第八段支路段挡墙计算书245

万州江南新区翠屏大道市政工程结构工程第八段（支路段）计算书（ZK0+130ZK1+390段） 二零一四年十二月工程名称：万州江翠屏大道市政工程结构工程项目编号：2013交-07 设计阶段：施工图设计计算内容： 支挡工程结构计算计 算： 胡 巍 专业负责： 卿芳俊校 核： 谢健鶴 审 查： 冯际安 二零一四年十二月1设计依据、采用的技术规范、标准1.1设计依据1) 我院与甲方签订的本工程设计合同；2) 万州江南新区上部路A、B段市政工程（主线K0+000K 3+428.309 支线K0+000K1+696.235）工程地质勘察报告中国华西工程设计建设有限公司2013年12月 3)重庆市万州江南新区核心区控制性详细规划划；中国城市规划设计研究院2008年4月4)重庆市万州江南新区组团管理单元控制性详细规划；重庆大学城市规划与设计研究院2009年11月 5)甲方提供的1/500地形图资料； 6)甲方提出设计要求。1.2采用的技术规范、标准（1）公路工程抗震设计规范（JTG B02-2013）（2）城市道路绿化规划与设计规范（CJJ 75-97）（3）重庆市建设委员会关于重庆市建设领域限制、禁止使用落后技术的通告（4）公路桥涵通用设计规范（JTG D60-2004）（5）公路挡土墙设计与施工技术细则（6）重力式挡土墙（一般地区）国家建筑标准设计95SJ008（一）（7）建筑筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)（8）铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2006)（9）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001（10）混凝土结构设计规范GB50010-2002（11）重庆市地方标准地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2004）（12）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004（13）公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000（14）公路工程名词术语 JTJ002-87（15）公路自然区划标准 JTJ003-86（16）公路勘测规范 JTG C10-2007（17）公路工程地质勘察规范 JTJG C20-2011（18）公路工程水文勘测设计规范 JTG C30-2003（19）公路土工试验规程 JTG E40-2007（20）公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004（21）中国地震动参数区划图 GB18306-2001（22） 国家现行的其它有关标准、规范、规程与规定2工程概况支路一起于现状中部路E段立交匝道，下穿中部路E段立交四主线后，终点止于翠屏大道，道路全长1694.569米。道路等级为城市支路，设计时速为20km/h，标准路幅宽度为7.5米。设计内容包括道路、下穿通道、结构、管网、照明以及交通工程等。支路以挖方边坡为主，绝大部分线路位于岩质区域内，仅ZK0+140ZK0+307.30段为旱田。3边坡场地工程地质条件3.1气象与水文(1)气象勘察区属亚热带季风气候区，气候温暖潮湿，雨量丰沛。年平均气温18.1，多年平均降水量1181.2mm，历年最大降水量1635.2mm。降水多集中在每年的59月，约占每年降水总量的70%。历年最大月降水量741.18mm（1982年7月），日最大降水量199.3mm（1982年7月16日），最长连续降水16日。每年夏季多集中大雨、暴雨等降水过程，如2000年58月，降水量达985.1mm，占多年平均降水量的80.4%。区内年最高气温42.1，最低气温-3.7，一年无霜期334天，年平均相对温度80%，主导风向ESE和ENE，风速33.3m/s，年最高气压1120.3毫巴。2、水文场地及周边未发育有溪沟，凤凰桥跨越季节性冲沟，勘察期间沟内无水。主线：线路K0+621K0+648段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约0.4103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.2m，水塘内局部有水；线路K0+840K0+910段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约2.2103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.21.2m，水塘内局部有水；线路K1+560K0+620段附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约2.1103m2，勘察期间，由于天旱 池塘已干；线路K1+960K2+225段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约1.3103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.20.5m，水塘内局部有水；线路K2+780K2+825段左侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约0.9103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.5m，水塘内局部有水；支路：线路K1+013K1+045段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约0.7103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.5m，水塘内局部有水；线路K1+114K1+145段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约0.7103m2，勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.51.0m，水塘内局部有水；线路K1+560K1+600段右侧附近分布1水塘，呈椭圆形，面积约1.7103m2，该水塘大部分已改为水田，且勘察期间，由于天旱 池塘水少，深约0.5m，水塘内局部有水；水文条件简单。综上，线路区多为旱地，局部发育有季节性冲沟和鱼塘等，无大的井泉出露。3.2地形地貌线路主要沿一斜坡展布，地势总体上东高西低、南北高低错落。大致呈台阶状斜坡地形。地形坡角1545，局部达4575。沿线最高点高程约353m，最低点高程约208.7m，相对高差114.3m，为典型的台状剥蚀浅丘地貌。线路多位于斜坡中上部，纵向地形变化较小，局部分布季节性冲沟。横向上表现为折线斜坡，自上而下呈平坝-陡坡（崖）-平坝-陡坡（崖）状，平坝宽度约80150m，地形较平缓，坡角多510多覆盖第四系崩坡积层粉质粘土夹碎块石，且局部分布有水塘、水田；平坝间多形成陡坡(崖)，多为自然岩质边坡，边坡高为1040m，坡角多4575，局部近直立。3.3地质构造勘察场地地处万州主城区以南，处于万县向斜南东翼近轴部，岩层产状3206。层面结合程度一般，为硬性结构面。区内未见断层通过，勘察区主要发育有2组裂隙：产状1656065，裂面平直，总体闭合，局部张开12cm，间距1.53.5m，延伸长510m，结合程度一般。为硬性结构面。产状717278，裂面平直，延伸长度大于10m，间距约2.03.5m，多呈闭合状。结合程度一般，为硬性结构面。3.4地震效应评价根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），重庆市抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值取0.05g，设计地震分为第一组，可采用简易设防。3.5地层岩性根据地面调查及钻探成果，线路区地层由第四系人工堆积层、崩坡积层组成，基岩为侏罗系中统上沙溪庙组地层，详细描述如下：第四系土层1第四系人工填土（Q4ml）回填土呈零星分布，主要是道路及民房建筑物场地，回填土厚度一般较薄，主要由粉质粘土夹碎块石组成，碎块石直径10180mm，碎块石含量2040%。结构松散，为人工抛填，填土时间大于5年。本次勘察仅ZX78号钻孔有揭露，厚度3.1m。2崩坡积层含碎石粉质粘土（Q4co+dl）分布在鱼塘或水田表表层部分土体呈流塑或软塑状，主要呈褐色，呈软塑可塑状，为过湿土（平面图上有标示）。下伏土体浅黄色褐黄色，呈可塑状，粘性较好，切面稍有光泽，韧性较好，干强度较高，无摇震反应，土体均匀性差，局部含有碎石，碎石成分主要为砂岩、泥岩，砂岩风化较弱，泥岩风化较强，多呈棱角状。粒径20150mm，含量约15%20%。揭示厚度0.228.4m（ZC97），场地中大部分范围均有分布，靠近陡坡处此层较薄，在平坝处厚度较大。侏罗系中统上沙溪庙组砂岩和泥岩（J2s）揭露基岩主要为砂岩和泥岩。砂岩：深灰色、黄色，中细粒质结构，钙泥质胶结，巨厚层块状或厚层状构造，主要由石英、长石组成，强风化层呈碎块状，质软，中风化呈柱状，质较软，锤击易碎，声闷。泥岩：呈紫红色，泥质结构，厚层状构造，主要由粘土矿物组成，局部含砂质，裂隙不发育，强风化层呈碎块状，质软，手捏易碎。中风化岩芯呈柱状，岩芯质较软，锤击可碎，声闷。3.6水文地质条件 根据勘察，本线路区地下水总体较贫乏，大部分钻孔为干孔，只在部分平坝地段钻孔中有稳定的地下位，如渔溪河两侧和水田、鱼塘等位置。地下水类型主要为潜水，赋存于基岩裂隙中，主要受大气降水补给，一般就近向低洼处排泄。3.7水土腐蚀性场地水和土对建筑材料均具微腐蚀性。4结构工程设计4.1采用的设计参数地堪报告提供的相关地质参数如下：3.1 设计参数一览表项 目上部路AB段主线（K0+000 K3+428.309）段岩土名称上部路AB段支路一（K0+000 K1+696.235）段岩土名称素填土含碎石粉质粘土泥岩砂岩素填土含碎石粉质粘土泥岩砂岩重度（KN/m3）天然20*19.725.2*25.0*20*19.725.2*25.0*单轴抗压强度(mPa)天然7.0719.968.3318.99饱和4.4514.005.4113.01岩体抗拉强度（kPa）154398142398抗剪强度C（KPa）25.1726571825.17236718（）13.1628.734.313.1628.634.3岩体破裂角（）59625962等效内摩擦角（） 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 37.770(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 40.406(kN) 抗滑力= 82.078(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.031 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.072 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.991 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.317 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.080 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.752 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 50.403(kN-m) 抗倾覆力矩= 209.995(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 4.166 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 127.622(kN-m) 0.0(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 取倾斜基底的水平投影宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 162.357(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=159.593(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.911 (m) 偏心距 e = -0.028(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.983(m) 基底压应力: 趾部=77.620 踵部=92.308(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 77.620 / 92.308 = 0.841 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.028 = 0.200*1.911 = 0.382(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=77.620 = 800.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=92.308 = 800.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=84.964 = 800.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算 上墙重力 Ws = 23.184 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 12.780 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 5.112 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.431 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.517 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 0.873 (m)容许应力法: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.278(m) 截面宽度 B = 1.080 (m) 偏心距 e1 = 0.262(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.262 = 0.333*1.080 = 0.360(m) 截面上压应力: 面坡=64.402 背坡=-12.002(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 64.402 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 12.002 = 160.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 1.353 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算: 验算斜截面与水平面的夹角 = 33.458(度) 斜剪应力验算满足: 计算值= 16.660 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 28.022(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.469 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.080(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 28.022 = 2264.464(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 28.022 = 2264.464(kN)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 4.403(m2) 重量 = 101.269 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.068 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 160.236(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=158.099(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.987(m) 截面宽度 B = 1.930 (m) 偏心距 e1 = -0.022(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.022 = 0.333*1.930 = 0.643(m) 截面上压应力: 面坡=77.434 背坡=88.614(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 88.614 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -12.274 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 166.930(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.999 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.930(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 0.999 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 166.930 = 8614.318(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 166.930 = 8608.482(kN)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 2.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 30.002(度) 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 35.910(度) Ea=51.008(kN) Ex=9.741(kN) Ey=50.069(kN) 作用点高度 Zy=0.517(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存在： 第2破裂角=30.002(度) 第1破裂角=30.002(度) Ea=25.562(kN) Ex=12.780(kN) Ey=22.137(kN) 作用点高度 Zy=0.517(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 29.222(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 35.678(度) Ea=17.026(kN) Ex=16.926(kN) Ey=1.836(kN) 作用点高度 Zy=0.598(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 3.413(m2) 重量 = 78.499 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.090 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 136.306(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=106.845(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.784(m) 截面宽度 B = 1.720 (m) 偏心距 e1 = 0.076(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.076 = 0.333*1.720 = 0.573(m) 截面上压应力: 面坡=100.296 背坡=58.199(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 100.296 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -14.428 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 144.812(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.967 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.720(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 144.812 = 7435.871(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 144.812 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 48.543(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 40.406(kN) 抗滑力= 82.078(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.031 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.072 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.991 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.317 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.080 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.752 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 50.403(kN-m) 抗倾覆力矩= 209.995(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 4.166 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 127.657(kN-m) 0.0(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 取倾斜基底的水平投影宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 162.357(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=159.593(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.911 (m) 偏心距 e = -0.028(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.983(m) 基底压应力: 趾部=77.620 踵部=92.308(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 77.620 / 92.308 = 0.841 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.028 = 0.200*1.911 = 0.382(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=77.620 = 800.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=92.308 = 800.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=84.964 = 800.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算 上墙重力 Ws = 23.184 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 12.780 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 5.112 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.431 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.517 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 0.873 (m)容许应力法: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.278(m) 截面宽度 B = 1.080 (m) 偏心距 e1 = 0.262(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.262 = 0.333*1.080 = 0.360(m) 截面上压应力: 面坡=64.402 背坡=-12.002(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 64.402 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 12.002 = 160.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 1.353 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算: 验算斜截面与水平面的夹角 = 33.458(度) 斜剪应力验算满足: 计算值= 16.660 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 28.296(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.583 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.080(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 28.296 = 2816.515(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 28.296 = 2816.515(kN)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 4.403(m2) 重量 = 101.269 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.068 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 160.236(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=158.099(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.987(m) 截面宽度 B = 1.930 (m) 偏心距 e1 = -0.022(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.022 = 0.333*1.930 = 0.643(m) 截面上压应力: 面坡=77.434 背坡=88.614(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 88.614 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -12.274 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 160.236(kN) 轴心力偏心影响系数k = 0.998 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.930(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 0.999 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 160.236 = 8614.081(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 160.236 = 8608.245(kN)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 2.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 30.002(度) 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 35.910(度) Ea=51.008(kN) Ex=9.741(kN) Ey=50.069(kN) 作用点高度 Zy=0.517(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存在： 第2破裂角=30.002(度) 第1破裂角=30.002(度) Ea=25.562(kN) Ex=12.780(kN) Ey=22.137(kN) 作用点高度 Zy=0.517(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 29.222(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 35.678(度) Ea=17.026(kN) Ex=16.926(kN) Ey=1.836(kN) 作用点高度 Zy=0.598(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 3.413(m2) 重量 = 78.499 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.090 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 136.306(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=106.845(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.784(m) 截面宽度 B = 1.720 (m) 偏心距 e1 = 0.076(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.076 = 0.333*1.720 = 0.573(m) 截面上压应力: 面坡=100.296 背坡=58.199(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 100.296 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -14.428 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 136.306(kN) 轴心力偏心影响系数k =