施工图重庆2016年设计SMA沥青玛蹄脂碎石路面16m宽城市支路设计图64张道路排水电气交通 03 结构工程13 计算书

江南新区陈支七路（二期）市政工程结构计算书江南新区陈支七路（二期）市政工程结构工程计算书二零一六年四月2 工程名称：江南新区陈支七路（二期）市政工程项目编号：设计阶段：施工图设计计算内容：结构工程计 算： 校 核： 审 查： 二零一六年一月 1工程概况2设计依据及采用的技术规范、标准2.1 设计依据万州江南新区陈七支路工程工程地质勘察报告 四川陆源岩土工程有限公司 2014年5月2.2 采用的技术规范、标准（1）挡土墙设计与施工技术细则（2）重力式挡土墙（一般地区）国家建筑标准设计04J008（3）建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)；（4）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001；（5）混凝土结构设计规范GB50010-2010；（6）重庆市地方标准地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2004）。等相关现行的行业标准2.3技术标准本边坡支护工程为永久支护工程。（1）边坡工程使用年限：2年（临时边坡）（2）设计安全等级：一级（3）设计工况：最不利的工况即暴雨工况（4）安全系数：1.25（5）结构重要性系数：1.1 （6）根据建筑抗震设计规范（GB500112010）及1/400万 中国地震动参数区划图 (GB183062010)，在50年超越概率为10%时，地震动峰值加速度小于0.05g，该场地的抗震设防烈度小于6度，设计分组为一组。拟建工程为道路，根据建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008划分该工程为标准设防，即丙类。因万州地区抗震设防烈度为小于6度区，根据工程地质勘察规范（DBJ500432005）第4.4.1条9款规定可不作地震效应评价。设计宜采用动态设计法，施工时加强监测，设计根据现场地质情况及监测报告合理优化，动态设计，以确保坡体的稳定。本工程采用信息法施工。3 工程地质条件3.1 地形地貌勘察区属构造剥蚀中浅切割丘陵地貌区，场地地处斜坡地带，地形坡度一般在520，微地貌发育，多陡坎、缓斜坡等。当地居民多分布于线路北侧及中间段地形相对较平坦地带，呈片状分布。勘察区总体上为西低东高，南北低、中间高的，最高点位于线路东侧350m左右的公路上，地面标高约为202m左右，最低点位于线路西侧220m左右的公路上，标高177m左右，相对高差约为25m。3.2 地层岩性区内土层主要由第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、残坡积层（Q4dl+el）组成，基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩与泥岩不等厚互层组成。各岩土层的工程地质特性分述如下：3.2.1第四系全新人工堆积层（Q4ml）素填土：多为褐黄色、局部灰褐色。本层主要分布线路北侧段原居民分布区一带，线路南侧段主要分布于拟建线路西侧的施工区以及原有简易公路一带，成分为粉质粘土夹砂泥岩块碎石，零星见少量砖瓦块、砼块等建筑垃圾，块碎石含量一般占15%30%,块碎石直径一般为225cm，为原居民区房屋建设时场坪堆填，堆积年限一般10年以上，多呈松散稍密状，多为稍湿-干。按公路工程地质勘察规范对土石工程分级属松土。该层厚0.90(GK5) 9.12m(GK15),平均厚2.44m。3.2.2第四系全新统残坡积层（Q4dl+el）粉质粘土：多呈紫红色、褐色，块碎石含量一般占1020%,局部地段含量稍高，可达30%左右，多呈可塑状硬塑状，土质较为均匀，该层多直接出露于地表，局部下伏于人工填土之下。按公路工程地质勘察规范对土石工程分级属松土。钻探揭露本层厚0.50(GK1)5.78(GK15),平均厚度2.13m。3.2.3侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）钻探揭露深度范围内，基岩多为砂岩，泥岩多以薄层状产出。砂岩：多为褐黄色、灰黄色，局部青灰色，多为细粒结构，中厚至厚层状构造，夹少量的泥质团块，局部可见层理。矿物成分主要为石英及长石组成，多为钙泥质胶结。泥岩：暗紫红、紫红色，泥质结构，薄至中厚层状构造。矿物成分主要为粘土矿物组成，含少量的砂粒。强风层岩石主要砂岩，局部地段为泥岩，强风化砂岩多为褐黄色，强风化泥岩多为深紫色，强风化岩石颜色暗淡，岩质软，岩石锤击易碎，钻探岩芯多呈块状，少量呈短柱状。据本次钻探揭露，勘察区强风化带一般厚0.30(GK27)5.20m(GK11)，平均厚度1.87m，强风化层顶界标高在189.71171.68m，受地形影响，强风化顶面标高随地形起伏较大。强风化层岩质软，手易掰碎，按公路工程地质勘察规范对土石工程分级属软石。而中风化岩质相对较硬，风化裂隙不发育，岩体较完整完整，按公路工程地质勘察规范对土石工程分级，中风化的泥岩属软石，中风化的砂岩属次坚石。3.3 地质构造万州区地处川东褶皱万县向斜北东端近轴部，北临铁锋山背斜，南临方斗山背斜，褶皱走向北东，褶皱形态为梳状高背斜与宽阔平缓向斜相间排列，构成隔档式构造。本场地位于万县向斜南东翼，向北西倾斜，岩层产状为31511。区内新构造运动不强烈，表现为大面积缓慢间歇性抬升，未见断层构造破碎带通过。见万州区构造纲要图（图1）。根据本次对周边出露基岩的调查，区内主要发育两组构造节理，J1产状3347686，面较为平直光滑，开度小于0.54cm，泥质半充填或全充填，间距0.501.80m；J2节理产状23526576，面较为平直，裂隙宽0.503cm，间距0. 502.00m，泥质半充填。区内结构面主要为层面，其次为两组裂隙面。层面为区内贯通性结构面，属硬性结构面，其结合程度属一般较好。裂隙面属软弱结构面，其结合程度极差差。场地位置图1：万州区构纲要图3.4 水文地质3.4.1水文地质条件根据含水层赋存特征，可将场区内地下水类型划分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水两种。1）第四系松散层孔隙水：主要赋存于第四系人工填土及残坡积粉质粘土中，多以上呈滞水的型式存在。根据本次钻探施工，土层中富水性差，另本场地第四系残坡积粉质粘土多呈可塑硬塑状，也说明场地土层的富水性差。2）基岩裂隙水：勘察区基岩岩性主要为砂岩，泥岩多以溥层状产出。泥岩结构致密，透水性弱，为相对隔水层；砂岩裂隙、层理相对较发育，具地下水储运空间，为含水层。基岩裂隙水主要赋存于基岩浅部风化裂隙中以及砂岩的构造裂隙中，以接受大气降水补给为主，次为上部第四系土层孔隙水下渗补给。根据钻探揭露砂岩构造裂隙不发育，据调查，区内无该类地下水出露点，说明场地基岩裂隙水含水层富水性弱。根据本次对GK16号钻孔做简易提水试验，其渗透系数为 0.009m/d, 单位流量为0.0023l/sm，说明场地地基岩土的富水性差，透水性弱。本次勘察测得地下水位埋深为0.106.30m，场地地下水位埋深较浅，多位于基岩中。3.4.2环境水的腐蚀性评价本次在GK16号钻孔采取水样一组进行水质简分析，根据采样试验资料，场地地下水按舒卡列夫法分类场地地下水为 K+Na+HCO3-+SO42-型水，根据GB50021-2001(2009年)，按类环境水和地层渗透性判定该水对混凝土结构具有微腐蚀性，对砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀。详见表2.6。 环境水对混凝土及钢结构腐蚀性评价表 表2.6腐蚀 介质水源地点环 境 水 对 砼 的 腐 蚀环境水对砼结构中钢筋腐蚀SO42Mg2+OH-HCO3总矿化度侵蚀性CO2PH值腐蚀评价Cl-腐蚀评价（mg/l）（mg/L）钻孔水（GK16）240.159.730.00183.061075.480.007.55微72.32微按类环境进行评价，评价标准：1.环境水对混凝土结构的腐蚀评价：SO42300mg/L、Mg2+含量2000mg/L、NH4+含量500mg/L、OH-含量43000mg/L、总矿化度20000mg/L，微腐蚀；2.弱透水层中的地下水对混凝土结构的腐蚀评价：PH值5.0、侵蚀性CO2 含量30mg/L，微腐蚀；3.环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价：干湿交替环境，水中Cl-含量100mg/kg，微腐蚀。4、土对钢结构 腐蚀性评价PH5.5，微腐蚀。拟建道路沿线土层成分主要为残坡积粉质粘土，人工填土成分主要为粉质粘土夹砂泥岩块碎石，零星见少量的砖瓦块、砼块等建筑垃圾，根据地区经验，拟建道路沿线土层对混凝土结构具微腐蚀性，对砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀。4 .计算参数按照有关规程、规范，并结合地区工程经验提出岩土体的有关物理力学指标建议值。岩（土）体物理力学参数建议值见表。5、支挡设计陈支七路（二期）市政工程全段靠基坑一侧设置桩板式路肩挡土墙，C1-C32共32根桩，其中C1-C3桩为先行施工陈十二路与本次设计道路路口的支护桩，已由陈十二路一方进行施工修建。C4-C26桩截面大小为1.5*2m，一般间距为5m，C27-C32桩为本次设计道路与陈支六路道路相交路口支护桩，截面大小为1.25*1.5m，间距一般在4m左右。6、 计算内容6.1 对1.5*2m桩板式挡墙的计算：选取最具代表性C4桩（桩长=18.5m，悬臂长度=10m，嵌入稳定岩层深度=6.97m，墙后填土取两层（素填土+强风化砂岩）和C18桩（桩长=17.5m，悬臂长度=8.33m，嵌入稳定岩层深度=6.86m，墙后填土取一层（素填土）进行计算：C4桩：-原始条件:墙身尺寸:桩总长(m)18.500嵌入深度(m)8.000截面形状方桩桩宽(m)1.500桩高(m)2.000桩径(m)-桩间距(m)5.000挡土板的类型数(=5)1嵌入段土层数(=20)2桩底支承条件铰接计算方法K法初始弹性系数A(MN/m3)-初始弹性系数A1(MN/m3)-板类板厚板宽板块型号(m)(m)数10.40015.0001土层土层厚重度MCK序号(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)11.20025.00-100.000215.00025.00-380.000物理参数:桩混凝土强度等级C30桩纵筋合力点到外皮距离(mm)100桩纵筋级别HRB400桩箍筋级别HRB400桩箍筋间距(mm)200桩配筋形式-桩拉区纵筋配筋范围(度)-桩压区,拉区纵筋比-板混凝土强度等级C30板纵筋合力点到外皮距离(mm)50板纵筋级别HRB400场地环境一般地区墙后填土类型单层填土墙后填土内摩擦角(度)30.000墙后填土粘聚力(kPa)0.000墙后填土容重(kN/m3)20.300墙后填土浮容重(kN/m3)-墙背与墙后填土摩擦角(度)17.500地震烈度-面侧地震动水压力系数-背侧地震动水压力系数-地基土容重(kN/m3)18.000地基土浮容重(kN/m3)-基底摩擦系数0.500地基浮力系数-地基土类型岩石地基抗震基底容许偏心距-墙身地震力调整系数-公路等级及工程类别1级公路一般工程地基土内摩擦角(度)30.000地基土粘聚力(kPa)10.000地基强度与偏心距验算时水平投影长作为基底宽 墙后填土层参数：层层厚度容重浮容重粘聚力内摩擦土压力号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)调整系数13.00020.3009.0000.00030.0001.00023.00019.0009.0000.00035.0001.000 土压力计算：土压力计算方法库仑坡线土柱:参数名称参数值坡面线段数1坡面起始是否低于墙顶否坡面起始距离(m)0.000地面横坡角度(度)20.000填土对横坡面的摩擦角(度)35.000挡墙分段长度(m)10.000 坡面线段参数:折线水平投竖向投坡线长坡线仰换算序号影长(m)影长(m)(m)角(度)土柱120.0000.00020.0000.0001 换算土柱参数:土柱距离(m)宽度(m)高度(m)荷载序号 1-1-满布0.4932004路基规范挡土墙车辆荷载荷载组合相关参数：结构重要性系数1.000荷载组合数1钢筋混凝土配筋计算依据：公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)=第 1 种情况: 组合1注意：内力计算时，土压力分项(安全)系数 = 1.200 土压力计算 计算高度为 10.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 33.586(度) 第1破裂角： 33.586(度) Ea=366.006(kN) Ex=349.066(kN) Ey=110.060(kN) 作用点高度 Zy=3.650(m)(一) 桩身内力计算 计算方法: K 法背侧为挡土侧；面侧为非挡土侧。 背侧最大弯矩 = 9762.716(kN-m) 距离桩顶 12.405(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m) 最 大 剪 力 = 2019.597(kN) 距离桩顶 10.500(m) 桩 顶 位 移 = 26(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 -0.000 0.000 0.000 -26 -0.000 2 0.375 0.706 -5.650 -25 -0.000 3 0.750 5.249 -19.394 -25 -0.000 4 1.125 15.862 -38.022 -24 -0.000 5 1.500 34.376 -61.534 -23 -0.000 6 1.875 62.623 -89.931 -22 -0.000 7 2.250 102.435 -123.212 -21 -0.000 8 2.625 155.643 -161.378 -20 -0.000 9 3.000 224.079 -204.428 -20 -0.000 10 3.375 309.575 -252.363 -19 -0.000 11 3.750 413.962 -305.183 -18 -0.000 12 4.125 539.072 -362.887 -17 -0.000 13 4.500 686.738 -425.475 -16 -0.000 14 4.875 858.790 -492.949 -15 -0.000 15 5.250 1057.060 -565.306 -15 -0.000 16 5.625 1283.380 -642.548 -14 -0.000 17 6.000 1539.582 -724.675 -13 -0.000 18 6.375 1827.497 -811.686 -12 -0.000 19 6.750 2148.957 -903.582 -11 -0.000 20 7.125 2505.794 -1000.362 -10 -0.000 21 7.500 2899.839 -1102.027 -10 -0.000 22 7.875 3332.925 -1208.576 -9 -0.000 23 8.250 3806.882 -1320.010 -8 -0.000 24 8.625 4323.543 -1436.329 -7 -0.000 25 9.000 4884.739 -1557.532 -7 -0.000 26 9.375 5492.302 -1683.619 -6 -0.000 27 9.750 6148.064 -1814.591 -5 -0.000 28 10.125 6853.856 -1950.448 -5 -0.000 29 10.500 7602.562 -2019.597 -4 -208.104 30 10.881 8297.020 -1653.795 -4 -355.228 31 11.262 8862.596 -1341.066 -3 -301.504 32 11.643 9318.784 -1077.465 -3 -252.058 33 12.024 9683.521 -582.661 -2 -787.031 34 12.405 9762.716 93.998 -2 -633.953 35 12.786 9611.904 633.380 -1 -498.751 36 13.167 9280.140 1052.386 -1 -381.162 37 13.548 8810.087 1367.506 -1 -280.590 38 13.929 8238.230 1594.541 -1 -196.183 39 14.310 7595.198 1748.389 -0 -126.897 40 14.690 6906.125 1842.892 -0 -71.559 41 15.071 6191.090 1890.733 -0 -28.909 42 15.452 5465.566 1903.373 0 2.365 43 15.833 4740.901 1891.014 0 23.590 44 16.214 4024.795 1862.590 0 36.099 45 16.595 3321.785 1825.779 0 41.204 46 16.976 2633.724 1787.016 0 40.199 47 17.357 1960.247 1751.517 0 34.348 48 17.738 1299.233 1723.308 0 24.890 49 18.119 647.253 1705.246 0 13.041 50 18.500 0.000 849.518 -0 -0.000(二) 桩身配筋计算 点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋 (m) (mm2) (mm2) (mm2) 1 -0.000 6000 6000 360 2 0.375 6000 6000 360 3 0.750 6000 6000 360 4 1.125 6000 6000 360 5 1.500 6000 6000 360 6 1.875 6000 6000 360 7 2.250 6000 6000 360 8 2.625 6000 6000 360 9 3.000 6000 6000 360 10 3.375 6000 6000 360 11 3.750 6000 6000 360 12 4.125 6000 6000 360 13 4.500 6000 6000 360 14 4.875 6000 6000 360 15 5.250 6000 6000 360 16 5.625 6000 6000 360 17 6.000 6000 6000 360 18 6.375 6000 6000 360 19 6.750 6000 6000 360 20 7.125 6000 6000 360 21 7.500 6000 6000 360 22 7.875 6000 6000 360 23 8.250 6000 6388 360 24 8.625 6000 7218 360 25 9.000 6000 8125 360 26 9.375 6000 9116 360 27 9.750 6000 10195 360 28 10.125 6000 11368 360 29 10.500 6000 12625 360 30 10.881 6000 13804 360 31 11.262 6000 14774 360 32 11.643 6000 15562 360 33 12.024 6000 16196 360 34 12.405 6000 16334 360 35 12.786 6000 16071 360 36 13.167 6000 15495 360 37 13.548 6000 14683 360 38 13.929 6000 13704 360 39 14.310 6000 12613 360 40 14.690 6000 11455 360 41 15.071 6000 10266 360 42 15.452 6000 9072 360 43 15.833 6000 7892 360 44 16.214 6000 6737 360 45 16.595 6000 6000 360 46 16.976 6000 6000 360 47 17.357 6000 6000 360 48 17.738 6000 6000 360 49 18.119 6000 6000 360 50 18.500 6000 6000 360 (三) 挡土板内力配筋计算 板类型 板厚 板下缘距顶 最大土压力 单块板弯矩 单块板全部纵筋 号 (mm) 距离(m) (kPa) (kN-m) 面积(mm2) 1 400 10.500 76.362 3579.453 33555 桩配筋面积最终结果： 面侧纵筋最大为6000(mm2)背侧纵筋最大为16334(mm2)C18桩：-原始条件:墙身尺寸:桩总长(m)17.500嵌入深度(m)8.500截面形状方桩桩宽(m)1.500桩高(m)2.000桩径(m)-桩间距(m)5.000挡土板的类型数(=5)1嵌入段土层数(=20)2桩底支承条件铰接计算方法K法初始弹性系数A(MN/m3)-初始弹性系数A1(MN/m3)-板类板厚板宽板块型号(m)(m)数10.40015.0001土层土层厚重度MCK序号(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)10.80025.00-10.000215.00025.00-380.000物理参数:桩混凝土强度等级C30桩纵筋合力点到外皮距离(mm)100桩纵筋级别HRB400桩箍筋级别HRB400桩箍筋间距(mm)200桩配筋形式-桩拉区纵筋配筋范围(度)-桩压区,拉区纵筋比-板混凝土强度等级C30板纵筋合力点到外皮距离(mm)50板纵筋级别HRB400场地环境一般地区墙后填土类型单层填土墙后填土内摩擦角(度)30.000墙后填土粘聚力(kPa)0.000墙后填土容重(kN/m3)20.300墙后填土浮容重(kN/m3)-墙背与墙后填土摩擦角(度)17.500地震烈度-面侧地震动水压力系数-背侧地震动水压力系数-地基土容重(kN/m3)18.000地基土浮容重(kN/m3)-基底摩擦系数0.500地基浮力系数-地基土类型岩石地基抗震基底容许偏心距-墙身地震力调整系数-公路等级及工程类别1级公路一般工程地基土内摩擦角(度)30.000地基土粘聚力(kPa)10.000地基强度与偏心距验算时水平投影长作为基底宽 墙后填土层参数：层层厚度容重浮容重粘聚力内摩擦土压力号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)调整系数13.00020.3009.0000.00030.0001.00023.00019.0009.0000.00035.0001.000 土压力计算：土压力计算方法库仑坡线土柱:参数名称参数值坡面线段数1坡面起始是否低于墙顶否坡面起始距离(m)0.000地面横坡角度(度)20.000填土对横坡面的摩擦角(度)35.000挡墙分段长度(m)10.000 坡面线段参数:折线水平投竖向投坡线长坡线仰换算序号影长(m)影长(m)(m)角(度)土柱120.0000.00020.0000.0001 换算土柱参数:土柱距离(m)宽度(m)高度(m)荷载序号 1-1-满布0.4932004路基规范挡土墙车辆荷载荷载组合相关参数：结构重要性系数1.000荷载组合数1钢筋混凝土配筋计算依据：公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)=第 1 种情况: 组合1注意：内力计算时，土压力分项(安全)系数 = 1.200 土压力计算 计算高度为 9.000(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 33.586(度) 第1破裂角： 33.586(度) Ea=272.747(kN) Ex=260.123(kN) Ey=82.017(kN) 作用点高度 Zy=3.148(m)(一) 桩身内力计算 计算方法: K 法背侧为挡土侧；面侧为非挡土侧。 背侧最大弯矩 = 6868.496(kN-m) 距离桩顶 10.771(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m) 最 大 剪 力 = 1503.673(kN) 距离桩顶 9.000(m) 桩 顶 位 移 = 16(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 -0.000 0.000 0.000 -16 -0.000 2 0.346 1.265 -8.004 -15 -0.000 3 0.692 6.021 -20.170 -15 -0.000 4 1.038 15.709 -36.498 -14 -0.000 5 1.385 31.769 -56.987 -14 -0.000 6 1.731 55.642 -81.639 -13 -0.000 7 2.077 88.769 -110.453 -13 -0.000 8 2.423 132.590 -143.428 -12 -0.000 9 2.769 188.545 -180.566 -11 -0.000 10 3.115 258.077 -221.866 -11 -0.000 11 3.462 342.625 -267.327 -10 -0.000 12 3.808 443.630 -316.951 -10 -0.000 13 4.154 562.533 -370.736 -9 -0.000 14 4.500 700.774 -428.684 -9 -0.000 15 4.846 859.794 -490.793 -8 -0.000 16 5.192 1041.034 -557.065 -8 -0.000 17 5.538 1245.934 -627.498 -7 -0.000 18 5.885 1475.935 -702.093 -7 -0.000 19 6.231 1732.479 -780.850 -6 -0.000 20 6.577 2017.005 -863.770 -6 -0.000 21 6.923 2330.954 -950.851 -5 -0.000 22 7.269 2675.766 -1042.094 -5 -0.000 23 7.615 3052.884 -1137.499 -5 -0.000 24 7.962 3463.746 -1237.067 -4 -0.000 25 8.308 3909.794 -1340.796 -4 -0.000 26 8.654 4392.470 -1448.687 -3 -0.000 27 9.000 4906.626 -1503.673 -3 -14.779 28 9.354 5434.596 -1479.481 -3 -25.421 29 9.708 5954.592 -1458.556 -2 -21.845 30 10.063 6467.739 -1137.365 -2 -703.668 3