【正文】 重慶市軌道交通(集團)公司重慶市軌道交通三號線北延伸段工程高邊坡方案設計中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司二〇一三年一月顧客名稱：重慶市軌道交通(集團)公司項目名稱：重慶市軌道交通三號線北延伸段工程高邊坡方案設計重慶市軌道交通(集團)公司重慶市軌道交通三號線北延伸段工程高邊坡方案設計文檔號：聲明：本作品權(quán)益屬中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司。所含信息、專有技術(shù)應予保密。未經(jīng)本公司書面許可，不得修改、復制、提供或泄漏給任何第三方。CLAIM: This work belongs to the property of CISDI ENGINEERING CO., LTD. All information and proprietary knowhow contained therein are confidential, and shall not be copied, duplicated, changed or altered, submitted or disclosed to any third party without the prior written permission of CISDI. 工程項目公司主管領導：林禮榮院長：薛尚鈴院總工程師：薛尚鈴 項目負責人：中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司二〇一三年一月重慶市軌道交通(集團)公司重慶市軌道交通三號線北延伸段工程高邊坡方案設計參 加 人 員 名 單分 管 院 長： 劉耀明審 定： 周海鷹/馬鷹專業(yè)負責人：陳山泉主任設計師/審核：陳柏全設 計 師：許悅主要技術(shù)負責人職稱注冊情況表序號專業(yè)姓名職稱注冊情況備注1結(jié)構(gòu)薛尚鈴教授級高工國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師國家注冊土木工程師（巖土）2管理劉耀明教授級高工3結(jié)構(gòu)馬鷹教授級高工國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師4結(jié)構(gòu)周海鷹教授級高工國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師目 錄1 概述 1 工程概況 1 技術(shù)路線 22 設計依據(jù) 3 規(guī)范規(guī)程 3 地勘依據(jù) 33 工程地質(zhì)條件 4 地形地貌 4 地層巖性 4 地質(zhì)構(gòu)造 5 水文地質(zhì)條件 64 荷載計算與組合 7 荷載計算 7 剩余下滑力 7 庫倫土壓力計算 8 計算工況 9 荷載組合 95 方案介紹 11 AB段 11 11 13 BC段 14 剖面44 14 剖面55 15 剖面66 16 CD段 18 18 206 計算結(jié)果 23 AB段 23 23 23 BC段 23 剖面44 23 剖面55 23 剖面66 23 CD段 23 24 247 擋墻監(jiān)測方案 258 方案比選 26 風險分析 26 造價對比 269 結(jié)論 27附1 樁板式擋墻計算文件 28 樁板式擋墻（一）計算文件 28 樁板式擋墻（二）計算文件 28 樁板式擋墻（三）計算文件 32附2 錨桿擋墻計算文件 36 錨桿擋墻（一）計算文件 37 錨桿擋墻（二）計算文件 37附3 衡重式擋墻計算文件 39 衡重式擋墻（一）計算文件 39 衡重式擋墻（二）計算文件 40附4 加筋擋墻計算文件 46 加筋擋墻（一）計算文件 46附5 整體穩(wěn)定性計算文件 53 右側(cè)邊坡 53661 概述 工程概況重慶市軌道交通三號線北延伸線工程起于三號線二期終點，終于保稅港區(qū)舉人壩。在外環(huán)北路前設環(huán)城北路站（高架站）并設環(huán)城北路停車場一座。受車場工藝要求，需對原溝渠進行改道設計，改道后的溝渠局部開挖深度達31m，為保證溝渠施工期間以及長期使用的安全，應考慮支護措施。 環(huán)城北路車場平面圖溝渠左側(cè)邊坡有條件放坡處理，上部采用錨桿框架護坡和截水骨架護坡；下部有兩種方案進行比選：（1） 方案一：挖方區(qū)錨桿擋墻，局部區(qū)段放坡條件受限采用樁板式擋墻；較矮填方區(qū)重力式擋墻，較高填方區(qū)采用樁板式擋墻（2） 方案二：全線樁板式擋墻溝渠右側(cè)邊坡無條件放坡處理，挖方區(qū)采用挖方區(qū)錨桿擋墻進行支護，填方區(qū)按下列兩種方案進行比選：（1） 方案一：衡重式擋墻（2） 方案二：加筋擋墻由于右側(cè)邊坡且受橋臺、橋墩及道路限制，情況較復雜，第五部分方案介紹中。CD段D端頭處高差最高約23米，采用分級放坡處理。 技術(shù)路線（1） 根據(jù)溝渠情況及周圍建筑物情況，確定邊坡安全等級為一級（2） 根據(jù)道路標高及地勘情況，對方案進行設計計算（3） 根據(jù)地質(zhì)情況，詳細對比分析兩種方案的特點、工程造價及適用性（4） 得出結(jié)論2 設計依據(jù) 規(guī)范規(guī)程《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB503302002）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB500072011）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB500102010）《土工合成材料塑料土工格柵》（GB176982008）《土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范》（GB5029098）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 792002） 標準圖集《擋土墻》（04J008） 地勘依據(jù)重慶市勘測院《重慶市軌道交通(集團)公司重慶市軌道交通三號線北延伸段環(huán)城北路車場巖土工程勘察報告(初步勘察)》二○一一年六月版顧客名稱：重慶市軌道交通(集團)公司項目名稱：重慶市軌道交通三號線北延伸段工程高邊坡方案設計3 工程地質(zhì)條件 地形地貌擬建場地位于渝北區(qū)空港，場地為構(gòu)造剝蝕淺丘溝谷地貌，地形較為平坦，經(jīng)后期平場，地形現(xiàn)狀四周高中間低，地面高程約274～313m，相對高差39m，地形坡角0186?！?0186。，場地內(nèi)由于平場所形成的填土邊坡高度5～20m，坡角約30186。 地層巖性場地內(nèi)地層由第四系全新統(tǒng)松散層和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組巖層組成?；鶐r以厚層砂質(zhì)泥巖為主、夾砂巖，各地層巖性特征簡述于下：1第四系全新統(tǒng)(Q4)⑴ 人工填土(Q4ml)素填土：雜色，主要由粘性土夾砂、泥巖碎(塊)石等組成，碎石粒徑主要為30～200mm，塊石粒徑250～1000mm；結(jié)構(gòu)松散～稍密，稍濕，主要為車場平場堆填所致，堆填方式為隨意拋填。擬建車場人工填土層分布范圍廣、厚度變化大，通過鉆孔揭露，一般可達5～10m，（HBC38），堆填時間約2年。⑵ 粉質(zhì)粘土(Q4el+dl)為粘土及粉質(zhì)粘土，以可塑為主、少量軟塑狀態(tài)，無搖震反應，斷口稍有光滑，干強度中等，韌性中等。主要分布于原始溝谷地帶，根據(jù)鉆孔揭露。（HBC57）。2侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)(1) 砂質(zhì)泥巖(J2s)多呈紫～紫褐色、紅褐色，主要礦物成分為粘土礦物，含砂質(zhì)、鈣質(zhì)團塊，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層～厚層狀構(gòu)造。該層是場地內(nèi)的主要巖層，厚度大、分布廣。中等風化帶巖石巖質(zhì)較硬，裂隙較發(fā)育～不發(fā)育，巖芯呈柱狀。砂質(zhì)泥巖為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。為場地內(nèi)的主要巖層。 (2) 砂 巖(J2s)：灰色、黃色，局部夾紫色條帶，主要礦物成分為石英、長石及少量云母。細粒～中粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀～薄層狀構(gòu)造，泥、鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙不發(fā)育～較發(fā)育。屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。為場地內(nèi)的次要巖層?！?。局部地段基巖由于地表水的影響，強風化帶厚度較大?；鶐r強風化帶巖體破碎，風化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。 55剖面典型地質(zhì)剖面圖 地質(zhì)構(gòu)造場地位于川東南孤形地帶，華鎣山帚狀褶皺束東南部——江北向斜的西翼。巖層呈單斜狀產(chǎn)出，傾向90176。，傾角6176。，發(fā)育兩組構(gòu)造裂隙： J1：傾向260176?！?70176。，傾角65176?！?0176。，裂隙面平直光滑，張開1～3mm，無充填物，間距一般2～4m，延伸性好，結(jié)合較差。J2：傾向0176?！?0176。，傾角70176?！?0176。，裂隙面較平直，微張，無充填物，間距一般4～6m，延伸性好，結(jié)合較差。區(qū)內(nèi)節(jié)理發(fā)育程度為不發(fā)育～較發(fā)育，巖體完整～較完整，呈厚層狀～塊狀結(jié)構(gòu)。 水文地質(zhì)條件重慶軌道交通三號線北延伸段環(huán)城北路車場內(nèi)發(fā)育一條由東向西的小溪溝，為跳蹬河的支流，屬嘉陵江水系，該河溝屬小型河流，河溝上游有一小型水庫，河流水位、水量均直接受上游水庫排放控制，現(xiàn)河溝無水文站或水文點，也無相關(guān)的水文資料。根據(jù)實地調(diào)查訪問，該溪溝平季時河面寬約6～8m，～.，～，河溝縱坡約1%，河水渾濁。調(diào)查期間，～，據(jù)訪問。4 荷載計算與組合 荷載計算 參數(shù)（1）邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》根據(jù)邊坡安全等級，對其穩(wěn)定安全系數(shù)由相應規(guī)定： 邊坡等級安全系數(shù)一級邊坡二級邊坡三級邊坡計算方法平面滑動折線滑動圓弧滑動 《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》邊坡安全系數(shù)本邊坡安全等級為一級。（2）巖土計算參數(shù)巖土設計參數(shù)按照重慶市勘測院《重慶市軌道交通(集團)公司重慶市軌道交通三號線北延伸段環(huán)城北路車場巖土工程勘察報告(初步勘察)》中所提參數(shù)進行計算。巖土名稱 參數(shù)指標粉質(zhì)粘土素填土砂 巖砂質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)面層面強風化中等風化強風化中等風化重度(kN/m3)202424自然抗壓強度(MPａ)～～飽和抗壓強度(MPａ)～～地基承載力特征值(kPａ)3005820～102303601950～3720地基基本承載力(kPａ)2000～3000800～1000內(nèi)摩擦角φ(ο)綜合30ο35～30～1815內(nèi)聚力C(kPa)1501530～193280594～6665035錨桿砼(M30)與巖石的粘結(jié)強度 (MPａ)完整性系數(shù)Ｋ巖體水平抗力系數(shù)(MN/m3)330150巖石地基豎向地基系數(shù)(MN/m3)水平抗力系數(shù)比例系數(shù)(MN/m4)18抗拉強度 (kPａ)452～532140～176基底摩擦系數(shù) 巖土設計參數(shù)取值（3）整體穩(wěn)定性分析左側(cè)邊坡土層第一級邊坡按1:，第二級邊坡按1:，可保持整體穩(wěn)定。右側(cè)邊坡巖土分界線與坡面平行或反向，不會產(chǎn)生平面或折線滑動，應為圓弧滑動控制整體穩(wěn)定性。由于衡重式擋墻基礎已嵌入中風化巖層，可判斷為邊坡整體穩(wěn)定。（選取典型斷面33計算。，但經(jīng)分析?？梢暈檫吰抡w穩(wěn)定。） 庫倫土壓力計算衡重式擋土墻等折線形墻背擋墻不能直接用庫侖理論計算主動土壓力，這時，應將上墻和下墻看作獨立的墻背，分別按庫侖理論計算主動土壓力，然后取兩者的矢量和作為全墻的土壓力。計算上墻的土壓力時，不考慮下墻的影響，采用一般的庫侖理論公式計算；若上墻背或假象墻背傾角較大，出現(xiàn)第二破裂面，則按第二破裂面求主動土壓力。力多邊形法的計算原理為：首先按上述方法求計算上墻土壓力，得到上墻的第一破裂面及作用于第一破裂面上的作用力R，然后將R反作用于下墻的破裂楔體上，下墻的破裂楔體作用有上墻的作用力R、楔體自重力G、作用擋土墻下墻的主動土壓力反力Ea、下墻破裂面上的反力R1，這些力共同作用處于極限平衡狀態(tài)。在這種假設下求解第二破裂面。 庫倫土壓力計算圖示圖中：α——擋土墻土楔體的第二破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；θ——擋土墻土楔體的第一破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；R——上墻土楔體對下墻計算土楔體的作用力（kN）；G——下墻計算土楔體的自重重力（kN）；R1——下墻計算土楔體的第一破裂面的反力（kN）；Ea——作用擋土墻上的主動土壓力的反力（kN）。 荷載組合荷載組合按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500092001）（2006版）進行組合，具體為：組合1：擋墻結(jié)構(gòu)重力、墻頂有效永久荷載、填土重力、填土側(cè)壓力及其他永久荷載組合；組合2：組合1與基本可變荷載相組合。5 方案介紹方案一中溝渠左側(cè)采用上部放坡，并用錨桿框架或截水骨架護坡，下部采用豎直錨桿擋墻進行支擋，擋墻露出地面4米高。局部區(qū)段放坡條件受限及填方較高，采用樁板式擋墻進行處理。較矮填方區(qū)采用重力式擋墻；溝渠右側(cè)挖方區(qū)采用錨桿擋墻填方區(qū)采用重力式擋墻進行支護，上部局部為道路邊坡，采用懸臂式或重力式擋墻進行支護。方案二中溝渠左側(cè)采用上部放坡，并用錨桿框架或截水骨架護坡，下部采用樁板擋墻進行支擋，局部區(qū)段放坡條件受限，；溝渠右側(cè)上部采用加筋擋墻或重力式擋墻或錨桿擋墻，下部采用樁板擋墻進行支擋。以下分AB、BC和CD段按剖面進行比較。 AB段 剖面11（方案一） 剖面11（方案二）方案一左側(cè)樁露出底面以上6m。上部放坡采用第一級坡率1:，第二級坡率1:。右側(cè)采用衡重式擋墻，墻底采用擴大基礎，擴大基礎露出地面6米，嵌入中風化巖層1米。方案二左側(cè)邊坡與方案一一致；溝渠右側(cè)下部采用樁板擋墻進行支擋，上