四川路道路及配套工程勘察设计 一标段 K1+110～K1+240段右侧高填路堤稳定性计算书

2/161/16设计计算书CalculationDocumentofDesign计算书名称CalculationDoc.NameK1+110～K1+240右侧高填路堤稳定性计算书计算指导书编号CSNo.CS-D1121-1901项目名称ProjectName新材料产业园建设项目（一期）-四川路道路及配套工程勘察设计一标段计算书编号CalculationDoc.No.RD00001-24-CLD01计算日期Date2024年9月25日编制专业Specialty道路版本Rev.关联文件档号/图号RelevantDoc.设计阶段Stage施工图设计计算人Calculatedby校核人Checkedby审核人Reviewedby审定人Approvedby版本Rev.修改依据Accordingto修改人Modifiedby校核人Checkedby修改日期Date设计计算书RD00001-24-CLD01K1+110～K1+240右侧高填路堤稳定计算11/16计算书目录TOC\o"1-2"\h\z\u1 概述 41.1工程概况 42 计算依据 42.1设计依据 42.2采用规范、规程和标准 42.3场地工程地质及水文地质条件 52.4计算采用的电算程序名称以及版本 73 计算输入 73.1安全等级 73.2稳定安全系数 83.3计算工况 83.4计算内容 84 计算过程（计算程序生成的计算文件） 94.1拟定计算草图示意 94.2计算过程 95 计算结果和计算分析 15RD00001-24-CLD01 设计计算书 设计计算书 RD00001-24-CLD01CS-D1121-190110/16概述1.1工程概况本项目位于高竹新区“两区、两带、多廊、一轴、两翼、三核”中的城市核心区域西侧片区，将承担起核心区范围内的南北交通，有促进区域内网格交通路网形成的作用，是区域之间的交通动脉，是新区道路网的骨架。本项目包含邻水路西段和四川路，邻水路西段起点与邻水路东段衔接，终点接四川路；四川路起点接邻水路，终点接规划川渝路。规划为城市主干路，全长约5.8公里。道路红线宽38m，双向6车道。以省界为界，将本项目分为四川段和重庆段，其中四川段分两个标段，邻水路至省界为一标段，邻水路西段（川渝路-四川路）为二标段，本次设计为一标段施工图。一标段道路全长2009.316m。本工点位于K1+110～K1+240右侧，填方边坡最大高度33.2m，边坡地层自上而下依次为含碎石粉质粘土，强风化泥岩、中风化泥岩。计算依据2.1设计依据《成渝双城经济圈川渝高竹新区新材料产业园建设项目（一期）—四川路道路及配套工程勘察设计一标段岩土工程（详细）勘察报告》。2.2采用规范、规程和标准序号规程、规范、标准编号1建筑边坡工程技术规范GB50330-20132公路路基设计规范JTGD30-20153建筑地基基础设计规范GB50007-20114混凝土结构设计规范GB50010-20105混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20156建筑地基工程施工质量验收规范GB50202-20027无粘结预应力混凝土结构技术规范JGJ/92-20168岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-20159岩土锚（索）技术规程CECS22：200510砌体结构设计规范GB50003-201611《公路工程抗震规范》JTGB02-201312《工程地质手册》（中国建筑工业出版社）（第四版）13《城市道路路基设计规范》CJJ194-20132.3场地工程地质及水文地质条件2.3.1工程地质条件根据勘探成果，本项目线路穿越路段地表主要覆盖层为人工堆填及残坡积成因的第四系堆积层，下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩。线路附近各地层层位岩性由新至老分述如下：（1）第四系（Q4）素填土（Q4ml）：杂色，松散～稍密为主，主要成分以粘性土、碎块石为主，碎块石主要为砂岩，一般块径2cm～20cm，可见最大块径100cm以上，硬质含量约30%～50%。回填时间约2年～5年。主要分布在已有公路附近及民房周围，钻孔揭露厚度约3.50m～8.00m。含碎石粉质粘土（Q4el+dl）：以灰褐色、褐红色为主。可塑状。主要由粘性土、碎石组成。碎石含量约10%～25%，局部可达到35%以上，碎石颗粒主要以中风化砂、泥岩为主，颗粒粒径约3cm～12cm。干强度中等，韧性中等，稍有光泽，无摇振反应。主要分布丘间洼地、斜坡较缓区域。钻孔揭露厚度约0.40m～6.50m。在水田及鱼塘段表层0.1m～0.5m范围内呈流塑～软塑状。岩土界面特征：第四系覆盖层厚度变化较大，分布不均。岩土界面倾角差异较大。（2）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩（J2s-Ss）：紫褐色、灰白色，细粒结构，中厚-厚层状构造，主要由长石、石英、云母、粘土矿物及暗色矿物组成。强风化带岩芯呈碎块状、块状，岩体破碎，风化裂隙发育；中风化带岩芯呈短柱状、柱状，局部块状、长柱状，节长约8m～25cm，岩体较完整，风化裂隙不发育。砂岩饱和抗压强度标准值为13.9Mpa，为软岩。泥岩（J2s-Ms）：紫红色，泥质结构，中厚-厚层状构造，主要由粘土矿物组成，偶夹灰绿色团斑、砂质条带，局部含砂重，强风化带岩芯呈碎块状、块状，岩体破碎，风化裂隙发育；中风化带岩芯呈柱状，局部短柱状、长柱状，节长约10cm～30cm，岩体较完整，风化裂隙不发育。泥岩饱和抗压强度标准值为1.46Mpa，为极软岩。2.3.2水文地质条件勘察区内主要河流为方家河，方家河为御临河一级支流，拟建道路于K0+430处于方家河相交。本次勘察范围内离方家河约260m以上，此外区内零散分布的水田、鱼塘分布有少量地表水。沿线多处跨过季节性冲沟，勘察期间均未发现地表水分布，汛期冲沟洪水位一般高出冲沟0.50m～1.00m，水量随季节变化较大。线路沿线以构造剥蚀丘陵地貌组成。基岩为砂岩、泥岩，地下水富水性受岩性及裂隙发育程度的控制。根据地下水的赋存条件、水力特征可知，线路范围内主要有第四系松散土类孔隙水、岩类裂隙层间水两种类型水。松散土类孔隙水：该类型地下水主要由大气降雨及地表水补给，储存在第四系松散土层中，含水能力受地形地貌以及覆盖层范围、厚度、物质成分以及透水性制约，水量大小受季节、气候影响大，一般无统一地下水位。道路沿线地形起伏较大的斜坡、丘包等位置，覆盖层厚度较小，除雨季外一般无地下水。基岩裂隙水：基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，受裂隙发育的影响，其含水性和裂隙发育成正比，随着深度的增加，裂隙发育减弱含水性减弱。线路区受隔水层的影响，具有一定的层间承压性质。山脊、陡坡地带地下水水量较贫乏，沟谷地段内的含水量相对较大。总体上，该地下水接受大气降雨的补给，受泥岩阻隔，区域上与构造展布方向和地形变化一致，向横切构造线的主要河流运移、排泄。在浅部由于受横向沟谷的控制，往往在相邻的沟谷之间做短途运移，就地分散排泄，以低洼处渗水等形式出现。2.3.3不良地质现象通过本次勘察，本路段未发现滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、采空区等其他不良地质现象及地质灾害，无活动断裂构造通过。2.3.4地震效应根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），工程区抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008第3.0.2条，场地建筑属于丙类建筑，为标准设防类。2.4计算采用的电算程序名称以及版本电算软件：《库仑GEO5（2022）版本》。计算输入3.1安全等级K1+110～K1+240右侧边坡最大高度为33.2m，属于高路堤边坡，根据《建筑边坡工程技术规范》2013中，边坡损坏后可能造成的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、产生不良社会影响）的严重性，边坡安全等级确定为一级。3.2稳定安全系数要求正常工况边坡稳定安全系数不小于1.35，非正常工况边坡稳定安全系数不小于1.15。3.3计算工况根据《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）及《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013），取正常工况和非正常工况作为计算工况。3.4计算内容分别计算正常工况和非正常工况下边坡稳定安全系数，勘察参数如下。各主要岩土层力学参数岩土名称天然重度饱和重度岩土与锚固体极限粘结强度天然状态(饱和状态)承载力特征值粘聚力内摩擦角γγKpaCФfakkN/m3kN/m3MPakPa°kPa素填土20.020.5/5.0（3.0）25.0（20.0）/含碎石粉质粘土19.319.545.022.4（16.1）11.5（10.1）160强风化泥岩24.624.8120.030.0（/）23.0（/）250中风化泥岩25.626.0300.0151.0（/）27.4（/）430强风化砂岩23.824.0150.050.0（/）25.0（/）500中风化砂岩24.825.2700.0938.0（/）33.7（/）4170计算过程（计算程序生成的计算文件）4.1拟定计算草图示意4.2计算过程4.2.1正常工况岩土材料参数含碎石粉质粘土天然重度:γ=19.30kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=20.00°黏聚力:cef=22.40kPa饱和重度:γsat=19.50kN/m3

强风化泥岩天然重度:γ=24.60kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=23.00°黏聚力:cef=30.00kPa饱和重度:γsat=24.80kN/m3

中风化泥岩天然重度:γ=25.60kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=27.40°黏聚力:cef=151.00kPa饱和重度:γsat=26.00kN/m3

强风化砂岩天然重度:γ=23.80kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=25.00°黏聚力:cef=50.00kPa饱和重度:γsat=24.00kN/m3

中风化砂岩天然重度:γ=24.80kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=33.70°黏聚力:cef=938.00kPa饱和重度:γsat=25.20kN/m3

压实填土天然重度:γ=19.00kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=30.00°黏聚力:cef=10.00kPa饱和重度:γsat=19.50kN/m3

指定材料和分区编号分区位置指定材料1压实填土2含碎石粉质粘土3强风化泥岩4中风化泥岩5中风化泥岩地下水地下水类型:无地下水地震荷载不考虑地震工况阶段设置设计状况:持久设计状况结果(工况阶段1)分析1圆弧滑动面滑动面参数圆心:x=69.71[m]角度:α1=-49.04[°]z=61.33[m]α2=7.31[°]半径:R=93.55[m]自动搜索后的滑动面边坡稳定性验算(毕肖普法(Bishop))滑面上下滑力的总和:Fa=6206.23kN/m滑面上抗滑力的总和:Fp=8752.38kN/m下滑力矩:Ma=580592.92kNm/m抗滑力矩:Mp=818785.22kNm/m安全系数=1.41>1.35边坡稳定性满足要求4.2.2非正常工况岩土材料参数含碎石粉质粘土天然重度:γ=19.30kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=16.00°黏聚力:cef=18.00kPa饱和重度:γsat=19.50kN/m3

强风化泥岩天然重度:γ=24.60kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=21.00°黏聚力:cef=28.00kPa饱和重度:γsat=24.80kN/m3

中风化泥岩天然重度:γ=25.60kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=24.00°黏聚力:cef=120.00kPa饱和重度:γsat=26.00kN/m3

强风化砂岩天然重度:γ=23.80kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=20.00°黏聚力:cef=40.00kPa饱和重度:γsat=24.00kN/m3

中风化砂岩天然重度:γ=24.80kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=28.00°黏聚力:cef=740.00kPa饱和重度:γsat=25.20kN/m3

压实填土天然重度:γ=19.00kN/m3应力状态:有效应力内摩擦角:φef=27.00°黏聚力:cef=9.00kPa饱和重度:γsat=19.50kN/m3

指定材料和分区编号分区位置指定材料1压实填土2含碎石粉质粘土3强风化泥岩4中风化泥岩5中风化泥岩地下水地下水类型:无地下水地震荷载不考虑地震工况阶段设置设计状况:偶然设计状况结果(工况阶段1)分析1圆弧滑动面滑动面参数圆心:x=69.71[m]角度:α1=-49.04[°]z=61.33[m]α2=7.31[°]半径:R=93.55[m]自动搜索后的滑动面边坡稳定性验算(毕肖普法(Bishop))滑面上下滑力的总和