邓家湾一支路道路工程结构计算书

邓家湾一支路道路工程结构计算书工程概述本项目位于重庆市北碚组团I标准分区，位于中梁山与缙云山脉中间的槽谷地带，道路呈东西走向，横跨张家沟，西起于现状村落聚居点报房院子西侧，与规划歇马纵二路形成交叉口，向东止于与规划歇马纵四路交叉口，设计道路等级为城市支路，设计时速30km/h，标准路幅宽度16m（4m（人）+8m（车）+4m（人）），双向两车道，道路全长约711.434m，本次实施范围起点桩号为K0+026.565，实施终点桩号为K0+680.378，实施长度为653.813m。根据建设单位对该地块建设统筹安排，同时参考勘察报告，道路设计及重庆市城乡建设委员会渝建发[2010]166号文件，结合填挖性质，地层岩性及边坡高度，共有2处边坡属于166号文件规定的高边坡。本次边坡方案设计即为针对该高边坡的方案设计。表1.1高边坡统计表编号边坡分段立面面积边坡（斜坡）段长度（m）最大坡高（m）岩土性质安全等级1K0+160～K0+300左侧2200140.017填方边坡二级2K0+360～K0+620左侧10383260.055岩质挖方边坡一级设计依据、设计规范及计算软件设计依据建设单位与我院签定的工程设计合同；建设单位提供的《北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程1:500地形管线图》（重庆市勘测院，2022年10月数字化测图）；片区路网控制性详细规划图；《北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程（K0+000～K0+711.434）工程地质勘察报告（直接详细勘察）》（重庆中科勘测设计有限公司，2022.10）；建设单位提供的本项目其他相关资料和设计要求。建设单位提供的本项目其他相关资料和设计要求。设计规范《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（2015版）；《建筑边坡工程施工质量验收规范》（DBJ/T50-100-2022）；《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《工程结构通用规范》（GB55001-2021）；《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）。计算软件（1）理正岩土计算分析软件7.0版。（2）规范公式计算表格。地层岩性与地质构造地形地貌场地地貌属剥蚀丘陵地貌，总体地形北高南低。起点至K0+360段沿线正在平场，地形坡角一般3～25°，局部较陡可达30～43°。K0+360段至止点段为原始地形，地形坡角一般16～32°，局部陡坎可达45～60°。本次勘察范围内勘探点最低高程261.86m，最高高程328.08m，相对高差为66.22m。地质构造场地地质构造位于北碚向斜西翼，场区未见次级褶皱及断层，地质构造简单。在场地基岩露头处量测产状，岩层产状：290～312°∠6～10°，优势产状310°∠10°，岩石主要发育2组裂隙，分述如下：裂隙①产状：120～136°∠46～70°，优势产状130°∠46°，裂隙多闭合，间距2.0～3.4m，延伸长1.5～3.2m，裂隙不发育，裂隙面平直，无充填，结合差，为硬性结构面；裂隙②产状：205～230°∠70～82°，优势产状225°∠72°，裂隙张开宽约2mm，间距1.5～2.8m，延伸长1.5～2.5m，裂隙不发育，裂隙面较平直，无充填，结合差，为硬性结构面。层面：根据钻探及调查成果，场地岩层层间充填粘土，层面结合很差，为软弱结构面。地层岩性经钻探揭示及场区实地调查，场区范围内主要岩土层有全新统素填土（Q4ml）、粉质粘土（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）的砂岩、泥岩和砂质泥岩，分述如下：2.4.1第四系全新统(Q4)土层1、素填土(Q4ml)：杂色，松散～稍密状，稍湿。主要由砂泥岩碎块石、粉质粘土等组成。碎块石含量约20%～35%，粒径20～400mm，大者可达100cm，强～中风化状，棱角状；为近期平场机械堆填。主要分布于起点至K0+360段地表，分布厚薄不均，钻孔揭露厚度1.20（ZY15）～28.60m（ZY9）不等。2、粉质粘土(Q4el+dl)：褐灰色，可塑状，切面稍具光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。主要分布于K0+360至止点段原始斜坡坡面，钻孔揭露厚度0.30（ZY29）～6.20m（ZY32）。止点附近ZY48表层约1.5m为软塑～流塑状。～～～～～～不～～～整～～～合～～～～～～2.4.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）基岩1、砂岩（J2s-Ss）：灰褐、浅灰色。矿物成分以长石、石英为主，并含云母、暗色矿物及岩屑。中细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结。强风化带，岩芯较破碎，呈块状和短柱状。中等风化带，岩芯较完整，呈长柱状、柱状和短柱状，节长0.05～0.40m。钻探揭露厚度1.10（ZY28）～16.20m（ZY15），为场地主要岩石。2、泥岩（J2s-Ms）：紫红、暗紫色。主要由粘土矿物组成，局部含砂质较重。泥质结构，厚层状构造。强风化带，岩芯较破碎，呈碎块状和块状。为中等风化带，岩芯较完整，呈柱状和短柱状，节长0.05～0.32m。钻探揭露厚度1.50（ZY22）～33.50（ZY29），为场地主要岩石。2.4.3风化带特征及基岩面起伏情况场地被第四系土层覆盖，局部基岩裸露，场地基岩顶界埋深为0.30（ZY29）～28.60m（ZY9）。基岩面总体与原地形基本一致，局部起伏较大。基岩面与上覆土层呈不整合接触，勘察区为斜坡地形，基岩界面整体起伏变化较大，界面坡度角在3～25°，局部较陡可达40～60°，为剥蚀的基岩界面。1）基岩强风化带，岩芯较破碎，风化裂隙发育，呈碎块状、块状和短柱状。根据钻探成果，揭露厚度1.20（ZY16）～7.60（ZY14）。2）基岩中风化带：岩体较完整，岩芯多呈长柱状、短柱状和柱状。根据钻探成果，揭露厚度3.10（ZY8）～40.50（ZY29）。设计参数根根据《北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程（K0+000～K0+711.434）工程地质勘察报告（直接详细勘察）》，岩土设计参数取值如下表：表5.1岩土设计参数建议取值表序号项目单位素填土粉质粘土砂岩泥岩1重度天然kN/m320.0*18.6224.4024.93饱和kN/m320.5*19.5024.6825.192抗压强度标准值天然MPa//9.94.26饱和MPa//6.62.633岩土与锚固体极限粘结强度标准值kPa/40*380*300*4岩土与挡墙基底间的摩擦系数强风化//0.25*0.40*0.35*中等风化0.50*0.45*5土体水平抗力系数的比例系数MN/m48*14*40*（强风化）20*（强风化）6岩体水平抗力系数MN/m3//115*50*7地基承载力特征值强风化kPa/150*400*300*中等风化241015468岩土体抗剪强度天然ckPa5*24.14790*310*天然φ°30*13.1130*27*饱和ckPa3*14.45//饱和φ°26*11.04//9岩体抗拉强度kPa30017010桩的极限侧阻力标准值qsikkPa/55*160*（强风化）140*（强风化）11临时边坡坡率值/1:1.51:1.251:0.751:0.7512永久边坡坡率值/1:1.51:1.51:1.01:1.0注：1、岩层面抗剪强度c取35kPa，φ取16°；裂隙面抗剪强度c取50kPa，φ取18°；岩体理论破裂角，砂岩60°，泥岩58.6°。2、素填土负摩阻力系数取0.25。3、表中未标明风化状态岩体系指中等风化岩体。4、带*数据为根据相关规范及地方经验取值技术标准本次设计1号、2号边坡为永久边坡，边坡设计使用年限取值为50年；边坡工程安全等级：一级；边坡安全系数：1.35（一级永久）。结构计算1号边坡2-2剖面计算项目：2-2[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数8坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数110.5006.000022.0000.0000312.0008.000044.0000.0001超载1距离0.010(m)宽4.000(m)荷载(5.00--5.00kPa)270.00(度)58.0000.0001超载1距离0.010(m)宽8.000(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)64.0000.0001超载1距离0.010(m)宽4.000(m)荷载(5.00--5.00kPa)270.00(度)71.5001.0000820.0000.0001超载1距离0.010(m)宽20.000(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数1层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)力系数115.00020.5001000.000层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00030.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值1================================================================下部土层数3层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)力系数14.10020.5001000.00021.70019.5001000.000310.00024.4001000.000层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00026.000214.45011.0403790.00030.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值123不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法:Bishop法稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度:2.000(m)搜索时的圆心步长:2.000(m)搜索时的半径步长:2.000(m)计算结果:[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心=(6.000,24.000)(m)滑动半径=24.926(m)滑动安全系数=1.375起始x终止xαliCiΦi条实重浮力地震力渗透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力mθi超载竖向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)-0.7320.000-14.7980.7573.00026.001.450.000.000.000.000.00-0.373.310.876260.000.000.0002.000-11.5812.0423.00026.0039.760.000.000.000.000.00-7.9827.950.908450.000.002.0004.000-6.9182.0153.00026.0099.990.000.000.000.000.00-12.0457.650.950000.000.004.0006.000-2.3012.0023.00026.00153.470.000.000.000.000.00-6.1682.090.984960.000.006.0008.2502.5892.2533.00026.00228.170.000.000.000.000.0010.31116.291.015000.000.008.25010.5007.7902.2723.00026.00278.030.000.000.000.000.0037.68137.031.038840.000.0010.50012.50012.7582.0513.00026.00257.900.000.000.000.000.0056.95125.081.053620.000.0012.50014.50017.5272.0980.34429.54263.190.000.000.000.000.0079.26139.051.077670.000.0014.50016.50022.4262.1640.00030.00287.800.000.000.000.000.00109.79153.211.084520.000.0016.50018.50027.5062.2560.00030.00304.190.000.000.000.000.00140.49162.491.080840.000.0018.50020.50032.8352.3810.00030.00311.060.000.000.000.000.00168.66168.181.067850.000.0020.50022.50038.5102.5570.00030.00306.640.000.000.000.000.00190.93169.601.043880.000.0022.50024.50044.6842.8140.00030.00288.130.000.000.000.000.00202.61165.331.006190.000.0024.50026.50051.6243.2240.00030.00223.140.000.000.000.009.95182.73141.670.949910.000.0026.50028.50059.9203.9950.00030.00100.580.000.000.000.0010.0095.6973.860.864460.000.0028.50028.83265.4290.7990.00030.002.480.000.000.000.006.458.116.460.797590.000.00总的下滑力=1256.668(kN)总的抗滑力=1729.239(kN)土体部分下滑力=1256.668(kN)土体部分抗滑力=1729.239(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力 =0.000(kN)============================================================================软件版本:理正岩土7.02号边坡道路左侧挖方岩质边坡倾向约212°，边坡高度7.7～46.9m，地表第四系土体一般厚约0.3～2.1m，局部段最厚可达4.7m，基岩主要为侏罗系沙溪庙组泥岩和砂岩。局部土层厚度较大段，岩土界面较平缓，土体不易沿土岩界面产生整体滑移，可能产生土体内部圆弧滑动。裂隙1（产状130°∠46°）、岩层面（产状310°∠10°）与边坡（产状212°∠34°）大角度相交，对边坡稳定性影响小；裂隙2（产状225°∠72°）与边坡同向，为外倾不利结构面，但裂隙2倾角大于设计放坡坡角，对边坡整体稳定性影响较小；边坡稳定性主要受岩体强度控制，按设计坡率放坡后，边坡整体稳定，可能产生局部掉块。4-4剖面计算项目：4-4[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2013)计算目标: 安全系数计算滑裂面形状:直线滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数14坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数112.0008.000022.0000.0000312.0008.000042.0000.0000512.0008.000062.0000.0000712.0008.000082.0000.0000912.0008.0000102.0000.00001112.0008.0000122.0000.0000139.3275.30001430.0000.0001超载1距离0.010(m)宽30.000(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数3层号定位重度饱和重度层顶线粘结强度孔隙水压高(m)(kN/m3)(kN/m3)倾角(度)(kPa)力系数114.20024.4005.000380.000218.30025.1909.000300.000345.90024.4002.000380.000层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)150.00030.000250.00027.000350.00030.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值123================================================================下部土层数1层号定位重度饱和重度层顶线粘结强度孔隙水压深(m)(kN/m3)(kN/m3)倾角(度)(kPa)力系数120.00025.1900.000380.000层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)150.00027.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值1不考虑水的作用[计算条件]稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量:0.500(m)自动搜索时角度的增量:1.000(度)破裂面的最小角度:10.000(度)破裂面的最大角度:50.000(度)计算结果:[计算结果图]最不利破裂面:定位高度:0.000(m)破裂面仰角:23.000(度)安全系数=2.117起始x终止xCiΦi条重总水压力水平地震力渗透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力竖向地震力(m)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)0.00012.00050.00030.000425.480.000.000.000.000.00166.25877.940.0012.00014.00050.00030.000121.110.000.000.000.000.0047.32173.000.0014.00023.30050.00030.000722.410.000.000.000.000.00282.27889.080.0023.30026.00050.00030.000307.640.000.000.000.000.00120.20310.150.0026.00028.00050.00030.000224.870.000.000.000.000.0087.86228.140.0028.00031.45050.00030.000391.120.000.000.000.000.00152.82395.260.0031.45031.71950.00030.00033.680.000.000.000.000.0013.1632.490.0031.71939.94350.00027.0001221.940.000.000.000.000.00477.451019.870.0039.94340.00050.00030.0009.690.000.000.000.000.003.798.230.0040.00042.00050.00030.000321.910.000.000.000.000.00125.78279.720.0042.00054.00050.00030.0002232.660.000.000.00