工业区L11路与L10南段、L9路交通节点改造工程结构计算书.docx

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1、工业区L11路与L10南段、L9路交通节点改造工程结构计算书工业区L11路与L10南段、L9路交通节点改造工程结构计算书目 目录1. 设计资料 . 2 2. 设计依据 . 3 3. 设计参数 . 3 4. 车行地通道主体结构计算 . 4 4.1.设计资料 . 4 4.2.设计依据 . 4 4.3.地通道结构计算 . 5 4.3.1. 一号车行地通道 . 5 4.3.2. 二号车行地通道 . 7 5. 边坡及支挡结构计算 . 10 5.1.填方边坡稳定性计算 . 10 5.1.1. 土岩界面整体稳定性验算 . 10 5.1.2. 圆弧滑动稳定性验算 . 11 5.2.桩板式挡墙计算 . 29 5

2、.2.1. Φ1800 桩计算 . 29 5.2.2. Φ1500 桩计算 . 42 5.3.扶壁式挡墙. 54 5.4.衡重式挡墙. 64 5.5.重力式挡墙计算 . 73 5.6.折背式挡墙计算 . 80 6. 基坑支护计算 . 88 6.1.围护桩计算. 88 6.2.直立板肋式锚杆挡墙计算 . 95 7. 顶管工作井计算 . 97 8. 垂直护壁支护计算 . 99平场工业区L11 路与L10 南段、L9 路交通节点改造工程 结构计算书 1. 设计资料 L11路位于两江新区礼嘉组团平场工业区，平场工业区路网外设环道，内为方格网布置。L11路为片区内中南北向中轴骨架干路，其

3、余道路为次干路和支路，与片区外的横六路、金州大道和金渝大道西延线相连。该片区的路网是组团联系周边城市干道的重要纽带，片区内的地块开发对礼嘉组团发展起着巨大的促进作用。其建设对平场工业区的开发、周 边地块出行及区域路网交通的改善有重大的意义。L11路为城市主干路，设计速度为50km/h，本次改造全长2330m。同时本次节点改造涉及两条相交道路，L10北段和横六路。L10北段为城市次干路，双向四车道，设计速度为40km/h，路幅宽度为26m，本次改造全长404m；横六路为城市主干路，双向六车道，设计速度为50km/h，路幅宽度为36m，本次改造全长630m。依据道路设计，本工程在L10路北段道路桩

4、号K1+021.708K1+065.708段道路两侧、L11路道路桩号K1+330.000K1+500.000段道路两侧产生深基坑，其最大基坑深度约为10.5m；L11路道路桩号K2+190.000K2+400.000段道路左侧及K2+190.000K2+400.000段道路右侧产生高填方，其最大填方高度约为30.0m。依据道路设计，本项目结构设计内容主要包含车行地通道主体结构、边坡及支挡结构、基坑支护结构。2. 设计依据 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）马路路基设计规范（JTG D30-2004）混凝土结构设计规范（GB50010-2010 2015年版）3. 设计参数 岩土

5、工程参数建议值 岩性 重度 (kN/m3) 抗剪强度 标准值 单轴抗压强度标准值(Mpa) 地基承载力特征值 （kPa）地基承载力基本容fao许值 （kPa）基底摩 擦系数 Φ(°) C(kPa) 自然 饱和 人工填土 20.0* 27*（自然）23*（饱和）5*（自然）3*（饱和）/ / / 100* 0.25 粉质粘土 19.7 13.3（自然）9.4(饱和) 22.1（自然）15.8(饱和) / / 140* 140* 0.25 强风化泥岩 23.5* / / / / 250* 220* 0.30 强风化砂岩 23.3* / / / / 300* 250 0.35 中风化

6、泥岩 24.5 31.2 410 7.0 4.4 2310 400 0.45 中风化砂岩 24.3 34.9 1810 19.3 13.8 4550 1000 0.50 岩层层面 / 15* 30* / / / / / LX1 / 18* 50* / / / / / LX2 / 18* 50* / / / / / 备注：表中岩石地基承载力特征值fa=ψr*frk，ψr为折减系数，取0.33， frk为岩石单轴抗压强度标准值，中等风化泥岩取自然抗压强度标准值7.0MPa，中等风化砂岩取饱和抗压强度标准值13.8MPa。表中岩体抗剪强度由岩石抗剪强度进行折减得到，时间效应系数取0.

7、95.粘聚力折减系数取0.30，内摩擦角折减系数0.90°； 中等风化泥岩岩体抗拉强度建议值取160kPa（折减系数0.40），中等风化砂岩岩体取728kPa（折减系数0.40）； 地基土抗力系数的比例系数：素填土取10MN/m4，粉质粘土取20MN/m4。岩体水平抗力系数：强风化岩取15MN/m3，中等风化泥岩取60MN/m3，中风化砂岩180MN/m3。岩体竖向抗力系数：强风化岩取25MN/m3，中等风化泥岩取100MN/m3，中风化砂岩250MN/m3； 岩石与锚固体极限粘结强度标准值，中等风化泥岩取400kPa，中等风化砂岩取800kPa； 已建道路区域素填土的负摩阻力系数取0

8、.1，未建区域及道路拓宽区域素填土的负摩阻力系数取0.2，压实填土参数依据现场测试成果取值，将来填土重度取20kN/m3，抗剪强度取值参照已有人工填土； 考虑施工现场不利因素：边坡岩体岩层层面抗剪强度Φs建议值取15°、粘聚力Cs建议值取30kPa；边坡岩体裂隙抗剪强度Φs建议值取18°、粘聚力Cs建议值取50kPa； 带*号者为阅历值。 4. 车行地通道 主体 结构计算 4.1. 设计资料混凝土：C30混凝土； 地通道最大覆土厚度一号车行地通道：≤2.0m；二号车行地通道≤3.0m；地面超载等效为1m覆土。4.2. 设计依据 1、马路桥涵设计通用规

9、范（JTG D60-2015）2、马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）3、混凝土结构设计规范（GB50010-2010 2015年版）4、地基基础设计规范（GB500072011） 4.3. 地通道结构计算4.3.1. 一号车行地通道（1 1 ）构造型式及尺寸地通道采纳钢筋混凝土单箱双室箱型结构，单洞内空尺寸为10.85m×5.6m。通道顶板厚1.1m，侧墙、中墙厚0.8m，底板厚0.9m，顶、底板与侧墙、中墙交接处分别设置1.0×0.5m倒角。 （2 2 ）设计参数沿地通道纵向取1m结构作为计算模型，作用在其上的荷载有如下几种类型：顶板

10、自重：作用在顶板上的结构自重为：q=26*1.1=28.6kN/m 顶板覆土：最大覆土厚度为2.0m，土的容重取20KN/m3: q=20*2.0=40kN/m 车辆荷载：车辆荷载换算成1.0m厚覆土考虑: q=20*1.0=20kN/m 土的侧压力：作用在通道侧墙的土侧压力按下式计算： q=K（rh1+rh2）其中: K：为土的静止土压力系数,取0.5； r：土的容重(20KN/m2)； h1：计算截面距离地面的深度； h2：车辆荷载的换算覆土厚度； （3 3 ）内力计算计算简图及结构内力见下列附图： 计算简图弯矩图 （4 4 ）计算结果依据以上内力计算结果，对弯矩最大、最小截面进行裂缝宽度

11、验算（裂缝按0.2mm考虑），截面验算结果如下表：截面位置 弯矩 （kN-m）板厚度(mm) 计算配筋面积(mm 2 ) 配筋 顶板 跨中 945.7 1100 3903 E28100 支座（中墙）1215.5 1100 5456 E25100+ E25100 支座（边墙）540.8 1100 2668 E25100 侧墙 跨中 -70.7 800 1600 E22100 支座 624.3 800 3852 E25100 中墙 中墙为承重墙，受力钢筋为构造配筋，配筋为 E20100 底板 跨中 306.8 900 2030 E25100 支座 737.1 900 3671 E25100 4.3

12、.2. 二号车行地通道（1 1 ）构造型式及尺寸地通道采纳钢筋混凝土单箱双室箱型结构，单洞内空尺寸为12.6m×5.6m。通道顶板厚1.2m，侧墙、中墙厚0.8m，底板厚1.0m，顶板与侧墙和中墙交接、底板与中墙交接处分别设置1.0×0.5m倒角，底板与侧墙交接处设置0.6×0.3m倒角。 （2 2 ）设计参数沿地通道纵向取1m结构作为计算模型，作用在其上的荷载有如下几种类型：顶板自重：作用在顶板上的结构自重为：q=26*1.2=31.2kN/m 顶板覆土：最大覆土厚度为3.0m，土的容重取20KN/m3: q=20*3.0=60kN/m 车辆荷载：车辆荷载

13、换算成1.0m厚覆土考虑: q=20*1.0=20kN/m 土的侧压力：作用在通道侧墙的土侧压力按下式计算：q=K（rh1+rh2）其中: K：为土的静止土压力系数,取0.5； r：土的容重(20KN/m2)； h1：计算截面距离地面的深度； h2：车辆荷载的换算覆土厚度； （3 3 ）内力计算计算简图及结构内力见下列附图： 计算简图弯矩图 （4 4 ）计算结果依据以上内力计算结果，对弯矩最大、最小截面进行裂缝宽度验算（裂缝按0.2mm考虑），截面验算结果如下表：截面位置 弯矩 （kN-m）板厚度(mm) 计算配筋面积(mm 2 ) 配筋 顶板 跨中 1401.4 1200 7468 E251

14、00+ E25100 支座（中墙）1739.0 1200 8590 E28100+ E25100 支座（边墙）673.5 1200 2977 E28100 侧墙 跨中 -188.2 800 1600 E22100 支座 783.3 800 5847 E28100 中墙 中墙为承重墙，受力钢筋为构造配筋，配筋为 E20100 底板 跨中 681.9 1000 3055 E25100 支座 1372.3 1000 8564 E28100+ E25100 5. 边坡及 支挡结构 计算 5.1. 填方边坡稳定性计算5.1.1. 土岩界面整体稳定性验算该段挡墙位于0#桥台锥坡坡脚，该锥坡位于现状斜坡地形

15、，边坡存在整体沿岩土界面滑移风险，现取最不利断面9-9’（地勘断面70-70’）进行验算。9-9’断面条块划分示意图9-9’断面稳定性计算表 经计算，该段边坡处于稳定状态。5.1.2. 圆弧滑动稳定性验算4.1.2.1. 二级边坡稳定性验算限制参数: 采纳规范: 通用方法 计算目标: 平安系数计算 滑裂面形态: 圆弧滑动法 不考虑地震 坡面信息 坡面线段数 4 坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数 114.000 8.000 0 2 2.000 0.000 0 314.000 8.000 0 420.000 0.000 1超载1距离0.01

16、0(m)宽20.000(m)荷载(20.00-20.00kPa) 270.00(度) 土层信息 上部土层数 1层号层厚 重度 饱和重度 粘结强度孔隙水压 (m)(kN/m3) (kN/m3)(kpa)力系数 1 16.000 20.000- 0.001- 层号粘聚力 内摩擦角 水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 0.000 35.000- -层号十字板强度增十字板羲 强度增长系 (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值 1 - - - - = 下部土层数 1层号层厚 重度 饱和重度 粘结强度孔隙水压 (m)(kN/m3) (kN/m3)(kpa)力系数 15.00

17、0 20.000- 0.001- 层号粘聚力 内摩擦角 水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 5.000 27.000- - 层号十字板强度增十字板羲 强度增长系 (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值 1 - - - -不考虑水的作用 计算条件 圆弧稳定分析方法: Bishop法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜寻最危急滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000(m) 搜寻时的圆心步长: 1.000(m) 搜寻时的半径步长: 0.500(m) - 计算结果: - 计算结果图最不利滑动面: 滑动圆心= (-2.133,43.733

18、)(m) 滑动半径= 43.893(m) 滑动平安系数= 1.538 起始x 终止x liCi謎条实重 浮力 地震力 渗透力附加力X 附加力Y下滑力抗滑力 m鑙 超载 竖向 地震力地震力 (m)(m) (度)(m)(kPa) (度)(kN)(kN)(kN) (kN)(kN)(kN) (kN) (kN)(kN) (kN) -5.870-4.892-4.2440.9815.00027.00 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-0.05 5.40 0.97275 0.00 0.00-4.892-3.914-2.9640.9805.00027.00 1.92 0.00 0.00

19、 0.00 0.00 0.00-0.10 5.98 0.98154 0.00 0.00-3.914-2.935-1.6860.9795.00027.00 2.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-0.08 6.33 0.98983 0.00 0.00-2.935-1.957-0.4080.9785.00027.00 3.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-0.02 6.46 0.99762 0.00 0.00-1.957-0.978 0.8690.9795.00027.00 2.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 6.37 1

20、.00491 0.00 0.00-0.978 0.000 2.1470.9795.00027.00 2.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.09 6.08 1.01170 0.00 0.00 0.000 0.802 3.3100.8035.00027.00 5.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.29 6.46 1.01745 0.00 0.00 0.802 1.604 4.3590.8045.00027.0011.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.87 9.66 1.02228 0.00 0.00 1.604 2.55

21、7 5.5090.9580.00035.0021.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.0914.69 1.03908 0.00 0.00 2.557 3.511 6.7610.9600.00035.0030.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.5620.23 1.04663 0.00 0.00 3.511 4.464 8.0170.9630.00035.0038.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.3425.43 1.05370 0.00 0.00 4.464 5.418 9.2760.9660.00035.0045.89

22、 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.4030.31 1.06028 0.00 0.00 5.418 6.37110.5390.9700.00035.0053.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.7134.87 1.06638 0.00 0.00 6.371 7.32511.8080.9740.00035.0059.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0012.2639.13 1.07198 0.00 0.00 7.325 8.27913.0830.9790.00035.0066.28 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0015

23、.0043.09 1.07707 0.00 0.00 8.279 9.23214.3650.9840.00035.0072.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0017.9246.76 1.08165 0.00 0.00 9.23210.18615.6530.9900.00035.0077.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0020.9850.14 1.08571 0.00 0.0010.18611.13916.9500.9970.00035.0082.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0024.1553.24 1.08925 0.00 0.001

24、1.13912.09318.2561.0040.00035.0087.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0027.3956.06 1.09224 0.00 0.0012.09313.04619.5721.0120.00035.0091.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0030.6958.59 1.09469 0.00 0.0013.04614.00020.8991.0210.00035.0095.29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0033.9960.85 1.09657 0.00 0.0014.00015.00022.2711.0810.000

25、35.0097.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0037.0062.27 1.09789 0.00 0.0015.00016.00023.6891.0920.00035.0089.16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0035.8256.83 1.09860 0.00 0.0016.00017.00025.1221.1050.00035.0085.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0036.4254.68 1.09863 0.00 0.0017.00018.00026.5731.1180.00035.0087.53 0.00 0.00 0.00 0

26、.00 0.0039.1655.82 1.09796 0.00 0.0018.00019.00028.0421.1330.00035.0088.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0041.6756.60 1.09657 0.00 0.0019.00020.00029.5321.1490.00035.0089.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0043.9056.99 1.09442 0.00 0.0020.00021.00031.0441.1670.00035.0088.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0045.8056.98 1.09148

27、0.00 0.0021.00022.00032.5801.1870.00035.0087.83 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0047.3056.54 1.08772 0.00 0.0022.00023.00034.1441.2080.00035.0086.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0048.32 55.66 1.08308 0.00 0.0023.00024.00035.7361.2320.00035.0083.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0048.7954.29 1.07754 0.00 0.0024.00025.00037.36

28、21.2580.00035.0080.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0048.6352.39 1.07102 0.00 0.0025.00026.00039.0231.2870.00035.0075.83 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0047.7549.93 1.06346 0.00 0.0026.00027.00040.7241.3200.00035.0070.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0046.0246.83 1.05479 0.00 0.0027.00028.00042.4711.3560.00035.0064.21 0.00

29、0.00 0.00 0.00 0.0043.3643.03 1.04493 0.00 0.0028.00029.00044.2671.3970.00035.0056.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0039.6038.43 1.03378 0.00 0.0029.00030.00046.1201.4430.00035.0048.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0034.6132.93 1.02121 0.00 0.0030.00030.94447.9821.4100.00035.0031.02 0.00 0.00 0.00 0.0018.6836.9234.

30、54 1.00750 0.00 0.0030.94431.88849.8581.4640.00035.0010.56 0.00 0.00 0.00 0.0018.8822.5120.77 0.99261 0.00 0.00总的下滑力= 955.121(kN) 总的抗滑力= 1471.600(kN) 土体部分下滑力= 955.121(kN) 土体部分抗滑力= 1471.600(kN) 筋带在滑弧切向产生的抗滑力= 0.000(kN) 筋带在滑弧法向产生的抗滑力 = 0.000(kN)4.1.2.2. 三 级边坡稳定性验算 计算简图限制参数: 采纳规范: 通用方法 计算目标: 平安系数计算 滑裂面

31、形态: 圆弧滑动法 不考虑地震 坡面信息 坡面线段数 6 坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数 116.000 8.000 0 2 2.000 0.000 0 314.000 8.000 0 4 2.000 0.000 0 514.000 8.000 0 620.000 0.000 1超载1距离0.010(m)宽20.000(m)荷载(20.00-20.00kPa) 270.00(度) 土层信息 上部土层数 1层号层厚 重度 饱和重度 粘结强度孔隙水压 (m)(kN/m3) (kN/m3)(kpa)力系数 1 24.000 20.000- 0.001- 层号粘聚力 内摩擦角 水下粘聚水下内摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 0.000 35.000- -层号十字板强度增十字板羲 强度增长系 (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值 1 - -