边坡支护可行性评估报告，并落实其主要内容。回复：设计依据中已补充边坡支护可行性评估报告，在2.4节补充意见及回复。（3）岩质边坡的支护或放坡坡率尚应考虑岩体构造及坡向、裂隙等。坡率尚与坡高有关。回复：根据岩质边坡的稳定性分析与平面稳定性验算，顺向坡岩层倾角为9°，较缓，对边坡稳定性影响较小，考虑边坡高度较大，边坡采用1:1-1:1.5分级放坡，边坡整体稳定。（4）图纸未套图签。回复：已补充图签。（5）宜增加监测措施，宜作地表裂隙、坡面掉块等项目巡查监控。回复：已按意见在监测项目表和边坡工程监测应符合下列规定中补充相应的内容。（6）请进一步核实边坡安全等级。回复：已按边坡安全等级划分原则对高边坡安全等级进行复核。（7）请核实有关箱涵设计内容。回复：已按意见核实箱涵设计内容，详见箱涵专项设计。（8）6-6地质剖面有锚杆挡墙与坡率法方案比较，无分析及结论。回复：已按意见补充方案比选的分析及结论。（9）生态护坡无具体设计。回复：已按意见补充生态护坡做法设计说明。3场地环境与工程地质条件本章节内容摘录自审查合格的工程地勘报告，相应的内容以正式勘察报告为准。3.1地理位置及交通概况拟建九龙坡区陶家储备地配套路网项目工程位于重庆九龙坡区陶家镇陶家镇北侧，家兴路、文峰路、白彭路、天盐路及多条现有乡村道路直通场地内，总体上本工程道路交通便利。3.2地形地貌拟建场地地形地貌整体较平缓，处于城市建成及待开发区，主要为浅丘陵地貌，地形起伏较小。北侧拟建H1路里程K0+380m处山头为场区最高点，最高高程约为289.40m，拟建H2路终点处为场区最低点，最低高程约为234.90m。相对高差54.5m。一般地形坡角5°～10°，地形坡角在丘包处较陡，一般约为12°～30°，局部基岩呈陡坎状，可达43°～71°。3.3气象、水文3.3.1气象根据重庆市气象局资料，项目地处北半球亚热带内陆的四川盆地东部，地处川东平行岭谷中，属东南亚季风环流控制范围，具备亚热带湿润季风气候特性，复杂多样的地貌类型，使其具有较明显的气候垂直带谱结构。区内气候特点是：气候温和、四季分明、雨量充沛，日照少，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。区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1163.3mm，降雨量多集中在5～9月，其中5月降水最为丰富，平均降水177.2mm。降水不足25mm的少水月为12、1、2月，以1月降水最少，平均18.8mm。多年平均最大日降雨量93.9mm。年平均降雨日为161.3d。日降雨量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右，小时最大降雨量可达62.1mm。3.3.2水文拟建H路里程K0+620m处存在一冲沟，河流名称为黄家河沟（陶家镇文峰村段），勘察期间冲沟水流0.9m3/min，平均水深0.6m，流量大小主要受大气降雨影响，调查最大流量5.5m3/min，调查历史最高洪水标高234.60m，周边为城市居民区或城市现已拆迁待建区，含少量生活污水，水质一般。其余段鱼塘处于干旱状态，无其他冲沟等水体，水文条件相对较简单。3.4地质构造拟建场地地质构造上处于北碚向斜东翼，岩层呈单斜产出，次级构造不发育，无断层和褶皱。区域岩层产状为295～305°∠8～9°，优势产状为300°∠9°，层面平直、闭合，未见填充，无胶结，层间结合很差，为软弱结构面。据野外调查，地表地层层序正常，无地层缺失和重复现象，未见断层破碎带出露；钻探深度范围内基岩地层层序正常，岩芯中所见岩层倾角与区域地层产状基本协调一致，无突变现象。岩心采取率一般较高，无断层破碎带显示，总之，无论地表和钻探深度控制范围内，均无断层破碎带显示。根据区域地质资料，场区内及附近无断层通过。在场地基岩出露处测得两组裂隙，其特征如下：①裂隙LX1：产状为86～105°∠72～78°，优势产状为96°∠75°，裂隙面平直、平整，局部光滑，张开1～3mm，粘性土充填，结合差，属扭张裂隙，硬性结构面，裂隙间距0.5～0.3m，延伸远，贯通性较好；②裂隙LX2：产状为175～198°∠71～82°，优势产状为183°∠79°，裂隙面平直、粗糙、张开0.5～1mm，无充填，结合差，属剪张裂隙，硬性结构面，裂隙间距0.5～2m，延伸2～3m，贯通性一般。3.5地层岩性根据工程地质测绘及钻探揭露，道路区内出露的地层由新至老主要为：第四系全新统素填土（Q4ml）、残坡积层粉质粘土（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂岩（J2s-Ss）、砂质泥岩（J2s-Sm）。1.第四系全新统素填土（Q4ml）杂色，结构稍密～中密，稍湿～湿，主要由粘性土、泥岩、砂岩碎块石组成，夹少量建筑垃圾，碎块石粒径为2～20cm，硬质含量为34%～53%，机械回填形成，回填时间约为3～5年，钻孔揭露厚度为0.60（ZK168）～9.0m(ZK42)，主要分布于拟建场地回填区表层。2.第四系全新统杂填土（Q4ml）杂色，主要以砂岩、泥岩碎块石、建筑垃圾及生活垃圾组成。稍密状态，稍湿，硬质物粒径一般3～20cm，最大粒径约35cm，块石土含量约30～40%，钻进过程中垮孔，均匀性差，钻孔揭露厚度为1.30m（ZK174）～5.1m(ZK41)，主要分布于拟建场地居民房拆迁区及生活垃圾区表层。3.第四系残坡积层粉质粘土（Q4el+dl）黄褐色～褐黑色。呈可塑～硬塑状态。残坡积形成。摇振反应无，光泽度较差、干强度中等，韧性中等。该层广泛分布于拟建场地原始地貌区表层，场区低洼区域多呈软～可塑状，周边斜坡区域则多呈硬塑状，钻孔揭露厚度0.40m（ZK140）～6.70m(ZK194)。4.侏罗系中统沙溪庙组砂岩(J2S-Ss)灰色，灰白色，主要以石英、长石及云母组成。细～粗粒结构，中～厚层状构造，钙泥质胶结。强风化带岩芯较破碎，成块状，块径3cm～7cm，裂隙较发育，承载力相对较低，锤击易碎；中风化岩芯呈长、短柱状，节长6cm～34cm，裂隙不发育，完整性较好，强度较高，锤击声脆，为场地主要岩层。5.侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩(J2S-Ms)紫褐色、红褐色，主要矿物成分以粘土矿物为主，细砂泥质结构，中厚层状构造。强风化岩芯呈碎块状，风化裂隙发育，承载力较低，块径3cm～6cm，锤击易碎；中风化岩芯呈柱状，节长5cm～29cm，裂隙不发育，完整性较好，局部段含砂重，成灰褐色砂质团斑，与砂岩互层产出。3.6基岩面形态及岩体风化特征1）强风化带：岩芯呈碎块状，饼状，局部岩屑状，少量短柱状，风化裂隙发育，质软，易击碎，手可折断岩芯碎块。基岩强风化带厚约0.80m～2.40m。2）中等风化带：岩质较新鲜，钻探岩芯较完整，多呈柱状、长柱状、局部岩芯短柱状。3）基岩顶面：由于场地较平缓，地形坡角较小，基岩面基本平行于原始地面。3.7水文地质条件拟建场区大多为原始地貌，局部冲沟较发育。场地地形起伏较大，大气降水向地势较低处排泄。最终排除场地外。拟建道路工程区内地下水类型主要为第四系松散层孔隙水和侏罗系中统沙溪庙组基岩裂隙水。松散层孔隙水赋存于第四系松散堆积层中，赋存条件主要受堆积物分布范围与厚度控制，由于堆积层厚度不均，分布范围有限，其水量不丰，无统一潜水面。该类地下水受大气降水补给，向下渗透补给基岩裂隙水或顺坡向径流。基岩裂隙水赋存于厚层砂岩裂隙中，赋存条件受砂岩层厚度与裂隙发育程度控制，主要接受大气降水补给，同时还接受外围同一裂隙含水层或上覆第四系孔隙水的补给，总体顺坡向运移，或遇隔水层后顺层运移，受季节影响不大。拟建H路里程K0+620m处存在一冲沟，河流名称为黄家河沟（陶家镇文峰村段），勘察期间冲沟水流0.9m3/min，平均水深0.6m，流量大小主要受大气降雨影响，调查最大流量5.5m3/min，调查历史最高洪水标高234.60m。场地素填土属透（含）水层；粉质粘土为隔水层；泥岩为粘土岩属隔水层；砂岩岩体较完整，裂隙不发育，属弱透水层。3.8水、土腐蚀性评价根据现场调查，场地周边和拟建场内无污染的工厂、矿山或污染排放点等污染源（新开发地块，大部分处于待平场期或施工期），场内土层为未污染土，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）结合地区经验：场地区及其周围无水土污染源（新开发地块，大部分处于待平场期或施工期），参照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）附录G表G.0.1划分判定场地环境类型为Ⅲ类。场地素填土属透（含）水层；粉质粘土为隔水层；泥岩为粘土岩属隔水层；砂岩岩体较完整，裂隙不发育，属弱透水层。根据环境地质条件判定，地下水对基础混凝土及混凝土中的钢筋有微腐蚀性；地基土对基础混凝土及混凝土中的的钢筋有微腐蚀性，地基土对钢结构有微腐蚀性。3.9不良地质作用根据重庆市区域地质资料、勘察期间的工程地质测绘、钻探成果等资料，综合表明：拟建道路未发现滑坡、崩塌、泥石流、采空区、地面变形、断裂构造和明显的构造破碎带等不良地质作用；未见埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。3.10特殊性岩土素填土：按设计平场后场地内局部填土较厚，结构稍密～中密，排列杂乱，无序堆填，岩土体结构差异较大，层位不稳定，厚度变化较大，块石分布不均、粒径差别大，且填土具有湿陷性。残坡积粉质粘土：场地内残坡积粉质粘土分布不均匀，厚度变化较大，多呈可塑状，可作为路基持力层，但粉质粘土为中压缩性土，后期可能产生差异性沉降。因此对拟建道路稳定性影响中等。斜坡、丘包中粉质粘土层厚度较薄且含有植物根茎等，且粉质粘土底部基岩面坡度较大，土层与基岩面之间的抗剪强度较低，填方加载后可能会沿岩土分界面产生滑动、变形，对边坡、路基整体稳定性不利，应加强支护措施。综上，场地内粉质粘土对拟建项目影响中等。强风化基岩：强风化基岩岩体较破碎，厚薄不均，且基岩面起伏较大，但由于拟建道路及箱涵等对地基承载力要求不高，可直接作为地基持力层。综上，场地内强风化基岩对拟建项目影响小。3.11地震效应评价据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）附录A，本区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g。根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)中3.0.4条：拟建道路等级为城市次干路及支路，抗震设防类别为标准设防类，即为丙类。根据现场剪切波试验，结合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表4.1.3，素填土剪切波速取131m/s，属软弱土；粉质粘土剪切波速取184m/s，属中软土；强风化基岩剪切波速取688m/s，属软质岩石；中风化基岩剪切波速大于800m/s，属岩石。根据勘察成果并结合现场调查，按照道路开挖后各段整平标高结合道路边坡计算考虑，各段道路分段地震效应评价如下表。地震效应评价一览表评价区段里程桩号最大覆盖层厚度（m）计算深度（m）等效剪切波速（m/s）场地类别特征周期值(s)地段类别Z1路K0+000～K0+184.8381.2(6-6’剖面)1.2184m/sⅠ10.25有利地段Z2路K0+000～K0+196.9699.5(9-9’剖面)9.5138m/sⅡ0.35一般地段Z4路K0+000～K0+100.005.4(12-12’剖面)5.4141m/sⅡ0.35一般地段K0+100.0～K0+220.05.2(14-14’剖面)5.2131m/sⅡ0.35一般地段K0+220.0～K0+361.1573.6(19-19’剖面)3.6131m/sⅡ0.35一般地段Z5路K0+000.0～K0+176.4694.4(22-22’剖面)4.4184m/sⅡ0.35一般地段H1路K0+203.838～K0+280.00.6(26-26’剖面)0.6184m/sⅠ10.25有利地段K0+280.0～K0+456.1297.2(31-31’剖面)7.1139m/sⅡ0.35一般地段H2路K0+000～K0+300.09.9(37-37’剖面)9.9141m/sⅡ0.35一般地段K0+300.0～K0+560.03.8(43-43’剖面)3.8184m/sⅡ0.35一般地段K0+560.0～K0+732.5810.2(45-45’剖面)10.2131m/sⅡ0.35一般地段H3K0+161.116~K0+398.4616.11(54-54’剖面)6.11184m/sⅡ0.35一般地段建议道路施工后应实测压实填土的剪切波速以校核地震效应评价。3.12地震稳定性评价场地属于抗震设防烈度为6度区，素填土为特殊性岩土，场地内素填土主要由粉质粘土（可塑）、砂泥岩碎石块组成，素填土呈稍密～中密状，均匀性较差，但发生土体液化的可能性极小。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）抗震设防的边坡工程其地震作用计算应按国家现行有关标准执行，抗震设防烈度为6度的地区，边坡工程支护结构可不进行地震作用计算，但应采取抗震构造措施。3.13相邻建（构）筑物影响评价3.13.1拟建道路与已建道路相互影响评价拟建道路与现有道路顺接方案不存在上跨及下穿现有道路等问题，对现有道路影响小。3.13.2拟建道路与红线内建筑相互影响评价拟建项目区地下管线及民用电网较多（光纤、燃气、民用电网等），对拟建道路项目影响较大，后期施工前应加强现有管线及电网路线的排查搬迁工作。3.13.3拟建道路与现有陶家镇小学相互影响评价拟建H3路南侧为陶家镇小学，拟建道路比现有学校整平标高低2.5m～4.0m，无放坡条件，设计采用重力式挡墙支挡，采用挡墙有效支挡后拟建道路与学校相互影响小。4岩土参数取值岩土参数摘录自审查合格的工程地勘报告，相应的内容以正式勘察报告为准，本项目边坡支挡设计参数取值如下。土层物理力学性质参数取值一览表类别重度γ（KN/m3）天然土体抗剪强度建议值水平抗力系数的比例系数MN/m4承载力特征值(kpa)极限侧阻力标准值（KPa）基底摩擦系数天然饱和天然C(kPa)天然(°)饱和C(kPa)饱和(°)素填土20.0*20.5*6*30*3*25*10*140*22*0.30*粉质黏土1.941.9821.6012.4815.608.4215*150*35*0.20*基岩物理力学性质参数取值一览表岩性类别重度γ（KN/m3）抗压强度标准值（MPa）地基承载力特征值(KPa)基底摩擦系数岩体水平抗力系数MN/m3岩体抗拉强度建议值kPa岩体与锚固体极限粘结强度标准值kPa岩体抗剪强度建议值天然饱和天然饱和粘聚力KPa内摩擦角°强风化砂质泥岩24.0*24.2*//350*0.35*20*//160*27*中风化砂质泥岩24.5625.207.574.8227480.45*60*148450*30831.26强风化砂岩24.2*24.4*//450*0.40*40*//980*29*中风化砂岩24.2324.9037.0428.68134460.55*280*672980*175834.84注：带“*”者为查表或经验值。注：1、带*者为参考附近项目并结合本工程特点所提出的经验值。2、等效内摩擦角泥岩取53°，砂岩取55°。岩体破裂角泥岩取60.6°，砂岩取62.4°。3、结构面抗剪强度参数标准值参照《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中表4.3.1取值，由于本场地层面较发育，结构面结合很差，属软弱结构面，取砂质泥岩与砂岩交界层面粘聚力标准值为c＝45kPa，内摩擦角φ＝16°；砂岩与砂岩交界层面粘聚力标准值为c＝50kPa，内摩擦角φ＝18°；砂质泥岩与砂质泥岩交界层面粘聚力标准值为c＝48kPa，内摩擦角φ＝17°。LX1裂隙、LX2裂隙结合差，属硬性结构面，粘聚力标准值取c＝55kPa，内摩擦角φ＝20°。4、土岩界面与土层界面抗剪强度参数标准值根据地区经验及试验参数，天然状态：填土与粉质粘土界面天然抗剪强度标准值取粉质粘土抗剪强度标准值：粘聚力c＝21.60kPa，内摩擦角φ＝12.48°；饱和状态：考虑到雨季降雨渗入，易在填土与粉质粘土界面受阻，浸泡、软化粉质粘土，使粉质粘土力学强度显著降低因素，饱和抗剪强度标准