棚改片区市政道路一期工程(大佛1路)结构计算书

I棚改片区市政道路一期工程(大佛1路)结构计算书目录重庆潼南大佛寺棚改片区市政道路一期工程(大佛1路) 1结构计算书 11 工程概述 11.1 概况 11.2 设计内容 12 设计依据、设计规范及计算软件 12.1 设计依据 12.2 设计规范 22.3 计算软件 23 地层岩性与地质构造 23.1 地质构造 23.2 地层岩性 33.2.1 第四系全新统(Q4) 33.2.2 侏罗系上统遂宁组（J3sn） 34 设计参数 35 技术标准 46 结构计算 46.1 1号挡墙 56.1.1 1-1剖面 57 结论： 10棚改片区市政道路一期工程(大佛1路)棚改片区市政道路一期工程(大佛1路)结构计算书工程概述概况项目位于石碾村，大佛寺棚改片区区域，本次设计道路为大佛1路，道路西南侧起点接现状潼柏路，东北侧终点接现状滨江路，K0+000~K0+150段道路左侧为现状已经建设完成青石小学，K0+160~K0+400段道路右侧为现状正在建设子同街商业区。本次设计大佛1路呈东西向布置，全长约826.053m，道路等级为城市次干路，设计车速为40km/h。道路K0+000~K0+150段路幅宽度36m，为双向4车道，路幅分配为：36m=10m（人行道）+8m（机动车道）+8m（机动车道）+10m（人行道）。道路K0+150~K0+826.053段路幅宽度24m，为双向2车道，路幅分配为：24m=6m（人行道）+6m（机动车道）+6m（机动车道）+6m（人行道）。设计内容根据现场实际情况，道路右侧有1处为现状公园，不具备放坡条件，全线共有1处支挡结构。本次边坡设计即为针对道路两侧支挡结构工程进行设计。表6.1挡墙工程统计表编号边坡分段边坡段长度（m）最大坡高（m）岩土性质安全等级1K0+655～K0+705右侧503岩质挖方二级设计依据、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；建设方提供的地形图等相关资料。《重庆潼南大佛寺棚改片区市政道路一期工程（大佛1路）工程地质勘察报告（K0+000.00～K0+828.755详细勘察）》，中贝天丰工程技术有限公司（2022.01）；《重庆市潼南区规划和自然资源局关于同意重庆潼南大佛寺棚改片区市政道路一期工程设计方案的函》<潼规资函（2022）13号>。《重庆市潼南区发展和改革委员会关于重庆潼南大佛寺棚改片区市政道路一期工程可行性研究报告的批复》<潼发改审（2022）5号>。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/T50-100-2010）；《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）；《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）；《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）；《城市道路交通工程项目规范》（GB55011-2021）；《建筑与市政工程无障碍通用规范》（GB55019-2021）；《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）。计算软件（1）里正岩土分析软件7.0版。（2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）计算公式表格地层岩性与地质构造地质构造场地位于中心镇背斜北西翼近轴部，岩层产状330°∠4°。出露岩层岩性主要为侏罗系上统遂宁组的泥岩。岩层倾向北偏西，倾角平缓。区域内无大的断层通过。经过场地开挖地段的地质调查，工程区场地周边主要发育有构造裂隙2组：=1\*GB3①30°∠75～78°，微张，裂隙面弯曲，见黄色铁质浸染，间距1.50～2.70m，延长3.30～4.90m，裂隙面结合程度差，判断属于硬性结构面。=2\*GB3②LX2组产状为145°∠80°，裂隙闭合，无充填，间距3.80～5.00m，延长1.9～3.2m。裂隙面结合程度差，判断属于硬性结构面。经过场地周边开挖地段的地质调查，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。综上所述，根据场地周边开挖面的调查及钻探分析，岩体较完整，裂隙面较平直，无充填。综合判定LX1、LX2属于硬性结构面，结合程度差。拟建场地范围内，岩层呈厚层状产出，层理清晰，层面结合程度一般，综合判断层面结构面属硬性结构面。地层岩性根据工程钻探揭露和地面调查，工程区岩土层为工程区岩土层主要分为第四系全新统填土(Q4ml)、第四系全新统冲洪积淤泥(Q4al+pl）、第四系全新统残坡积粉质粘土(Q4el+dl）侏罗系上统遂宁组（J3sn）泥岩和泥质砂岩，依据地层的新老关系对岩性特征作简要介绍：2.4.1第四系全新统（Q4）1、素填土（Q4ml）：主要分布在道路沿线居民区附近，特别是K0+500.00以后道路经过的城区。杂色，部分地段表层0.5～0.6m为混凝土地面。其下部主要由强风化～中等风化泥岩、粉质粘土、卵石及少量建筑垃圾组成，稍密，稍湿。粒径一般在10～140mm之间，硬质含量约12％～30％左右。回填时间约10年以上，为随意性堆填，一般碾压为主，无污染物。厚度0.40～13.00m。2、淤泥（Q4al+pl）：冲洪积成因，灰色、褐灰色。流塑～软塑状；饱和，含铁锰质氧化物条斑，腐植质，有机质臭味。粉粒、细粒含量较高，夹薄层粉土，刀切面较光滑，稍有光泽，摇振反应较明显，干强度低，韧性低。主要分布于水塘、鱼塘内及周边，本次勘察钻探揭露厚度约0.60～1.80m（勘察期间恰逢降雨较少的冬季，干涸淤泥多呈硬塑状）。2、粉质粘土（Q4el+dl）：褐黄、褐色。可塑状。表层多见植物根系，切面稍有光泽，韧性和干强度中等，摇震反应一般。残坡积成因。厚度一般为0.60～5.50m。～～～～～～～～～角度不整合～～～～～～～～～2.4.2侏罗系上统遂宁组（J3sn）1、泥岩（J3sn-Ms）：紫红色，主要矿物成分为粘土矿物。泥质结构，夹灰绿色团块和白色条带，厚层状构造。强风化泥岩岩芯呈碎块状，手捏可碎，强风化层厚度1.30～2.60。中等风化泥岩岩质较完整，层理清晰，节长一般0.06～0.44m，呈短柱状～长柱状。钻探揭示的最大铅直厚度14.20m，为本场地的主要岩性。2、泥质砂岩（J3sn-Mss）：紫褐色，矿物成分以长石、石英为主，并含少量云母等暗色矿物。泥钙质胶结。中粒结构，厚层状构造。强风化泥质砂岩岩芯呈薄饼状～碎块状，强风化层厚度0.80～2.10m。中风化泥质砂岩岩质较完整，层理清晰，节长一般8～48cm，呈短柱～长柱状。钻探揭示的最大铅直厚度14.10m，为本场地的主要岩性。设计参数岩土设计参数取值如下表：表2.2岩土物理力学设计参数统计值序号岩性天然重度kN/m3饱和重度kN/m3单轴抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值kPa桩的极限侧阻力标准值kPa抗拉强度kPa泊松比变形模量MPa内摩擦角°粘聚力kPa基底摩擦系数天然饱和1素填土*20.0现场试验确定综合内摩擦角30*0.302素填土（饱和状态）*20.5综合内摩擦角26*5粉质粘土19.31408.817.30.256粉质粘土（饱和状态）19.58.014.20.255强风化泥岩*23.5*24.0*300*140//0.307中等风化泥岩*24.3*24.53.582.15129989*0.36*70027.42500.408强风化泥质砂岩*23.0*23.5*500*140//0.409中等风化泥质砂岩*24.2*24.417.112.14392*280*0.30*1600*36*6000.50边坡岩体层面抗剪强度（硬性结构面，结合一般）27*90*边坡岩体裂隙面抗剪强度（硬性结构面，结合一般）27*90*技术标准本次设计1号挡墙为永久边坡，边坡设计工作年限取值为50年边坡工程安全等级：二级；边坡安全系数：1.3。结构计算1号挡墙1-1剖面重力式挡土墙验算[执行标准：通用]计算项目：重力式挡土墙4.5m计算时间：2023-02-0311:07:48星期五原始条件:墙身尺寸:墙身高:4.500(m)墙顶宽:1.400(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.350采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.600(m)墙趾台阶h1:0.800(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.580墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)场地环境:一般地区墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:150.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.300地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)墙后填土土层数:1土层号层厚容重浮容重内摩擦角粘聚力土压力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)调整系数18.00020.00030.0000.0001.100土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数130.0000.0000坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:30.000(度)墙顶标高:0.000(m)=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为4.870(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：25.992(度)Ea=122.238(kN)Ex=100.993(kN)Ey=68.867(kN)作用点高度Zy=1.623(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积=10.986(m2)重量=252.677(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.300采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=251.423(kN)En=78.574(kN)Wt=25.142(kN)Et=93.639(kN)滑移力=93.639-25.142=68.497(kN)抗滑力=(251.423+78.574)*0.300=98.999(kN)滑移验算满足:Kc=1.445>1.300地基土层水平向:滑移力=100.993=100.993(kN)抗滑力=(321.544+13.725)*0.580=194.456(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.925>1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.719(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.136(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.253(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=126.546(kN-m)抗倾覆力矩=650.440(kN-m)倾覆验算满足:K0=5.140>1.600(三)地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=329.997(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=523.894(kN-m)基础底面宽度B=3.723(m)偏心距e=0.274(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.588(m)基底压应力:趾部=127.771踵部=49.497(kPa)最大应力与最小应力之比=127.771/49.497=2.581作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.274<=0.250*3.723=0.931(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=127.771<=150.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=49.497<=150.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=88.634<=150.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=10.324(m2)重量=237.446(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.674(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.136(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.253(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=306.313(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=486.936(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.590(m)截面宽度B=3.575(m)偏心距e1=0.198(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.198<=0.300*3.575=1.073(m)截面上压应力:面坡=114.131背坡=57.233(kPa)压应力验算满足:计算值=114.131<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-6.023<=110.000(kPa)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为3.700(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：25.992(度)Ea=70.545(kN)Ex=58.284(kN)Ey=39.744(kN)作用点高度Zy=1.233(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=7.576(m2)重量=174.242(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.058(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.263(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.233(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=213.986(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=202.397(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.946(m)截面宽度B=2.695(m)偏心距e1=0.402(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.402<=0.300*2.695=0.809(m)截面上压应力:面坡=150.404背坡=8.398(kPa)压应力验算满足:计算值=150.404<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-10.134<=110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一)滑移验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力=98.999(kN),滑移力=68.497(kN)。滑移验算满足:Kc=1.445>1.300安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力=194.456(kN),滑移力=100.993(kN)。地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.925>1.300(二)倾覆验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗倾覆力矩=650.440(kN-M),倾覆力矩=126.546(kN-m)。倾覆验算满足:K0=5.140>1.600(三)地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.274<=0.250*3.723=0.931(m)墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=127.771<=150