北碚组团Ⅰ标准分区路网工程纵三路排水结构计算书

北籍组团I标准分区路网工程

纵三路排水结构计算书

目录

一、工程概述......................................................................2

1.1项目区位...................................................................2

1.2工程简况...................................................................3

二、设计依据及采用规范...........................................................3

1.设计依据...................................................................3

2.采用规范...................................................................4

三、工程地质条件.................................................................4

3.1t也形土也貌...................................................................4

3.2地质构造...................................................................4

3.3地层岩性...................................................................5

3.4气象水文...................................................................5

四、设计标准及计算参数...........................................................7

4.1设计标准...................................................................7

4.2设计参数..................................................................7

五、箱涵计算......................................................................8

六、深型井计算..................................................................45

七、跌水井计算..................................................................68

八、计算结论.....................................................................91

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一、工程概述

1.1项目区位

北倍区东接渝北区，南连沙坪坝区，西靠璧山区，北邻合川区，幅员面积754.19平方公

里，管理5个街道、12个镇。2014年城市建成区面积49.88平方公里，全区常住人口77.09

万人。是重庆主城九区之一，也是两江新区的重要组成部分。北倍区位于重庆五大功能区中的

都市拓展区，是全市科教、物流、先进制造业集聚区和对外开放的重要门户，主城生态屏障区，

以及未来新增城市人口的宜居区。

北硝组团I标准分区位于北硝区的西南部，毗邻国家级自然保护区缙云山，属于北暗组团

的歇马镇。片区用地西面以硝青路、市团校为界，北面以绕城高速为界，东面以艾家湾——吴

家湾—雷家湾一线为界，南面以农科院柑橘研究所为界，规划总用地面积485.50公顷。该

规划区的功能定位为以发展高品质生态居住、现代商贸服务为主，兼具科研教育功能的城市新

区。

纵三路位于北储组团I标准分区东侧，西为纵二路，东为纵四路，南起规划道路横五路（椿

萱大道），北至横一支路交叉口北侧，接纵三路一期，呈南北走向。

图1-1纵三路二期区位图

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1.2工程简况

纵三路起点接横五路（椿萱大道）辅道，起点桩号为K0+000,北至横一支路交叉口以北,

终点桩号为K2+658.134,全长2658.134米。道路等级为城市支路，设计速度20km/h,双向二

车道，标准路幅宽为16m,全线共包含挡墙两座。沿线构筑物为高坪水库泄洪通道，目前己完

成方案设计。纵三路为北暗组团I标准分区内部道路，横亘规划区南北，沿线依次与横向主次

支道路相交，是规划区"五横五纵''规划路网中一条重要的纵向道路。根据业主要求，纵三路全

段分期建设，结合地块开发进度，业主首先启动纵三路二期的设计工作。

二、设计依据及采用规范

1.设计依据

1.1建设单位与我公司签订的设计合同

1.2《市政工程设计方案审查意见函》（渝规北培方案函[市政][2018]（）033号）

（重庆市规划局2018.09）

1.3《北倍组团I标准分区路网工程纵三路二期道路工程工程地质勘察报告（一次性详勘）》

（重庆中科勘测设计有限公司2018.11）

1.4《重庆市主城区北倍组团I标准分区南区102-0102、136-0102等地块控制性详细规划》

（规划修改）

（重庆都市空间城市规划设计有限公司2014.08）

1.5《北硝组团I标准分区路网工程方案设计第十八册纵三路二期道路工程B版》

（林同楼国际工程咨询（中国）有限公司2018.07）

1.6《北硝组团I标准分区路网工程方案设计第十九册横四路道路工程B版》

（林同楼国际工程咨询（中国）有限公司2018.10）

1.7《北倍组团I标准分区路网工程方案设计第二十册横一路连接纵四路道路工程》

（林同楼国际工程咨询（中国）有限公司2018.12）

1.8《重庆市北储区歇马镇邓家湾排洪工程涉河建设方案及防洪影响评价报告》

（重庆江源工程勘察设计有限公司2018.01）

1.9业主提供的1：50（）地形图

1.10其它相关资料

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2.采用规范

2.1《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)

2.2《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)

2.3《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

2.4《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)

2.5《建筑地基基础设计规范》(GB50(X)7-2011)

2.6《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)

2.7《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)

2.8《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)

2.9《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)

2.10《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

2.11《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)

三、工程地质条件

3.1地形地貌

勘察区位于重庆市北倍区歇马镇，有市政道路及乡村公路通到场地，交通条件较好。

本次勘察场地范围内勘探点最高高程327.98m(ZK86),最低高程239.25m(ZK23),

相对高差为88.73m。场地地貌属丘陵斜坡地貌。

道路沿线大部分为原始地貌，仅K2+150〜K2+640.423为施工区，施工区地形较平缓，原

始地貌局部为陡坡，地形坡角28〜35°。

3.2地质构造

场地区域地质构造属北暗向斜东翼，在基岩露头处，测得岩层产状为倾向290,倾角3〜

Vo层间裂隙较发育，表面平直，无胶结，岩层层面结合差，属硬性结构面。场地及周边未

见断层通过，地质构造简单。

根据出露基岩进行调查和钻探揭露表明，岩体中见2组裂隙：

裂隙①产状：305°Z800,裂隙张开度0.1〜3cm,局部闭合，间距0.50〜2.0m,延伸大

于15m,裂面不平，较粗糙，局部泥质充填，结合差，属硬性结构面。

裂隙②产状:210°Z820,裂隙张开度0.1〜1cm,局部闭合,间距约5.00〜8.00m,延

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伸大于10m,裂面平直，较粗糙，无充填，结合差，属硬性结构面。

按《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表3.1.4、表3.162及钻探结果综合判

定岩体属块状结构，较完整。

3.3地层岩性

经地表工程地质测绘和钻探揭露，建筑场地地层主要由第四系全新统(Q4ml)素填土、

残坡积粉质粘土层(Q4el+dl)及下伏侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩及砂岩组成，现将各岩

土层工程特征分述如下：

I素填土(Q4ml)

褐灰色、杂色，由砂、泥岩碎石及粘性土组成。硬质物粒径一般为30〜182mm,含量15〜

25%,呈次棱角状、块状，均匀性差，结构松散〜稍密，稍湿。机械抛填，施工区填方回填约

3年，其余居民住地填方回填大于10年。钻探揭露厚度0.30m(ZK130)〜52.00m(ZK117)。

2粉质粘土(Q4el+dl)

残坡积粉质粘土(Q4el+dl)：棕黄色、棕红色。成分较均匀，局部含风化残余岩屑。无

摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，一般呈可塑状，局部水田一带上部()〜1.50m

呈软塑状。本次勘察粉质粘土钻探揭露厚度0.60m(ZK82)〜6.60m(ZK23)。

3泥岩(J2s-Ms)

紫红色、喑红色。由粘土矿物组成。泥质结构，局部含砂质较重，偶见钙质结核和灰绿色

泥质斑块，中厚层状构造。强风化层岩体较破碎，岩芯呈碎块状，岩石质软，强度较低。中等

风叱层岩体较完整，岩芯呈柱状，质较硬。与砂岩呈互层状产出，为场地主要地层。

4砂岩(J2s-Ss)

浅灰色、褐红色，由长石、石英、少量云母及暗色矿物组成。中细粒结构，中厚层状构造,

钙泥质胶结。强风化岩芯呈碎块状，质软；中等风化岩石较完整，岩芯呈柱状，质较硬。为场

地主要地层。

3.4气象水文

1气象

北倍区歇马镇地处北半球亚热带内陆的四川盆地东部，地处川东平行岭谷中，属东南亚季

风环流控制范围，具备亚热带湿润季风气候特性，复杂多样的地貌类型，使其具有较明显的气

候垂直带谱结构。区内气候特点是：气候温和、四季分明、雨量充沛，具冬暖、夏热、秋长的

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气候特点。

多年平均气温17.6C,极端最高气温41.7C,极端最低气温-1.8C,年总积温5390C,最

热为每年7月中旬至8月中旬，最冷为每年12月下旬至次年1月中旬。

全年平均降水量1067.8亳米，其中2〜4月春季平均降水217.5亳米，5~7月夏季454.5亳

米，8~10月秋季358.9毫米，11~1月冬季86.9亳米，降水量最多集中在夏季，占全年降水量

的43%,冬季降水量最少，只占全年降水量的8%。

年平均无霜期为335天，霜冻一般出现在每年小雪至次年立春前后，（即12-1月）轻者

地面草丛上白霜，重者水田起薄冰，多发生于每次寒潮过后的晴天。

整年多云雾，全年日照时间不超过1276小时，全年日照平均率为25%,8月日照时间最

多为平均223小时，10月平均日照时间20小时。

春天为纯东南风，风力一般1〜2级，夏季多东南风和西北风，风向不稳定，往往夹着雷暴,

风力为阵性大风，最大可达8级，伏天午时多南风，一般1级微风，秋冬季节为西北风，风向

较稳定，最大5级。

冬春季节多为高积云和层积云，云积稳定，终日笼罩，不见天日。夏季多为积雨云和雷雨

云，云层变化大，分布不均，积散较快。秋天多为云朵，移动缓慢，显得秋高气爽。

2水文

道路沿线未见地表水体，道路区其它地段的地表水主要为大气降水形成的临时地形径流

水，主要贮存于沿线的水田、冲沟及鱼塘内。道路附近无水库分布。

2.5水文地质条件

场地地下水按其特征可分为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。

松散岩类孔隙水：主要赋存于第四系全新统土层中，随季节变化，主要接受大气降水补给,

顺地形向坡下及下卧层排泄，具有含水层薄，分布不广，透水性强，赋水性差的特征。

基岩裂隙水：基岩裂隙水水量贫乏且受大气降水影响明显，主要赋存于强风化基岩构造裂

隙中，其赋存条件受构造裂隙分布情况和裂隙发育程度控制，接受大气降水或上覆第四系孔隙

水补给。

3.6不良地质

经地表工程地质测绘及钻探揭露表明：勘察场地及周边未发现崩塌、危岩、滑坡、泥石流

等不良地质现象；未发现墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。

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四、设计标准及计算参数

4.1设计标准

1抗震设防烈度：6度，基本设防;

2边坡工程安全等级：I；

3道路设计荷载等级：城-A级；

4设计合理使用年限：50年；

5边坡稳定安全系数：

边坡类型

稳定安全系数一级

边坡工程安全等级

永久边坡一般工况1.35

地震工况1.15

临时边坡1.25

6结构重要性系数丫0•:一级边坡,丫0・=1.1；二级边坡，y0=1.0o

7荷载分项系数：按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第3.2.4条采用。

4.2设计参数

设计参数如下表所示：

粉质强风化中等风化强风化中等风化

字号项目单位素填土

粘土泥岩泥岩砂岩砂岩

天然kN/rn519.5*19.2*/24.90*/24.50*

1重度

饱和kN/mJ20.5*19.8*////

抗压强度天然MPa///5.47/20.09

2

标准值饱和MPa///3.28/14.06

3基底摩擦系数//0.25*0.40*0.45*0.45*0.50*

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4地基极限承载力标准值kPa///6017/22099

5地基承载力特征值kPa/150*300*1986400*7293

6地基容许承载力kPa/150*300*500*•100*1000*

7压缩模量EsMPa/5.0*////

8变形模量MPa///700#//1600*

9负摩阻力系数/0.20*/////

t

10桩的极限侧阻力标准值kPa/50*100*/160*t

11水平抗力系数（中等风化岩体）MN/n?///60*/300*

水平抗力系数的比例系数

/

MN/m’8*18*40*/50*/

12（土体、强风化岩体）

岩上与锚固体极限粘结强度标

kPa/40*/360*/820*

13准值

C（天然）kPa5*23.62/400/1480

o

抗剪强度小（天然）30*13.25/31.5/33.7

14标准值C（饱和）kp,l3*14.00/260/1110

o/

4)(饱和)22*10.70/30.4/32.5

///

15抗拉强度MPa///0.19f0.50

边坡临时坡率允许值（不受外

16(HW8m)1:1.501:1.501:1.501:0.751:1.501:0.75

倾结构面控制时）

根据现场调查结构面发育情况，结合地区经验，岩层层面粘聚力标准值C取50KPa,岩层

层面内摩擦角标准值中取18。；I组裂隙裂隙面粘聚力标准值C取50KPa,I组裂隙裂隙面

内摩擦角标准值中取18°；II组裂隙裂隙面粘聚力标准值C取50KP,H组裂隙裂隙面内摩擦

角标准值取①取20°。

五、箱涵计算

1、净空4m*3m箱涵计算

本工程4m*3m箱涵最大埋深为2.0m,采用C30钢筋混凝土结构。具体计算如下：

参考规范：

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《给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程》(CECS145-2002),本文简称《矩形管道规程》

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》

钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500

1基本资料

1.1几何信息

对称结构J

孔净高H(m)3.000

孔净跨L(m)4.000

底板厚dl(mm)400

顶板厚d2(mm)400

侧墙厚d3(mm)400

底板外挑Le(nun)0

管道重要性系数1.0

填土标高(m)5.800

涵内设计水深(ni)0.000

涵内洪水深(m)0.000

地下水标高(m)-10.000

涵内水重(kN/d)10.00

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5.3(0

400()

c3.SOD

g

§

~ZSL,

*0(X)D

1.2地基及荷载信息

涵顶汽车荷载3.52kN/mm2

竖向附加活载0.00kN/mm-'

涵侧汽车荷载等效土厚0.00m

水平附加活载0.00kN/mi『

填土容重18.()0kN/m/,填土饱和容重20.00kN/mm3,内摩擦角30度,垂直土压力系数1.0

局部作用系数Kn=1.00

地基承载力特征值fa=200.OOkPa

抗浮安全系数Kf=l.10

1.3钢筋碎信息

混凝土等级C30

纵筋级别HRB400

混凝土容重(kN/m)25.00

计算裂缝规范给排水规范

裂缝宽度限制(mm)0.20

按裂缝控制配筋

顶板计算配筋方法按压弯

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底板计算配筋方法按压弯

墙计算配筋方法按压弯

纵筋保护层厚度（mm）：顶板（上30,下40）,侧壁（内30,外30）,底板（上40,下35）

1.4计算内容

（1）荷载计算

（2）地基承载力验算

（3）抗浮验算

（4）内力计算

（5）配筋计算

（6）裂缝验算

2计算过程及结果

单位说明：轴力、剪力：kN/m,弯矩：kN.m/m,应力：kPa,钢筋面积：mm2,裂缝宽度：nun.

计算说明：

恒荷载：水池结构自重，土的竖向及侧向压力。

活荷载：内水压力，外水压力，汽车荷载。

配筋计算方法：

顶板：按压弯

底板：按压弯

墙：按压弯

驾矩正负号规则：

顶板：下侧受拉为正，上侧受拉为负

侧墙：内侧受拉为正，外侧受拉为负

底板：下侧受拉为正，上侧受拉为负

轴力受压为正，受拉为负

2.1构件编号

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34

O----------------------------------------------------------------------------0

2.2荷载计算

2.2.1荷载组合系数

基本组合系数表

自重土压内水洪水外水汽车顶板侧墙

压压活

组合1.200.001.270.000.000.000.000.00

1

组合1.201.270.000.001.271.260.000.00

2

组合1.201.271.270.001.271.260.000.00

3

准永久组合系数表

内水外水汽车顶板活侧壁活

压压我载

准永久值系数1.001.000.500.500.5C

2.2.2荷载标准值

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顶板荷载

顶板自垂直土压力内水压洪水压外水压汽车荷

重载

10.0036.00-0.00-0.000.003.52

墙荷载

侧向土压力内水压洪水压外水压

上部下部上部下部上部卜上部下部

13.2033.60-0.0()-0.0()-0.00-0.000.0()0.()0

汽车荷载附加活载侧墙自重

(kN/m)

0.000.0030.00

底板荷载

底板自内水压洪水压外水压

重

-10.00-0.00-0.000.00

注：荷载符号以指向涵内为正。

2.2.3荷载计算(基本组合)

部位底板顶板侧墙内侧墙外

上侧下侧上侧下侧上部下部1•.部下部

组合112.0039.0012.000.000.000.000.000.00

组合212.0089.1662.160.000.000.0016.7642.67

组合312.0089.1662.160.000.000.0016.7642.67

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侧墙自重

(kN/m)

组合136.00

组合236.00

组合336.00

2.2.4荷载计算(标准组合)

部位底板顶板侧墙为侧墙外

上侧下侧上侧下侧上部下部上部下部

组合110.0032.5010.000.000.000.000.000.00

组合210.0072.0249.520.000.000.0013.2033.60

组合310.0072.0249.520.000.000.0013.2033.60

侧墙自重

(kN/m)

组合130.00

组合230.00

组合330.00

2.2.5荷载计算(准永久组合)

部位底板顶板侧墙内侧墙外

上侧下侧上侧下侧上部下部上部下部

组合110.0032.5010.000.000.000.000.000.0D

组合210.0070.2647.760.000.000.0013.2033.60

组合310.0070.2647.760.000.000.0013.2033.60

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侧墙自重

（kN/m）

组合130.00

组合230.00

组合330.00

注：竖向荷载和水平荷载为除水压力以外的其他荷载。

2.3地基承载力验算

基底压

力

组合132.50

组合272.02

组合372.02

Pk=72.02（kPa）<0=200.0（kPa）,满足

2.4抗浮验算

地下水位位于底板底以下，不需要进行抗浮验算。

2.5内力，配筋及裂缝计算

2.5.1内力计算

组合1（基本组合）

杆件截面弯矩轴力剪力右（上）纵左（下）纵

筋筋

1（底板）左27.3335.639-59.400800800

中-38.0075.639-0.000800800

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右27.3335.63959.400800800

2（顶板）左-8.160-5.63926.400800800

中20.880-5.639-0.000800800

右-8.160-5.639-26.400800800

3（侧墙）I-.-8.16062.4005.639800800

中-17.74762.4005.639800800

卜-27.33362.4005.639800800

4（侧墙）上-8.16062.400-5.639800800

中-17.74762.400-5.639800800

下-27.33362.400-5.639800800

-12.00

模型图（组合1基本组合）

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564564564

。

。

「

Z寸

97

9

小

IC寸B

寸

77

99

右

寸

IA寸

ZZ

99

——

-€_1

-5.64-5.64-5.64

7//Qy//

轴施（组合1林组的kN

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26.40

组合2（基本组合）

杆件截面弯矩轴力剪力右（上）纵左（下）纵

筋筋

1（底板）左85.92163.773-169.741800800

中-100.79463.7730.000857800

右85.92163.773169.741800800

2（顶板）左-65.82137.268136.741800800

中84.59537.2680.000800800

右-65.82137.268-136.741800800

3（侧墙）上-65.821172.741-37.268800800

中-32.929172.7412.242800800

下-85.921172.74163.773800800

4（侧墙）上-65.821172.74137.268800800

•1'-32.929172.741-2.242800800

下-85.921172.741-63.773800800

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9

-62.16r

IIIIII口9

L

I

-36.00t36.00

-12.00

模型图（组合2基本组合）

浮矩凯组合2基本组WkN.m

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二

-37.27137-37.27

沌

7

上CZN

W

二Z

I二

—

八—6377-63.77-63.77,....

//<_//z///yy//

轴力鼠组合2基本组合）kN

自斓（组合2豺组合）kN

组合3（基本组合）

杆件截面弯矩轴力剪力右（上）纵左（下）纵

筋筋

1（底板）左85.92163.773-169.741800800

第9页共9页

中-10().79463.7730.000857800

右85.92163.773169.741800800

2（顶板）左-65.82137.268136.741800800

中84.59537.2680.000800800

右-65.82137.268-136.741800800

3（侧墙）I-.-65.821172.741-37.268800800

•1'-32.929172.7412.242800800

下-85.921172.74163.773800800

4（侧墙）上-65.821172.74137.268800800

中-32.929172.741-2.242800800

下-85.921172.741-63.773800800

-62.16

模型图（组合3基本组合）

第9页共9页

-65.81-65,81

行

-37.2737-37.27

工

Z

N

W

A

T

八-6577-63.77-63.77八

///Qy/////VJ//

轴力图（组合3基本龄）kN

第9页共9页

13674

版图（细转基本组合）kN

2.5.2配筋及裂缝

（1）截面计算

部位剪力承载力截面验

算

1（底板）169.7415355.36满足

2（顶板）136.7415355.36满足

3（侧墙）63.7731365.36满足

4（侧墙）63.7731365.36满足

注：表中剪力值已乘了重要性系数

（2）配筋

部位最大计算面积实配钢筋实配面积

1底板左上侧800E18@1501696

下侧800E16@1501340

1底板中上侧857E18@1501696

下侧800E16@1501340

1底板右上侧800El8^1501696

第9页共9页

下侧800E1601501340

2顶板左上侧800EI6@1501340

下侧800E18@1501696

2顶板中上侧800E16@1501340

下侧800E18@1501696

2顶板右上侧800E16015O1340

下侧800E18@1501696

3侧墙上右侧800E14@1501026

左侧800E16@1501340

3侧墙中右侧800E14@1501026

左侧800E1601501340

3侧增下右侧800E14@1501026

左侧800E16@1501340

4侧墙上右侧800E16@1501340

左侧800E14@1501026

4侧墙中右侧800E16@1501340

左侧800E14@1501026

4侧墙下右侧800E16@1501340

左侧800E14@1501026

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配方

宽度

裂缝

久

准永

轴力

久

准永

弯矩

部位

值