建新西路四期前卫厂段道路工程结构计算书

建新西路四期前卫厂段道路工程

结构计算书

目录

结构计算书.....................................................................0

1.设计资料....................................................................2

2.设计依据...................................................................2

3.高边坡、深基坑边坡稳定性验算...............................................3

3.1.填方边坡稳定性验算......................................................3

3.1.1.边坡圆弧滑动稳定性验算..............................................3

3.1.2.土质边坡岩土界面滑动稳定性验算.....................................8

3.2.挖方边坡稳定性验算......................................................9

3.3.基坑支护桩稳定性验算...................................................10

3.4.顶管工作井护壁开挖验算..................................................18

4.挡护结构稳定性计算.........................................................19

4.1.衡重式挡墙计算.........................................................19

4.2.折背式挡墙计算.........................................................26

4.3.重力式挡墙计算.........................................................34

4.4.扶壁式挡墙计算.........................................................39

4.4.1.挡墙结构计算.......................................................39

4.4.2.挡墙换填层计算.....................................................48

4.5.桩板式挡墙结构计算.....................................................51

4.5.1.中1800桩计算......................................................51

4.5.2.61200桩计算......................................................60

4.5.3.①1000桩计算......................................................66

4.5.4.桩横向水平力特征值验算.............................................72

4.5.5.人工挖孔桩护壁开挖验算.............................................73

4.5.6.挡板结构验算......................................................74

5.车行地通道结构计算.........................................................76

5.1.A型断面计算...........................................................76

5.2.B型断面计算...........................................................79

5.3.地通道桩基础计算......................................................83

5.3.1.A1#~A4#、轴桩负摩阻力计算(控制计算土层深度18m)..........83

5.3.2.A5fA9#、B5#~B9#轴桩负摩阻力计算(控制计算土层深度12m)..........84

5.3.3.桩基强度计算......................................................84

5.4.地通道A型断面地梁计算................................................86

建新西路四期前卫厂段道路工程

结构计算书

1.设计资料

建新西路四期前卫厂段位于大石坝片区华润中央公园小区西南侧，呈东西走向，道路

西端起点K0+000与在建建新西路四期中海段平交，下穿红岩村大桥北桥头立交，东端终点

K0+685.133与前卫江畔南恻道路平交。本次设计道路全长685.133m。本项目实施起点为

K0+045.252,实施终点为K0+646.506,实施范围内道路全长为601.254m,道路标准路幅宽

度32nb设计车速30km/h,双向六车道，城市次干道c

本项目结构计算主要包括高边坡稳定性计算、支挡结构计算及车行地通道结构计算。

2.设计依据

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)

《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)

《混凝土结构设计规范》(GB50010-20102015年版)

3.高边坡、深基坑边坡稳定性验算

3.1.填方边坡稳定性验算

3.1.1.边坡圆弧滑动稳定性验算

计算项目：18m填方边坡

［计算简图］

［控制参数］：

采用规范：通用方法

计算Fl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4

坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数

120.00010.0000

22.0000.0000

314.0008.0000

420.0000.0001

超战1距离1.OOO(III)宽20.000(m)荷战(20.00—20.OOkPa)270.00(度)

［土层信息］

上部土层数1

层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系数

118.00020.000—120.000—

层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩

(kPa)（度）力(kPa)擦角（度）

10.00030.000———

层号十字板T强度增十字板I水强度增长系

(kPa)长系数下值(kPa)数水下值

1————

—————:——=====================

下部土层数1

层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系数

110.00020.000120.000—

层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩

(kPa)（度）力(kPa)擦角（度）

10.00030.000——

层号十字板T强度增十字板I水强度增长系

(kPa)K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：Bisnop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：自动搜索最危险滑裂面

条分法的土条宽度：L000（m）

搜索时的圆心步长：LOOO（m）

搜索时的半径步长：0.500（m）

计算结果：

［计算结果图］

最不利滑动面：

滑动圆心=(-2,097,53.920)(m)

滑动半径=54.558(m)

滑动安全系数=1.356

起始x终止xliCi中i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m0i超载竖向

地震力地震力

(m)(m)（度）⑺(kPa)（度）(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)

(kN)(kN)(kN)(kN)

-10.417-9.470-8.2690.9570.00030.001.300.000.000.000.000.00-0.19

0.810.928380.000.00

-9.470-8.523-7.2650.9550.00030.003.750.000.000.000.000.00-0.47

2.310.938140.000.00

-8.523-7.576-6.2640.9530.00030.005.880.000.000.000.000.00-0.64

3.580.947590.000.00

-7.576-6.629-5.2640.9510.00030.007.69C.000.000.000.000.00-0.71

4.640.956730.000.00

-6.629-5.682-4.2660.9500.00030.009.18C.000.000.000.000.00-0.68

5.490.965570.000.00

-5.682-4.735-3.2690.9490.00030.0010.37C.000.000.000.000.00-0.59

6.140.974100.000.00

-4.735-3.788-2.2740.9480.00030.0011.230.000.000.000.000.00-0.45

6.600.982330.000.00

-3.788-2.841-1.2790.9470.00030.0011.79C.000.000.000.000.00-0.26

6.870.990250.000.00

-2.841-1.894-0.2840.9470.00030.0012.030.000.000.000.000.00-0.06

6.960.997880.000.00

-1.894-0.9470.7110.9470.00030.0011.970.000.000.000.000.000.15

6.871.005200.000.00

-0.9470.0001.7050.9470.00030.0011.590.000.000.000.000.000.34

6.611.012220.000.00

0.0000.8892.6700.8900.00030.0014.210.000.000.000.000.000.66

8.051.018740.000.00

0.8891.7783.6050.8910.00030.0021.25C.000.000.000.000.001.34

11.971.024790.000.00

1.77R2.6674.5410.R92000030.no2R.tno.on0.000.000.000.002.22

15.701.030560.000.00

2.6673.5565.4780.8930.00030.0034.540.000.000.000.000.003.30

19.251.036070.000.00

3.5564.4456.4170.8950.00030.0040.800.000.000.000.000.004.56

22.621.041310.000.00

4.4455.3347.3580.8960.00030.0046.79C.000.000.000.000.005.99

25.821.046270.000.00

5.3346.2238.3000.8980.00030.0052.520.000.000.000.000.007.58

28.851.050970.000.00

6.2237.2079.2950.9970.00030.0064.49C.000.000.000.000.0010.42

35.271.055620.000.00

7.2078.19110.3441.9000.00030.0070.830.000.000.000.000.0012.72

38.571.060180.000.00

8.1919.17511.3971.9040.00030.0076.790.000.000.000.000.0015.17

41.651.064390.000.00

9.17510.15912.4531.9080.00030.0082.380.000.000.000.000.0017.76

44.521.068260.000.00

10.15911.14313.5141.0120.00030.0087.600.000.000.000.000.0020.47

47.191.071780.000.00

11.14312.12714.5791.0170.00030.0092.440.000.000.000.000.0023.27

49.G51.074940.000.00

12.12713.Ill15.6501.0220.00030.0096.890.000.000.000.000.0026.14

51.901.077750.000.00

13.Ill14.09616.7261.0280.00030.00100.960.000.000.000.000.0029.05

53.961.080190.000.00

14.09615.08017.8081.0340.00030.00104.620.000.000.000.000.0032.00

55.811.082260.000.00

15.08016.06118.8971.0400.00030.00107.880.000.000.000.000.0034.91

57.461.083950.000.00

16.06417.04819.9931.0470.00030.00110.720.000.000.000.000.0037.86

58.901.085260.000.00

17.04818.03221.0971.0550.00030.00113.150.000.000.000.000.0040.73

60.141.086180.000.00

18.03219.01622.2091.9630.00030.00115.140.000.000.000.000.0043.52

61.171.0R6700.000.00

19.01620.00023.3301.0720.00030.00116.690.000.000.000.000.0046.21

61.991.086810.000.00

20.00021.00024.4691.0990.00030.00114.710.000.000.000.000.0047.51

60.961.086490.000.00

21.00022.00025.6291.1090.00030.00105.360.000.000.000.000.0045.57

56.031.085720.000.00

22.00023.00026.7991.1200.00030.00101.230.000.000.000.000.0045.64

53.891.084500.000.00

23.00024.00027.9821.1320.00030.00102.290.000.000.000.000.0047.99

54.541.082800.000.00

24.00025.00029.1781.1450.00030.00102.820.000.000.000.000.0050.13

54.931.080620.000.00

25.00026.00030.3881.1590.00030.00102.800.000.000.000.000.0052.00

55.061.077930.000.00

26.00027.00031.6141.1740.00030.00102.210.000.000.000.000.0053.58

54.911.074720.000.00

27.00028.00032.8551.1900.00030.00101.03C.000.000.000.000.0054.81

54.461.070960.000.00

28.00029.00034.1151.2080.00030.0099.220.000.000.000.000.0055.65

53.711.066640.000.00

29.00030.00035.3931.2270.00030.009G.77C.000.000.000.000.005G.05

52.621.061720.000.00

30.00031.00036.6921.2470.00030.0093.640.000.000.000.000.0055.95

51.191.056190.000.00

31.00032.00038.0131.2690.00030.0089.80C.000.000.000.000.0055.31

49.381.050000.000.00

32.00033.00039.3591.2930.00030.0085.210.000.000.000.000.0054.04

47.161.043120.000.00

33.00034.00040.7311.3200.00030.0079.830.000.000.000.000.0052.09

44.511.035520.000.00

34.00035.00042.1321.3480.00030.0073.600.000.000.000.000.0049.37

41.371.027140.000.00

35.00036.00043.5651.3800.00030.0066.470.000.000.000.000.0045.81

37.701.017940.000.00

36,00026*945.0251.4000.00030.no52.21o.on0.000.000.00000R6.93

29.911.007910.000.00

36.98937.97946.5141.1380.00030.0032.100.000.000.000.0019.5737.49

29.920.997000.000.00

37.97938.96848.0461.4800.00030.0010.890.000.000.000.0019.7922.81

17.980.985070.000.00

总的下滑力=1331.087(kN)

总的抗滑力=1807.605(kN)

土体部分下滑力=1331.087(kN)

土体部分抗滑力=1807.605(kN)

筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)

筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)

3.1.2.土质边坡岩土界面滑动稳定性验算

本工程土质边坡沿土岩界面整体滑动主要位于1#边坡，取最不利地勘断面4-4'进行

验算。

地勘4-4,断面条块划分示意图

4-4'地勘剖面基础信息程定性分析

块

曷

条

面

1面

岩面饱和自身自身传递剩余下'稳定

力

长

重

度

11角

条块面积脩超载滑面C

4*重度下滑力抗滑力系数渭力系数

编月

⑺（回（。）（吟(kPa)（。）(kNnf)(kN)(kN)—(^)（无）

14.6362514.06.020.05.020.0212.651.4143.01.0000.01350

239.7211.7421.011.020.05.020.01014.4363.5317.70.988128.21.35

345.657.1015.07.020.05.020.01053.0272.5231.00.988228.11.35

4217.8225.749.013.020.05.020.04616.4722.2913.70.934270.61.35

535.9812.450.10.00.025.020.0719.60.6335.64.91.35

地勘4-4,断面计算结果

本段边坡为临时边坡，边坡安全等级为一级，所以边坡稳定安全系数应大于L35,经

计算可知，本段边坡稳定安全系数为L35时，边坡剩余下滑力为4.9KN,剩余下滑力较小,

设计考虑采用坡脚护脚墙进行支挡。

3.2.挖方边坡稳定性验算

NN

裂隙265*Z70*裂隙265'Z70*

岩层层面116°N8'岩层层面116*Z8*

左般方减附ZW右峨方城网Z90,

根根据上述地勘评价及现状地形，该段为岩质挖方边坡，边坡安全等级为二级，该段

边坡无放坡限制条件。根据边坡赤平投影图可知，左侧边坡为切向坡，开挖边坡稳定性主

要受控于岩体强度；右侧边坡主要是破坏模式为沿裂隙1滑塌破坏，设计考虑中风化岩层

按1:1（约45°缓于裂隙1/60°）坡率法放坡。

边坡岩体破裂的泥岩取59°,按设计放坡后，边坡倾角缓于岩体破裂角，故岩质边坡

整体稳定。同时为避免边坡风化掉块，坡面考虑采用有机基材护坡。

3.3.基坑支护桩稳定性验算

［支扰方案］

排桩支护

s

•Oel

I

1O

［基本信息］

规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

内力计算方法增量法

基坑等级二级

基坑恻壁重要性系数Y01.00

基坑深度H(m)13.000

嵌固深度(m)5.000

桩顶标高(m)-1.000

桩材料类型钢筋混凝土

混凝土强度等级C30

桩截面类型圆形

L桩直径(m)1.500

桩间距(m)4.000

有无冠梁有

卜冠梁宽度(m)1.500

卜冠梁高度(m)1.000

L水平侧向刚度(MN/m)738.281

放坡级数1

超载个数1

支护结构上的水平集中力0

［放坡信息］

坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数

10.0001.0001.500

［超载信息］

I超载||~超超值~|作用深度|作用宽度|距坑边距|-~|-~i

II序号(kPa,kN/m)(in)(in)(m)(in)|

1120.000————-1

［附加水平力信息］

水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与

序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定

［土层信息］

土层数2坑内加固土否

内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(m)25.000

内侧水位是否随开控过程变化否内侧水位距开抄而距图(m)—

弹性计算方法按土层指定X弹性法计算方法m法

基坑外侧土压力计算方法主动

［土层参数］

层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内章擦角

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)

1素填土13.0019.5—0.0030.00

2中风化岩10.0025.4—0.0052.00

层号与锚固休摩粘聚力内摩擦角水卜计算方法m,c,K值抗剪强度

擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa)

0.1———m法10.00—

2300.0———m法100.00—

［支锚信息］

一支锚道数1

支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段

道号(m)(m)(0)(m)长度(m)

1内撑4.0001.500———

支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力

道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)诡整系数

1500.00959.43—2~—1000000.001.00

［土压力模型及系数调整］

弹性法土压力模型：经典法土压力模型:

一般分布一般

层号上类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力

名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)

1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

2中风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.000

［工况信息］

工况工况深度支锚

号类型道号

1开吃3.500—

—

2加建1.内撑

3开花13.000—

［设计结果］

［结构计算］

各工况：

工况1一册（350m）

工况2--加愫1(150m)

拄郴N/m)他/mm)穹嫩K”rn)勇郴N)

(-1024640)--(36467)(-156)—(011)(-72172)—(572.22)(-37685)—(39233)

工况3一刑(1300m)

内力位移包络图：

包络图

近库鼠mm)

联端董19mm

［冠梁选筋结果］

As3As2

｝泮h

\x\As2

钢筋级别选筋

AsiHRB4008E20

As2HRB40011E16

As3HRB400E12S200

［截面计算］

钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500

［截面参数］

桩是否均匀配筋是

混凝土保护层厚度(mm)80

桩的纵筋级别HRB400

桩的螺旋箍筋级别HRB400

桩的螺旋箍筋间距(mm)100

弯矩折减系数0.85

剪力折减系数1.00

荷载分项系数1.40

配筋分段数一段

各分段长度(m)17.00

［内力取值］

-

段

号内力类型弹性法经典法内力为力

一计算值计算值设计值实用值

基坑内侧最大弯矩(INm)3682.243726.874820.054820.05

1基坑外侧最大弯矩(kN.m)1785.101899.342336.702336.70

最大剪刀(kN)1526.611509.772350.982350.98

段选筋类型级别钢筋实配［计算］面积

号实配值(mm2或mm2/m)

1纵筋I1RB40084E2541233[22770]

箍筋HRB400E12I01OO2262E1772]

加强箍筋HRB400E2502OOO191

［整体稳定验算］

箱rri

计算方法：瑞典条分法

应力状态：总应力法

条分法中的土条宽度：1.00m

滑裂面数据

整体稳定安全系数Ks=3.114

圆弧半径(m)R=14.353

圆心坐标X(m)X=-2.242

圆心坐标Y(m)Y=8.856

［抗倾覆稳定性验算］

抗倾覆安全系数：

叫

Ks=——

Mp—被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩，对于内支撑支点力由内支撑抗压力

决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

T况1,

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计第。

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1内撑0.000

45556.218+0.000

K=

6364.496

Ks=7.158>=1.25C,满足规范要求。

工况2：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固K度计算。

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1内撑250000.000

45556.218+4125000.000

K=

56364.496

Ks=655.285>=1.250,满足规范要求。

工况3：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1内撑250000.000

4466.936+4125000.000

K=

s6364.496

Ks=648.829>=1.250,满足规范要求。

安全系数最小的工况号：工况1。

最小安全Ks=7.158>=1.250,满足规范要求。

［嵌固深度计算］

嵌固深度计算参数：

嵌固深度计算过程：

按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012单支点结构计算嵌固深度Id：

1)Id按公式：

EMp2

K=R

Lak£7a2

520.476X12.969

K==\25()>K=1.25

701.513x7.661em

得到Id=2.203m,Id采用值为:5.000m

当前嵌固深度为：2.203m。

依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,

单点支护结构嵌固深度Id不宜小于0.3鼠

嵌固深度取为:3.900m。

［嵌固段基坑内侧土反力验算］

工况1：

Ps=1964.583WEp=52529.039,土反力满足要求。

工况2：

Ps=1909.806WEp=52529.039,土反力满足要求。

工况3：

Ps=2209.785WEp=10720.498,土反力满足要求。

式中：

Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN)：

Ep为作用在挡土构件或固段上的被动土压力合力(kN).

3.4.顶管工作井护壁开挖验算

本项目顶管工作井采用垂直护壁开挖，最大深度约为11.5m；土层及强风化考虑施加

护壁加以支护,护壁最大深度约IL5m,内空直径4.6m,开挖外轮廓直径5.2%平均壁厚

0.275mo

根据《重庆市建筑桩基础设计与施工验算规范DBJ50-200-2014,条文说明4.3.7条》

进行护壁计算，计算结果如下:

1〃用食・身户tf(力窗1羯克・上压力•主

币:庆市建筑桩J£0设计。*I承兑现,DBJ50-200-2014,条文说明4.3.7条堵土质力胃痛■彳&Fk公式计X。

J-3a

11.5Z自地面至计算极面处的深度(

m)£・W(WT

25.0V土体等效内摩擦角C)■“・¥)•・(«•一・卜兴

式中p..—立・上愿力修>•

30.0A点内摩擦角©定值(4.一

师,)0住支■内・・余，小•住±.，察用尸式“抬■力

内♦・角■依内・■倒“

200⑦B点内庠擦角假定值n.

7«»XAWlKl，Kt，tANAT/fMtr*Ji

20.0Y土体中度(kN/m>)

2.460r护壁中心半径(m)