大渡口区H16-4地块周边配套道路工程高边坡施工图设计

第第页PAGE1-大渡口区H16-4地块周边配套道路工程高边坡施工图设计1、项目概况项目区位图本项目位于大渡口区钢铁大道东侧，为两条“丁”字交叉道路（分为H线和Z线），道路等级均为城市支路。标准路幅宽度均为16m，双向两车道，设计时速30km/h，H线全长189.789m，Z线全长188.976m。本项目道路存在开挖边坡情况，按照重庆市城乡建设委员会渝建发〔2010〕166号文件，需对以下情况的高边坡项目进行高边坡支护方案设计：“（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，岩土混合基坑高度≥8米且土层厚度≥4米，土质基坑高度≥5米。（三）高填方：填方边坡高度≥8米。”根据上述文件精神，本项目道路设计范围内部分路段存在高边坡。经现场踏勘，结合实测和地勘资料，统计整理共有1段高边坡，具体段落见下表。ZK0+130-HK0+176Z线道路右侧挖方土质边坡边坡长约80m；最大坡高约10m坡率法否2、设计依据及设计规范（1）我院与业主签订的合同；（2）业主提供的1：500地形图（重庆市勘测院，2021.02）；（3）业主提供的大渡口区控规资料；（4）《大渡口惠丰居北侧道路工程设计》（重庆两江交通规划勘察设计研究有限公司，2021年4月）；（5）《大渡口区H16-4地块周边配套道路工程地勘工程地质勘察报告》（西北综合勘察设计研究院，2022年4月）；（6）《大渡口区H16-4地块周边配套道路工程边坡工程方案设计可行性评估报告》。3.工程地质条件拟建场地位于重庆市大渡口区钢铁大道东侧，惠丰居小区北侧。能直达拟建场地，交通方便，施工条件便利。气象：拟建场区属亚热带湿润气候区，具冬暖夏热、春早夏长、秋雨连绵之特点。多年平均气温为17.5～18.5℃，极端气温-3.7℃（1961年1月7日）和43℃（2006年8月16日），年平均降雨量为1163.3mm，最大平均降雨量达1378.3mm（1968年），最小平均降雨量783.2mm（1961年），降雨分布不均，降雨主要集中在每年5～9月份，降雨量占全年总降雨量的70%，常出现春旱或伏旱现象。最大日降雨量266.6mm（2007年7月17日），多年平均相对湿度80%，绝对湿度17.6mb。全年主导风向；北风，最大风速：28.4m/s，冬季静风频率36%、北向频率15%夏季静风频率31%、北向频率10%，历年平均风速2.2m/s，基本风压（n=50年）0.4KN/m2。水文：勘察期间场地无地表水体。拟建场地原始地貌为构造剥蚀地貌，西东走向道路地形东高西低，南北走向道路地形南高北低，拟建场地形整体较缓，局部较陡，地形坡度约为0°~15°，局部可达到60°，勘察区位置高程233.10～253.10m，最大相对高差约20m。2.2-1勘察区现场情况（西东段）2.2-2勘察区现场情况（南北段）据区域地质资料，拟建场地位于金鳌寺向斜东翼近轴部（见图2.3-1），岩层呈单斜产出，产状倾向237°，倾角7°。场地发育二组裂隙，分布描述如下：①51°～69°∠69°～76°，优势产状为：69°∠76°，裂隙间距0.5～1.50m，局部见粘性土充填，张开1～6mm，延伸5～12m，贯通性好，结合很差，属软弱结构面。②154°∠87°，裂隙间距0.8～3.5m，张开3～6mm，未见充填，结合程度很差，属软弱结构面，延伸2～7m，贯通性好。根据现场调查及钻探揭露，场区内岩体裂隙较发育，层面平直光滑，多为泥质填充、局部为岩屑填充，层面结合程度划分为结合差～很差，属软弱结构面。裂隙面结合程度很差，属软弱结构面。岩体结构属中厚层状，中等风化基岩完整程度分类为较完整。场区范围内未发现断层及断层破碎带。图2.3-1构造纲要图根据调查和钻探揭示的土层有第四系全新统人工填土(Q4ml)及残坡积粉质粘土（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩组成。现将各岩土层工程特征自上而下（从新到老）分述如下：2.4.1第四系全新统（Q4）：1、素填土(Q4ml)：灰褐色、褐红色，由粘性土和砂泥岩碎块石组成。碎块石一般粒径20-580mm，硬质物含量约8%～28%，整体呈稍密状，局部为松散，稍湿。为场地邻近工地弃土，为无序抛填形成，堆填时未辗压夯实，抛填时间约5年左右。分布较广泛，钻探揭露最大厚度25.5m（ZK4）。2、粉质粘土（Q4el+dl）：灰褐色，残坡积成因，呈可塑。捻摸感觉有少量细颗粒，摇振无反应，刀切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。最大厚度0.4m（ZK15）。～～～～～～不整合～～～～～～2.4.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）1、泥岩（Ms）：紫褐色，主要由粘土矿物组成，泥质结构，中厚层～厚层状构造。强风化岩芯多呈碎块状，质软，手捏易碎，中等风化岩芯呈柱状、短柱状，岩体较完整，质软。偶夹灰绿色团斑、砂质条带。在场地分布较广泛，钻探揭示单层最大厚15.4m(ZK17)。2、砂岩（Ss）：灰白色、青灰色。主要矿物成分为长石、石英，次为云母及暗色矿物，中～细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结。强风化岩芯质软，手捏易碎，多呈碎块状，少量呈短柱状，中等风化岩芯多呈长、短柱状，少量与泥岩接触面呈碎块状。岩体较完整，钻探揭示单层最大厚度4.5m(ZK21)。拟建工程场地内，基岩埋深0.0m（ZK23）～25.5m（ZK4），基岩面与原始地形起伏变化较大，坡角一般2～35°。据钻探揭露的实际情况，将基岩划分为强风化带及中等风化带。强风化带：岩芯破碎，呈短柱状、碎块状、砂土状，质软，手掰易碎，其岩体破碎。局部强风化泥质砂岩质软厚度大，泥质含量过重，泡水后手捏可成渣状、砂状。中等风化带：岩芯较完整，主要呈柱状，短柱状，少量碎块状，岩芯节长一般5～30cm。勘察区属丘陵剥蚀浅丘地貌，整体地势东高西低，南高北低，据调查分析，场区内的地下水类型主要为松散土体孔隙水和基岩裂隙水。（1）松散岩类孔隙水场区土体主要接受大气降雨补给，沿松散土体间空隙径流入渗，向地势低洼处排泄、地表蒸发或赋存于土体空隙内形成土体孔隙水。第四系覆盖层上层滞水水量小，受大气降水的补给，多沿坡体覆盖层下渗，沿基岩面排泄于地形低洼处及基岩裂隙中。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于岩石风化裂隙、构造裂隙中以及层间裂隙中。场区内下伏基岩为砂岩和泥岩，其中砂岩有少量裂隙发育，是透水层。泥岩为相对的隔水层，现状场地条件下无大量富集地下水的地质条件。本次勘察终孔后，抽干钻孔内残留用水24小时后进行简易水文观测，均无水位恢复。场地地下水较贫乏，水文地质条件简单。根据重庆地区经验，场地内素填土渗透系数约26.00～30.50m/d，属强透水层；粉质粘土渗透系数约8×10-5～4×10-4m/d；泥岩渗透系数约为0.1～0.106m/d，为弱透水层；砂岩渗透系数约为0.188～0.589m/d，属中等透水层。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）附录G和拟建场地区域资料，拟建场地环境类型为Ⅱ类。根据地区经验场地地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。据调查，场地及周边没有化工、印染等污染源，也没有固体废弃物、有害放射物质等。根据原有建筑腐蚀情况，结合当地工程经验，判定本场地土对混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。通过对拟建场区及周边的工程地质调查，未见滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质作用；场区内无对工程不利的防空洞、孤石、墓穴等埋藏物。4.岩土物理力学参数表4-1岩土体设计参数取值岩土名称指标20.0*19.8*23.5*24*24*24.5*20.5*20*24.0*24.5*24.5*25*岩土体天然抗剪强度C(Kpa)0*24.6*/1000*/220*φ(°)28*15.2*/30*/28*岩土体饱和抗剪强度C(kPa)0*17.4*////φ(°)25*10.6*////C(Kpa)////φ(°)////C(Kpa)////φ(°)////////////天然抗拉强度（KPa)///200/120负摩阻力系数0.2*////////16.511/5.436地基承载力特征值（kPa）130*120*500*5448.63300*1793.88土体压缩模量(MPa)土体水平抗力系数的比例系数(MN/m4)8*15*35*/35*/岩体水平抗力系数(MN/m3)///200*/40*岩、土体与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)25*35*80*800*60*300*边坡临时坡率允许值：(H＞8m应采取分阶放坡+马道）1:1.51:1.251:0.751:0.51:0.751:0.5边坡永久坡率允许值：(H＞8m应采取分阶放坡+马道）1:1.75-1：2.001:1.751:11:0.751:11:0.75备注：(1)“*”号为地区经验值；（2）以填方为持力层时，承载力特征值应以压实或强夯后的实测值为准，压实系数应满足设计要求。（3）中等风化基岩地基极限承载力标准值可由岩石天然抗压强度标准值乘以地基条件系数确定，根据《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）14.3.2条地基条件系数泥岩取1.2，砂岩取1.1；根据《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016式4.2.6确定分项系数，岩体较完整，取0.33的折减系数，地基极限承载力标准值乘以分项系数，为地基承载力特征值。（4）结构面（裂隙面）抗剪强度参数标准值：根据《市政工程勘察规范》DJB50-174-2014附录E，因岩体裂隙1、2结合程度很差，为软弱结构面，故岩体裂隙结构面抗剪强度标准值取值如下：粘聚力c=25kPa，内摩擦角φ=13°；因岩层层面总体较平直，局部泥质充填，结合很差，属软弱结构面，故岩体层面抗剪强度标准值取值如下：粘聚力c=40kPa，内摩擦角φ=16°（未考虑施工条件的影响）。（5）填土与基岩界面的抗剪强度按照填土抗剪强度0.95折计取；粉质粘土与基岩界面的抗剪强度按照抗剪强度0.95折计取。（6）若施工及使用期间若长期浸水地基承载力特征值则采用饱和抗压强度进行折减。（7）中风化砂岩破裂角为60度，中风化泥岩破裂角59°，中风化砂岩岩体等效内摩擦角为55°，中风化泥岩岩体等效内摩擦角为52°。-PAGE7-（8）锚固极限粘结强度应以施工时的实测值为准。5.高边坡稳定性评价1#高边坡段道路沿线地表覆盖层为填土，其主要由粘性土和砂泥岩碎块石组成。整体呈稍密状，局部松散，稍湿。为场地邻近工地弃土，为无序抛填形成，抛填时间约5年左右。该层厚度3.2m～24.4。下覆基岩为强-中风化泥岩及砂岩，基岩埋藏深，强风化层厚度为1.5m。依据设计标高，该段道路为挖方道路，边坡坡向286°。按设计标高开挖回填后将形成约10m的环境边坡，因岩土界面和土层界面的埋深大，不临空，土质边坡整体稳定，破坏模式为圆弧滑移。6.高边坡设计针对本次高边坡的特点，对“坡率法”及“桩板挡墙支护”两种支护方式进行方案比选。方案对比表方案一：坡率法方案二：桩板挡墙施工难度逐级开挖并支护，施工难度小须进行钻孔、抗滑桩浇筑等工作，施工难度大安全性边坡最大高度约为10m，安全可控主要由抗滑桩承担荷载，位移可控，安全经济型造价较低土层较厚，采用桩板挡墙经济型较差根据以上比选，在现场存在放坡条件的前提下，采用坡率法进行支护施工难度更小，经济性也更好。本次设计挖方土质边坡边坡沿土体内部圆弧滑动时，取填方路基综合φ=28°。根据地勘报告，边坡破坏模式以圆弧滑动为主。边坡整体稳定。7.边坡监测根据边坡的复杂程度、地质环境条件、结构设计需要、工程的施工程序与支护方法、工程的重要性及经费的承受能力等综合确定监测方案。监测工作是边坡工程的重要组成部分。其目的是为了掌握边坡防护工程在实施及营运过程中受诸如降雨、开挖等不利因素的影响程度，便于及时分析边坡的安全状态，进行动态设计，保证施工安全和施工质量，确保道路营运期间边坡的长期稳定。监测要求严格按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）和《建筑基坑工程监测技术标准》(GB50497-2019)的相关规定执行。1）监测工点根据本次设计的特点，应对本工程影响范围内的边坡和已有建构筑物进行监测。2）监测项目监测项目根据边坡、挡墙的复杂程度、地形条件、地质环境条件、结构设计需要、工程的施工程序与支护方法、工程的重要性及经费的承受能力等综合确定。施工单位应根据边坡、挡墙情况制定监测方案。监测项目表测试项目测点布置位置坡顶水平位移和垂直位移边坡坡顶地表裂缝坡顶20米范围内、整个边坡坡面坡顶建筑（构）物变形对边坡范围20米范围内存在的建筑物，监测建筑基础、墙面和整体倾斜及裂缝变化情况支护结构变形挡墙顶部地下水、渗水与降雨关系渗水点3）监测时间及频度边坡监测工作时间主要为施工期和使用初期，一级边坡总的监测时间为边坡开挖至建成使用不少于两年。监测频度应与施工和降雨量相适应，在雨季、边坡开挖期间和已出现变形破坏时应加密观测。连续3日降雨量大于50mm/日时，应连续观测3次，间隔时间不大于2天。竣工后监测次数可减少。8.施工要求（1）本次设计坐标采用重庆市独立坐标系统，高程采用1956年黄海高程系统，施工前施工单位应核对道路沿线的放线，并采取措施相互校对，确保各放线图准确，衔接顺畅。（2）本次高边坡采用“动态设计，信息施工”原则，加强边坡监测及信息反馈。施工前，施工单位应根据地质勘察报告和设计图核实工程范围及周边现有构（建）筑物的位置、结构形式、基础埋置深度等情况，据此做好处理，确保其安全。（3）高边坡采取机械开挖，严禁爆破开挖。边坡开挖应严格按照逆作法自上而下施工,从上至下逐级分段开挖。施工前应放线复核，施工过程中应加强对地质的校核和预判，若现场实际情况与设计不符时，不得盲目施工，应及时通知各参建单位共同研究解决办法。施工过程中应严格按相关技术规范、规程执行，加强施工安全措施，防止安全事故。（4）边坡开挖不得破坏原状地质，开挖一段应立即支护一段。施工时应采取临时支挡措施以确保边坡的安全。开挖应分段分层进行，并及时做好支护结构，以免造成边坡风化剥蚀甚至垮塌。（5）施工时应严格按照逆作法分段跳槽开挖，切忌全断面开挖和盲目开挖，施工过程中应对核对地勘报告，对地质情况进行预判，如可能发生风险时，应立即停工并及时通知各参建单位共同研究解决办法。如现场出现与设计或地勘报告情况不符时，应及时通知相关单位进行解决。（6）施工中应加强临时排水，避免由于施工引起的水涝或其他安全事故，影响施工质量和安全，施工前应编制完善应急抢险预案，配备相应的人员和机具设备，组织演练，确保施工过程中边坡及施工人员安全。（7）施工前应做好截排水措施，做好周边建构筑物及管线调查及其保护工作，边坡顶应设置围挡和警示标志，设立巡逻点和巡视人员，与施工无关人员不得进入施工现场，确保施工场地的安全。（8）未尽事宜应严格按照国家相关规范、规程及标准施工，确保工程安全和质量。9.危险性较大的分部分项工程本次设计包含1段高边坡，为挖方土质边坡，采用坡率法放坡开挖，危险源主要为：（1）高边坡本次设计包括最高约1