万忠路复线延伸段道路工程（二标段）K9+480-K9+780段西侧高边坡支护工程设计说明

万忠路复线延伸段道路工程（二标段）K9+480-K9+780段西侧高边坡支护工程设计说明专项方案设计PAGE第2页共8页万忠路复线延伸段道路工程（二标段）K9+480-K9+780段西侧高边坡支护工程设计说明PAGE1.1工程概况本项目位于，道路大体呈南北走向，北起已建延伸段一期，向南延伸，至规划万州外环路。道路全长1372.005米,桩号范围为K9+210.467-K10+582.472，本次设计桩号建议为K9+210.467-K10+235.467，长度为1025米，标准路幅宽36米，其中车行道宽24米，两侧人行道各宽6米，双向6车道，设计等级为城市主干路，设计车速40km/h。其中，K9+480-K9+780道路西侧为已设计拟建6号地块，场平高程在408.8左右，东侧为8号地块，场平高程在382~384左右。根据业主工作安排，6号地块最先实施，6号地块靠本次设计道路一侧为高填方土质边坡，设计应结合道路考虑，以道路边线作为控制。根据重庆市建委渝建发〔2010〕166号《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》的相关要求，对于(一)高切坡：岩质边坡高度≥15米，岩土混合边坡高度≥12米且土层厚度≥4米，土质边坡高度≥8米。（二）深基坑：岩质基坑高度≥12米，岩土混合边坡高度≥8米且土层厚度≥4米，土质边坡高度≥5米。（三）高填方：填方高度≥8米。本次设计边坡部分边坡属于上述高边坡范围。故本次对万忠路复线延伸段道路工程（二标段）K9+480-K9+780段西侧高边坡进行专项方案设计。2设计依据、采用的技术规范、标准及对上阶段的回复2.1设计依据（1）我院与甲方签订的本工程设计合同；（2）《万州区龙宝组团Ⅲ管理单元万州经开区高峰园控制性详细规划》；（3）业主提供的1/500地形图资料；（4）甲方提供的其它相关资料及要求；（5）我院现场实地踏勘及搜集的关于本项目的其他资料。（6）《万州经开区高峰园万忠路复线延伸段道路工程（二标段）工程地质勘察报告（一次性勘察）》重庆北方地质工程勘察有限公司2018.05《万州经开区高峰生态工业园相思南区A区场平工程（征地范围内地块）工程地质勘察报告》中冶建工集团有限公司2018.052.2采用的技术规范、标准（1）《公路挡土墙设计与施工技术细则》（2）《重力式挡土墙（一般地区）》国家建筑标准设计04J008（3）《建筑筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)（4）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（6）重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）2.3技术标准（1）边坡工程使用性质：永久支护，部分段为临时支护。（2）设计安全等级：一级（3）设计工况：暴雨工况。（4）结构重要性系数：永久边坡取1.35，临时边坡取1.25（5）根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟建场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《建筑工程抗震设防分类标准规范》GB50223-2008，本工程抗震设防类别属标准设防类。勘察场地位于地震基本烈度Ⅵ度区，建议按6度进行抗震设防。设计宜采用动态设计法，施工时加强监测，设计根据现场地质情况及监测报告合理优化，动态设计，以确保坡体的稳定。本工程采用信息法施工。3工程建设条件3.1地形地貌拟建万忠路复线（双河口至高峰段）延伸段道路场地位于万州经开区，拟建道路区原始地形总体为南高，北低，地形标高420.70m（ZY40）～333.38m（ZY78），相对高差87.32m。总体上呈低高低高低之起伏状，丘包与沟谷间断相连，丘包与沟谷间断相连，地形坡角在丘包处较陡，一般15°～39°，在沟谷处较缓，一般3°～8°。最低点位于终点段附近，标高329.38m，最高点位于K9+500附近山脊顶部，标高427.95m，地形坡角差异性较大。道路区局部地段有稻田分布。路段区大部份地段均为原始地貌（部份地段为居民院子）。拟建场地地貌上总体属构造剥蚀丘陵地貌。3.2气象、水文工程区属于暖湿亚热带季风气候区，气候温暖湿润，四季分明，雨量充沛，具有“冬暖、春早、夏旱、秋绵雨、多云雾、少霜雪”的气候特点，全年无霜期320天以上，多年平均气温18.1℃，元月最冷，平均6.7℃，7～8月最热，平均30℃～32℃，最高温度43℃（1972.8.26），最低温度-3.7℃（1975.12.15）；本地多年平均降水量1156.20毫米，且多集中于5～9月，占年降水量的70%，最大年降水量1635.2毫米，最大月降水量711.8毫米，最大日降水量175毫米，历年最长连绵降雨日143.8天，夏季多大雨和暴雨，如2000年5～8月，降水量达985.1毫米，占多年平均降水量的83.4%；历年最大积雪厚50毫米；最大瞬时风速33.3米/秒，风向多为ESE及ENE，历年最高气压1020.30帕。拟建线路K8+860左侧约100m有高峰水库存在，勘察时水库水面高程约343.00m，水库最高蓄水位约347.500m，水库最高蓄水位比设计路面标高低20～26m，水库蓄水对拟建道路无影响。其余路段零星分布有小型鱼塘。3.3地质构造场地在地质构造上位于扬子准地台（Ⅰ1）重庆台坳（Ⅱ1）的万州凹褶束(Ⅳ1)之万州向斜南东翼。场地基岩大部被第四系土层覆盖，场地南、北两端山脊上见基岩出露，测得岩层产状为331°～339°∠8°～12°，岩层呈单斜产出。构造裂隙主要发育有两组：①产状为185°∠85°，可见延伸长度约15m，发育间距3.0～4.0m。裂面较平直、多闭合，无充填物，结合差，为硬性结构面；②，产状为265°∠71°，裂面较平直，半充填，延伸较短，发育间距1.0～2.0m，结合差，为硬性结构面。以上两组在平面上呈“x”型共轭裂隙。层面结合一般，为硬性结构面。3.4地层岩性据钻探揭露，路段区内地层主要为第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土、人工素填土（Q4ml），侏罗系中统沙溪庙组（J2S）砂岩及粉砂质泥岩互层。其特征由新至老，由上至下分述如下：3.4.1第四系全新统残坡积（Q4el+dl）粉质粘土：黄褐色，可塑状，含约5～18%碎石角砾，局部砂粒富集。稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。分布于拟建路段表层大部分地段。局部地段表层分布0.15～0.50m的软塑状耕植土或淤泥（稻田及渔塘区）。厚度0.50m(ZY1)～7.80(ZY2)。人工素填土（Q4ml）：灰褐色，稍密，稍湿，主要由砂泥岩块碎石和粘土组成，块碎石含量占35～55%，块径20～330mm，局部含少许建筑垃圾。分布范围小，厚度1.10m(ZY57)～3.20(ZY6)。3.4.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）粉砂质泥岩：紫红色，粉砂泥质结构，中～厚层状构造，主要由粘土矿物组成，局部砂质含量较高。与砂岩呈不等厚互层或呈透镜状赋存于砂岩中。勘察揭露最大厚度15.40m（ZY4）。砂岩：灰白色，中粒结构，厚层状构造，矿物成份以长石、石英为主，岩屑、云母次之，局部含泥质团块，钙、泥质胶结，局部地段风化严重，手捏成砂。与粉砂质泥岩呈不等厚互层或呈透镜状赋存于粉砂质泥岩中。钻孔揭露最大厚度23.60m（ZY38）。分布于整个路段区，为线路区主要岩性。3.5基岩顶面及基岩风化带特征拟建道路区原始地形总体为南高、北低，地形标高420.70m（ZY40）～333.38m（ZY78），相对高差87.32m。总体上呈低高低高之起伏状，丘包与沟谷相间，丘包处地形坡角相对较大，一般10°～25°，在沟谷处较缓，一般3°～8°。拟建场地地貌上总体属构造剥蚀丘陵地貌路段区大部份现为原始地貌，场地目前尚未整平，基岩顶面倾斜方向与原始地形坡向近于一致。按JTGC20-2011和JTGD30-2004规范规定，结合钻探获取岩芯的实际情况及物探测试资料，将钻探深度范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带：岩芯破碎，多呈碎块状，少数短柱状、饼状，岩质软，岩块手折易断，岩体不完整。厚1.15m(ZY18)～3.20m(ZY3)，岩体基本质量等级为V级。中等风化带：岩心较完整，主要呈柱状、长柱状，节长一般50～330mm，局部夹少量碎块状，质硬，碎块手难折断，岩体较完整。中风化粉砂质泥岩基本质量等级为Ⅴ级，中风化砂岩为Ⅳ级。3.6水文地质条件线路区局部路段有稻田分布，未见有井、泉点出露。地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，均属潜水。路段区地下水主要接受大气降水补给，地形上有利于地表水及地下水的径流排泄；丘包分布路段地形坡度相对较大，有利于大气降水的径流，大气降水沿丘包斜坡向地形较为低洼的丘谷中汇集，向东侧沟谷排泄。综上所述，路基穿越段在钻探施工深度范围，丘包段地下水贫乏，地形较低的沟谷段存在少量地下水，水量受地表水体及大气降水补给影响较大。地下水及地表水对砼有微腐蚀性，对钢筋有微腐蚀性。3.7不良地质作用及地震经过工程地质测绘调查，场内及邻近未发现崩塌、泥石流等不良地质现象与地质灾害，故场地主要工程地质问题为线路整平形成的挖、填方边坡的稳定性问题。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组。根据《中国地震动峰值加速度区划图》(1/400万)[GB18306-2001]之图A1及《中国地震动反应谱特征周期区划图》(1/400万)[GB18306-2001]之图B1，场地抗震设防烈度为6度。场地设计基本地震动峰值加速度0.05g。3.8岩土设计参数建议取值根据室内试验、地区经验，并结合有关规范，对道路路基段岩土体的物理力学指标建议如下表：4.2高边坡段处理方式本次设计西侧边坡结合6号地块场平标高和道路标高，以道路边线为控制线，填方边坡采用1：2坡率，8m一级，在道路施工前按临时边坡考虑，道路施工时，道路高程以上的为永久边坡，采用方格骨架护坡进行支护；岩质边坡采用1：0.75植被混凝土护坡，8m一级，放坡至场平高程。根据计算结果（详见后附），选取最不利剖面9-9’进行计算按最不利情况临时边坡（不考虑道路回填及8号地块回填）时，安全系数在1.21左右，按较安全情况（考虑道路回填及8号地块回填），安全系数在1.353左右。结合以上内容，建议施工顺序应为：先完成6、8号地块及其边坡，再进行道路路基回填施工。其它未提及的路段均为坡率法放坡。边坡原则上不超过8米分一级，每级之间设置一道2米宽的马道。岩土边坡坡率为1:0.75，土质边坡坡率为1:1.5。岩质边坡坡面通常采用锚喷防护，土质边坡坡面通常采用钢筋砼拱型骨架护坡防护或植草护坡。5截排水沟1截水沟采用M10水泥砂浆砌筑MU30片石，并用M10水泥砂浆勾缝，坡脚排水沟采用钢筋砼现浇。2陡坡和缓坡段沟底及边墙设伸缩缝，间距10～15m，伸缩缝采用止水措施。3沟基地基承载力不小于150KPa，否则压实处理。4砌筑工艺要求"平、稳、紧、满"。5采用座浆法，石料要求洗刷干净，基础应铺设50mm砂浆垫层，同时应错缝砌筑。6填方边坡坡脚及挖方边坡坡脚和坡顶5m远处应设置截排水沟。6放坡1边坡开挖应采取自上而下、分段跳槽、及时支护的逆作法或部分逆作法施工。2严禁无序大开挖、大爆破作业。3桩板墙外侧开挖应先做支护桩板墙，再开挖作业，严禁超挖。4岩石边坡开挖采用爆破法施工时应采取有效措施避免爆破对边坡的震害。宜光面爆破。为避免爆破破坏岩体完整性，应预留部分岩层采用人工挖掘休整。5高度超过4米的土质边坡坡面采用拱形骨架防护，并植入三维网柔性护坡，边坡宜每隔8m分一级，高度超过5m的填方路基应设置土工格栅6填方路基地段，应先对斜坡地表土进行处理后，方可进行下一步施工。7挖方边坡高度大于4m，且坡率大于1：1时，应在坡顶设置安全防护网。7监测1施工过程中和施工结束后，建设方应委托有资质的单位编制监测方案，经业主、监理、设计等共同认可后实施。竣工后监测年限不少于2年。2监测项目：支护结构顶部的坡顶水平位移和垂直位移；墙顶背后1.0H(岩质)、1.5H(土质)范围内的地表裂缝；边坡坡顶建筑物基础和墙面的变形；降雨、洪水与时间关系；锚索拉力；支护结构变形。3坡顶位移观测，应在锚杆挡墙的顶部各设置不少于3个观测点的观测网，观测位移量、移动速度和方向。4锚杆应力监测根数不少于锚杆总根数的5%，且不少于3根。5监测方案可根据设计要求、边坡稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。当出现险情时应加强监测。附：对9-9剖面计算：按临时边坡考虑时：[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)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9坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数19.7044.852022.0000.000033.7251.8620412.2756.138052.0000.0000616.0008.000072.0000.0000816.0008.00009153.2330.0000[土层信息]坡面节点数10编号X(m)Y(m)00.0000.000-19.7044.852-211.7044.852-315.4296.714-427.70412.852-529.70412.852-645.70420.852-747.70420.852-863.70428.852-9216.93828.852附加节点数40编号X(m)Y(m)11.9020.354230.6894.115347.9825.115468.3649.115590.6996.5446124.0193.1157150.721-2.2768178.4044.6559202.63523.61510215.45628.70411216.80028.61512228.294-42.73113228.29437.83214221.19036.22415168.695-1.72616160.377-6.45517155.363-8.52018148.835-9.73219142.374-9.30220136.542-8.05021129.865-5.97022122.585-3.30823111.8690.33824103.0852.5272591.9054.2772682.9065.5502773.1716.6102866.0646.8022960.0806.2513054.6635.2543148.6444.4493239.5104.1093330.9823.7403426.1103.1823518.8132.004365.201-0.31137-7.524-2.54938-12.941-3.56239-12.941-42.73140-12.941-2.413不同土性区域数3区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系数编号120.300-7.2980.001(-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,)223.5000.00080.000(12,13,14,-9,11,10,9,8,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,)319.50020.0000.001(15,8,7,6,5,4,3,2,1,0,40,38,37,36,35,34,33,32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,16,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00028.0000.0000.000255.00022.0000.0000.000316.7008.10010.00025.000区号十字板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法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标: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=(4.197,33.468)(m)滑动半径=29.730(m)滑动安全系数=1.203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)7.9529.7048.9661.7743.00028.0010.660.000.000.000.000.001.6610.611.029350.000.009.70411.70412.6512.0503.00028.0015.230.000.000.000.000.003.3413.631.034130.000.0011.70413.56716.4991.9433.00028.0012.870.000.000.000.000.003.6612.021.034570.000.0013.56715.42920.2841.9863.00028.0024.640.000.000.000.000.008.5418.141.030440.000.0015.42917.06123.9191.7853.00028.0027.130.000.000.000.000.0011.0018.901.022250.000.0017.06118.69327.4101.8383.00028.0028.160.000.000.000.000.0012.9619.661.010510.000.0018.69320.32531.0171.9043.00028.0024.920.000.000.000.000.0012.8418.250.994440.000.0020.32521.95634.7661.9873.00028.0016.940.000.000.000.000.009.6614.280.973560.000.00总的下滑力=63.654(kN)总的抗滑力=125.483(kN)土体部分下滑力=63.654(kN)土体部分抗滑力=125.483(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)考虑道路及8号地块回填[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)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16.9004.6000236.0000.0000312.2756.138042.0000.0000516.0008.000062.0000.0000716.0008.0000883.857-0.0000[土层信息]坡面节点数9编号X(m)Y(m)00.0000.000-16.9004.600-242.9004.600-355.17510.738-457.17510.738-573.17518.738-675.17518.738-791.17526.738-8175.03226.738附加节点数43编号X(m)Y(m)142.8480.000258.1602.000375.4533.000495.8347.0005118.1704.4306151.4901.0007178.192-4.3908205.8752.5409255.765-44.84510255.76535.71811248.66134.11012244.40826.73813244.27126.50014242.92726.59015230.10521.50016196.166-3.84017187.848-8.56918182.833-10.63419176.306-11.84620169.844-11.41721164.013-10.16422157.335-8.08523150.056-5.42324139.340-1.77625130.5560.41326119.3762.16227110.3763.43528100.6424.4952993.5354.6873087.5514.1363182.1333.1393276.1142.3353366.9801.9953458.4531.6253553.5811.0683646.284-0.1103732.672-2.4253819.947-4.6643914.342-5.14140-0.632-5.62541-18.763-4.05042-18.763-44.84543-18.7630.000不同土性区域数4区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系数编号120.300-7.2980.001(-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,-8,)223.5000.00080.000(9,10,11,12,13,14,15,8,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,)319.50020.0000.001(16,8,7,6,5,4,3,2,1,0,43,41,40,39,38,37,36,35,34,33,32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,)420.30020.0000.001(14,13,12,-8,8,15,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00028.0000.0000.000255.00022.0000.0000.000316.7008.10010.00025.00043.00028.00010.00025.000区号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)