结构施工图设计总说明Word格式文档下载.docx
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整个勘察区地形上总体表现为北高南低之势,属构造剥蚀丘陵地貌~河谷岸坡地貌。
地质环境已基本遭受破坏,总体场地地貌、地形条件复杂。
2.2地质构造
拟建道路沿线区域地质构造属悦来场向斜南收敛端(图2.2),据区测资料并结合现场调查等情况,勘察区周围及附近不存在断层构造,岩层呈单斜产出,对勘察区及周边层面、裂隙调查后进行统计:
岩层产状为110°
∠5~10°
区内发育两组裂隙:
L1:
248°
∠78°
,间距0.3~1.0m,走向延伸10~20m,倾向延伸1.0~5.0m,闭合,裂面较平直,无充填,结合程度差,属硬性结构面;
L2:
305°
∠65°
,间距0.3~1.0m,走向延伸10~15m,倾向延伸1.0~5.5m,闭合~微张,无充填物充填,裂面微弯,结合程度差,属硬性结构面。
层面裂隙,间距0.3~2.5m,走向延伸5~15m,闭合~微张,裂面平直,局部有钙质薄膜充填及粘土充填,结合程度差,属硬性结构面。
场地沿线基岩岩体为较完整~完整,总体为较完整,边坡岩体结构面产状为65°
~78°
、总体属于27°
~75°
范围,根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)表4.1.4判定:
拟建道路沿线区域边坡岩体结构类型为Ⅲ类。
根据《中国地震动峰值加速度区划图A1》及《中国地震动反应谱特征周期区划图B1》划分,场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。
综上所述,勘察区区域地质构造简单。
2.3地层岩性
经工程地质测绘及钻探揭露,区内分布地层地表为第四系全新统素填土(Q4ml)、粉质粘土(Q4al+pl)、卵石土(Q4al+pl);
下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2S)砂岩、泥岩。
现由新到老分述如下:
2.3.1第四系土层
1、第四系全新统
(1)、素填土(Q4ml):
主要为褐红色。
主要由砂、泥岩碎块石和少量粉质粘土组成,偶见少量碎砖、混凝土块等建筑垃圾。
其中硬杂物粒径一般为20~410mm,含量通常占全重的34~42%,稍湿、松散~稍密,为抛填堆积,填龄一般5年以上。
层厚为0.30(ZY22)~22.50m(ZY32),主要分布于勘察区大部分地表。
(2)、粉质粘土(Q4al+pl):
褐黄色~褐黑色。
由粉粒和粘粒组成。
稍有光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中等,呈可塑状,通常无包含物,局部含少量粉细砂。
层厚为2.90(ZY17)~22.50m(ZY19),主要分布于勘察区南部。
(3)、卵石土(Q4al+pl):
褐灰色。
卵石母岩成分多为石英砂岩,呈次圆状,中风化,粒径一般20~70mm,最大120mm,卵石无序排列,卵石间充填褐灰色粉质粘土,主要由粉粒和粘粒组成,含粉细砂。
稍有光泽,无摇震较慢,韧性中等,干强度中等,呈可塑状。
层厚为0.50(ZY39)~1.20m(ZY38),分布于勘察区下河道路终点处。
2.3.2基岩
侏罗系中统沙溪庙组基岩(J2S):
(1)泥岩(J2s-Ms):
紫红色~暗红紫色,由粘土矿物组成,泥质结构,中~厚层状构造。
岩石强风化段较为破碎,强度低,经机械搅动,岩芯多呈泥状,中风化段岩石质较硬,脱水后易呈网状崩解。
该层与砂岩在勘察区沿线呈不等厚互层状产出。
泥岩强风化层厚为1.30(ZY4)~3.30m(ZY35),中风化最大揭露层厚19.80m(ZY3)。
(2)砂岩(J2s-Ss):
灰白色,主要由长石、云母、石英等矿物组成。
细粒~中粒结构,钙泥质胶结,中厚~厚层状构造,局部夹泥质较重,多可见泥质条纹。
岩石强风化段较为破碎,强度低,经机械搅动后,岩芯多呈砂状、碎块状、短柱状。
中风化砂岩岩体较完整。
该层在泥岩中呈夹层产出。
砂岩中风化最大揭露层厚2.10m(ZY7)。
各孔岩土层厚度及标高统计于附表1(勘探点数据一览表)。
综上,勘察区沿线分布岩土种类较多、岩土性质变化较大。
存在特殊性岩土(素填土)。
2.4水文地质条件
1、水文地质环境:
勘察区地下水按水的赋存条件可分为第四系松散岩类孔隙水和基岩风化带网状裂隙水。
其存在规律分析如下:
①地层条件:
拟建区地表大部分均由第四系土层覆盖。
土层最上部为素填土,其中的块石粒径不均匀,孔隙大;
下部为粉质粘土、透水性差。
勘察区沿线下伏基岩中砂岩具微透水性,泥岩为相对隔水层。
②补给条件:
勘察区上游因修建排洪沟截断水流,排洪沟建成后可防止水流渗入,勘察区地下水补给来源为自身范围的大气降雨,补给区域小。
③赋存条件:
松散岩类孔隙水赋存于第四系土层中,雨季多形成地表径流、局部在填土中形成临时性上层滞水。
上层滞水向下补给,下部基岩风化带网状裂隙水赋存于基岩强风化带风化裂隙中,接受上层滞水和潜水补给,其总量小。
④排泄条件:
勘察区北侧高、南部低,地下水易向勘察区南部嘉陵江中排泄。
综上,地下水运移模式为大气降水降至地表下渗,微量在填土中形成上层滞水、大量形成地表径流或下渗至基岩面向南部小河中排泄。
基岩风化带网状裂隙水总量小,对勘察区影响可忽略不计。
2、勘察期间水文地质工作:
在地表的工程地质测绘中,按原始地形对原沟谷进行了追索调查,未发现地表井、泉点和渗流现象。
钻探施工过程中,对每个钻孔终孔水位和终孔后24小时水位进行了两次水位观测,全部钻孔完成后进行了第三次观测;
发现部分钻孔(ZY34、ZY37、ZY39)中存在较稳定的地下水,含水层为松散素填土,对其中ZY34钻孔进行了抽水试验,其水位恢复缓慢,分析为钻孔施工用水,但不排除预计存在上层滞水、临时性地下水的可能性。
根据利用资料:
估算填土渗透系数大于10m/d。
综上,勘察区水文地质条件简单。
3、综合水文地质环境分析及本次勘察期间的水文工作判定:
拟建勘察区勘探范围内地下较发育,场地水文地质条件较复杂。
根据现场走访调查:
勘察区沿线无化工厂及废料区、无垃圾存储区,素填土中偶见生活垃圾,但含量极少。
勘察区及临近地区无化学污染源。
根据水文地质环境判定:
地下水和土对钢结构及钢筋混凝土结构中的钢筋为微腐蚀性。
2.5岩土物理力学参数确定
素填土设计参数的确定
填土中大粒径或块石含量较高,粗颗粒之间的间距大。
土层整体变异性大。
素填土未经处理不能直接作为基础持力层。
其路基承载力基本容许值和地基承载力特征值以现场压实处理后的实测值为准。
建议:
天然重度取20.50KN/m3(经验值)、饱和重度取21.50KN/m3(经验值),压实填土综合摩擦角标准值建议饱和取28°
、天然取35°
。
压实后的素填土基底摩擦系数取0.30(经验值)。
土的水平抗力系数的比例系数取12kN/m4。
当桩基础穿越素填土层时,素填土负摩阻力系数取0.25。
3.2.2粉质粘土设计参数的确定
粉质粘土分布层厚不均。
根据地区经验,建议物理力学指标如下:
路基承载力基本容许值取175kPa(经验值)。
地基承载力特征值取180kPa(经验值)。
天然重度取19.09kN/m3(经验值)、内摩擦角取15°
(经验值)、粘聚力取23.0kPa(经验值);
饱和重度取19.59KN/m3(经验值)、内摩擦角取9.1°
(经验值)、粘聚力取16.6kPa(经验值)。
基底摩擦系数取0.25(经验值)。
土的水平抗力系数的比例系数取20kN/m4。
岩石设计参数的确定
岩石设计参数根据统计计算结果(附表2),结合地区经验参数提供如下:
①、泥岩(J2s-Ms):
路基承载力基本容许值强风化取300kPa(经验值)、中风化取500kPa(经验值)。
建议地基承载力特征值:
强风化300kPa(经验值)、中风化2.15MPa(平均值折减)。
天然重度24.18KN/m3(平均值)、饱和重度24.88KN/m3(经验值)。
岩石抗拉强度420kPa(平均值),岩石内聚力4.41MPa(平均值),岩石内摩擦角35.8°
(平均值)。
岩体内聚力336kPa(经验值),岩体内摩擦角28.6°
(经验值)。
基底摩擦系数:
强风化0.30(经验值)、中风化0.40(经验值)。
M30砂浆与锚固体(较完整中风化岩石)极限粘结强度标准值300kPa(经验值)。
岩体水平抗力系数k取60kN/m3(经验值)。
③、砂岩(J2s-Ss):
路基承载力基本容许值强风化取500kPa(经验值)、中风化取1200kPa(经验值)。
强风化500kPa(经验值)、中风化3.95MPa(标准值折减)。
天然重度23.77KN/m3(平均值)、饱和重度24.68KN/m3(经验值)。
岩石抗拉强度1260kPa(平均值),岩石内聚力4.28MPa(平均值),岩石内摩擦角38.3°
岩体内聚力1000kPa(经验值),岩体内摩擦角30.6°
强风化0.40(经验值)、中风化0.50(经验值)。
M30砂浆与锚固体(较完整中风化岩石)极限粘结强度1000kPa。
岩体水平抗力系数k取240kN/m3。
3、设计依据及主要采用设计规范
3.1设计依据
(1)、甲方提供的1:
500地形图
(2)、现有地形管线资料图
(3)、现状主城排水箱涵竣工图
(4)、重庆市设计院提供的《1862周边道路工程对主城排水污水箱涵结构安全影响评估报告》
(5)、重庆市高新工程勘察设计院有限公司提供的《1862项目周边道路工程勘察报告》(详细勘察)
3.2主要采用规范
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)
《建筑边坡工程技术规范》(GB/T50330-2013)
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
《公路工程岩石试验规程》(JTGE41-2005)
《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)
《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005
3.3高边坡方案设计安全专项论证专家意见及执行情况说明
本项目无高边坡。
3.4初设评审专家意见及执行情况说明
初步设计阶段须修改完善的意见:
1、进一步核实本工程是否存在超限边坡,否则须按渝建发[2010]166号文要求进行支护方案设计的可行性评估,并严格执行其评审、修改意见。
回复:
同意审查意见,据核实,本工程不存在渝建发[2010]166号所规定的超限高边坡。
2、既有北滨路桥梁拆除人行道增加道路开口后,应对其悬臂板受力作进一步核实;
另需调查落实是否存在既有管线,并提出合理迁改措施。
同意审查意见,复核悬臂板受力状况,并经业主委托原设计单位复核同意,所以本次设计未对现状桥梁进行特殊保护处理措施。
经核实,本项目与现状北滨一路相交部分主要存在以下管线,一根DN160的现状给水管道,一根10孔的现状联信管线,该综合管线均分布在现状桥梁人行道下,考虑改迁至桥下地块边。
同时本项目上跨现状主城排水污水箱涵及现状雨水箱涵,设计考虑采用在现状箱涵两侧各设置一排桩,对箱涵侧边进行保护;
桩顶设置纵向梁与顶板连接,对现状箱涵进行保护。
初步设计阶段建议修改完善的意见:
1、建议适当增加拟建挡护结构与既有北滨路高架桥悬臂端衔接处的变形缝宽度,或调整增设挡墙悬臂后浇带,另宜增设墙背搭板牛腿。
同意审查意见,复核挡墙与既有北滨路桥梁处变形缝宽度。
3.5《1862周边道路工程对主城排水污水箱涵结构安全影响评估报告》对设计优化意见的执行情况
1.核实新建保护结构桩基与现状箱涵桩基是否满足嵌岩深度要求及桩基刚性角要求。
回复:
经核实,新建保护结构桩基与现状箱涵桩基满足嵌岩深度要求及桩基刚性角要求。
2.节点一、二、三位置,考虑到现状箱涵结构重要性,建议在下阶段设计中根据计算适当提高箱涵保护结构安全富余。
保护结构设计已根据计算考虑了适当的富余。
3.由于保护节点三位置,新建管线下穿现状箱涵,应细化施工方法及相应保护措施。
保护节点三位置,已考虑新建管线采用顶管施工下穿现状架空箱涵,同时管位尽量选择在两根桩基中间穿过,以减小影响。
4、节点五位置,建议优化桩板式挡墙设计,避免挡墙传力对现状箱涵造成不利影响。
设计已增大部分桩板挡墙桩径,以提高桩板挡墙刚度,减小对现状箱涵的水平推力。
4主要材料
4.1混凝土
(一)C25混凝土:
重力式(衡重式)挡墙;
折背式挡墙
(二)C20混凝土:
边坡坡顶混凝土硬化;
(三)M10水泥砂浆砌MU30块片石:
截水沟;
(四)C30混凝土:
桩板挡墙;
冠梁;
盖板;
桩基护壁
4.2钢筋及钢材
钢筋:
采用的钢筋应符合GB1499.1-2008和GB1499.2-2007/XG1-2009国家标准的相关规定,直径≥12mm者采用HRB400热轧带肋钢筋;
直径<12mm者采用HPB300热轧光圆钢筋。
钢材:
钢架、钢板采用Q235B钢材,其化学成份及力学性能应符合(GB/T700-1998)标准中有关的规定。
焊条:
E43系列用于焊接HPB300钢筋,Q235B钢材;
E55系列用于焊接HRB400钢筋
螺栓:
普通螺栓8.8级,性能等级为A级。
当直径≥Ф16的钢筋连接应采用等强剥肋滚轧直螺纹连接,应符合《钢筋机械连接技术规程》(JGT107-2010)的要求,接头等级I级。
5边坡及挡护工程设计
5.1边坡工程设计原则
(1)经济性
在场地许可的范围内,边坡的坡比宜尽量放缓,以减少支护费用,节约工程投资。
(2)安全性
根据破坏后果的严重性,边坡安全等级为二级。
边坡稳定安全系数1.30。
设计采用动态设计法,施工时加强监测,设计应根据现场地质情况以及监测报告合理优化、动态设计,以确保坡体的稳定。
采用信息法施工。
5.2设计基准年限
根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)及《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004),边坡工程设计基准年限为50年,边坡设计使用年限为50年。
5.3结构混凝土环境类别及耐久性:
混凝土环境类别见下表
混凝土结构的环境类别
环境类别
条件
一
室内正常环境
二
a
室内潮湿环境;
非严寒和非寒冷地区的露天环境、
与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
对重庆地区而言,重力式(衡重式)挡墙、折背式挡墙、桩板挡墙等为二(a)类环境;
设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性基本要求见下表
最大水灰比
最小水泥用量
(kg/m3)
最大氯离子含量
(%)
最大碱含量
0.65
225
1.0
不限制
二(a)
0.6
250
0.3
3.0
5.4设计主要技术标准
支挡工程主要技术标准表1
序号
项次
挡墙技术参数
1
挡墙名称
1#挡墙
2#挡墙
3#挡墙
2
挡墙位置
北滨路前卫连接道二道路终点
内部通道一道路桩号K0+558.000~K0+598.800道路左侧
内部通道一道路桩号K0+598.800~K0+625.100道路左侧
3
使用年限
50年
4
挡墙性质
永久性挡墙
5
安全等级
二级
6
重要性系数
7
设计方法
动态设计法
8
挡墙类型
桩板挡墙
桩板挡墙+重力式挡墙
9
挡墙高度
临空H≤6.5m
H≤5.0m
10
破坏后果
严重
注
1、破坏后果很严重、严重的下列边坡工程,其安全等级应定为一级:
1由外倾软弱结构面控制的边坡工程;
2危岩、滑坡地段的边坡工程;
3边坡塌滑区内或边坡塌方影响区内有重要建(构)筑物的边坡工程。
破坏后果不严重的上述边坡工程的安全等级可定为二级。
2、永久性边坡的设计使用年限不低于受其影响相邻建筑的使用年限。
支挡工程主要技术标准表2
4#挡墙
5#挡墙
6#挡墙
内部通道一道路桩号K0+620.000~K0+647.750道路左侧
内部通道一道路桩号K0+636.340~K0+669.606道路右侧
内部通道一道路桩号K0+669.606出道路末端
衡重式挡墙
临空H≤8.5m
H≤17.0m
临空H≤7.7m
4由外倾软弱结构面控制的边坡工程;
5危岩、滑坡地段的边坡工程;
6边坡塌滑区内或边坡塌方影响区内有重要建(构)筑物的边坡工程。
5.5设计计算
边坡支护
(1)坡顶荷载
计算时坡顶车辆荷载按照“城-A”考虑,人群荷载按照5kN/m2考虑。
(2)岩质边坡计算力学模型
假定直立边坡坡高为H,岩体的重度为γ,内摩擦角为Φ,粘聚力为c。
假设潜在滑移线为直线,与水平面夹角为θ,强风化层以下段长度L;
潜在滑移岩体的重力为W,外界作用于
潜在滑移岩体上的内力为
P;
作用于潜在滑移面上的法向力为N,则滑动面上的剪力为cL+NtanΦ。
边岩质边坡计算
简图如下:
图4.3.1岩质边坡计算简图
因此,当满足式下式时可认为边坡稳定:
cL+NtanΦ-Ks(W+P)sinθ≥0
式中:
N=(W+P)cosθ
5.6挡墙设计
(1)设计原则
挡墙设计安全等级为二级,设计使用年限50年,墙顶荷载为:
城-A级。
(2)1#挡墙设计
挡墙位于北滨路前卫连接道二道路桩号K0+867.138处道路末端,根据地形图及地勘资料,该段道路末端接现状桥梁,现状为陡坡地形,道路末端采用路基的形式,道路末端为填方边坡,为减小对末端现状桥梁的影响,设计考虑采用桩板挡墙进行支护。
桩板挡墙桩截面采用Φ1.5m圆桩,机械成孔灌注桩,桩沿道路走向间距4.0m,挡土板厚度为0.35m,为加强桩基整体性,桩顶设置冠梁,冠梁高1m,宽1.5m。
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007第5.3.4条、第5.3.5条的要求及地勘报告,桩基以中风化基岩作为持力层,且嵌入中风化基岩均不得小于5.0m。
针对斜坡地形,桩基嵌岩起算点至斜坡面完整岩石的水平距离应大于5.0m,桩底处距边坡完整岩石距离不小于9m。
桩基要求嵌岩深度范围内砂岩饱和状态下的单轴极限抗压强度不小于11.97MPa,泥岩天然状态下的单轴极限抗压强度不小于6.52MPa。
为保证嵌岩段岩石强度满足设计要求,施工单位应在中风化岩层起算点及桩底分别取样做强度试验。
桩于桩之间的竖向高差不得超过桩与桩中心距。
(3)2#挡墙设计
挡墙位于内部通道一道路桩号K0+558.000~K0+598.800道路左侧,根据地形图及地勘资料,该段道路为挖方边坡,该段道路左侧为现状平台,放坡受限,设计考虑采用折背式挡墙对该段进行支护,重力式挡墙墙身采用C25素混凝土浇筑,挡墙埋置深度≥1.0m。
(3)3#挡墙设计
挡墙位于内部通道一道路桩号K0+598.800~K0+625.100道路左侧,根据地形图及地勘资料,该段道路为挖方边坡,该段道路左侧为现状平台及现状雨棚,放坡受限,且道路左侧拟建一人行梯道,为解决现状人行道及人行梯道与平台间的高差,设计考虑采用桩板挡墙+重力式挡墙对该段进行支护,重力式挡墙墙身采用C25素混凝土浇筑,挡墙埋置深度≥1.0m。
桩板挡墙桩截面采用Φ1.2m圆桩,机械成孔灌注桩,桩沿道路走向间距4.0m,挡土板厚度为0.35m,为加强桩基整体性,桩顶设置冠梁,冠梁高1m,宽1.2m。
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007第5.3.4条、第5.3.5条的要求及地勘报告,桩基以中风化基岩作为持力层,且嵌入中风化基岩均不得小于4.0m。
(4)4#挡墙设计
挡墙位于内部通道一道路桩号K0+62
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