港城西路延伸段工程（匝道部分-一期）结构工程施工图设计说明

第页PAGE4、挡护结构设计4.1挡墙设计标准与原则1）挡墙安全等级：Ⅰ级2）设计荷载：城-A级，人群荷载：4KN/m2。3）结构设计基准期：50年4）抗震设防烈度：6度（ag=0.05g），按7度构造设防，设计地震分组为一组。本次设计遵循“安全、经济、实用”的指导思想，应用工程地质类比法，综合经济性等因素确定设计方案。本次边坡的主要设计原则如下：1）设计充分结合已有地质勘察资料，根据边坡的岩性、地质构造、地下水的作用和风化程度，采取相应措施，确保边坡的安全可靠。2）加强地质勘探和现场踏勘，深入分析工程地质条件，增强工程研判，增强边坡处理技术措施的针对性。3）边坡采用信息化施工、动态设计。边坡动态设计时应充分结合边坡变形监测数据，及时根据边坡的变形情况调整工程措施。4.2挡墙设计4.2.1挡墙布置分段本次设计包括11段挡墙，具体布置见下表：挡墙设置分段表挡墙编号起止桩号位置实际长度挡墙形式1G匝道GK0+636.75~GK0+650左侧13.25重力式挡墙2E匝道EK0+380~EK0+598右侧218重力式挡墙3D匝道DK0+243.3~DK0+295.6右侧54.5桩板挡墙、衡重式挡墙4D匝道DK0+318.1~DK0+404右侧113重力式、衡重式挡墙5F匝道FK0+130~FK0+233.300右侧103.3重力式、衡重式挡墙6匝道AK0+796.945~DK0+243.3右侧293衡重式挡墙、护脚墙7渝宜高速K30+222~K30+244右侧40衡重式、折背式挡墙8渝宜高速K30+070~K30+222右侧152护肩墙9渝宜高速K30+292~K30+387左侧95护肩墙4.2.2重力式、衡重式及护肩挡墙（1）挡墙材料重力式墙体材料采用C20片石混凝土，片石含量不得超过总体积20%，粒径不得大于30cm，片石强度等级不低于MU30。（2）挡墙地基挡墙以岩层或压实土层作为持力层。地基承载力和襟边宽度应满足挡墙大样图的设计要求。（3）挡墙基坑挡墙基坑应跳槽开挖，分段长度宜大于10m小于20m，基坑土质、强风化岩质边坡坡比不应陡于1：1，若基坑开挖放坡条件受限时，可采用支撑加固开挖等方法以减少占地。当挡墙地基纵向坡度大于5%时，基底应做成台阶形式，当填方挡墙墙后地面的横坡坡度大于1:6时，应在进行地面粗糙处理后再填土。基槽及界面台阶不宜陡于25度。挡墙起终点应注意与边坡的顺接。挡墙基底倒坡应按设计要求设置，以保证墙体的稳定性。（4）变形缝沿墙长每隔10～15m设置变形缝，缝宽2～3cm。缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻絮或沥青木板，塞入深度不小于30cm。（5）墙后排水挡墙脚部应设置泄水孔，就近接入排水系统，泄水孔水平间距2.0m，外斜5%。重力式挡墙背后0.5m内设置片石反滤层，且回填透水性好的粒料，以便于墙后排水顺畅，并就近接入排水系统。为防止泄水孔堵塞，在泄水孔进水端采用渗水土工布包扎，为防止墙背水下渗至基底，于墙后最低排泄水孔下用粘土回填封闭夯实。当墙后渗水量较大或在集中水流处，为了减少动水压力对墙身的影响，应加密、加大泄水孔尺寸或增设纵横向地下排水设备（如渗水暗沟等）。其出水口下部应采取措施，防止水流冲空基础。（6）墙后回填道路路肩挡墙墙背基坑采用碎石土，回填时应分层碾压，其压实度应满足路基设计要求。回填范围为结构边缘1:1放坡范围内。4.2.3悬臂式挡墙（1）挡墙地基：挡墙持力层为土层，挡墙地基承载力不应小于挡土墙大样图中所提承载力要求，如不满足所提承载力要求，挡墙基础应进行换填处理，换填材料为碎石，换填以下原状土体（或新近回填土体）压实度不小于94%，压实后土体承载力不得小于140KPa。（2）挡墙材料：采用C30钢筋砼现浇，垫层采用C20混凝土（厚度为10cm）。钢筋：必须符合GB1499-98国家标准的相关规定，采用HRB400级、HPB300级钢筋。钢筋保护层厚度40mm，钢筋的锚固长度和搭接应满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）中的相关规定。（3）墙后回填：参照重力式墙后回填说明执行。（4）墙后排水：挡墙背后1m内设置片石反滤层，以便于墙后排水顺畅，墙背均设置竖向Φ50mm软式透水管，墙底设置纵向通长的Φ100mm透水软管，通过Φ100mmPVC管就近接入道路排水系统。4.2.4桩板挡墙4.2.4.1成孔1、挖孔前复核测量基线、水准点及桩位，开挖过程中应不断检查孔的中心及直径，做好施工记录，并随时观察地质变化，对照、复核地质报告，出入较大时应及时与勘察、设计单位联系，当遇到不利土层，应会同有关单位采取处理措施。2、桩孔的施工容许偏差：（1）桩径±50mm；（2）桩位±150mm（沿道路方向）、±50mm（垂直道路中线方向）；（3）垂直度0.5%；（4）虚土沉渣清除干净，不允许对超挖部分垫土、垫砂，如有扰动或超挖应在清理干净后用C30级混凝土垫平。4.2.4.2护壁1、桩护壁的混凝土强度等级为C25，坍落度为150mm。2、第一节挖深约1.2m，浇钢筋混凝土护垫，其厚度增加100mm，高度宜高出地面150-200mm，以防杂物落入孔内，护壁外如出现空隙应用粗砂、砾砂等填实，必要时浇以水泥浆。3、往下施工时以每节高度1.0m作为一个施工循环，即挖好每节土后，接着浇灌一节混凝土护壁，特殊地质下挖速度应视壁的安全情况而定。4、为保证桩的垂直度，要求每浇完三节护壁，须校核中心位置及垂直度一次。5、护壁混凝土强度达到4MPa以上方可拆模，应尽量使用速凝剂，靠近高大建筑物或重荷处应在混凝土中加早强剂。4.2.4.3质检1、必须对每一根桩做好一切施工记录，并按规定留混凝土试块，做出试压结果。2、桩孔开挖过程中，应按相应规范钻取岩芯并做试验，桩孔开挖至设计标高时岩体强度不得小于地勘报告所提数值。3、应按规范选取相应的桩在其四个角点预埋φ50mm无缝钢管作为超声探测管，对施工完的桩应进行质量和承载力检验鉴定，采取超声检测等有效方法，提出鉴定报告，经验收合格后方可投入使用。4.3气泡混合轻质土结合本工程道路设计特点，受周边地形条件，建构筑物等诸多因素控制，在D匝道DK0+243~K8+283段桩板挡墙墙背采用气泡混合轻质土填筑。气泡轻质土材料性能及设计施工要点如下：4.3.1气泡混合轻质土设计要点1）气泡轻质土设计参数a、湿容重：路槽以下80cm内以湿容重等级不大于W6，其余区域湿容重不大于W5。b、强度等级：路槽以下80cm以内强度等级不小于CF1.0，其余区域强度等级不小于CF0.8。2）气泡混合轻质填土配合比选择气泡混合轻质土的目标配合比应根据强度等级，容重等级，流动性等要求进行选择。施工时应参考《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》条文说明5.1.2条表5常用参考配合比中对应强度等级的参考配合比，再结合施工现场所用材料试验的基础上确定施工配合比。4.3.2技术指标1）原材料a、水泥采用PO42.4R水泥，水泥进场应有出厂合格证或检验报告，按1次/500吨的频率进行检测。施工中使用的水泥应经过自检后方能进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。b、水参照普通水泥混凝土用水标准，可采用一般生活用水，水库水或河道水。c、发泡剂发泡剂是制作气泡混合轻质土的关键材料，发泡剂的种类和质量好坏直接影响到气泡混合轻质土的品质，发泡剂制备的气泡群质量指标应满足《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》CJJ/T177-2012规定：a、气泡群密度应为48kg/m³～52kg/m³。b、标准气泡柱静置1h的沉降距不应大于5mm。c、标准气泡柱静置1h的泌水量不应大于25ml。2）气泡混合轻质土性能指标为确保气泡混合轻质土轻质性这一重要指标，要求必须将轻质土湿容重与设计湿容重偏差控制在±0.3kN/m³范围以内。新拌气泡混合轻质土静置1h的湿容重增加值≦0.5KN/m³。为保证工程质量，本工程所采用材料须取得重庆市建设领域气泡混合轻质土新技术认定证书，并在重庆市城乡建设主管部门备案。3）设备技术要求设备是确保施工质量的关键，进场的成套施工设备必须达到以下要求：a、成套设备性能状态良好，其生产能力和性能应能满足连续作业要求，单台设备产量不应低于80m³/h；b、设备应具备水泥、水、添加材料的自动配料和电子计量功能，具有连续发泡、自动调节、流量稳定等要求；c、设备须有触摸屏显示功能，能实时显示各种材料的准确数据，可准确监测清水流量、发泡液流量、压缩空气流量、气泡群流量、轻质土现场湿容重等重要参数；d、配有足够的易损件e、成套设备的计量偏差应满足下表要求：原材料计量精度水泥2％水、发泡剂、外加剂2％f、严禁采用泡沫混凝土或发泡水泥设备替代气泡混合轻质土专用设备进行施工。4）过程质量管理a、施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有防水设施。堆放材料的场地四周要排水畅通，监控阴雨天气无积水现象，清理，监控施工现场整洁。b、根据工艺制定各项参数，施工要点，供现场操作人员遵守。严格控制轻质土的流动值及容重，确保轻质土的设计要求。施工过程中每次检测的流动值及容重必须有专人记录。c、施工中，应及时、认真地填写原始记录，不允许时候编写。每天资料都应做好签认，汇总工作，发现问题应及时改正。d、加强资料管理，施工中认真填写有关资料，每次浇灌要按实际产生的数据认真负责地填写资料，所有的数据必须真实可靠并得到监理工程师签字认可，施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。e、对成型后的轻质土要每天进行沉降观测，并做好观测记录。5）固化后的质量管理一般情况固化后的检测为气泡混合轻质土的28天龄期试件的容重和无侧限抗压强度是否达到设计要求，试件取样应在浇筑口随机制取，制取时应量测并记录湿容重。试件尺寸：100mmx100mmx100mm的立方体，试件3个为1组;试件制作频率：施工现场取样，每施工日制作2组试件；实验仪器要求：量程：40KN,精度：1%；养生条件：试件置于塑料袋中密封，标准环境养生；检测频率：对龄期满28天的试件进行自检；评定标准：平均强度值在设计要求以上。4.4挡墙注意事项及要求1、弃土应及时运走，严禁在坡顶加载；不宜在雨季施工，应遵循先整治后开挖的施工顺序，疏通坡顶排水工程，防止地面水渗入土体，必须遵循至上而下的开挖顺序。2、根据边坡的复杂程度、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。本次设计的边坡监测项目根据各个工点的具体需要选定，施工单位应根据边坡情况制定施工期间监测方案。项目竣工后，由业主委托具有资质的专业监测机构对边坡进行监测，以检验边坡岩土工程治理施工及治理质量效果，确保工程经济合理安全可靠。3、其他未尽事宜应严格按照现行国家和地方有关规范和标准执行，施工中如出现有关问题请及时与建设方、监理单位及勘察人员、设计人员联系，共同协商处理。5、高边坡防护设计按照重庆市城乡建设委员会渝建发〔2010〕166号文件，经现场踏勘，结合实测和地勘资料本段统计整理共有3段高挖方、高填方边坡，具体段落见下表。高边坡序号所在边坡桩号范围边坡类型边坡高度防护形式1号边坡五里坪立交EK0+100~EK0+380右侧边坡土质填方边坡最大坡高25m坡率法+网格护坡2号边坡五里坪立交AK0+820~AK0+950右侧边坡土质填方边坡最大坡高35m坡率法+网格护坡+衡重式挡墙3号边坡五里坪立交GK0+740~GK1+020右侧边坡岩质挖方边坡最大坡高27m坡率法+喷有基材绿化5.1边坡设计标准1、结构设计安全使用年限：按永久边坡进行设计，设计使用年限为50年。2、边坡安全等级：一级3、边坡防护工程设计安全系数：1.355、抗震设防烈度：6度（0.05g）。6、设计荷载：城-A级，人群荷载：4KN/m2。5.2设计原则本次边坡设计遵循“安全、经济、实用”的指导思想，应用工程地质类比法，综合经济性等因素确定边坡设计方案。本次边坡的主要设计原则如下：（1）边坡设计充分结合已有地质勘察资料，根据边坡的岩性、地质构造、地下水的作用和风化程度，采取相应措施，确保边坡的安全可靠。（2）加强地质勘探和现场踏勘，深入分析工程地质条件，增强工程研判，增强边坡处理技术措施的针对性。（3）有条件放坡的路段，尽量以坡率法放坡达到自然稳定，减少支挡工程，提高坡体的自稳性。（4）边坡采用信息化施工、动态设计。边坡动态设计时应充分结合边坡变形监测数据，及时根据边坡的变形情况调整工程措施。5.3高边坡防护设计5.3.11号边坡该段线路主要位于渝长高速公路右侧边坡上，边坡倾向201-205°，边坡坡角26°，边坡物质为素填土，呈稍密-中密结构，土层厚6.8-21.0m，基岩面倾向与边坡倾向相同。该段边坡每8m为一级，坡率分别为1:1.5、1:1.75、1:2，两级之间设置2m的平台，坡底采用块片石进行护脚，将坡脚的填土进行清除，使块片石的持力层为强风化泥岩。对现状人工填筑形成的路堤斜坡地形表面开挖台阶，加大新旧填土间的摩擦力，坡面采用网格护坡，网格中可进行植草、灌绿化。5.3.22号边坡该段线路左侧按设计场平后，右侧将形成高填方边坡，对本段边坡采用分级放坡+挡土墙+网格护坡的设计，每8m为一级，坡率分别为1:1.5、1:1.75、1:2，两级之间设置2m的平台。坡脚处设置挡土墙，该段挡墙前半段位于现状施工便道挖方边坡坡顶附近，主要为原始斜坡，土层为粉质粘土，厚度小于1.0m。挡墙中间段位于施工便道的凹槽和填方土丘上，凹槽部分基岩直接出露，填方土丘高度3.5-13.0m，土丘南侧为桥溪河。挡墙后半段主要位于现状斜坡上，初勘阶段该处为原始斜坡，但详勘阶段该处正在施工回填，为填方斜坡，地形变化较大。5.3.33号边坡该段左侧岩质边坡为切向坡，岩层产状对边坡稳定性影响小；LX1和LX2与边坡呈大角度相交，对边坡稳定性不利影响较小；LX1和LX2的组合交线将形成外倾楔形体，边坡稳定性受外倾楔形体控制。该段中风化基岩岩体类型为Ⅳ类，岩体破裂角建议取值46°。等效内摩擦角取值50°。边坡1:1放坡已将楔形体放掉，边坡为安全的。对本段边坡采用分级放坡+喷有基材绿化的设计，每8m为一级，岩层1：1，土层1：1.5，每两级之间设置2m的平台。坡顶坡底设置截、排水沟。5.4施工要求1、本设计坐标采用重庆市独立坐标系统，高程采用1956黄海高程系统，施工前请施工单位核对整个道路及边坡的放线，并采取措施相互校对，确保各结构物放线图准确，衔接顺畅。2、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其影响范围内的现有构筑