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文檔簡介

工程概況本項目名稱萬州區塘坊新城區渝巴路東二段工程,位于重慶市萬州區塘坊新城區,項目位于渝萬城際鐵路北側,緊鄰萬州北站,與天子湖大道、塘坊大道等城市重要道路相交。道路全長3100m,向東通往萬利高速,向西與渝巴路東一段相接,以承擔通過性交通功能為主,同時兼顧進入高鐵站的服務性交通功能。本次設計道路起點連接渝巴路東一段,路線走向為自西向東走向,在K2+400處轉向東北方向。先后依次與規劃一路、二路、三路、四路、五路、六路相交,形成六處平交口。道路止于現狀已建成未通車萬利高速公路,全線均為平面交叉。規劃為城市主干路。設計車速60km/h。根據渝巴路東二段道路設計,本工程高邊坡主要有17處:高切方邊坡(1)1#高切方邊坡,位于道路K0+806~K1+256段道路左側,其挖方邊坡最大高度約23m。(2)2#高切方邊坡,位于道路K0+837~K1+430段道路右側,其挖方邊坡最大高度約25m。(3)3#高切方邊坡,位于道路K2+016~K2+157段道路左側,其挖方邊坡最大高度約17.4m。(4)4#高切方邊坡,位于道路K2+225~K2+942段道路左側,其挖方邊坡最大高度約62m。(5)5#高切方邊坡,位于道路K2+331~K2+931段道路右側,其挖方邊坡最大高度約150m。高填方邊坡(6)1#高填方邊坡,位于道路K0+220~K0+400段道路左側,其填方邊坡最大高度約8m。(7)2#高填方邊坡,位于道路K0+680~K0+720段道路左側,其填方邊坡最大高度約12m。(8)3#高填方邊坡,位于道路K0+680~K0+820段道路右側,其填方邊坡最大高度約13.2m。(9)4#高填方邊坡,位于道路K1+250~K1+570段道路左側,其填方邊坡最大高度約16m。(10)5#高填方邊坡,位于道路K1+420~K1+570段道路右側,其填方邊坡最大高度約16m。(11)6#高填方邊坡,位于道路K1+700~K2+020段道路左側,其填方邊坡最大高度約27m。(12)7#高填方邊坡,位于道路K1+700~K2+120段道路右側,其填方邊坡最大高度約30m。(13)8#高填方邊坡,位于道路K2+920~K3+100段道路兩側,其填方邊坡最大高度約15.8m。高填方邊坡擋墻(14)1#衡重式擋墻(高填方段),位于道路K0+021~K0+035段道路左側,擋墻臨空最大高度約15m。(15)2#衡重式擋墻(高填方段),位于道路K0+039~K0+048段道路右側,擋墻臨空最大高度約13m。(16)3#衡重式擋墻(高填方段),位于道路K0+076~K0+086段道路右側,擋墻臨空最大高度約12m。(17)4#衡重(重力)式擋墻(高填方段),位于道路K0+050處道路左側,擋墻臨空最大高度約13m。主要設計規范《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223-2008)《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-2012)《巖土錨桿(索)技術規程》(CECS22:2005)設計依據業主與我院簽訂的設計合同;業主提供的地形資料;《萬州區塘坊新城區渝巴路東二段工程工程地質勘察報告》(一次性勘察)(重慶中科勘測設計有限公司);《重慶市城鄉建設委員會關于萬州區塘坊新城區渝巴路東二段工程初步設計的批復》(渝建初設[2018]84號;《萬州區塘坊新城區渝巴路東二段工程高邊坡方案設計安全專項論證專家意見》;技術標準邊坡安全等級:一級,支護結構重要性系數γ0=1.1,邊坡穩定安全系數Ks=1.35設計使用年限:50年地質描述場地位置及地形地貌勘察區位于重慶市萬州區塘坊新城區,有市政道路及鄉村公路通到場地,交通條件較好。本次勘察場地范圍內勘探點最高高程484.52m(ZK319),最低高程293.27m(ZK173),相對高差為191.25m。場地地貌屬丘陵斜坡地貌。K0+000~K0+420段為居民區及道路分布,地形較平緩,K0+040~K0+060段跨越中壩子河,現狀為一橋梁及河堤擋墻分布,擋墻高5~8m;K0+420~K0+440段穿越一填方邊坡,高約7m,地形坡角28~32°;K0+440~K0+700段主要為農田分布,農田呈階梯狀分布,局部為斜坡分布,斜坡地形坡角10~18°,K0+440~K0+640段跨越后溪河;K0+700~K1+460段主要為斜坡分布,斜坡地形坡角15~24°,局部為陡坡分布,陡坡地形坡角55~62°,K0+750~K0+780、K1+040~K1+080段為一沖溝,農田分布,農田呈階梯狀分布;K1+460~K1+700段主要為農田及居民區分布,地形較平緩,農田呈階梯狀分布,K1+570~K1+610段跨越白水溪;K1+700~K2+120段主要為斜坡分布,斜坡地形坡角12~28°,局部為陡坡分布,陡坡地形坡角53~60°,K1+840~K1+940段為一沖溝,農田分布,農田呈階梯狀分布;K2+120~K2+320段主要為農田及居民區分布,農田呈階梯狀分布;K2+320~K2+860段主要為斜坡及陡坡分布,斜坡地形坡角18~33°,陡坡地形坡角60~70°;K2+860~K3+145段主要為農田分布,農田呈階梯狀分布。地質構造場地區域地質構造屬萬州向斜北翼,在基巖露頭處,測得巖層產狀為傾向166~180°,傾角15~20°,優勢產狀173°∠19°。層間裂隙較發育,表面平直,無膠結,巖層層面結合很差,屬軟弱結構面。場地及周邊未見斷層通過,地質構造簡單。根據出露基巖進行調查和鉆探揭露表明,巖體中見2組裂隙:Ⅰ組:316~340°∠62~85°,優勢產狀336°∠63°。裂隙延伸1.5~8.0m,間距約2~6m,裂隙張開3~6mm,裂面平整,裂面無充填,閉合,無充填物,鐵銹浸染,呈黃色,結合很差,屬軟如結構面。Ⅱ組:225~255°∠71~85°,優勢產狀233°∠71°。裂隙延伸1.0~7.0m,間距約3~7m。裂隙張開1~4mm,無充填,裂面較粗糙,無充填物。結合很差,屬軟弱結構面。按《市政工程地質勘察規范》(DBJ50-174-2014)表3.1.4、表3.1.6-2及鉆探結果綜合判定巖體屬塊狀結構,較完整。地層巖性經地表工程地質測繪和鉆探揭露,建筑場地地層主要由第四系全新統(Q4ml)素填土、殘坡積粉質粘土層(Q4el+dl)、沖洪積粉質粘土層、卵石土層(Q4al+pl)及下伏侏羅系中統沙溪廟組(J2s)泥巖及砂巖組成。現將各巖土層工程特征分述如下:1)素填土(Q4ml)褐灰色、雜色,由砂、泥巖碎石及粘性土組成。硬質物粒徑一般為30~162mm,含量15~25%,呈次棱角狀、塊狀,均勻性差,結構松散~稍密,稍濕。無序堆填,填齡約5年。主要分布于場地居民區一帶。鉆探揭露厚度0.20m(ZK268)~10.20m(ZK37)。2)粉質粘土(Q4el+dl、Q4al+pl)殘坡積粉質粘土(Q4el+dl):棕黃色、棕紅色。成分較均勻,局部含風化殘余巖屑。無搖震反應,稍有光澤,干強度中等,韌性中等,一般呈可塑狀,局部水田一帶上部0~1.50m呈軟塑狀。魚塘內粉質粘土上部呈流塑~軟塑狀,魚塘內未鉆孔,采用釬探探測,其厚度一般0.80~2.00m。分布于整個場地,鉆探揭露厚度0.20m(ZK201)~14.10m(ZK417)。沖洪積粉質粘土(Q4al+pl):棕黃色、棕紅色。成分較均勻,局部夾少量卵石。無搖震反應,稍有光澤,干強度中等,韌性中等,一般呈可塑狀,局部呈軟塑狀。主要分布于中壩子河、后溪河、白水溪河溝一帶,鉆探揭露厚度0.40m(ZK7)~6.90m(ZK74)。3)卵石土:(Q4al+pl)褐黃色、青灰色,稍密~中密,稍濕,呈圓形或次圓狀,分選性一般,卵石含量約35~75%,粒徑一般30~150mm,最大為200mm,母巖成分主要為砂巖及石英砂巖,充填約10%~12%細粗砂及粘性土。主要分布于中壩子河、白水溪河溝一帶,鉆探揭露厚度0.50m(ZK8)~3.90m(ZK180)。4)泥巖(J2s-Ms)紫紅色、暗紅色。由粘土礦物組成。泥質結構,局部含砂質較重,偶見鈣質結核和灰綠色泥質斑塊,中厚層狀構造。強風化層巖體較破碎,巖芯呈碎塊狀,巖石質軟,強度較低。中等風化層巖體較完整,巖芯呈柱狀,質較硬。與砂巖呈互層狀產出。5)砂巖(J2s-Ss)灰白色、淺灰色,由長石、石英、少量云母及暗色礦物組成。中細粒結構,中厚層狀構造,鈣泥質膠結。強風化巖芯呈碎塊狀,質軟;中等風化巖石較完整,巖芯呈柱狀,質較硬。與泥巖呈互層狀產出。按《市政工程地質勘察規范》(DBJ50-174-2014)結合重慶地區經驗,將場地鉆探深度范圍內的基巖劃分為強風化帶和中等風化帶。強風化帶:巖體較破碎,呈碎塊狀,風化裂隙發育,質軟。各孔均有揭露,厚0.50m(ZK4)~8.60m(ZK141)。中等風化帶:巖芯呈柱狀,巖體較完整。基巖面與上覆土層呈不整合接觸。斜坡一帶基巖面坡角一般12~33°;農田及居民區一帶基巖面坡角較平緩,一般2~8°。巖土設計參數巖、土體物理力學參數標準值建議表序號項目單位素填土粉質粘土卵石土強風化泥巖中等風化泥巖強風化砂巖中等風化砂巖1重度天然kN/m319.5*18.5821.5*/24.90*/23.50*飽和kN/m320.5*19.3322.5*////2抗壓強度標準值天然MPa////7.45/31.72飽和MPa////4.63/24.293基底摩擦系數//0.25*0.45*0.40*0.45*0.45*0.50*4地基極限承載力標準值kPa////6250/380645地基承載力特征值kPa/150*350*300*2063400*125616地基容許承載力kPa150*350*300*500*400*1000*7壓縮模量EsMPa/4.57/////8變形模量MPa//25.0*////9負摩阻力系數/0.20*//////10樁的極限側阻力標準值kPa/50*150*80*/160*/11水平抗力系數(中等風化巖體)MN/m3////100*/450*12水平抗力系數的比例系數(土體、強風化巖體)MN/m48*18*100*40*/50*/13巖土與錨固體極限粘結強度標準值kPa/40*160*/300*/1100*14抗剪強度標準值C(天然)kPa5*22.418*/560/1620φ(天然)°30*12.9632*/31.9/34.7C(飽和)kPa3*16.424*////φ(飽和)°22*11.0325*////15抗拉強度MPa////0.25/0.6416邊坡臨時坡率允許值(不受外傾結構面控制時)(H≤8m)1:1.501:1.501:1.501:0.751:0.501:0.751:0.50(1)加*者為經驗值。(2)其他參數取值:根據現場調查結構面發育情況,結合地區經驗,巖層層面粘聚力標準值C取20KPa,巖層層面內摩擦角標準值Φ取12°;Ⅰ組裂隙裂隙面粘聚力標準值C取30KPa,Ⅰ組裂隙裂隙面內摩擦角標準值Φ取14°;Ⅱ組裂隙裂隙面粘聚力標準值C取30KP,Ⅱ組裂隙裂隙面內摩擦角標準值取Φ取14°。邊坡支擋結構分析計算高切方邊坡本工程全線共5段高切方邊坡,即1~5號高切方邊坡,邊坡最大高度150m。7.1.1 高切方邊坡分段地質評價(1)1號高切方邊坡地質評價——K0+820~K1+240左側(參考剖面25-25’~30-30’、32-32’)按設計高程整平后,將在道路左側形成挖方邊坡,最高約22.2m,土體厚度為0.3~2.7m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡,坡向171°。邊坡安全等級為一級。設計擬按土層1:1.50坡率、基巖1:1.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。從赤平投影圖可知,邊坡為順向坡,邊坡巖體穩定性受巖層層面控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。取代表性剖面27-27’、32-32’按平面滑動模式驗算邊坡的穩定性,結構面粘聚力c=20kPa,結構面內摩擦角φ=12°,結構面傾角θ=19°,計算詳見表4.4.2-3,剖面27-27’計算結果Fs=1.18,1.05≤Fs<1.35,邊坡按設計坡率放坡開挖基本穩定;剖面32-32’計算結果Fs=0.84,1.05≤Fs<1.35,邊坡按設計坡率放坡開挖不穩定。邊坡破裂角取19°,巖體等效內摩擦角取60°。建議按巖層層面放坡,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路邊坡開挖范圍內分布有魚塘,開挖欠應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除。赤平面圖(2)2號高切方邊坡地質評價K0+820~K1+240右側(參考剖面25-25’~30-30’、32-32’)按設計高程整平后,將在道路右側形成挖方邊坡,最高約20.2m,土體厚度為0.2~1.4m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡,坡向351°。邊坡安全等級為二級。設計擬按土層1:1.50坡率、基巖1:1.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。從赤平投影圖可知,邊坡受Ⅰ組裂隙控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。邊坡巖體等效內摩擦角取55°,巖體破裂角取60.95°。按設計坡率放坡開挖,坡角緩于Ⅰ組裂隙面傾角,邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路邊坡開挖范圍內分布有魚塘,開挖欠應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除。赤平面圖K1+240~K1+420右側(參考剖面35-35’~38-38’)按設計高程整平后,將在道路右側形成挖方邊坡,最高約15.5m,土體厚度為0.2~1.8m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡,坡向351°。邊坡安全等級為二級。設計擬按土層1:1.50坡率、基巖1:1.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。從赤平投影圖可知,邊坡受Ⅰ組裂隙控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。邊坡巖體等效內摩擦角取55°,巖體破裂角取60.95°。按設計坡率放坡開挖,坡角緩于Ⅰ組裂隙面傾角,邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路邊坡開挖范圍內分布有魚塘,開挖欠應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除。赤平面圖(3)3號高切方邊坡地質評價——K2+020~K2+320左側(參考剖面62-62’、63-63’、65-65’~67-67’)按設計高程整平后,剖面65-65’一帶道路左側將形成挖方邊坡,最高約8.0m,土體厚度為0.5m,巖體為砂巖,為巖質邊坡,坡向171°。邊坡安全等級為一級。設計擬按土層1:1.50坡率、基巖1:1.00坡率分階放坡。從赤平投影圖可知,邊坡為順向坡,邊坡巖體穩定性受巖層層面控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。取代表性剖面65-65’按平面滑動模式驗算邊坡的穩定性,結構面粘聚力c=20kPa,結構面內摩擦角φ=12°,結構面傾角θ=19°,計算詳見表4.4.2-3,計算結果Fs=1.23,1.05≤Fs<1.35,邊坡按設計坡率放坡開挖基本穩定。邊坡破裂角取19°,巖體等效內摩擦角取60°。按設計高程整平后,剖面66-66’一帶道路左側將形成填方邊坡,最高約1.3m。邊坡安全等級為三級。設計擬按1:1.50坡率放坡。地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計高程整平后,剖面67-67’一帶道路左側將形成挖方邊坡,最高約3.5m,土體厚度為5.7m,為土質邊坡。邊坡安全等級為三級。設計擬按土層1:1.50坡率放坡。下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。剖面65-65’一帶建議按巖層層面放坡,放坡后作好坡面防護及截排水措施。赤平面圖(4)4號高切方邊坡地質評價K2+320~K2+580左側(參考剖面68-68’~74-74’)按設計高程整平后,將在道路左側形成挖方邊坡,最高約66.8m,土體厚度為0.4~5.8m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡或巖土質邊坡,坡向152~171°。邊坡安全等級為一級。設計擬采用土層1:1.50、基巖1:0.50坡率放坡(每8m一個臺階,臺階寬2m)+板肋式錨桿擋墻支護。從赤平投影圖可知,邊坡(巖質部分)為順向坡,邊坡巖體穩定性受巖層層面控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。取代表性剖面73-73’按平面滑動模式驗算邊坡的穩定性,結構面粘聚力c=20kPa,結構面內摩擦角φ=12°,結構面傾角θ=19°,計算詳見表4.4.2-3,計算結果Fs=0.67,Fs<1.00,邊坡按設計坡率放坡開挖不穩定。邊坡破裂角取19°,巖體等效內摩擦角取52°。邊坡(土質部分)巖土界面較平緩或土層厚度較薄,按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,邊坡穩定。建議按巖層層面放坡,放坡后作好坡面防護及截排水措施。赤平面圖K2+580~K2+940左側(參考剖面78-78’、80-80’~85-85’)按設計高程整平后,將在道路左側形成挖方邊坡,最高約103.0m,土體厚度為1.0~11.2m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡或巖土質邊坡,坡向129~143°。邊坡安全等級為一級。設計擬采用土層1:1.50、基巖1:0.50坡率放坡(每8m一個臺階,臺階寬2m)+板肋式錨桿擋墻支護。從赤平投影圖可知,邊坡(巖質部分)為順向坡,邊坡巖體穩定性受巖層層面控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。取代表性剖面80-80’按平面滑動模式驗算邊坡的穩定性,結構面粘聚力c=20kPa,結構面內摩擦角φ=12°,結構面傾角θ=19°,計算詳見表4.4.2-3,計算結果Fs=0.67,Fs<1.00,邊坡按設計坡率放坡開挖不穩定。邊坡破裂角取19°,巖體等效內摩擦角取52°。邊坡(土質部分)巖土界面較平緩或巖土界面反傾,按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,邊坡穩定。建議按巖層層面放坡,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路邊坡開挖范圍內分布有魚塘,開挖欠應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除。赤平面圖(5)5號高切方邊坡地質評價K2+320~K2+580右側(參考剖面68-68’~74-74’)按設計高程整平后,將在道路右側形成挖方邊坡,最高約79.4m,土體厚度為0.3~7.5m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡或巖土質邊坡,坡向332~351°。邊坡安全等級為一級。設計擬采用土層1:1.50、基巖1:0.50坡率放坡(每8m一個臺階,臺階寬2m)+板肋式錨桿擋墻支護。從赤平投影圖可知,邊坡(巖質部分)受Ⅰ組裂隙控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。邊坡巖體等效內摩擦角取52°,巖體破裂角取60.95°。按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,坡角緩于Ⅰ組裂隙面傾角,邊坡穩定。邊坡(土質部分)巖土界面較平緩或土層厚度較薄,按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,邊坡穩定。按設計坡率放坡+板肋式錨桿擋墻支護可行,作好截排水措施。赤平面圖K2+580~K2+940右側(參考剖面78-78’、80-80’~85-85’)按設計高程整平后,將在道路右側形成挖方邊坡,最高約111.1m,土體厚度為0.4~10.7m,巖體為砂、泥巖,為巖質邊坡或巖土質邊坡,坡向309~323°。邊坡安全等級為一級。設計擬采用土層1:1.50、基巖1:0.50坡率放坡(每8m一個臺階,臺階寬2m)+板肋式錨桿擋墻支護。從赤平投影圖可知,邊坡受Ⅰ組裂隙控制,根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)附表A-1判別該段邊坡巖體類型為Ⅲ類。邊坡巖體等效內摩擦角取52°,巖體破裂角取60.95°。按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,坡角緩于Ⅰ組裂隙面傾角,邊坡穩定。邊坡(土質部分)巖土界面較平緩或巖土界面反傾,按設計坡率放坡開挖+板肋式錨桿擋墻支護,邊坡穩定。按設計坡率放坡+板肋式錨桿擋墻支護可行,作好截排水措施。該段道路邊坡開挖范圍內分布有魚塘,開挖欠應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除。赤平面圖7.1.2 高切方邊坡穩定性分析(坡率法放坡)(1)高切方邊坡設計本工程全線共5段高切方邊坡,邊坡最大高度均超過15m,邊坡及支擋工程結構形式及分布位置如下:編號支擋形式起點里程終點里程長度(m)最大坡高(m)1號高切方邊坡噴播植草+坡率法放坡,坡率1:3K0+806(左側)K1+256(左側)450232號高切方邊坡方格網護坡+有機基材噴播綠化,坡率1:1K0+820(右側)K1+420(右側)593253號高切方邊坡噴播植草+坡率法放坡,坡率1:3K2+016(左側)K2+157(左側)14117.44號高切方邊坡噴播植草+坡率法放坡,坡率1:3K2+225(左側)K2+942(左側)717625號高切方邊坡方格網護坡+錨噴支護,坡率1:1~1:0.75K2+331(右側)K2+931(右側)600150以上5段高切方邊坡:1)位于道路左側1號、3號、4號高切方邊坡均采用“噴播植草+坡率法放坡”,坡率1:3,分階設置,每階高度不大于8m,階與階之間設置2m寬馬道,最大高度62m。2)位于道路右側2號高切方邊坡采用“方格網護坡+有機基材噴播綠化”,坡率1:1,分階設置,每階高度不大于8m,階與階之間設置2m寬馬道,最大高度25m。3)位于道路右側5號高切方邊坡采用“方格網護坡+錨噴支護”,第1~5階邊坡坡率1:1,第6~10階邊坡坡率1:0.75,10階以上邊坡坡率1:1,分階設置,每階高度不大于12m,階與階之間設置2m寬馬道,最大高度150m。典型地質斷面如下所示:1號高切方邊坡典型橫斷面2號邊坡典型橫斷面4號邊坡典型橫斷面5號邊坡典型橫斷面(2)穩定性分析邊坡設計坡率與破裂角參數表項目設計坡率邊坡穩定性主要控制因素邊坡破裂角1號、3號、4號高切坡(位于道路左側)1:3(18.4°)巖層層面19°2號高切坡(位于道路右側)1:1(45°)裂隙I60.95°5號高切坡(位于道路右側)1~5階,10階以上:1:1(45°)6~10階:1:0.75(53.7°),裂隙I60.95°巖質邊坡均按坡率法放坡分臺階處理,1、2、3、4號邊坡分階高度為8.0m,5號邊坡分階高度為12.0m,平臺寬度為2.0m。邊坡坡面傾角緩于巖體邊坡破裂角,故按設計坡率放坡邊坡整體能夠達到穩定狀態。(3)K2+620位置高切坡有限元數值分析K2+620位置道路左側為4號高切坡,邊坡總高約48m,道路右側為5號高切坡,邊坡總高約111m,均為巖質邊坡,典型地質斷面如下所示:K2+620典型地質橫斷面根據典型地質斷面、道路及高切坡設計進行簡化,建立二維有限元模型,分析邊坡開挖巖土體卸載過程中,道路兩側高切坡的穩定性。MIDAS/GTS有限元模型與力學參數:相關計算參數的取值結合地勘報告提供參數及重慶地區經驗,根據地勘報告及典型地質斷面進行巖土分層。有限元計算各材料物理力學參數材料容重γ(kN/m3)彈性模量E(MPa)泊松比μ粘聚力C(kPa)摩擦角φ(°)土層18.58//21.4112.96中風化泥巖24.907960.3556031.9施工過程中巖土體的開挖、支護結構的修筑以單元的鈍化、激活模擬。計算模型左、右邊界為X方向約束,底部邊界為Y方向約束,頂部邊界為自由面。卸載土體基巖卸載土體基巖土層有限元模型(一)[初始狀態]5號邊坡4號邊坡5號邊坡4號邊坡新建道路有限元模型(二)[高切坡修建完成]二維有限元數值分析按照下面幾個階段進行分析:1)地層初始應力狀態模擬;2)切方邊坡巖土體分層開挖、邊坡支護結構修建(分10次逐步開挖修建);3)道路修建完成加載。計算結果與分析:主要計算階段切方邊坡分層開挖過程中,模型整體應力云圖: 第3次開挖 第6次開挖 第9次開挖 道路加載第一主應力云圖(單位:Mpa) 第3次開挖 第6次開挖 第9次開挖 道路加載第三主應力云圖(單位:Mpa)各計算階段,高切方邊坡巖體應力狀態結果如下:各計算階段高切坡應力狀態計算階段高切坡巖體應力最大值(單位:Mpa)第一主應力第三主應力第1次開挖-0.056-0.091第2次開挖-0.127-0.267第3次開挖-0.229-0.488第4次開挖-0.327-0.695第5次開挖-0.417-0.943第6次開挖-0.453-1.030第7次開挖-0.505-1.169第8次開挖-0.574-1.281第9次開挖-0.623-1.349第10次開挖-0.647-1.555道路加載-0.649-1.560根據計算結果,在切方邊坡分層開挖、邊坡支護結構修建及道路完成加載過程中,高切方邊坡巖體的第一主應力最大值為-0.649Mpa,第三主應力最大值為-1.560Mpa,均小于中風化泥巖的抗壓強度(天然:7.45Mpa,飽和:4.63Mpa)。巖體未出現塑性應變,處于彈性工作范圍,高切方邊坡處于穩定安全狀態。(4)K2+710位置高切坡有限元數值分析K2+710位置道路左側為4號高切坡,邊坡總高約61m,道路右側為5號高切坡,邊坡總高約76m,均為巖質邊坡,典型地質斷面如下所示:K2+710典型地質橫斷面根據典型地質斷面、道路及高切坡設計進行簡化,建立二維有限元模型,分析邊坡開挖巖土體卸載過程中,道路兩側高切坡的穩定性。MIDAS/GTS有限元模型與力學參數:相關計算參數的取值結合地勘報告提供參數及重慶地區經驗,根據地勘報告及典型地質斷面進行巖土分層。有限元計算各材料物理力學參數材料容重γ(kN/m3)彈性模量E(MPa)泊松比μ粘聚力C(kPa)摩擦角φ(°)土層18.58//21.4112.96中風化泥巖24.907960.3556031.9施工過程中巖土體的開挖、支護結構的修筑以單元的鈍化、激活模擬。計算模型左、右邊界為X方向約束,底部邊界為Y方向約束,頂部邊界為自由面。基巖土層基巖土層卸載土體有限元模型(一)[初始狀態]5號邊坡4號邊坡5號邊坡4號邊坡新建道路有限元模型(二)[高切坡修建完成]二維有限元數值分析按照下面幾個階段進行分析:1)地層初始應力狀態模擬;2)切方邊坡巖土體分層開挖、邊坡支護結構修建(分6次逐步開挖修建);3)道路修建完成加載。計算結果與分析:主要計算階段切方邊坡分層開挖過程中,模型整體應力云圖: 第1次開挖 第3次開挖 第5次開挖 道路加載第一主應力云圖(單位:Mpa) 第1次開挖 第3次開挖 第5次開挖 道路加載第三主應力云圖(單位:Mpa)各計算階段,高切方邊坡巖體應力狀態結果如下:各計算階段高切坡應力狀態計算階段高切坡巖體應力最大值(單位:Mpa)第一主應力第三主應力第1次開挖-0.037-0.175第2次開挖-0.130-0.345第3次開挖-0.217-0.511第4次開挖-0.314-0.720第5次開挖-0.330-0.900第6次開挖-0.378-1.038道路加載-0.383-1.040根據計算結果,在切方邊坡分層開挖、邊坡支護結構修建及道路完成加載過程中,高切方邊坡巖體的第一主應力最大值為-0.383Mpa,第三主應力最大值為-1.040Mpa,均小于中風化泥巖的抗壓強度(天然:7.45Mpa,飽和:4.63Mpa)。巖體未出現塑性應變,處于彈性工作范圍,高切方邊坡處于穩定安全狀態。(5)小結通過以上高切坡穩定性分析及有限元數值計算,故1號~5號高切方邊坡采用坡率法放坡的方式可以保證邊坡的安全穩定。高填方邊坡本工程全線共9處高填方邊坡,邊坡最大高度30m。7.2.1 高填方邊坡分段地質評價(1)K0+065.120~K0+401.500(參考剖面5-5’~8-8’)填方區:主要為居民區分布,沿道路走向縱坡地形坡角2~5°。由素填土、粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約7.5m。邊坡安全等級為二級。設計擬按1:1.50坡率放坡。地面及下伏巖土界面較平緩或基巖面埋深較大,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。(2)K0+589.500~K0+820(參考剖面20-20’~24-24’)填方區:主要為農田及斜坡分布,農田呈階梯狀分布,斜坡地形坡角15~24°。沿道路走向縱坡地形坡角2~7°。由素填土、粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約17.4m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75、1:2.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路分布有魚塘,回填前應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除或拋石擠淤處理。(3)K1+240~K1+420(參考剖面35-35’~38-38’)半挖半填區:主要為斜坡分布,斜坡地形坡角15~24°;局部為陡坡分布,陡坡地形坡角55~62°。由粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路左側形成填方邊坡,最高約15.3m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。剖面37-37’、38-38’一帶巖土界面傾角較陡,回填后土體可能沿巖土界面滑動,對其進行穩定性驗算,安全系數取1.35,計算詳見附表4-2、4-3。計算結果見下表:由計算結果得知,剖面37-37’、38-38’一帶邊坡回填后土體可能沿巖土界面滑移,按此坡率放坡時邊坡不穩定,應采取處理措施,建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階。剖面35-35’、36-36’一帶地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。剖面37-37’、38-38’一帶建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階。剖面35-35’、36-36’一帶按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路分布有魚塘,回填前應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除或拋石擠淤處理。(4)K1+420~K1+571.000(參考剖面39-39’~42-42’、46-46’)填方區:主要為斜坡分布,斜坡地形坡角15~24°;局部為陡坡分布,陡坡地形坡角55~62°。由粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約25.5m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75、1:2.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。回填后土體可能沿素填土內部及巖土界面滑動,為驗算邊坡回填加載的整體穩定性,取代表性剖面41-41’進行驗算。安全系數取1.35,計算詳見附表4-9。計算結果見下表:由計算結果得知,加載回填后邊坡整體穩定。由計算結果及定性判斷,該段填方邊坡地面及下伏巖土界面較平緩或巖土界面反傾,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。(5)K1+699.000~K2+020(參考剖面53-53’~62-62’、64-64’)填方區:主要為斜坡及沖溝分布,斜坡地形坡角12~28°;沖溝主要為農田分布,農田呈階梯狀分布,地形較平緩。由素填土、粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約28.9m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75、1:2.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。剖面54-54’、剖面55-55’、剖面58-58’道路右側,剖面61-61’、62-62’道路左側一帶巖土界面傾角較陡,回填加載后土體可能沿巖土界面滑動,對其進行穩定性驗算,安全系數取1.35,計算詳見附表4-10、4-11、4-3、4-4、4-5。計算結果見下表:由計算結果得知,剖面54-54’、剖面55-55’、剖面58-58’道路右側,剖面61-61’、62-62’道路左側一帶回填加載后土體可能沿素填土及巖土界面滑移,按設計坡率放坡時邊坡基本穩定~不穩定,應采取處理措施,建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階,在坡腳設置護腳擋墻,以基巖或可塑狀粉質粘土作為基礎持力層。其余地段地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。剖面54-54’、55-55’、58-58’、61-61’、62-62’一帶建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階,在坡腳設置護腳擋墻,以基巖或可塑狀粉質粘土作為基礎持力層。其余地段按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路分布有魚塘,回填前應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除或拋石擠淤處理。(6)K2+020~K2+320(參考剖面62-62’、63-63’、65-65’~67-67’)半挖半填區:主要為斜坡及農田分布,斜坡地形坡角14~28°;農田呈階梯狀分布,地形較平緩。由粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,在道路左側將形成填方邊坡,最高約23.7m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75、1:2.00坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。剖面65-65’一帶為挖方邊坡,最高約3.3m,由粉質粘土及強風化泥巖組成,土體厚度為1.7m,為巖土質邊坡。設計擬按土層1:1.50坡率、基巖1:1.00坡率放坡。下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。該段道路分布有魚塘,回填前應將魚塘水抽干,對魚塘內軟塑~流塑狀粉質粘土進行清除或拋石擠淤處理。(7)K2+940~K3+145(參考剖面86-86’~88-88’)填方區:主要為農田分布,農田呈階梯狀分布,地形較平緩。由粉質粘土、泥巖及砂巖組成。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約16.0m。邊坡安全等級為一級。設計擬按1:1.50、1:1.75坡率分階放坡,每8m一個臺階,臺階寬2m。剖面88-88’道路左側一帶巖土界面傾角較陡,回填后土體可能沿巖土界面滑動,對其進行穩定性驗算,安全系數取1.35,計算詳見附表4-6。計算結果見下表:由計算結果得知,剖面88-88’道路左側一帶回填后土體可能沿巖土界面滑移,按此坡率放坡時邊坡不穩定,應采取處理措施,建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階,在坡腳設置護腳擋墻,以基巖或可塑狀粉質粘土作為基礎持力層。其余地段地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。剖面88-88’道路左側一帶建議回填前清除土層并在基底設置反坡臺階,在坡腳設置護腳擋墻,以基巖或可塑狀粉質粘土作為基礎持力層。其余地段按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。按設計高程整平后,將在道路兩側形成填方邊坡,最高約5.1m。邊坡安全等級為二級。設計擬按1:1.50放坡。地面及下伏巖土界面較平緩,按設計坡率放坡后邊坡穩定。按設計坡率放坡可行,放坡后作好坡面防護及截排水措施。7.2.2 高填方邊坡穩定性分析(坡率法放坡)(1)高填方邊坡設計本工程全線共9段高填方邊坡,邊坡及支擋工程結構形式及分布位置如下:編號支擋形式起點里程終點里程長度(m)最大坡高(m)1號高填方邊坡噴播植草+坡率法放坡,第一級坡率1:1.5,第二級坡率1:1.75,第三級及以上坡率1:2.0K0+220(左側)K0+400(左側)18082號高填方邊坡K0+680(左側)K0+720(左側)40123號高填方邊坡K2+680(右側)K2+820(右側)14013.24號高填方邊坡K1+250(左側)K1+570(左側)320165號高填方邊坡K1+420(右側)K1+570(右側)150166號高填方邊坡K1+700(右側)K2+020(左側)320277號高填方邊坡K1+700(右側)K2+120(右側)420308號高填方邊坡K2+920(兩側)K3+100(兩側)18015.8根據高填方邊坡位置分布及典型剖面可知,本工程高填方邊坡可能存在如下破壞模式:1、沿填土內部滑動破壞;2、邊坡局部剪出破壞;3、沿巖土界面滑動破壞;需分別就以上三種破壞模式下的高填方邊坡的穩定性進行分析。(2)高填方邊坡穩定性分析一(沿填土內部滑動破壞)針對沿填土內部滑動破壞模式,通過理正工具箱6.5版對邊坡的受力進行分析,填方邊坡最大高度為30m。[計算簡圖][控制參數]:采用規范: 通用方法計算目標: 安全系數計算滑裂面形狀:圓弧滑動法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數8坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數112.0006.000022.0000.0000316.0008.000042.0000.0000514.0008.000062.0000.0000712.0008.0000818.0000.0002超載1距離0.010(m)寬5.500(m)荷載(3.00--3.00kPa)270.00(度)超載2距離5.500(m)寬12.500(m)荷載(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土層信息]上部土層數1層號層厚重度飽和重度粘結強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數150.00020.000120.000層號粘聚力內摩擦角水下粘聚水下內摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00035.000層號十字板τ強度增十字板τ水強度增長系(kPa)長系數下值(kPa)數水下值1================================================================下部土層數1層號層厚重度飽和重度粘結強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數110.00021.000120.000層號粘聚力內摩擦角水下粘聚水下內摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00035.000層號十字板τ強度增十字板τ水強度增長系(kPa)長系數下值(kPa)數水下值1不考慮水的作用[計算條件]圓弧穩定分析方法:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向時:當下滑力對待穩定計算目標:自動搜索最危險滑裂面條分法的土條寬度:2.000(m)搜索時的圓心步長:1.000(m)搜索時的半徑步長:0.750(m)計算結果:[計算結果圖]最不利滑動面:滑動圓心=(-0.560,78.200)(m)滑動半徑=78.356(m)滑動安全系數=1.599安全系數1.599>1.35,滿足規范設計要求。填方邊坡處于穩定狀態。(3)高填方邊坡穩定性分析二(邊坡局部剪出破壞)針對邊坡局部剪出破壞模式,通過理正工具箱6.5版對邊坡的受力進行分析,填方邊坡最大高度為30m。[計算簡圖][控制參數]:采用規范: 通用方法計算目標: 安全系數計算滑裂面形狀:圓弧滑動法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數8坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數112.0006.000022.0000.0000316.0008.000042.0000.0000514.0008.000062.0000.0000712.0008.0000818.0000.0002超載1距離0.010(m)寬5.500(m)荷載(3.00--3.00kPa)270.00(度)超載2距離5.500(m)寬12.500(m)荷載(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土層信息]上部土層數1層號層厚重度飽和重度粘結強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數150.00020.000120.000層號粘聚力內摩擦角水下粘聚水下內摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00035.000層號十字板τ強度增十字板τ水強度增長系(kPa)長系數下值(kPa)數水下值1================================================================下部土層數1層號層厚重度飽和重度粘結強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數110.00021.000120.000層號粘聚力內摩擦角水下粘聚水下內摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00035.000層號十字板τ強度增十字板τ水強度增長系(kPa)長系數下值(kPa)數水下值1不考慮水的作用[計算條件]圓弧穩定分析方法:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向時:當下滑力對待穩定計算目標:給定圓弧出入、口范圍搜索危險滑面條分法的土條寬度:2.000(m)圓弧入口起點x坐標:60.000(m)圓弧入口終點x坐標:62.000(m)圓弧出口起點x坐標:30.000(m)圓弧出口終點x坐標:32.000(m)搜索時的圓心步長:1.000(m)入口搜索步長:1.000(m)出口搜索步長:1.000(m)搜索圓弧底的上限:1000.000(m)搜索圓弧底的下限:-1000.000(m)圓弧限制最小矢高:3.500(m)計算結果:[計算結果圖]最不利滑動面:滑動圓心=(34.294,45.824)(m)滑動半徑=31.906(m)滑動安全系數=1.511安全系數1.511>1.35,滿足規范設計要求。填方邊坡處于穩定狀態。(4)高填方邊坡穩定性分析三(沿巖土界面滑動)本工程道路填方區邊坡在以下范圍內的現狀巖土界面傾角較陡,路基回填加載后土體可能沿巖土界面滑動:K1+340~K1+440(剖面37-37'、38-38'、39-39')、K1+540(剖面41-41')、K1+980~K2+000(剖面54-54'、55-55'、58-58'、61-61'、62-62')、K3+000~K3+120(剖面86-86'、87-87'、88-88')依據地勘中對以上范圍填方區加載后土體的的穩定性驗算結果如下:1)剖面37-37’、38-38’一帶邊坡回填后土體可能沿巖土界面滑移,按此坡率放坡時邊坡不穩定;2)剖面54-54’、剖面55-55’、剖面58-58’道路右側,剖面61-61’、62-62’道路左側一帶回填加載后土體可能沿素填土及巖土界面滑移,按設計坡率放坡時邊坡基本穩定~不穩定;3)剖面88-88’道路左側一帶回填后土體可能沿巖土界面滑移,按此坡率放坡時邊坡不穩定。針對路基回填加載后土體可能沿巖土界面滑動的邊坡范圍,擬采取如下處理措施,保證邊坡穩定性:1)路基回填前清除現狀土層并在基底設置反坡臺階;2)在坡腳設置護腳擋墻,以基巖作為基礎持力層;典型斷面處理措施如下:38-38'高填方邊坡典型斷面經以上措施處理措施,采用傳遞系數法(隱式解)進行邊坡穩定性驗算:計算簡圖滑坡推力計算表根據計算結果,采取處理措施后,高填方邊坡的穩定系數為1.668>1.35,滿足《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)規范要求,邊坡安全穩定。(5)高填方邊坡護腳墻穩定性驗算護腳墻標準斷面高填方邊坡護腳墻最大高度3m,采用重力擋墻。擋墻計算采用庫侖土壓力法,通過理正巖土計算6.5版對結構的受力進行分析,填方高度按30m計。原始條件:墻身尺寸:墻身高:3.000(m)墻頂寬:1.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.300背坡傾斜坡度:1:0.500墻底傾斜坡率:0.200:1物理參數:圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)場地環境:一般地區墻后填土內摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:185.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻趾值提高系數:1.000墻踵值提高系數:1.000平均值提高系數:1.000墻底摩擦系數:0.450地基土類型:土質地基地基土內摩擦角:30.000(度)土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數:8折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數112.0006.000022.0000.0000316.0008.000042.0000.0000514.0008.000062.0000.0000712.0008.0000818.0000.0002第1個:距離0.000(m),寬度5.500(m),高度0.150(m)第2個:距離5.500(m),寬度12.500(m),高度1.000(m)坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)=====================================================================第1種情況:一般情況[土壓力計算]計算高度為3.756(m)處的庫侖主動土壓力按實際墻背計算得到:第1破裂角:36.108(度)Ea=122.064(kN)Ex=87.709(kN)Ey=84.892(kN)作用點高度Zy=1.252(m)因為俯斜墻背,需判斷第二破裂面是否存在,計算后發現第二破裂面不存在墻身截面積=7.884(m2)重量=181.342(kN)(一)滑動穩定性驗算基底摩擦系數=0.450采用傾斜基底增強抗滑動穩定性,計算過程如下:基底傾斜角度=11.310(度)Wn=177.821(kN)En=100.445(kN)Wt=35.564(kN)Et=69.357(kN)滑移力=33.793(kN)抗滑力=125.219(kN)滑移驗算滿足:Kc=3.706>1.300(二)傾覆穩定性驗算相對于墻趾點,墻身重力的力臂Zw=1.710(m)相對于墻趾點,Ey的力臂Zx=3.152(m)相對于墻趾點,Ex的力臂Zy=0.496(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩定性傾覆力矩=43.530(kN-m)抗傾覆力矩=577.680(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=13.271>1.600(三)地基應力及偏心距驗算基礎類型為天然地基,驗算墻底偏心距及壓應力取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距作用于基礎底的總豎向力=278.266(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=534.151(kN-m)基礎底面寬度B=3.853(m)偏心距e=0.007(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=1.920(m)基底壓應力:趾部=72.985踵部=71.472(kPa)最大應力與最小應力之比=72.985/71.472=1.021作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.007<=0.250*3.853=0.963(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=72.985<=185.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=71.472<=185.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=72.228<=185.000(kPa)高填方邊坡護腳墻的水平抗滑、抗傾覆穩定性、及地基承載力滿足要求。(6)小結通過以上不同破壞模式下的高填方邊坡穩定性分析,本工程9段高填方邊坡采用“噴播植草+坡率法放坡”,且針對可能沿巖土界面滑動的邊坡范圍采取回填前清除現狀土層并在基底設置反坡臺階、坡腳設置護腳墻等方式,可以保證邊坡的安全穩定。1、2、3、4號衡重(重力)式擋墻1號擋墻最大高度15m,采用衡重式擋墻;2號擋墻最大高度13m,采用衡重式擋墻;3號擋墻最大高度12m,采用衡重式擋墻;4號擋墻最大高度13m,根據臨空高度不同采用衡重式或重力式擋墻。擋墻計算采用庫侖土壓力法,通過理正巖土計算6.5版對結構的受力進行分析。(1)15m高原始條件:墻身尺寸:墻身總高:15.000(m)上墻高:6.000(m)墻頂寬:1.500(m)臺寬:1.500(m)面坡傾斜坡度:1:0.050上墻背坡傾斜坡度:1:0.450下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:1.450(m)墻趾臺階h1:1.560(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.100:1下墻土壓力計算方法:力多邊形法物理參數:圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)場地環境:一般地區墻后填土內摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:620.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻趾值提高系數:1.000墻踵值提高系數:1.000平均值提高系數:1.000墻底摩擦系數:0.500地基土類型:土質地基地基土內摩擦角:30.000(度)土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數:1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數110.0000.0002第1個:距離0.000(m),寬度5.500(m),高度0.200(m)第2個:距離5.500(m),寬度10.000(m),高度1.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)=====================================================================第1種情況:一般情況[土壓力計算]計算高度為15.551(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角:31.086(度)Ea=314.037(kN)Ex=107.448(kN)Ey=295.084(kN)作用點高度Zy=1.982(m)因為俯斜墻背,需判斷第二破裂面是否存在,計算后發現第二破裂面存在:第2破裂角=25.887(度)第1破裂角=30.312(度)Ea=230.936(kN)Ex=112.358(kN)Ey=201.760(kN)作用點高度Zy=1.981(m)計算下墻土壓力按力多邊形法計算得到:破裂角:35.169(度)Ea=358.197(kN)Ex=357.542(kN)Ey=21.641(kN)作用點高度Zy=4.130(m)墻身截面積=67.719(m2)重量=1557.541(kN)衡重臺上填料重(包括超載)=172.446(kN)重心坐標(3.540,-2.984)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩定性驗算基底摩擦系數=0.500采用傾斜基底增強抗滑動穩定性,計算過程如下:基底傾斜角度=5.711(度)Wn=1721.402(kN)En=269.049(kN)Wt=172.140(kN)Et=445.339(kN)滑移力=273.198(kN)抗滑力=995.226(kN)滑移驗算滿足:Kc=3.643>1.300×1.2=1.56(二)傾覆穩定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=3.972(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=6.939(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=10.981(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=6.545(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=3.579(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩定性傾覆力矩=2513.361(kN-m)抗傾覆力矩=8717.713(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.469>1.600×1.2=1.92(三)地基應力及偏心距驗算基礎類型為天然地基,驗算墻底偏心距及壓應力取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距作用于基礎底的總豎向力=1990.451(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=6204.352(kN-m)基礎底面寬度B=5.540(m)偏心距e=|-0.347|(m)=0.347(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=3.117(m)基底壓應力:趾部=224.184踵部=494.431(kPa)最大應力與最小應力之比=224.184/494.431=0.453作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.347<=0.250*5.540=1.385(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=224.184×1.2<=620.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=494.431×1.2<=620.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=359.308×1.2<=620.000(kPa)注:根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)第11.2.1條,擋墻高度大于8m時,采用增大系數1.2。(2)13m高衡重式擋墻原始條件:墻身尺寸:墻身總高:13.000(m)上墻高:5.200(m)墻頂寬:1.300(m)臺寬:1.400(m)面坡傾斜坡度:1:0.050上墻背坡傾斜坡度:1:0.450下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:1.300(m)墻趾臺階h1:1.440(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.100:1下墻土壓力計算方法:力多邊形法物理參數:圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)場地環境:一般地區墻后填土內摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:550.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻趾值提高系數:1.000墻踵值提高系數:1.000平均值提高系數:1.000墻底摩擦系數:0.500地基土類型:土質地基地基土內摩擦角:30.000(度)土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數:1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數110.0000.0002第1個:距離0.000(m),寬度5.500(m),高度0.200(m)第2個:距離5.500(m),寬度10.000(m),高度1.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)=====================================================================第1種情況:一般情況[土壓力計算]計算高度為13.492(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角:31.968(度)Ea=241.186(kN)Ex=79.617(kN)Ey=227.666(kN)作用點高度Zy=1.724(m)因為俯斜墻背,需判斷第二破裂面是否存在,計算后發現第二破裂面存在:第2破裂角=26.272(度)第1破裂角=31.140(度)Ea=174.063(kN)Ex=83.664(kN)Ey=152.638(kN)作用點高度Zy=1.720(m)計算下墻土壓力按力多邊形法計算得到:破裂角:35.276(度)Ea=273.9

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