对外连接道路改造工程--边坡支护工程施工设计图计算书.docx

对外连接道路改造工程边坡支护工程施工设计图计算书2223336666一、工程概况二、设计依据三、设计参数四、计兑工况五、支挡结构承荷计算及边坡破坏模式六、挡土墙计算七、锚杆挡墙计算八、锚喷支护计算九、肋柱计算十、临时开挖稳定性计算8、建筑边坡检测工程检测技术规范DBJ50/T-137-20129、边坡方案可行性评估报告10、混凝土结构通用规范(GB55008-2021)11、工程结构通用规范(GB55001-2021)12、建筑与市政地基基础通用规范(GB55003-2021)13、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)三、设计分数裂隙(Ll)：产状2350/66°,裂隙间距1.203.00m,张开度l3mm,可见延伸长度2.004.50m,表面平直，无充填物，贯通性差，结合很差，属软弱结构面。裂隙(L2)：产状350°/70。，裂隙间距0.802.40m,张开度23mm,可见延伸长度1.503.00m,表面平直，贯通性差，结合很差，属软弱结构面。岩层(L3)：产状150oN6°,层间未见软弱夹层及其它充填物，结合程度差，属硬性结构面。根据勘察报告，设计参数按下表取值:岩土名称就Ji度<三3>饱和i侬硒天然抗帆度饱的物度标值JS<)费员<ffa>母性横圾<!ffa)fl='.：-土体水平抗力系俄的比例系数.岩石水平抗力系效单独抗压标<>J>4>地基承裁力特征值<H)岩土均锚国体检跟拈结强度标准值<k)垩欣摩攥系数<w>内摩报角C)祐聚力侬内明SWI()和馋和素埴士19.0193.5.263.228MNm4130*0.20粉厌拈士19.5,20(T21.6*11.4B15.3"SXTISMNH1500.25,强风化砂质泥岩23.323.525MKm4MO*120OW强风化砂岩23.824.030MNm44MP1500.3夕中风化酚质灵岩24.52S.0400WIWoso11800.3280MNm；ILSS7.M41M$00*o.so中优化砂25326.G1700乂MM603850*O.23450MNm,37.032117102201200o.e(rWnl4SsWL245*16*SHUW271、后期压实填上的压实系数c0.93,地基承载力特征值建议取13QkPa,填土的地基承载力特征值最终以现场实测压实系数及静载试验确定：域上的负摩阻力系数取0.25。一、工程概况受有限公司委托，由我院承担天生城文旅街区对外连接道路改造工程边坡支护设计。天生城文旅街区对外连接道路改造工程，道路等级为城市支路，全长为392.234m,红线宽度1624m,道路两侧含人行道，根据道路设计方案及现场踏勘，本次道路为改建，改建为向两侧进行拓宽，里程桩号为K0+000K+392.234,按设计方案拓宽改造后将在道路沿线两侧形成路基边坡，各段边坡情况如下：K0+220K0+270道路右侧：长约54.9m,高约3.57.0m,均为填方土质边坡，拟采用挡土墙支挡。K0+270K0+310道路左侧：长约36.0m,高约5.08.9m,均为挖方岩质边坡，拟采用锚杆挡墙支挡。K0+260K0+340道路右侧：长约7.3m,高约3.l10m,均为挖方岩质边坡，拟采用锚喷支护。边坡安全等级均为二级。支护设计使用有效年限均为50年。结构重要性系数为1.0。二、设计依据1、设计合同2、重庆大有工程设计研究院集团有限公司编制的天生城文旅街区对外连接道路改造工程工程地质勘察报告文本及电子文件3、建筑边坡工程技术规范GB50330-20134、混凝土结构设计规范GB50010-2010（2015年版）5、建筑抗笈设计规范GB500U-2010（2016年版）6、建筑地基基础设计规范GB50007-20117、室外排水设计规范GB50014-2006（2016年版）墙身尺寸：墙身爵：7.5003墙顶宽：1.965Q)面坡Wi斜坡度：1:0.200背坡忸斜坡度：1:0.000采用1个扩展墙址台阶：墙趾台阶bl:1.248(m)墙趾台阶hl:0.250(m)墙趾台阶面坡坡度为：1:0.000设防滑InI棒：防滑凸棒尺寸BTl:1.519®防滑凸樨尺寸BT:0.650(m)防滑凸样尺寸HT:0.580(>)防滑凸怵被动土压力修正系数：LQOO防滑凸梯容许弯曲拉应力：0.500(MPa)防滑凸樨容许剪应力：0.990(MPa)物理参数：馆工砌体容电：23000(kN3)后工之间摩擦系数：0.400地法土摩擦系数：0.200墙身砌体容许压应力：2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力：110.OOKkPa)墙身砌体容许拉应力：150,000(kPa)船身砌体容许弯曲拉应力：280000(kPu)场地环境：一般地区墙后填土内摩擦用：30.000(度)墙后填土粘聚力：0.000(kPa)墙后填土容重：19.300(kN三3)墙背马墙后填土摩擦角：】7.500(度)地基I：容更：19.300(kNm3)修正后地基承载力特征值：130.000(kPa)地基承载力特征值提高系数：墙趾值提高系数：1.200拼踵值提高系数：1.300平均值提高系数：1.000墙底摩擦系数：0300地基土类型：土质地基地基土内摩擦角：22.000(度)土压力计克方法：库仑坡线土柱：坡面战段数：12、潜在滑面（人工填土界面）饱和抗剪强度值：粘聚力C=2.4kPa、内摩擦角伊=17.6。：3、潜在滑面（粉质粘土界面）饱和抗剪强度值：粘聚力U13.8kPa、内摩擦角8=7.2。4、场地砂质泥岩、砂岩岩体强度破裂角分别取值为60。、62%强风化岩体为N类岩质边坡：等效内摩擦角取42。中风化岩体为川类岩质边坡：等效内惟擦角取55。°四、计算工况1）自重+附加荷载+长时间暴雨（饱和状态）2）计算软件及版本：理正岩土工程计算分析软件6.5版。五、支挡结构承荷计算及边坡破坏模式根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2013中公式对各边坡进行计算，道路超载按30kPa取值，普通地面超载按5kPa取值。滑动稳定安全等级二级，安全系数为1.3,土压力分项系数为1.35。本次设计岩质边坡经放坡后均无外倾结构面，破坏模式为圆弧滑动破坏模式。六、挡土墙计算K0+220K0+270道路右侧采用直立式挡土墙支挡,挡土墙墙顶荷载为30kPa,回填料内摩擦角为30°。基础以素填土为持力层，地基承载力特征值2130kPa,地基摩擦系数20.30,均采用扩展基础并设置防滑凸梯，并按0.5In高度差分别使用理正岩土软件进行了计算复核。H=7.5m挡土墙计算：重力式挡土墙验算执行标准：通用计算项目：电力式挡土墙原始条件:倾消力矩=433.405(kN-m)抗忸援力矩=1819.601(kN-m)倾温验算满足：KO=4.198>1.500(三)地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基，验灯墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=541,384(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1386.196(k*m)基础底面宽度B=4.663(m)偏心距e=卜0.229Ynl)=0.229(m)基础底面合力作用点/离基础趾点的距离Zn=2.560(三)基底压应力：趾部=81.897踵部=150.308(kPa)最大应力与最小应力之比=150.308/81.897=1,835作用于法底的合力偏心拒验算满足：e=-0.229<=0.250*4.663=1.166(m)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=81,897<=156,000(kPa)堵踵处地基承我力验算湎足：压应力=150.308L169.000(kPa)地法平均承载力验算满足：压应力=116.102<=130.000(kPa)(四)基础强度脸算基础为天然地基，不作强度险算(五)墙底截面强度验算验算截面以上,墙身裁面积=20.668(m2)电量=475.370(kN)相对于验算截面外边缘，墙身由力的力留ZW=3.232(m)相对于验于截面外边缘,Ey的力叫Zx-4.663(m)相对于验算截面外边缘，EX的力普Zy=2.383(m)容许应力法：法向应力检算：作用于验灯截面的总竖向力=532,713(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1370.207(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力愣Zn=2.572(«)截面宽度B=4.663()偏心距el=-0.241()=0.241(a)截面上偏心距脸算满足：Ql=-0.241<=0.300*4.663=1.399(«)截面上压应力：面坡=78,871背坡=149,615(kPa)压应力验算满足：计算值=119,615<=2100.000(kPa)切向应力检算:折线序号水平投影长(m)望向投影长加)换算土柱数116.OOO0.0001第1个：距离3.0OO(ID),宽度16.000(>),高度1.500(»)坡面起始距离：0.000(»)地面横坡角度：0000(度)填上对横坡面的摩擦角：35.000(度)墙顶标高：O.OOO(m)第1种情况：一般恬况土压力计算计算高度为7.500(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：37.008(度)Ea=190.697(kN)Ex=18l.871(kN)Ey=57.344(kN)作用点高度Zy=2.383(m)坡身截面积=21.015(b2)重量=484.041(kN)(一)滑动稳定性验克基底摩擦系数=0.300采用防滑凸棒增强抗滑动稔定性,计算过程如下：法础底面宽度B=4.663(m)墙身重力的力酋Zw=3.207(m)Ey的力微Zx=4.663(m)Ex的力行Zy=2.383(m)作用于基础底的总竖向力=54L384(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=l386.196(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.560(m)基础底压应力：墙趾=81.897凸梯前沿=IOL182墙踵=150.308(kPa)凸挥前沿被动土压应力=204.499(kPa)凸棒抗弯强度验算：凸梯抗弯强度验算满足：玛曲拉应力=488.474<=500.OOO(kPa)凸椎抗剪强度验读：凸样抗剪强度验球满足：剪应力=182.476<=990.OOO(kPa)滑移力=181.871(kN)抗滑力=238.627(kN)滑移验算满足：Kc=1.312>1.300(二)候覆检定性验算相对于墙趾点墙身电力的力臂Zw=3.207(In)相对于墙趾点，Ey的力祥Zx=1.663Gn)相对于墙趾点，EX的力臂Zy=2.383(m)验算挡土地绕墙趾的倾穆稳定性倾温验算满足：KO=4.198>1.500（三）地基验算作用于基底的合力偏心距验灯最不利为：组合M一般情况）作用于基底的合力偏心距验Ir满足：e=O.229<=0.250*4.663=1.166（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=81.897<=156.000（kPa）墙踵处地基承效力验算最不利为：组合M般情况）墙踵处地基承载力验算满足：压应力=150.308<=169.000（kPa）地基平均承载力验算鼓不利为：组合1（一般情况）地基平均承载力验算满足：压应力=116.102<=130,000（kPa）（四）基础验算不做强度计克。（五）墙底截面强度脸算容许应力法:截面上偏心距验算最不利为：组合1（一般情况）截面上偏心距脸好满足：el=-0.241<=0.300*4.663=1.399（a）压应力验算最不利为：组合1（一般情况）压应力验算满足：计算值=149.615<=2100.000（kPa）拉应力验算最不利为：组合1（般情况）拉应力验算满足：计算值=0.000<=280.000（kPa）剪应力验算满足：计算值=-6.694<=110.OOO(kPa)(六)台顶械面强度验算上压力计舞讨克高度为7.250(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：37.188(度)Ea=178.038(kN)Ex=169,798(kN)Ey=53.537(kN)作用点高度Zy=2.295(m)强度验算验算截面以上，墙身截面积=19.503(m2)重量=448.558(kN)相对丁验算截面外边缘，墙身重力的力普Zw-2.037(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.415()相对于验算截面外边缘，EX的力臂Zy=2.295(B)容许应力法:法向应力检完：作用于验算截面的总竖向力=502,095(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=707.056(kN-m)相对于脸算截面外边缘,合力作用力普ZnL408Gn)截面宽度B=3.415(M)偏心距el=0.299(m)截面上偏心距验算满足：el=0.299<=0.300*3.415=l.O25(m)截面上压应力：面坡=224.338背坡=69.715(kPa)压应力验舞满足:计算值=224.338<=2100.OOO(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-9.089<=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)抗清力=238.627(kN),滑移力=181.871(kN).滑移验算满足：Kc=1.312>1.300(二)倾覆验第安全系数最不利为：组合M一般情况)抗蝮覆力矩=1819.60MkN-M),倾覆力矩=433.405(kN-m).ehk=8. 59B =1.0ehk'=8. 59I L= I 0.-锚杆采用1根25(491)三级钢，锚固长度为3米。八、锚喷支护计算按照最最大高度计算如下:侧向土压力计算输入岩土体参数：墙背夹角92B地表夹角5墙背摩擦角20小土体内摩擦角55H墙高10q地表荷载5土体重度26C粘聚力0结果Kq=1.04倾角15横向竖向锚杆受力面积=0frbk=1200锚杆间距224Ka=0.09直径=0.1Eak=118.61Kb=2Eah=111.46Htk=49.54K=2.4Eav=40.57Nak=51.29ehk=12.38As=284.92=1.0L=0.33ehk,=12.38锚杆采用1根25(491)三级钢，锚固长度为3米。九、肋柱计算按照最大边坡高度，根据上面计算可知，锚杆挡墙竖向分量为25.33kNm,每根肋柱竖向力为25.33*2=50.66kN,肋柱自重为0.3*0.4*9*25=27kN,肋柱底部竖向荷载为77.66kN,作用在基底的压应力为77.66/0.3/0.4=647.27kPa,中风化泥岩承载力为419OkPa,肋柱满足承载力要求。十、临时开挖稳定性计算剪应力验算最不利为：组合1（殷情况）剪应力验算满足:计算值=-6.694<=HO.000（kPa）（六）台顶截面强度验煤容许应力法:截面上偏心距验算最不利为：组合1（一般情况）截面上偏心距验算满足：el=0.299<=0.300*3.415=1.025（m）压应力验算最不利为：组合1（般情况）压应力险算满足：计算值=224,338<=2100.000（kPa）拉应力验算最不利为：组合1（一般情况）拉应力验匏满足：计算值=0.000<=280.000（kPa）剪应力验和最不利为：组合1（一般情况）剪应力验切满足：”节值=-9.089<=110.000（kPa）七、锚杆挡墙计算按照最最大高度计算如下;侧向土压力计算输入岩土体参数墙背夹角96B地表夹角0墙背摩擦角20小土体内摩擦角55H墙高9q地表荷载5Y土体重度26C粘聚力0结果Kq=1.04倾角15横向竖向锚杆受力面积H=0frbk=1200锚杆间距2.525Ka=0.07直径=0.1Eak=74.06Htk=42.96Kb=2Eah=69.59Nak=44.47K=2.4Eav=25.33As=247.08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三3)(kN3)(kpa)力系数编号119.30040.000(2,4,-4,-3,)223.500120.000(1,5,4,2,)326,000I1200.000(0,6,5,1,-2,-1,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00022.00020.00042.00030.00055.000一区号十字板T强度增十字板r水强度墀长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值I22不考虑水的作用计算条件圆弧稳定分析方法：Bish。P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克目标：自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度：O.500()搜索时的圆心步长：0.500(m)搜索时的半径步长：0.5OO(In)计算结果：计算结果图滑动圆心=(1.128,6.309)(m)滑动半径=2.754(m)临时开挖边坡稳定性计算以坡顶向下开挖2.5米:计算项目：更杂土层土坡稳定计算1计算简图控制参数：采用规范：通用方法计算目标：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4坡面线号水平投影加）竖直投影（向超载数10.3863.860022.OOO0.000030.2502.500046.3600.0000土层信息坡面节点数5编号X(11>)YGn)O0.0000.000-10.3863.860-22.3863.860-32.6366.360-48.9966.360附加节点数6编号X(m)Y(m)12.5805.80022.6106.09738.9976.36048.9975.76058.9975.06068.9970.000滑动安全系数=2.063起始X终止X附加力Y下滑力抗滑力mi超栽整向i条实由浮力地震力港透力附加力X地震力(m)(kN)地篌力(m)(kN)(度)(m)(kN)0.3660.386-15.8470.0210.IO0.772960.000.000.3860.88610.3390.5095.370.859530.000.000.8861.3860.1650.5015.441.001990.000.001.3861.88610.6740.5104.111.11092O.OO0.001.8862.38621.5770.5391. 571.18450O.OO0.002. 3862.63630.1890.2898.971.21248O.OO0.002.6363.25937.821.206503.2593.88222.320.8351041.9-170.8410.000.OO70.3471.8890.000.00总的下滑力总的抗滑力土体部分下滑力上体部分抗滑力(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)0.00055.OO0.050.00O.OO0.000.000.00-O.Ol0.00055.OO3.230.00O.OO0.00O.OOO.OO-0.58O.OOO55.003.820.00O.OO0.00O.OOO.OO0.01O.OOO55.003.200.00O.OO0.00O.OO0.000.59O.OOO55.001.300.00O.OO0.00O.OOO.OO0.48O.OOO55.007.610.00O.OO0.00O.OOO.OO3.83O.OOO55.0031.950.00O.OO0.000.00O.OO21.350.44247.5316.810.00O.OO0.00O.OOO.OO15.83=41.196(kN)=85,844(kN)=41,496(kN)=85.844(kN)(注意：土体部分抗滑力=土体底部抗滑力+土体竖向抗滑力)土体底部抗滑力=85.690(kN)±体竖向抗滑力=0.154(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=O.OOO(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)滑动安全系数=2063>1.3,满足要求。