邓家湾一支路道路工程（高边坡部分）施工图设计说明

邓家湾一支路道路工程（高边坡部分）施工图设计说明工程概述项目背景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填方边坡一级2K0+360～K0+620左侧10383260.055岩质挖方边坡一级设计依据、设计规范、计算软件及设计荷载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）；《北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程高边坡方案设计安全专项论证意见》，2022.02；《北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程高边坡方案设计可行性评估报告》，2022.02；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）。计算软件及设计荷载计算软件：理正岩土计算分析软件7.0版，边坡规范公式计算表格。设计荷载：道路荷载：城市-B级，人群荷载：5kN/m2，场平内部荷载：20kN/m2。工程建设标准本次设计1号、2号边坡为永久边坡，边坡设计工作年限取值为50年；边坡工程安全等级：一级；边坡安全系数：1.35（一级永久）。对上阶段专家意见的回复对高方案设计安全专项论证意见的回复2023年2月2日，重庆市北碚区新城建设有限责任公司组织专家，在重庆海渝建设工程施工设计审图有限公司会议室召开“北碚组团I标准分区邓家湾一支路道路工程高边坡方案设计”安全专项论证会，经讨论，形成论证意见如下：1．完善方案设计图说。回复：按专家意见完善，完善方案设计图纸及说明。2．适当优化岩质边坡的放坡坡率及边坡分级高度。回复：根据业主提供的土石方调运方案，其他项目需在本项目取土约15万方，同时，考虑减少支挡措施，本次岩质边坡的放坡坡率为1：1.5，每8m一级，各级边坡中间设置平台水沟，平台宽2m。坡面采用TBS生态防护。3．完善边坡截排水设计、边坡施工工艺、步序要求、填方设计(填方材料、分层厚度、压实系数、检测要求等)。回复：按专家意见完善，完善截排水设计，详见说明第4.2节及图F-J-003。完善边坡施工工艺，强调本工程必须按设计采用逆作法施工，填料要求综合内摩擦角不小于35°。填土分层厚度不大于30cm。详见说明第4.1节。4．完善监测设计；进一步强调“动态设计、信息法施工”的要求。回复：按专家意见完善，完善监测设计，详见说明第7章；强调“动态设计、逆作法、信息法施工”原则，详见说明第5章。对初步设计专家意见的回复1、高切坡位置，设计应对比方案，对坡顶进行放坡，放坡后，坡底剩余部分进行支护的方案，完全可以在方案3的基础上优化设计，可以减小土石方开挖及支护工程量。回复：按审查意见完善，优化比选方案3，详见初步设计图C-J-006。2、高岩质切坡区域，无外倾结构面控制边坡稳定性，边坡稳定性由岩石强度控制，高岩质边坡可以采用放坡结合锚杆挡墙的支护方案进行支护（实际处理10米高的1:1放坡区域，下部10米采用锚杆挡墙支护即可），施工难度和工程造价均可控制，高边坡论证及评估均提到了优化边坡支护方案，设计最终采用方案浪费较大。回复：根据业主提供的土石方调运方案，其他项目需在本项目取土约15万方，同时，考虑减少支挡措施，本次岩质边坡的放坡坡率为1：1.5，每8m一级，各级边坡中间设置平台水沟，平台宽2m。坡面采用TBS生态防护。地层岩性及分段评价（摘抄自地勘报告）摘自《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）。气象水文本场地所在地属亚热带湿润季风气候区，四季分明，冬暖春早，初夏多雨，盛夏炎热常伏旱，秋多连绵阴雨，无霜期长，昼夜温差大，多雾少日照，区内以降雨为主，雪、冰雹少见，年平均气温18.6℃，月均气温以8月最高，达到28.4℃，1月最低为5.0℃。雨量充沛，年最大降雨量1451.7mm（1982年），年最小降雨量836.5mm（1961年），年平均降雨量为1104.2mm，降水的季节分配不均匀，其中春季占降水量的30%，夏季占37%，秋季占27%，而冬季仅占6%，5～9月的降水量最多，占全年降水量的66.1%，尤其是暴雨集中，强度大，多年日平均最大降雨量为210.3mm。拟建道路沿线未见地表水体分布。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）。水文地质条件根据地下水赋存条件，勘察区地下水可划分为第四系松散孔隙水和基岩裂隙水。2.5.1第四系松散孔隙水场地为斜坡岭谷地形，拟建道路起点至K0+360段大部分已平场，第四系土层厚度较大，地表水下渗可能在土层中富集地下水。第四系松散孔隙水主要分布储存在素填土、粉质粘土中，主要接受大气降雨补给，主要由涵管向南侧低洼地带排出场地。勘察区覆盖层厚度变化较大，整体赋水性差；素填土为透水层，粉质粘土层为相对隔水层，含水微弱，水量贫乏。场地土层无形成稳定水位条件，雨季在土层厚度较大地段可能形成上层滞水。2.5.2基岩裂隙水该类水主要赋存于基岩强风化带网状裂隙、构造裂隙中，富水性受强风化带厚度及构造裂隙发育程度密切相关，受降雨或上覆土层渗透补给，水位、水量变化幅度明显。勘察场地中等风化泥岩为相对隔水层，砂岩为弱透水层，但地下水补给条件差。钻探施工完毕后提干钻孔循环水后24h观测，路线K0+140～K0+200段北侧为原始地形低洼处存在上层滞水，其钻孔水位高程多在246.39～247.15m，水位变化幅度0.5～1.5m。结合场地地形地貌及水文地质条件分析，岩土层渗透系数：素填土取4.50m/d（经验值），粉质粘土取0.01m/d（经验值），泥岩取0.02m/d（经验值），砂岩取0.25m/d（经验值）。不良地质现象根据地表工程地质调查和钻探揭露，勘察范围内目前未发现滑坡、崩塌、泥石流、采空区等不良地质现象；沿线勘察范围内无河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。地震效应评价根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015的“附录A(规范性附录〉中国地震动峰值加速度区划图”和“附录B(规范性附录〉中国地震动加速度反应谱特征周期区划图”划分勘察区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。勘察区抗震设防烈度为6度，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）第4.3.1条和第4.3.2条的判定，场地覆盖土层为素填土、粉质粘土，不存在沙土液化、震陷等岩土的地震稳定性问题。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中5.2.5条规定，本场地抗震设防烈度为6度，可不进行地震工况下边坡稳定性校核。场地及周边无滑坡、崩塌等影响岩土地震稳定性的不良地质作用。岩体设计参数根据《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2.2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地质条件可能造成的工程风险评价根据《住房城乡建设部办公厅关于进一步加强危险性较大的分部分项工程安全管理的通知》建办质【2017】39号文“勘察单位应当针对工程实际，在勘察文件中说明地质条件可能造成的工程风险”的要求，本工程地质条件可能造成的工程风险主要有：1、K0+355～止点段挖方路基开挖高度大，施工过程中，扰动岩土体可能诱发局部土体失稳、破碎岩块崩塌坠落危及施工人员及社会人员安全，建议做好场地封闭工作及施工安全防护，并按渝建发[2014]16号文的要求对危险性较大的分部分项工程安全专项施工方案进行管理。2、拟建道路存在高填方路基，存在路基不均匀沉降、施工不当可能导致土体沿内部产生圆弧滑动的破坏风险，建议对高填方路基原地面进行翻挖压实或强夯处理。建议按设计方案进行处理，并做好场地地表水的疏排措施。并按照按渝建发[2014]16号文的要求对该危险性较大的分部分项工程安全专项施工方案进行管理。3、K0+140～K0+200段路基左侧水塘内、K0+700～止点段沟谷农田存在软土，易造成路堤不均匀沉降，建议路堤回填前，清除路堤范围内积水和软土。边坡设计设计原则遵循“动态设计、逆作法、信息法施工”原则。设计原则：支挡工程设计应做到经济合理、结构可靠、施工可行。1号边坡：K0+160～K0+300左侧1）勘察评价本段长315m，属于填方路堤，按道路设计高程回填后主要将在道路两侧形成最高约13.8m的填方土质边坡。设计边坡放坡坡率为第一级1:1.5，第二级1:1.75，第三级及以下均为1:2.0，8m一级，两级边坡间留2.0m宽马道。道路左侧填方土质边坡倾向约25°，最高约13.8m，地表被厚约5.8～28.6m不等的素填土覆盖，基岩主要为侏罗系沙溪庙组泥岩和砂岩。岩土界面与坡向相反，土体厚度大且未临空，边坡土体不易沿岩土界面产生整体滑移，可能沿土体内部产生圆弧滑动。边坡安全等级为一级，安全系数取1.35。支挡措施建议：按设计坡率放坡后，边坡整体稳定，建议坡面采取护坡处理。K0+140～K0+200段路基左侧为原始沟谷地形的低处，易于地表水及地下水的汇聚，现阶段地表仍存在水塘，建议该段路基回填前，抽干地表水，对表层被水泡软土层进行清除或抛石挤淤处理。2）破坏模式填方边坡：易沿填方内部产生滑弧形滑移破坏。3）边坡设计采用坡率法分级放坡，坡面网格植草护坡根据勘察报告提供的工程地质条件，边坡具备放坡条件，为确保边坡稳定，整齐，美观，边坡采用统一坡形坡率设计如下：边坡填筑前应清除表层软土层或采用块石换填，特殊地基处理详见道路工程。边坡采用分级放坡，一级边坡坡率为1：1.5，高度为8m；二级边坡坡率为1：1.75，各级边坡中间设置平台水沟，平台宽2m。坡面采用网格植草防护。坡顶设置人行道栏杆。坡脚设置排水沟。2号边坡：K0+360～K0+620左侧1）勘察评价本段长356.43m，属于挖方路基，按道路设计高程开挖后主要将在道路两侧形成最高约55.4m的挖方岩质边坡。设计拟土层按1:1.50，岩层按1:1.0的坡率分级放坡，8m一级，中间设2m宽马道。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。边坡岩质段根据边坡岩体结构面产状、坡向作极射赤平投影图对边坡稳定性进行分析：裂隙1（产状130°∠46°）、岩层面（产状310°∠10°）与边坡（产状212°∠45°）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。边坡高度小于30m者安全等级为二级，安全系数取1.30，边坡高度超过（含）30m者安全等级为一级，安全系数取1.35。岩质边坡类型为Ⅲ类，岩体等效内摩擦角取55°，岩体破裂角取理论破裂角，砂岩60°，泥岩58.6°。支挡措施建议：建议按设计坡率放坡，坡顶设截排水沟，坡面采取锚喷支护。2）破坏模式岩质挖方：边坡整体稳定性主要受强度控制，可能产生局部掉块。3）边坡设计根据业主提供的土石方调运方案，其他项目需在本项目取土约15万方，同时，由于道路周边均为待开发地块，考虑减少支挡措施，本次设计主要考虑采用坡率法分级放坡，坡面TBS生态护坡。根据勘察报告提供的工程地质条件，边坡具备放坡条件，为确保边坡稳定，整齐，美观，边坡采用统一坡形坡率设计如下：边坡采用分级放坡，边坡坡率为1：1.5，每8m一级，各级边坡中间设置平台水沟，平台宽2m。坡面采用TBS生态防护。坡顶设置防护网。坡顶设置截水沟，坡脚利用市政排水系统。施工工艺及技术要求边坡土石方本工程必须按设计采用逆作法施工。土石方挖方从上往下进行，采用人工或机械开挖，边坡范围内严禁爆破开挖，挖方前做好施工组织设计，严格做好防护网等相应的安全防护措施，以防边坡岩体坠落。边坡分部开挖高度岩质边坡不大于4m，土质边坡不大于2m，每开挖一段，就加固防护一段，该级加固措施完成后再进行下一级边坡开挖加固。各级边坡可分段进行开挖，分段长度不宜大于30m，边坡开挖做好土方开挖及转运施工组织。工程施工前先做堑顶截水沟，以有效拦截坡后来水。填方边坡填方前应清除表层软土层或采用块石换填。填土不得使用腐殖土，生活垃圾土、淤泥，不得含杂草、树根等杂物，粒径超过10cm的土块应打碎。应选用级配较好的粗粒土为填料，且应优先选用砾类土、砂类土，且在最佳含水量时压实。回填时应分层夯实，边坡范围压实系数不小于0.94，道路范围压实系数同道路压实度。填料要求综合内摩擦角不小于30°。填土分层厚度不大于30cm。对土岩界面或新老填土界面设置开挖台阶填土，台阶宽度约2米，呈4%反坡，然后再回填。填方施工为从下往上分层碾压填土施工。若现状存在水塘，本次路基及边坡范围采用清除换填或抛石挤淤的方式进行处理。格构护坡格构绿化中格构采用C25混凝土，采用菱形格构绿化。格构生态护坡肋厚0.35m。格构内采用植草灌防护。格构生态护坡起、终点侧边及顶部设0.4m宽的镶边。底部镶边下设置基础兼做护脚，镶边、基础及肋均采用C25混凝土浇筑。骨架嵌入边坡坡面20cm。绿化护坡（1）播种：草种选择应适合当地生长的根系发达的草种，并掺入种子量的30～40％灌木种子，喷播时草子与肥料应充分拌和均匀，喷播后及时加盖无纺布。（2）养护：及时做好洒水、病虫害防治及补播等养护工作。排水工程（1）坡顶截水沟、坡脚排水沟、平台水沟、阶梯急流槽，均采用C30砼浇筑。截/排水沟底板地基承载力为100KPa。（2）截/排水沟、平台水沟每15m设置宽2cm伸缩缝或沉降缝一道，缝内塞深度0.2m的沥青麻絮。（3）截/排水沟在浇筑前需调整纵坡，截/排水沟最小坡度需≥0.003，以方便汇水的顺利排出；部分排水沟进入场地内，由于场地内无坡度，地块内排水沟的深度会逐渐加深，排水沟需在出场地的区域按照0.003的坡度进行找坡，直至排水沟深度为0.4m为止。（4）由于边坡平台沿着平台方向无坡度，边坡平台可沿着平台方向通过水泥砂浆进行找坡，坡度为0.003，最终在低点通过阶梯急流槽排出雨水。（5）为保证排水顺利，截/排水沟转弯和交接处，其水流转角不应小于90°。（6）边坡在开挖过程中应关注天气，设置彩条布等临时措施。支挡工程其它注意事项（1）本工程必须按设计采用逆作法施工。（2）施工开挖应严格按照逆作法的要求进行分层分段开挖。采用人工或机械开挖。开挖时做好道路封闭等安全防护措施。（3）坡面清理必须沿坡面拉线清理平顺，清除表面风化岩层及松动块石和突出岩块，减少混凝土后期超灌。（4）支挡结构及边坡结合道路做好排水设置，及时排走地表水，坡脚排水的设置应根据现场实际情况确定。（5）支挡结构及边坡的位置、高度参数与现场不一致的，以现场为准，差异较大时，应通知地勘及设计人员进行现场处理。施工前需对边坡范围存在的管线进行详细调查，避免对管线产生影响，对侵占边坡红线的管网，及时请建设单位协调相关部门改迁等处理。施工期间，边坡范围内不得随意堆载。（6）本边坡防护遵循“动态设计、逆作法、信息法施工”原则。在施工过程中若发现设计与实际情况存在差异时，应及时反馈信息。（7）在坡顶2倍坡高范围内，不宜修建建筑，否则建筑基础应采用桩基础并置于坡脚高程以下，确保建筑不对边坡增加荷载，且坡顶最大荷载不能超过20kN/m2。（8）施工单位应按建办质[2018]31号文及渝建安发[2019]27号文的要求，编制安全专项施工方案，并组织专家论证。（9）建议业主委托具有相关资质和有丰富该类施工经验的单位施工。（10）本工程边坡支护工程量根据现场实际情况按实计量。（11）其他未尽事宜应严格按照现行国家和地方有关规范和标准执行，施工中如出现有关问题请及时与建设方、监理单位及勘察人员、设计人员联系，共同协商。支挡工程检验及验收支挡工程检验边坡支护结构的原材料质量检验应包括下列内容：材料出厂