云阳县高铁新城高铁大道（二期）道路及管网工程边坡支挡结构计算书

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目录1、工程概况 12、设计技术标准 13、规范依据 24、岩土计算参数 25、支护结构计算 15.1、衡重式挡墙计算（1、2#挡墙） 15.1.1、13m高衡重式挡土墙 15.1.2、15m高衡重式挡土墙 45.1.3、17m高衡重式挡土墙 75.1.4、18m高衡重式挡土墙 105.1.5、19m高衡重式挡土墙 135.1.6、20m高衡重式挡土墙 165.2、肋柱式锚杆挡墙计算（3#、4#挡墙） 19（1）3#挡墙 19（2）4#挡墙 215.3、挖方边坡稳定性分析（1#、2#、5#、6#、7#及8#边坡） 24（1）1#挖方边坡 24（2）2#挖方边坡 25（3）5#挖方边坡 26（4）6#挖方边坡 26（5）7#及8#挖方边坡 285.4、填方边坡稳定性分析（3#、4#边坡） 28（1）3#填方边坡 28（2）4#填方边坡 32PAGE71、工程概况黄石高铁新城高铁大道（二期）工程项目位于云阳城区北侧，现状地形较复杂，地表起伏较大，具有明显的重丘地形特征，整体呈“东高西低，面河靠山”的地形态势。规划确定该片区为居住组团，目前暂未完全开发，周边主要有临散房屋建筑、在建黄石高铁站项目及黄石镇水厂等。高铁大道二期新建道路长约2.2千米，起于外环大道，终点接高铁大道一期，道路等级为城市主干路，设计车速60千米/小时，路幅宽度34米，双向六车道，建设内容包括道路及管网工程、桥梁工程、电照工程，交通工程、绿化工程及附属工程、给水工程、排水工程等。本次设计范围为黄石高铁新城高铁大道（二期）工程边坡及支挡施工图设计。根据渝建发[2010]166号“关于进一步加强全市高切坡、深基坑和高填方项目勘察设计管理的意见”，本次设计道路工程范围内高边坡长度总计3133m，面积为36512m。2、设计技术标准边坡安全等级：一级；设计使用年限：50年设计荷载：城市-A级，人群荷载3.5kN/m2抗震设防标准：抗震设防烈度为6度，抗震设防措施等级为7级混凝土等级：C30，弹性模量：3.1×104Mpa钢筋等级：HRB400；弹性模量：2.0×105Mpa钢筋混凝土结构处于Ⅰ类环境，最大裂缝宽度限值Wmax=0.2mm。3、规范依据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3362-2019）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）《锚杆喷射混凝土支护规范》（GB50086-2015）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）4、岩土计算参数高铁大道二期基岩土设计参数建议表指标岩土类别天然重度(kN/m3)天然抗压强度标准值(MPa)饱和抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(kPa)地基承载力特征值（fa0）内聚力C(Kpa)内摩擦角Φ(°)等效内摩擦角(°)岩体破裂角(°)抗拉强度(KPa)岩石与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)基底摩擦系数μ素填土（天然）素填土（饱和）粉质粘土（天然）粉质粘土（饱和）强风化砂质泥岩强风化砂岩中等风化砂质泥岩中等风化砂岩结构面岩层层面岩土界面（天然）岩土界面（饱和）备注1、带*号为地区经验值；2*、砂岩的弹性模量取3633Mpa，变形模量取2422Mpa，岩石泊松比取0.25，弹性泊松比取0.38；砂质泥岩的弹性模量取1610Mpa，变形模量为1218Mpa，岩石泊松比取0.31，弹性泊松比取0.34。3、土体水平抗力系数的比例系数m（MN/m4）：人工填土取6.0MN/m4；粉质粘土取16MN/m4。4、岩石地基水平抗力系数MN/m3：强风化砂质泥岩取40MN/m3；强风化砂岩取60MN/m3；中风化砂质泥岩120.0MN/m3；中风化砂岩400.0MN/m3；5、素填土的负摩阻力系数取0.25：桩周土极限侧阻力标准值取80kpa。5、支护结构计算5.1、衡重式挡墙计算（1、2#挡墙）以挡墙高度13m、15m、17m、19m进行计算5.1.1、13m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:13.000(m)上墙高:5.200(m)墙顶宽:0.900(m)台宽:1.100(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.400下墙背坡倾斜坡度:1:-0.300采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.100(m)墙趾台阶h1:1.100(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:550.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为13.339(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：27.666(度)Ea=216.705(kN)Ex=86.593(kN)Ey=198.652(kN)作用点高度Zy=1.873(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=27.504(度)第1破裂角=27.504(度)Ea=189.234(kN)Ex=87.367(kN)Ey=167.859(kN)作用点高度Zy=1.873(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=35.567(度)按力多边形法计算得到:破裂角：35.860(度)Ea=225.795(kN)Ex=225.773(kN)Ey=3.156(kN)作用点高度Zy=3.504(m)墙身截面积=38.812(m2)重量=970.307(kN)衡重台上填料重(包括超载)=86.501(kN)重心坐标(2.418,-2.785)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=1051.563(kN)En=201.324(kN)Wt=105.156(kN)Et=294.569(kN)滑移力=189.413(kN)抗滑力=563.799(kN)滑移验算满足:Kc=2.977>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=352.382(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=2.871(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=4.855(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=9.673(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=4.440(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=3.166(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=1559.808(kN-m)抗倾覆力矩=3975.384(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.549>1.600倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=1493.929(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=1252.887(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=2415.576(kN-m)基础底面宽度B=3.405(m)偏心距e=|-0.225|(m)=0.225(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.928(m)基底压应力:趾部=221.816踵部=514.040(kPa)最大应力与最小应力之比=221.816/514.040=0.432作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.225<=0.200*3.405=0.681(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=221.816<=550.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=514.040<=550.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=367.928<=550.000(kPa)5.1.2、15m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:15.000(m)上墙高:6.000(m)墙顶宽:1.100(m)台宽:1.300(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.400下墙背坡倾斜坡度:1:-0.300采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.200(m)墙趾台阶h1:1.200(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)容许压应力:9500.000(kPa)容许弯曲拉应力:500.000(kPa)容许剪应力:1000.000(kPa)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:620.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为15.393(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：27.684(度)Ea=284.446(kN)Ex=112.690(kN)Ey=261.171(kN)作用点高度Zy=2.143(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=27.513(度)第1破裂角=27.486(度)Ea=246.598(kN)Ex=113.816(kN)Ey=218.761(kN)作用点高度Zy=2.143(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=35.626(度)按力多边形法计算得到:破裂角：35.875(度)Ea=298.793(kN)Ex=298.764(kN)Ey=4.176(kN)作用点高度Zy=4.040(m)墙身截面积=52.711(m2)重量=1317.781(kN)衡重台上填料重(包括超载)=118.239(kN)重心坐标(2.871,-3.222)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=1428.893(kN)En=262.884(kN)Wt=142.889(kN)Et=388.349(kN)滑移力=245.460(kN)抗滑力=761.300(kN)滑移验算满足:Kc=3.102>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=488.834(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=3.294(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=5.634(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=11.143(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=5.144(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=3.647(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=2357.739(kN-m)抗倾覆力矩=6165.249(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.615>1.600倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=2383.735(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=1691.777(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=3807.509(kN-m)基础底面宽度B=3.952(m)偏心距e=|-0.275|(m)=0.275(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.251(m)基底压应力:趾部=249.506踵部=606.732(kPa)最大应力与最小应力之比=249.506/606.732=0.411作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.275<=0.200*3.952=0.790(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=249.506<=620.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=606.732<=620.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=428.119<=620.000(kPa)5.1.3、17m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:17.000(m)上墙高:6.800(m)墙顶宽:1.200(m)台宽:1.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.450下墙背坡倾斜坡度:1:-0.300采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.500(m)墙趾台阶h1:1.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)容许压应力:9500.000(kPa)容许弯曲拉应力:500.000(kPa)容许剪应力:1000.000(kPa)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:750.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为17.490(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：27.990(度)Ea=388.630(kN)Ex=140.251(kN)Ey=362.440(kN)作用点高度Zy=2.412(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=27.489(度)第1破裂角=27.486(度)Ea=311.167(kN)Ex=143.733(kN)Ey=275.982(kN)作用点高度Zy=2.412(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=35.684(度)按力多边形法计算得到:破裂角：35.904(度)Ea=384.237(kN)Ex=384.200(kN)Ey=5.370(kN)作用点高度Zy=4.592(m)墙身截面积=72.423(m2)重量=1810.575(kN)衡重台上填料重(包括超载)=181.698(kN)重心坐标(3.366,-3.412)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=1982.386(kN)En=332.486(kN)Wt=198.239(kN)Et=497.317(kN)滑移力=299.079(kN)抗滑力=1041.693(kN)滑移验算满足:Kc=3.483>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=716.120(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=3.991(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=6.855(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=12.612(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=6.281(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=4.102(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=3388.635(kN-m)抗倾覆力矩=10190.566(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.007>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=4563.710(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=2314.872(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=6801.932(kN-m)基础底面宽度B=4.927(m)偏心距e=|-0.475|(m)=0.475(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.938(m)基底压应力:趾部=198.250踵部=741.349(kPa)最大应力与最小应力之比=198.250/741.349=0.267作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.475<=0.200*4.927=0.985(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=198.250<=750.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=741.349<=750.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=469.799<=750.000(kPa)5.1.4、18m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:18.000(m)上墙高:7.200(m)墙顶宽:1.200(m)台宽:2.000(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.450下墙背坡倾斜坡度:1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.500(m)墙趾台阶h1:1.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)容许压应力:9500.000(kPa)容许弯曲拉应力:500.000(kPa)容许剪应力:1000.000(kPa)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:750.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为18.599(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：28.440(度)Ea=469.712(kN)Ex=152.564(kN)Ey=444.245(kN)作用点高度Zy=2.546(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=27.503(度)第1破裂角=27.486(度)Ea=346.531(kN)Ex=159.993(kN)Ey=307.386(kN)作用点高度Zy=2.546(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.668(度)按力多边形法计算得到:破裂角：34.896(度)Ea=481.354(kN)Ex=480.474(kN)Ey=29.082(kN)作用点高度Zy=4.891(m)墙身截面积=87.465(m2)重量=2186.625(kN)衡重台上填料重(包括超载)=266.294(kN)重心坐标(3.675,-3.563)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=2440.746(kN)En=398.527(kN)Wt=244.075(kN)Et=603.809(kN)滑移力=359.734(kN)抗滑力=1277.673(kN)滑移验算满足:Kc=3.552>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=886.792(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=4.366(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=7.514(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=13.346(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=7.213(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=4.292(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=4197.697(kN-m)抗倾覆力矩=13683.369(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.260>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=6581.653(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=2839.273(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=9485.672(kN-m)基础底面宽度B=6.020(m)偏心距e=|-0.331|(m)=0.331(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.341(m)基底压应力:趾部=316.127踵部=627.134(kPa)最大应力与最小应力之比=316.127/627.134=0.504作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.331<=0.200*6.020=1.204(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=316.127<=750.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=627.134<=750.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=471.631<=750.000(kPa)5.1.5、19m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:19.000(m)上墙高:7.600(m)墙顶宽:1.200(m)台宽:2.400(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.450下墙背坡倾斜坡度:1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.500(m)墙趾台阶h1:1.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)容许压应力:9500.000(kPa)容许弯曲拉应力:500.000(kPa)容许剪应力:1000.000(kPa)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:750.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为19.646(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：28.836(度)Ea=548.922(kN)Ex=165.571(kN)Ey=523.356(kN)作用点高度Zy=2.681(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=27.499(度)第1破裂角=27.486(度)Ea=383.574(kN)Ex=177.119(kN)Ey=340.232(kN)作用点高度Zy=2.681(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.683(度)按力多边形法计算得到:破裂角：34.896(度)Ea=536.191(kN)Ex=535.211(kN)Ey=32.395(kN)作用点高度Zy=5.167(m)墙身截面积=99.312(m2)重量=2482.795(kN)衡重台上填料重(包括超载)=342.688(kN)重心坐标(3.949,-3.744)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=2811.461(kN)En=441.657(kN)Wt=281.146(kN)Et=671.718(kN)滑移力=390.571(kN)抗滑力=1463.903(kN)滑移验算满足:Kc=3.748>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=1043.954(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=4.622(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=8.075(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=14.081(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=7.750(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=4.521(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=4913.575(kN-m)抗倾覆力矩=16665.365(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.392>1.600倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=8252.270(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=3253.118(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=11751.790(kN-m)基础底面宽度B=6.491(m)偏心距e=|-0.367|(m)=0.367(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.612(m)基底压应力:趾部=331.118踵部=671.268(kPa)最大应力与最小应力之比=331.118/671.268=0.493作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.367<=0.200*6.491=1.298(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=331.118<=750.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=671.268<=750.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=501.193<=750.000(kPa)5.1.6、20m高衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高:20.000(m)上墙高:8.000(m)墙顶宽:1.200(m)台宽:2.800(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.450下墙背坡倾斜坡度:1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:1.500(m)墙趾台阶h1:1.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：容重:25.000(kN/m3)容许压应力:9500.000(kPa)容许弯曲拉应力:500.000(kPa)容许剪应力:1000.000(kPa)材料抗压极限强度:17.500(MPa)材料抗力分项系数:1.540系数αs:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:750.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.450地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数120.0000.0001第1个:距离0.000(m),宽度20.000(m),高度0.500(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度:0.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为20.693(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=27.486(度)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：29.250(度)Ea=634.667(kN)Ex=178.557(kN)Ey=609.032(kN)作用点高度Zy=2.815(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=27.510(度)第1破裂角=27.504(度)Ea=422.698(kN)Ex=195.113(kN)Ey=374.973(kN)作用点高度Zy=2.815(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.698(度)按力多边形法计算得到:破裂角：34.896(度)Ea=593.984(kN)Ex=592.899(kN)Ey=35.887(kN)作用点高度Zy=5.456(m)墙身截面积=111.909(m2)重量=2797.726(kN)衡重台上填料重(包括超载)=425.027(kN)重心坐标(4.225,-3.932)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=3206.759(kN)En=487.231(kN)Wt=320.676(kN)Et=743.219(kN)滑移力=422.543(kN)抗滑力=1662.295(kN)滑移验算满足:Kc=3.934>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=1212.556(kN)>0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=4.879(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=8.634(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=14.815(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=8.291(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=4.763(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=5714.462(kN-m)抗倾覆力矩=20043.928(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.508>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=10155.937(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倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=3693.990(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=14329.467(kN-m)基础底面宽度B=6.961(m)偏心距e=|-0.398|(m)=0.398(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.879(m)基底压应力:趾部=348.410踵部=712.871(kPa)最大应力与最小应力之比=348.410/712.871=0.489作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.398<=0.200*6.961=1.392(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=348.410<=750.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=712.871<=750.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=530.641<=750.000(kPa)5.2、肋柱式锚杆挡墙计算（3#、4#挡墙）（1）3#挡墙3号挡墙为肋柱式锚杆挡墙，挡墙位于高铁大道k0+580~k0+768道路右侧，该处为挖方路段。由赤平投影图分析可知，该边坡属切向坡，边坡无不利外倾结构面组合，边坡稳定性主要受岩体自身强度控制。边坡岩体破裂角取60°，岩体等效内摩擦角取55°。挡墙最大高度24m（27-27’剖面），以等效内摩擦角按侧向土压力的方法进行计算。综上，设计采用2φ25三级钢，锚固长度4.5m符合要求。（2）4#挡墙4号挡墙为肋柱式锚杆挡墙，挡墙位于高铁大道K0+940~k1+140道路右侧，该处为挖方路段。由赤平投影图分析可知，该边坡属切向坡，裂隙J2与边坡坡向基本一致，为外倾主控结构面。边坡直立开挖后，边坡可能产生沿裂隙J2的滑动破坏。作为永久性边坡，由于边坡高度较高（最高34.0m）建议采用锚杆挡墙支护处理。边坡岩体破裂角取60°，等效内摩擦角取55°。挡墙最大高度34m（41-41’），分别以外倾结构面的抗剪强度参数按本规范第6.3.1条的方法和以等效内摩擦角按侧向土压力的方法分别计算，取两种结果的较大值。土压力取值：根据地勘资料显示，边坡有外倾结构面，应分别以外倾结构面的抗剪强度参数和以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法分别计算,取两种结果的较大值。综上，设计采用2φ32三级钢，锚固长度4.5m符合要求。5.3、挖方边坡稳定性分析（1#、2#、5#、6#、7#及8#边坡）5.3.1、1#挖方边坡K0+55~K0+400.37左侧边坡（1#边坡），该边坡属切向坡，裂隙J1与边坡坡向基本一致，为外倾主控结构面。根据地勘报告，边坡岩体中风化砂岩破裂角取63°，等效内摩擦角取53°；砂质泥岩岩体破裂角取60°，等效内摩擦角取55°。K0+000～K0+380道路左侧边坡赤平投影图该边坡采用1:0.75放坡，坡面采用锚杆框格梁支护，坡面角度为53°小于60°，边坡稳定。5.3.2、2#挖方边坡K0+020~K0+450右侧边坡（2#边坡），该边坡属切向坡，边坡无不利外倾结构面组合，边坡稳定性主要受岩体自身强度控制。根据地勘报告，边坡岩体中风化砂岩破裂角取63°，等效内摩擦角取53°；砂质泥岩岩体破裂角取60°，等效内摩擦角取55°。K0+000～K0+450道路右侧边坡赤平投影图该边坡采用1:0.75放坡，坡面采用锚杆框格梁支护，坡面角度为53°小于60°，边坡稳定。5.3.3、5#挖方边坡K0+985~K0+1+500左侧边坡（5#边坡），该边坡属切向坡，边坡稳定性主要受岩体自身强度控制。根据地勘报告，边坡岩体中风化砂岩破裂角取63°，等效内摩擦角取53°；砂质泥岩岩体破裂角取60°，等效内摩擦角取55°。K0+985~K0+1+500道路左侧边坡赤平投影图该边坡采用1:0.75放坡，坡面采用锚杆框格梁支护，坡面角度为53°小于60°，边坡稳定。5.3.4、6#挖方边坡K1+140~K1+540右侧边坡（6#边坡），该边坡属顺向坡，岩层层面与边坡坡向基本一致，为外倾主控结构面。边坡直立开挖后，边坡可能产生沿岩层层面的滑动破坏。边坡岩体破裂角取13°，等效内摩擦角取55°。该边坡采用预应力锚索桩+预应力框格梁支护。K1+140~K1+540右侧道路左侧边坡赤平投影图（1）预应力锚索桩计算下滑力计算边坡稳定性计算简图（57-57’剖面）下滑力采用传递系数法进行计算，计算如下表：重度面积重量长度倾角粘聚力内摩擦角后缘陡倾裂隙充水高度hw累积下滑力累积抗滑力稳定系数安全系数剩余下滑力γ(kN/m3)S(㎡)Qi（KN/m）Li(m)θi(°)Ci(kPa)φi(°)（m）T（kN/m）Ri（kN/m）FsKtPi(kN/m)填土填土253964991001471230.013320648264421.281.351433剩余下滑力P=1433KN/m，水平方向Px=1433*cos12=1401.2KN/m。1、抗滑桩计算原始条件:墙身尺寸:桩总长:14.000(m)嵌入深度:6.000(m)截面形状:方桩桩宽:2.000(m)桩高:3.000(m)桩间距:5.000(m)嵌入段土层数:1桩底支承条件:铰接计算方法:K法土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被动土压力调整系数150.00025.00015.00400.00120.0001.000桩前滑动土层厚:0.000(m)锚杆（索）参数:锚杆道数:3锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度(m)(MN/m)(度)直径(mm)力(kN)fb(kPa)1锚索1.5000.00015.003001060.002400.002锚索2.5000.00015.003001060.002400.003锚索2.5000.00015.003001060.002400.00物理参数:桩混凝土强度等级:C40桩纵筋合力点到外皮距离:80(mm)桩纵筋级别:HRB400桩箍筋级别:HRB400桩箍筋间距:150(mm)场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:55.000(度)墙背与墙后填土摩擦角:27.500(度)墙后填土容重:25.000(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):400.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):400.00坡线与滑坡推力:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)130.0000.000地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力1402.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)注意：内力计算时，重要性系数=1.1=====================================================================第1种情况:滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后:上部=876.250(kN/m)下部=876.250(kN/m)桩前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=0.000(m)(一)桩身内力计算计算方法:K法 背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。[锚杆内力标准值]第1道锚索水平拉力=1060.000(kN)距离桩顶1.500(m)第2道锚索水平拉力=1060.000(kN)距离桩顶4.000(m)第3道锚索水平拉力=1060.000(kN)距离桩顶6.500(m)[桩内力设计值]背侧最大弯矩=20942.234(kN-m)距离桩顶9.364(m)面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)最大剪力=6613.237(kN)距离桩顶13.727(m)最大位移=31(mm)点号距顶距离弯矩剪力位移土反力(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)1-0.0000.0000.000-30.60-0.00020.30043.374-289.163-29.84-0.00030.600173.498-578.325-29.08-0.00040.900390.369-867.488-28.31-0.00051.200693.990-1156.650-27.55-0.00061.5001084.359-1445.813-26.79-0.00071.7781228.716-653.556-26.09-0.00082.0561447.446-921.299-25.38-0.00092.3331740.549-1189.042-24.68-0.000102.6112108.025-1456.785-23.98-0.000112.8892549.874-1724.528-23.27-0.000123.1673066.096-1992.271-22.57-0.000133.4443656.691-2260.014-21.88-0.000143.7224321.659-2527.757-21.18-0.000154.0005061.000-2795.500-20.49-0.000164.2785580.270-2003.243-19.79-0.000174.5566173.913-2270.986-19.11-0.000184.8336841.930-2538.729-18.42-0.000195.1117584.319-2806.472-17.74-0.000205.3898401.080-3074.216-17.06-0.000215.6679292.217-3341.959-16.39-0.000225.94410257.726-3609.702-15.72-0.000236.22211297.606-3877.445-15.06-0.000246.50012411.860-4145.188-14.40-0.000256.80013380.792-3374.351-13.70-0.000267.10014436.470-3663.513-13.00-0.000277.40015578.899-3952.676-12.32-0.000287.70016808.074-4241.838-11.64-0.000298.00018124.002-4531.000-10.98-627.409308.27319212.727-3482.200-10.38-1246.174318.54520023.385-2491.328-9.80-1175.956328.81820571.635-1557.409-9.22-1106.958339.09120872.879-679.431-8.66-1039.213349.36420942.234143.640-