沙坪坝区井双片区道路工程勘察设计3号路计算书

PAGEPAGE1沙坪坝区井双片区道路工程勘察设计3号路计算书工程编号：计算：校对：审查：1．概述1.1、工程概况根据重庆市沙坪坝区井双片区规划《沙坪坝区沙坪坝组团双碑A、B（部分）、C、D、E、F标准分区（井双片区）控制性详细规划修编》（2019年），井双新城位于沙坪坝区东北部，由石井坡、双碑、井口组成。3号路为沙坪坝区井双片区道路路网中的一条。3号路起于成渝铁路陈家山段附近，之后向东延伸，分别于道路K0+338.842、K0+507.953处连接拟建4号、5号路后，经由井口菜市场上跨212国道，最终在井口正街街口附近连接拟建8号路。道路起点K0+000设计标高244.2m，终点K1+008.336，设计标高202.215m。道路全长1008.336m，为城市支路，设计速度20km/h，标准路幅宽度16m，双向两车道。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538m，面积为20884m2。1.2、设计依据及规范1.2.1、合同依据建设单位与我联合体签订的合同。1.2.2、政府相关批复意见及相关文号1) 《中国地震动参数区划图》（GB18306－2015）2) 测绘成果沿线现状地形图资料3) 《重庆市城市总体规划（2007-2020年）》2014年修订4) 《重庆市主城区综合交通规划评估及优化》（2015-2030年）5) 《沙坪坝区总体规划（2010-2020）》6) 《沙坪坝区沙坪坝组团双碑A、B（部分）、C、D、E、F标准分区（井双片区）控制性详细规划修编》（2019）7) 《重庆市主城区海绵城市专项规划》（2018）8) 《沙坪坝区“十三五”海绵城市建设规划》（2018）9) 《重庆市主城区双碑组团D标准分区控制性详细规划》（2019）10) 《沙坪坝区给排水、电力、燃气、通信工程专项规划》（2017）11) 《重庆市沙坪坝区“十三五”城乡建设与管理规划》（2016）12) 《沙坪坝区市政各行业“十二五”和“十三五”发展规划》13) 国家和地方城市规划有关法规、规范14) 《沙坪坝井双片区道路工程勘察设计－3号路工程地质勘察报告》（重庆市设计院院2019.10）1.2.3、设计规范及标准（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（3）《建筑结构荷载规范》(GB-50009-2012)（4）《混凝土质量控制标准》（GB50164—2011）（5）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）（6）《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476—2008)（7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）（8）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）（9）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（10）《挡土墙》（17J008）（中华人民共和国住房和城乡建设部）（11）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）（12）《建筑边坡工程施工质量验收规范》（DBJ/T50-100-2010）（13）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）（14）《普通硅酸盐水泥》（GB175—2007）（15）《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107-2010）（16）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）（17）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）（18）《重庆市市政工程施工图设计文件编制技术规定（2017年版）》（19）重庆市《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》渝建发【2010】166号（20）《重庆市建筑边坡支护设计文件编制深度规定和重庆市建筑边坡工程方案可行性评估和施工图审查深度规定》(2005年修订)1.3边坡主要工程内容根据重庆市城乡建设委员会“渝建发〔2010〕166号”文件精神：（一）高切坡：岩质边坡高度≥15m，岩土混合边坡高度≥12m且土层厚度≥4m，土质边坡高度≥8m。（二）深基坑：岩质基坑高度≥12m，岩土混合基坑高度≥8m且土层厚度≥4m，土质基坑高度≥5m。（三）高填方：填方边坡高度≥8m。3号路高边坡分布范围具体分布见下表：项目桩号位置边坡高度（m）长度（m）岩土类型边坡面积（m2）安全等级边坡性质高切坡K0+000~K0+026.981左侧15～33.527岩质6489一级永久性K0+000~K0+066.423右侧66.4K0+081.926~K0+161.497右侧15～29.979.6岩质2820一级永久性K0+365.000~K0+459.442左侧15～20.494.4岩质3176一级永久性K0+523.000~K0+660.048左侧15～23.4137岩质4142一级永久性高填方K0+720.000~K0+752.342左侧8～17.632.3土质4257一级永久性K0+650.995~K0+752.342右侧101.3合计538208842、设计技术标准和主要参数2.1设计使用年限及安全等级根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）及《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)，永久边坡设计基准年限为50年，边坡安全等级为一级。2.2岩土体物理力学参数(据地勘资料)岩性重度（kN/m3）抗压强度（MPa）抗剪强度弹性模量E50(104MPa)泊松比μ地基承载力基本容许值fa0（kPa）水平抗力系数MN/m3水平抗力系数比例系数MN/m4基底摩擦系数μ岩土体与锚固体极限粘结强度标准值（kPa）天然饱和σc内摩擦角(°)内聚力(kPa）人工填土天然20.0*28*5*试验定80.25饱和21.0*20*3*试验定粉质粘土（Q4el+dl）天然19.2*12*24*130*1540饱和19.5*8*18*110*强风化泥岩24.5*200*550.30200强风化砂岩24.2*300*900.35200强风化页岩24.2*180*400.25180强风化灰岩24.0*400*1500.40240自流井组泥岩25.2*8.145.0030.58250.1350.32800800.45360砂岩24.6*24.016.936.818900.9250.2210002000.5820页岩25.0*3.561.8628.02400.1000.36400400.4290灰岩25.0*42.633.639.084601.450.215004000.61200新田沟组泥岩25.2*10.46.7031*850*0.1350.32800800.45360砂岩24.6*25.617.637*1900*0.9250.2210002000.5820页岩25.0*3.081.5528.0*240*0.1000.36400400.4290沙溪庙组泥岩25.2*7.575.1929.67500.1350.32800800.45360砂岩24.6*21.815.236.516200.9250.2210002000.5820页岩25.0*4.782.7327.83000.1000.36400400.4290岩层面1220裂隙面1530压实填筑的土岩面183受外倾结构面控制的岩质边坡，岩体破裂角取值(°)当外倾结构面倾角小于45°+φ/2，岩体破裂角应取外倾结构面倾角；当外倾结构面倾角大于45°+φ/2时，岩体破裂角应取45°+φ/2备注带“*”号者为经验值3.边坡稳定计算结果根据地勘报告，相同地质情况条件下，选取最不利的断面进行计算分析。据《建筑边坡工程技术规范》14.1.5条，分级放坡时验算边坡的整体稳定性和各级的稳定性。挖方高边坡稳定性（最不利5-5地质剖面右侧边坡）：1基本资料（1）边坡工程安全等级一级（2）边坡重要性系数γ01.1（3）边坡变形控制要求严格（4）边坡几何参数岩石锚杆挡土墙高度H（m）32坡顶覆土厚度H1（m）3.29破裂面内坡顶坡顶建筑层数0填土表面与水平面的夹角β(。)-10边坡坡率1：nn=-0.75（5）边坡力学参数岩石重度γ(kN/m3)25.2土体重度γ(kN/m3)20外倾结构面破裂角θ(。)60.2转化成弧度1.050156外倾结构面粘聚力Cs(kPa)825外倾结构面内摩擦角φs(。)30.5转化成弧度0.532056岩体等效内摩擦角φe(。)54转化成弧度0.942（6）锚杆参数锚杆类别永久性锚杆普通钢筋种类HRB400普通钢筋抗拉强度设计值fy(MPa)360水泥砂浆注浆强度M30地层与锚固体粘结强度标准值frbk(kPa)320（7）采用规范建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）2侧向岩压力计算2.1以等效内摩擦角按侧向主动土压力(边坡规范6.2.3)基本资料土体重度γ(kN/m3)25.2锚杆边坡高度H（m）32边坡坡率1:n-0.75地表均布荷载标准值q(kN/m)85.8土的粘聚力c(kPa)0土的内摩擦角φ(。)54转化成弧度0.942土对挡土墙墙背的摩擦角δ(。)27转化成弧度0.471填土表面与水平面的夹角β(。)-10转化成弧度-0.17444挡土墙墙背与水平面的夹角α(。)126.8429493转化成弧度2.212705破裂面与水平面的夹角θ(。)60.2转化成弧度1.050156α+β116.8429493转化成弧度2.03826α+β-φ-δ35.84294929转化成弧度0.62526α-δ99.84294929转化成弧度1.741705φ+δ81转化成弧度1.413φ-β64转化成弧度1.116444sin(α+β)0.892713935sinα0.800954577sin2α0.641528sin(α+β-φ-δ)0.585308377sin2(α+β-φ-δ)0.342586sin(α-δ)0.985430666sin(φ+δ)0.987575971sin(φ-β)0.898545663cos(φ)0.58817173cos(α+β-φ-δ)0.810810769cos(β)0.984823114系数Kq＝1＋2qsinαcosβ/γHsin(α+β)1.188027153系数η0主动土压力系数Ka＝sin(α+β)/sin2(α)sin2(α+β-φ-δ)*

{Kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φ+δ)sin(φ-β)]+2ηsin(α)cos(φ)cos(α+β-φ-δ)-2√Kqsin(α+β)sin(φ-β)+ηsin(α)cos(φ)*√Kqsin(α-δ)sin(φ+δ)+ηsin(α)cos(φ)}＝8.04188E-05主动土压力Eak1=1/2γH2Ka(kN)1.0375961212.2外倾硬性结构面侧向岩压力(边坡规范6.3.1)基本资料岩体重度γ(kN/m3)25.2边坡高度H（m）32边坡坡率1:n-0.75地表均布荷载标准值q(kN/m)85.8破裂面的粘聚力c(kPa)825破裂面的内摩擦角φs(。）30.5转化成弧度0.532056岩石对挡土墙墙背的摩擦角δ(。)15.25转化成弧度0.266028填土表面与水平面的夹角β(。)-10转化成弧度-0.17444挡土墙墙背与水平面的夹角α(。)126.8429493转化成弧度2.212705破裂面与水平面的夹角θ(。)60.2转化成弧度1.050156α+β116.8429493转化成弧度2.03826α-δ+θ-φs141.2929493转化成弧度2.464777α+θ187.0429493转化成弧度3.26286θ-β70.2转化成弧度1.2246θ-φs29.7转化成弧度0.5181sin(α+β)0.892713935sinα0.800954577sin2α0.641528sin(α-δ+θ-φs)0.626313776sin(α+θ)-0.120970678sin(θ-β)0.940670186sin(θ-φs)0.495230386cos(φs)0.861766097cos(β)0.984823114系数Kq＝1＋2qsinαcosβ/γHsin(α+β)1.188027153系数η2.046130952主动土压力系数Ka＝sin(α+β)/(sin2(α)sin(α-δ+θ-φs)*sin(θ-β))*

{Kq*sin(α-δ+θ-φs)sin(θ-φs)-ηsin(α)cos(φs)}＝-3.503889057主动岩石压力Eak2=1/2γH2Ka(kN)-45208.57817侧向岩压力取02.3侧向岩压力的计算根据地勘报告，边坡侧向岩压力分别以岩石等效内摩擦角按侧向土压力方法计算和以外倾结构面的参数按规范公式计算，取两种结果的较大值。以等效内摩擦角按侧向主动土压力Eak1·β(kN)0外倾硬性结构面侧向岩压力Eak2×1.15(kN)-51989.8649侧向岩压力取0侧向岩压力Eo'＝max(Eak1·β,1.15Eak2)(kN)0边坡侧向岩压力受岩体等效内摩擦角侧向土压力控制。2.4岩质边坡岩石压力的确定侧向岩石压力Ea的修正系数1Eo'(kN)0主动岩石压力与水平面的夹角90-α+δ(。)-9.842949287转化成弧度-0.1717岩石主动土压力水平分力Htk=Eak*cos(90-α+δ)(kN)0侧向岩石压力水平分力标准值ehk=Ehk/0.9H0填方高边坡稳定性：不利断面45-45'左侧边坡计算填方边坡坡率按上部8m为1：1.75，8m以下每8m为一级边坡，第二级坡比为1：2，第三级以下边坡均为1：2，两级边坡间留a、计算45-45剖面沿现状地面线的稳定性：原始条件:分析方法 =KT法滑动体重度 =21.000(kN/m3)滑动体饱和重度 =21.000(kN/m3)安全系数 =1.350不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用不考虑地震力坡面线段数:7,起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m)投影Dy(m)附加力数116.4418.220022.0000.0000314.0008.000040.0011.0000517.2600.000060.001-1.000072.609-1.4900水面线段数:1,起始点标高-20.000(m)段号投影Dx(m)投影Dy(m)10.0000.000滑动面线段数:5,起始点标高-1.560(m)段号投影Dx(m)投影Dy(m)粘聚力(kPa)摩擦角(度)116.2731.9403.00018.000210.9572.9323.00018.000311.2501.8093.00018.00040.4292.2793.00018.000513.4016.7803.00018.000计算目标：按指定滑面计算推力第1块滑体上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)剩余下滑力传递系数=1.039本块滑面粘聚力=3.000(kPa)滑面摩擦角=18.000(度)本块总面积=81.623(m2)浸水部分面积=0.000(m2)本块总重=1714.081(kN)浸水部分重=0.000(kN)本块总附加力Px=0.000(kN)Py=0.000(kN)有效的滑动面长度=15.018(m)下滑力=1044.644(kN)滑床反力R=1529.474(kN)滑面抗滑力=496.956(kN)粘聚力抗滑力=45.055(kN)本块剩余下滑力=502.633(kN)本块下滑力角度=26.836(度)第2块滑体上块传递推力=502.633(kN)推力角度=26.836(度)剩余下滑力传递系数=0.867本块滑面粘聚力=3.000(kPa)滑面摩擦角=18.000(度)本块总面积=4.702(m2)浸水部分面积=0.000(m2)本块总重=98.736(kN)浸水部分重=0.000(kN)本块总附加力Px=0.000(kN)Py=0.000(kN)有效的滑动面长度=2.319(m)下滑力=436.955(kN)滑床反力R=-380.516(kN)滑面抗滑力=0.000(kN)粘聚力抗滑力=6.957(kN)本块剩余下滑力=429.998(kN)本块下滑力角度=79.339(度)第3块滑体上块传递推力=429.998(kN)推力角度=79.339(度)剩余下滑力传递系数=0.033本块滑面粘聚力=3.000(kPa)滑面摩擦角=18.000(度)本块总面积=133.321(m2)浸水部分面积=0.000(m2)本块总重=2799.732(kN)浸水部分重=0.000(kN)本块总附加力Px=0.000(kN)Py=0.000(kN)有效的滑动面长度=11.394(m)下滑力=745.612(kN)滑床反力R=3168.822(kN)滑面抗滑力=1029.613(kN)粘聚力抗滑力=34.183(kN)本块剩余下滑力=-318.185(kN)本块下滑力角度=9.134(度)第4块滑体上块传递推力=0.000(kN)推力角度=9.134(度)剩余下滑力传递系数=1.028本块滑面粘聚力=3.000(kPa)滑面摩擦角=18.000(度)本块总面积=91.903(m2)浸水部分面积=0.000(m2)本块总重=1929.969(kN)浸水部分重=0.000(kN)本块总附加力Px=0.000(kN)Py=0.000(kN)有效的滑动面长度=11.343(m)下滑力=673.502(kN)滑床反力R=1864.374(kN)滑面抗滑力=605.772(kN)粘聚力抗滑力=34.028(kN)本块剩余下滑力=33.703(kN)本块下滑力角度=14.981(度)第5块滑体上块传递推力=33.703(kN)推力角度=14.981(度)剩余下滑力传递系数=0.944本块滑面粘聚力=3.000(kPa)滑面摩擦角=18.000(度)本块总面积=75.800(m2)浸水部分面积=0.000(m2)本块总重=1591.793(kN)浸水部分重=0.000(kN)本块总附加力Px=0.000(kN)Py=0.000(kN)有效的滑动面长度=16.388(m)下滑力=287.744(kN)滑床反力R=1585.398(kN)滑面抗滑力=515.127(kN)粘聚力抗滑力=49.165(kN)本块剩余下滑力=-276.548(kN)本块下滑力角度=6.798(度)b、计算45-45剖面内部圆弧滑动稳定性：[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7坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.4930.246022.0000.0000316.0008.000042.0000.0000514.0008.0000617.2600.0001超载1距离0.010(m)宽17.260(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)72.609-1.4910[土层信息]上部土层数2层号定位重度饱和重度层顶线粘结强度孔隙水压高(m)(kN/m3)(kN/m3)倾角(度)(kpa)力系数10.00125.2000.000820.00020.00121.000-14.0000.001层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)11620.00036.50028.00028.000层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值12================================================================下部土层数1层号定位重度饱和重度层顶线粘结强度孔隙水压深(m)(kN/m3)(kN/m3)倾角(度)(kpa)力系数12.83725.2000.000820.000层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)11620.00036.500层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa)长系数下值(kPa)数水下值1不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法:Bishop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算目标:给定圆弧出入、口范围搜索危险滑面条分法的土条宽度:2.000(m)圆弧入口起点x坐标:30.000(m)圆弧入口终点x坐标:50.000(m)圆弧出口起点x坐标:-10.000(m)圆弧出口终点x坐标:10.000(m)搜索时的圆心步长:2.000(m)入口搜索步长:1.000(m)出口搜索步长:1.000(m)搜索圆弧底的上限:1000.000(m)搜索圆弧底的下限:-1000.000(m)圆弧限制最小矢高:1.000(m)计算结果:[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心=(3.014,46.684)(m)滑动半径=45.992(m)滑动安全系数=1.501起始x终止xαliCiΦi条实重浮力地震力渗透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力mθi超载竖向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)3.3875.2761.6421.8898.00028.0017.810.000.000.000.000.000.5124.341.009740.000.005.2767.1643.9981.8938.00028.0051.390.000.000.000.000.003.5841.511.022260.000.007.1649.0526.3601.9008.00028.0082.040.000.000.000.000.009.0956.841.033080.000.009.05210.9408.7341.9108.00028.00109.550.000.000.000.000.0016.6370.381.042190.000.0010.94012.82811.1231.9248.00028.00133.870.000.000.000.000.0025.8382.211.049540.000.0012.82814.71713.5311.9428.00028.00154.940.000.000.000.000.0036.2592.401.055120.000.0014.71716.60515.9651.9648.00028.00172.660.000.000.000.000.0047.49100.971.058850.000.0016.6