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1、库岸综合整治工程（西段）施工图设计一标段结构计算书目录1 工程概况11.1 项目区位11.2 设计范围及内容12 设计采用的技术标准规范及设计依据12.1 设计依据12.2 采用的规范标准23 工程地质条件23.1 地形地貌23.2 气象水文23.3 地质构造33.4 地层岩性43.5 水文地质条件43.6 不良地质作用53.7 岩土力学参数64 路肩式衡重式挡墙计算84.1 24M衡重式挡墙计算84.2 23M衡重式挡墙计算154.3 所有高度衡重式挡墙计算结果汇总214.4 挡墙墙后下滑力计算225 路堤式衡重式挡墙计算245.1 24M衡重式挡墙计算245.2 23M衡重式挡墙计算345
2、.3 所有高度衡重式挡墙计算结果汇总445.4 挡墙墙后下滑力计算446 桩托梁挡墙计算547 袖板挡墙计算1277.1 3#挡墙计算1277.2 7#挡墙计算1628 总结1781工程概况1.1 项目区位图Ll项目区位图1.2 设计范围及内容本项目为忠县城区鲁井河库岸综合整治工程(西段)o其中包含两条道路，一条为新建道路环湖路，一条现状拓宽改造道路连接道。环湖路道路为新建道路,道路等级为城市次干路，设计时速40Kmh,标准路幅宽度24米,双向四车道,设置了一座114m的拱桥，一座306m的隧道。在隧道东侧沿河设置一条5m宽的骑游步道供行人通行。设计内容包含有：道路工程、桥梁工程、隧道工程、排
3、水工程、给水工程、电力工程、电照工程、通信工程、交通工程。连接道道路,现状道路为双向两车道,现状时速为30Km/h,因两边既有建筑受限,路幅宽度为20.5-32.5米，本次拓宽改造为双向四车道。设计内容包含有：道路工程、排水工程、给水工程、电力工程、电照工程、通信工程、交通工程。本次设计结构部分主要为沿线支挡结构及边坡设计。2设计采用的技术标准规范及设计依据2.1 设计依据1、合同依据(1)本项目设计合同。2、相关文件重庆市建设工程勘察设计管理条例重庆市人民代表大会常务委员会公告第33号重庆市建设领域限制、禁止使用落后技术通告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渝建发
4、(2010)166号忠县城区醇井河库岸综合整治工程(西段)工程方案设计重庆交通大学工程设计研究院有限公司2021.08忠县浮井河库岸综合整治工程(西段)工程地质勘察报告(一次性勘察)2.2 采用的规范标准城市道路工程技术规范(GB51286-2018)建筑边坡工程技术规范(GB5O33O2013)建筑边坡工程鉴定与加固技术规范(GB50843-2013)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(2015版)建筑地基基础设计规范(GB50007-20U)建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)城市道路工程设计规范(CJJ372012)(2016年版)城市道路路基设计规范(CJJ
5、l94-2013)城镇道路工程施工与质量验收规范(CJJl2008)3工程地质条件3.1 地形地貌拟建场地地貌单元属低山丘陵地貌区，浅丘斜坡及冲沟地貌，拟建道路大多为原始地貌区，里程K0+800附近约70m范围为深回填区域，道路设计范围大多处于回填区域，面向甘井河沿岸呈斜坡状，线路范围整体左线低，右线高，线路在二个里程段(分别为里程K0+780K0+850、里程K2+460K2+560)存在冲沟地貌，KO+780K0+850区域已经回填，K2+460K2+560区域为原始地貌，属深回填区域，高差较大。局部里程段现状标高与平场标高基本一致，地势总体起伏较大；地形坡角在535。左右；场地总体地形地
6、貌较复杂。3.2 气象水文本区属亚热带东南季风山地气候，温热凉寒，四季分明，降水丰沛，日照充足。全年日照时数1274小时，最多为8月，达227.9小时，最少为12月，仅28.6小时。年平均气温18.0C,最暖月为8月，平均气温为28.6C;最冷月为1月，平均气温为7OC,最低温度可达0.9；全年20的积温为6636oCo全年无霜期341天，热量资源丰富。年均降雨量1198mm,降雨集中在57月，可达全年降雨量的46%。年均相对湿度为81%,秋冬季相对湿度较大。境内长江沿岸冬季雾日较多，年均43.5天。夏季多偏南风，冬季多偏北风。县城年平均风速0.9米/秒，夏季风速大，8月平均风速1.2米/秒；
7、冬季风速小，12月平均风速0.6米/秒。其余地区随海拔高度的增加，风速也相应增大。据调查，勘察区北侧约9120m为鲁井河，属长江支流，大气降雨形成的地表水以面流或小水沟的形式汇集，然后通过冲沟向誉井河排泄、汇集。3.3 地质构造根据重庆市构造纲要图，场地处于新华夏系第三沉降带川东弧形褶皱带忠县背斜的南东翼。岩层呈单斜产出，产状128140。Z60o70。，优势层理面为135oZ60o,层面平直光滑，张开度l3mm,偶尔达到8mm,主要为泥质夹岩屑充填。延伸范围广，间距O.3O1.5Om,层面结合很差，属软弱结构面。砂泥岩界面：根据本次勘察野外测绘结合钻探结果分析，可发现砂泥岩界面起伏小，接触面
8、光滑，张开度310mm,主要为泥质夹岩屑充填（尤其是砂岩层在上时），该结构面结合很差，属软弱结构面。根据对场地附近边坡的调查，场地岩体中主要发育有2组构造裂隙：裂隙LXl产状：倾向304317,倾角2531,优势结构面为308/30。，裂面平直光滑，张开度35mm,主要为泥质夹岩屑充填。延伸长度46m,最大达数十米，间距l3m,结构面结合很差，属软弱结构面。裂隙LX2产状：走向125135,倾角近直立，优势结构面为40Z87o,裂面较粗糙，主要为岩末充填,延伸长度l3m,张开度l2mm,间距0.50.8m,结构面结合一般，属硬性结构面。根据地质调查测绘及勘探揭露分析，场地裂隙一般发育，场地内及
9、周围未见断层构造及构造破碎带。综上所述：场地裂隙发育程度为较发育。3.4 地层岩性据地面调查及钻探揭露，场地内出露地层有第四系全新统人工填土层（Q4ml）素填土,残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土和侏罗系上统蓬莱镇组砂岩、泥岩（J3p）,现将其岩性由上至下分述如下：1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）：素填土：杂色，以黄褐色为主，主要由粉质粘土及泥岩、砂岩碎石组成；块碎石含量约10-36%,块石粒径约5180mm,松散稍密、干燥稍湿；大多为周边烦房屋、道路等建设场平施工时机械无序抛填形成，回填时间在K0800附近约12年，属新近填土,其余区域素填土填龄大于5年，属老填土。揭露厚度在Om29.
10、7m02）第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）:粉质粘土：以黄褐色为主，部分呈棕黄色；可塑状，巨块状结构，干强度中等高，韧性中等高，土芯断面平直、稍有光泽。局部质不纯，含少量碎石及植物根系，该层在场地内广泛分布于原始地貌区，钻探揭露厚度为04.5m.3）侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）砂岩：灰白色、灰色；细中粒结构，中厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英、云母等，钙质胶结，岩体较完整，岩芯主要呈柱状，局部段含少量泥质矿物。在大多钻孔中均有揭露，为本场地主要岩层；多数钻孔未揭穿该层。泥岩：紫红色、红褐色，主要由粘土矿物组成，泥质结构，薄层状构造，局部含砂质较重，部分岩芯有灰绿色钙质团斑及条带，强风
11、化带岩芯较破碎，主要呈碎块状，中风化带岩体较破碎较完整，岩芯主要呈柱状、短柱状，少数碎块状。揭露较集中，为本场地主要岩层；多数钻孔未揭穿该层。粉砂岩：灰褐色，细粒结构，中厚层厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英、云母等，钙泥质胶结，岩体破碎，易风化，手可掰碎，岩芯主要呈粉砂状，仅分布在里程Kl+540Kl+600附近区域表层。在少数钻孔有揭露，不明显，为砂岩、泥岩过度层，互层结构，为场地次要岩层。3.5 水文地质条件根据地下水赋存介质及水动力特征，勘察区地下水主要可分为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水以及河水反渗形成的地下水三种类型。提干钻孔循环水24小时后观测水位，除受甘井河水位影响外，其余钻
12、孔均未见稳定的地下水位。(1)第四系松散层孔隙水该类型地下水主要赋存于第四系土层中，接受大气降雨的补给，经短途运移后向低洼处排泄。该类型地下水水质较差，勘察区该类地下水，主要受大气降雨影响，富水性一般。(2)基岩裂隙水该类型地下水主要赋存于基岩风化裂隙及构造裂隙中，接受大气降雨及上部第四系松散层孔隙水和地表水体的补给，沿基岩风化带裂隙作短途运移后向低洼处排泄，水量较小，勘察区未见泉点出露。据资料显示和本次勘察查明。除桥位区域钻孔外提干钻孔循环水24小时后观测水位，未见稳定地下水位。(3)河水该类型地下水主要赋存于透水岩土体中，为河水反渗入地层中形成，主要受河水水位影响，亦受长江水位影响，勘察期
13、间有稳定水位，经提干钻孔循环水24小时后观测勘察期水位为172.00m,最高水位为173.24mo场地及周边无地下水出露，场地水文地质条件较简单。在雨季，由于大气降雨，可能在局部形成上层滞水，对施工平场有一定影响，在施工过程中应做好相应的地表排水措施。拟建场地整体为斜坡地带，场地范围内有2处冲沟地貌，有利于地表水的排泄；在K0+800附近区域的冲沟已回填，回填时间约2年，局部段进行了简单物理压实处理，回填填土主要为粉质粘土、泥岩、砂岩碎块石及建筑废弃物等，靠边坡坡面区域填土未经压实处理，填土渗透系数取值IoOmd(经验值)。拟建场地外侧为甘井河，距离拟建场地较进，其水位受长江水位影响，最高水位
14、为175.0m(吴淞高程)，且在每年10月至第二年3月水位相对稳定在高程172.0m左右。3.6 不良地质作用根据钻探及地表地质测绘，结合收集场地原始地貌地形和调查访问，场区及附近周边地段无断层通过，场区内未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。3.7 岩土力学参数岩土设计计算参数一览表岩土类型参数类里岩土体结构面人工素填土粉质粘土强风化龙岩强风化砂岩中等风化泥岩中等风化砂岩岩土界面砂岩层面泥岩层面砂、泥岩界面裂隙LXl砂岩）裂隙LXl（泥岩）裂隙LX2（砂岩）裂隙LX2（龙岩）重度(KNZm3天然19.3,19.824.824.6泡
15、和20.1*20.225.425.0内摩摞角（。）天然28*13.9429.5331.6913.9414.0*12.0*12.0*17.0*16.0*20.0*18.0*饱和23*9.799.79粘聚力（KPa）天然20.12381.91456.3520.1230.0,20.020.045.0*40.0*609*50.0谑和14.4114.41岩体抗拉强度（KPa）133.0501.6岩体弹性模里（MPa）1916.162228.27岩体变肥模里（XlPa）795.55945.65岩体柏松比0.370.29单轴抗压强度标准值（MPa）天然7.7921.34饱和4.9915.03承载力特征值（K
16、Pa）120227.0300400250090水平抗力系数（MNm?）!比例系数（MNm4）10#(MNm4)20*(MNm4)15*1.300地基土摩擦系数=0.500地基楔重=65.572(kN)地基土层水平向：滑移力=1767.602=1767.602(kN)抗滑力=(5241.483+65.572)*0.500=2653.527(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2=1.5011.300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾：墙身重力的力臂=5.186(m)衡重台上土重的力臂=6.958(m)上墙Ey的力臂=9.936(m)上墙EX的力臂=17.600(m)下墙Ey的力臂=9.178(m
17、)下墙EX的力臂=5.727(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=15375.269(kN-m)抗倾覆力矩=32049.557(kNm)倾覆验算满足：K0=2.0841.600(四)地基承载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相对于墙趾点：总竖向力(标准值)=5391.354(kN)总弯矩(标准值)=16674.289(kN-m)力臂Zn=3.093(m)基础底面宽度B=7.279(m)偏心距e=0.547(m)(左偏)作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.5470.250X7.279=1.820(m)基底压力(标准值)：墙
18、趾=1074.440(kPa)墙踵=406.937(kPa)地基平均承载力验算满足：pk=740.689fa=1000.000(kPa)基础边缘地基承载力验算满足：Pk皿=1074.4401.2fa=l.2X1000.000=1200.000(kPa)(五)上墙截面强度验算上墙作用力：重力WS=778.752(kN)墙背处EX=442.348(kN)墙背处Ey=418.387(kN)相对于上墙墙趾的力臂：Ws：Zw=2.271(m)Ex：Zy=3.200(m)Ey：Zx=4.500(m)相对于上墙趾点：总竖向力(设计值)=1364.495(kN)总弯矩(设计值)=2422.534(kN-m)力
19、臂Zn=1.775(m)截面宽度B=6.260(m)偏心距el=L355(m)(左偏)截面上偏心距验算满足：e=1.3550.225X6.260=1.409(m)水平截面承载力验算重要性系数Yo=1.100验算截面上的轴向压力设计值N=1364.495(kN)素混凝土构件的稳定系数=1.000每沿米混凝土受压区面积Ac=3.551(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值J=10115.0(kPa)受压承载力验算满足：YoN=1500.944fccA=35916.500(kN)重要性系数YO=1.100验算截面上的剪力设计值V=619.287(kN)轴向压力设计值N=1364.495(kN)挡墙构件的
20、计算截面每沿米面积A=6.260(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值a=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足：YoV=681.2161.75flbho(+l)=3060.827(kN)斜截面承载力验算验算斜截面与水平面的夹角=45.860(度)重要性系数YO=1.100验算截面上的剪力设计值V=1777.152(kN)轴向压力设计值N=861.627(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=9.477(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值3=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足：YoV=1954.8671.75f,bh0(+1)=4633
21、.905(kN)(六)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算墙身截面积=152.992(m2)重量=3671.807(kN)重心至墙趾的水平距离=5.191(m)3衡重台上填料重(包括超载)=776.438(kN)重心坐标(4.758,-4.411)(相对于墙面坡上角4截面验算相对于验算截面外边缘：墙身重力的力臂=5.191(m)衡重台上土重的力臂=6.958(m)上墙Ey的力臂=9.936(m)上墙EX的力臂=16.876(m)下墙Ey的力臂=9.178(m)下墙EX的力臂=5.727(m)相对于截面趾点：总竖向力(设计值)=5468.005(kN)总弯矩(设计值)=13561.
22、887(kN-m)力臂Zn=2.480(m)截面宽度B=7.460(m)偏心距el=1.250(m)(左偏)截面上偏心距验算满足：e=1.2500.225X7.460=1.678(m)重要性系数YO=1.100验算截面上的轴向压力设计值N=5468.005(kN)素混凝土构件的稳定系数=0.949每沿米混凝土受压区面积Ac=4.960(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值Ac=10115.0(kPa)受压承载力验算满足：YoN=6014.806fccA=47623.168(kN)重要性系数Yo=1.100验算截面上的剪力设计值V=2474.642(kN)轴向压力设计值N=5468.005(kN)挡
23、墙构件的计算截面每沿米面积A=7.460(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值a=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足：YoV=2722.1061.75flbh0(+1)=3647.566(kN)(七)台顶截面强度验算1岩土压力计算上墙按边坡规范公式(6.2.3)计算上墙主动土压力：按上墙假想墙背计算得到：Ea=1402.307(kN)Ex=398.149(kN)Ey=1344.598(kN)作用点高度Zy=3.200(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=29.950(度)Ea=886.035(kN)Ex=442.348
24、(kN)Ey=767.716(kN)作用点高度Zy=3.200(m)下墙采用延长墙背法按边坡规范公式(6.2.3)计算全墙土压力：Ea=1291.141(kN)Ex=1290.573(kN)Ey=-38.286(kN)作用点高度Zy=7.467(m)截取得到下墙土压力：Ea=1053.993(kN)Ex=1053.529(kN)Ey=-31.254(kN)作用点高度Zy=5.547(m)由于库伦土压力仅能计算单层土的土压力，将墙高范围内多层土的指标加权平均后视为单层土，指标如下：=20.000(kNm3),C=O.100(kPa),=30.100(度)2墙身重力计算墙身截面积=140.736(
25、m2)重量=3377.664(kN)重心至墙趾的水平距离=4.226(m)3衡重台上填料重(包括超载)=776.438(kN)重心坐标(4.758,-4.411)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘：墙身重力的力臂=4.226(m)衡重台上土重的力臂=5.878(m)上墙Ey的力臂=8.856(m)上墙EX的力臂=16.000(m)下墙Ey的力臂=8.524(m)下墙EX的力臂=5.547(m)相对于截面趾点：总竖向力(设计值)=5185.147(kN)总弯矩(设计值)=9895.420(kN-m)力臂Zn=1.908(m)截面宽度B=6.860(m)偏心距el=1.522(m
26、)(左偏)截面上偏心距验算满足:e=1.5220.225X6.860=1.543(m)重要性系数YO=1.100验算截面上的轴向压力设计值N=5185.147(kN)素混凝土构件的稳定系数=0.947每沿米混凝土受压区面积Ac=3.817(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值J=10115.0(kPa)受压承载力验算满足：YoN=5703.662feA,c=36550.836(kN)重要性系数Yo=1.100验算截面上的剪力设计值V=2094.228(kN)轴向压力设计值N=5185.147(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=6.860(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值3=698.500(kP
27、a)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足：YoV=2303.6511.300地基土摩擦系数=0.500地基楔重=60.572(kN)地基土层水平向：滑移力=1631.979=1631.979(kN)抗滑力=(4817.038+60.572)*0.500=2438.805(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2=1.4941.300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾：墙身重力的力臂=4.999(m)衡重台上土重的力臂=6.701(m)上墙Ey的力臂=9.543(m)上墙EX的力臂=16.867(m)下墙Ey的力臂=8.816(m)下墙EX的力臂=5.487(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定
28、性倾覆力矩=13629.535(kN-m)抗倾覆力矩=28385.031(kN-m)倾覆验算满足：KD=2.0831.600(四)地基承载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相对于墙趾点：总竖向力(标准值)=4955.520(kN)总弯矩(标准值)=14755.496(kN-m)力臂Zn=2.978(m)基础底面宽度B=6.996(m)偏心距e=0.520(m)(左偏)作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.5200.250X6.996=1.749(m)基底压力(标准值)：墙趾=1024.469(kPa)墙踵=392.227(kPa)地基平均承载力验算满足：pk=708.348fa=900.000(kPa)基础边缘地基承载力
