六橫線跨御臨河大橋工程支擋結構計算書

六橫線跨御臨河大橋工程支擋結構計算書【全一冊】工號六橫線跨御臨河大橋工程支擋結構計算書【全一冊】目錄1 工程概況 12 設計依據(jù)及范圍 12.1 設計依據(jù) 12.2 設計采用的規(guī)范 23 設計標準及計算參數(shù) 23.1 設計標準 23.2 巖土體物理力學參數(shù) 24 支擋結構計算 34.1 折背式擋墻計算 3-PAGE11-工程概況快速路六橫線作為重慶市主城區(qū)規(guī)劃“六橫、七縱、一環(huán)、七聯(lián)絡”快速路網(wǎng)的重要組成部分，是主城區(qū)東部槽谷地帶重要的東西向快速通道。本次設計的六橫線跨御臨河大橋為其東側一段，位于兩江新區(qū)龍興工業(yè)園范圍內(nèi)，西起渝江路，跨越御臨河，東至御復路。隨著龍興園區(qū)快速路六橫線周邊企業(yè)的陸續(xù)進駐，如馬達西奇飛機發(fā)動機制造公司、韓華、可附特、平和精加工等企業(yè)意向選址，六橫線的建設將為兩江新區(qū)招商引資提供更好的交通環(huán)境。本次設計包括一條城市快速路，總長度889.276m，主要結構為一座818m的跨河橋梁。設計時速80km/h，橋梁寬39m，橋頭引道寬49m，為雙向8車道。設計依據(jù)及范圍設計依據(jù)（1）我院與建設單位簽訂的設計委托合同；（2）《重慶市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2007-2020年)》(2014年深化)；（3）《重慶市主城區(qū)綜合交通規(guī)劃(2010-2020年)》；（4）《重慶市主城區(qū)綜合交通規(guī)劃評估及優(yōu)化》（2015-2030）；（5）《重慶市主城區(qū)軌道交通總體規(guī)劃》；（6）《兩江新區(qū)總體規(guī)劃（2010-2020）》；（7）《兩江新區(qū)龍盛片區(qū)總體規(guī)劃（2010-2020）》；（8）《兩江新區(qū)龍盛片區(qū)水系及防洪專項規(guī)劃》；（9）《重慶市兩江新區(qū)工業(yè)開發(fā)區(qū)龍盛片區(qū)控制性詳細規(guī)劃方案公示（2016年2月）》；（10）由重慶市規(guī)劃設計院編制的《重慶市快速路六橫線規(guī)劃研究》方案成果2015.01；（11）由中機中聯(lián)工程有限公司編制的《石河立交道路工程》施工圖設計成果；（12）業(yè)主提供的1：500地形圖及部分管網(wǎng)資料；（13）現(xiàn)狀踏勘收集資料；（14）兩江新區(qū)黨工委對《兩江新區(qū)規(guī)劃辦關于六橫線功能定位及規(guī)劃方案專項研究的批復》；（15）《六橫線跨御臨河大橋（K4+009～K4+900）工程地質(zhì)勘察報告》，廣西華藍巖土工程有限公司（16）《兩江新區(qū)工業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)工程項目設計的若干標準》，重慶兩江新區(qū)開發(fā)投資集團有限公司（17）本項目初設批復。設計采用的規(guī)范（1）《工程建設標準強制性條文（城市建設部分）》（2）《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016修訂版）（3）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）（4）《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2008）（5）《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GB50119-2013）（6）《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）（7）《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）（8）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；（9）《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）（2015修訂版）（10）《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》（GB/T50476-2008）設計標準及計算參數(shù)設計標準（1）車行荷載：城市-A級；人群荷載：4.0KN/m2；（2）邊坡安全等級：一、二級；（3）邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)：＞1.35（1.30）；（4）邊坡支護結構重要性系數(shù)：1.1（1.0）；（5）結構設計安全使用年限及設計基準期：50年。巖土體物理力學參數(shù)根據(jù)廣西華藍巖土工程有限公司提供的《六橫線跨御臨河大橋（K4+009～K4+900）工程地質(zhì)勘察報告》，巖土體物理力學計算參數(shù)按下表選?。簬r土體物理力學參數(shù)推薦值一覽表巖性指標素填土粉質(zhì)粘土泥巖砂巖強風化中風化強風化中風化重度(kN/m3)天然20.0*19.5/25.5*/25.0*飽和20.5*19.8/25.6*/25.1*巖石抗壓強度標準值（MPa）天然///7.37/28.47飽和///4.64/21.11地基承載力特征值(KPa)現(xiàn)場荷載試驗確定150*350*2726450*10535承載力基本容許值(KPa)/180*250*500*350*1000*巖體抗拉強度建議值(KPa)///160/787巖（土）體抗剪內(nèi)聚力(KPa)5*(天然)3*(飽和)20.73/16.04/364/1652巖（土）體抗剪內(nèi)摩擦角(°)28*(天然)23*(飽和)11.16/7.69/31.3/32.3土體水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)（MN/m4）8*14*////巖體水平抗力系數(shù)（MN/m3）///60*/360*基底摩擦系數(shù)0.30*0.25*0.35*0.40*0.35*0.45*負摩阻力系數(shù)0.30*/////變形模量MPa///970.97/5265.88彈性模量MPa///1070.56/5620.15泊松比μ///0.36/0.19支擋結構計算折背式擋墻計算取最高7m折背式擋墻進行計算：墻身尺寸:墻身總高:7.000(m)上墻高:2.800(m)墻頂寬:2.000(m)臺寬:0.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.200下墻背坡傾斜坡度:1:-0.100采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.500(m)墻趾臺階h1:0.800(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(shù)：圬工砌體容重:24.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.500墻身砌體容許壓應力:7800.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:430.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:850.000(kPa)材料抗壓極限強度:14.000(MPa)材料抗力分項系數(shù):1.540系數(shù)醩:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:25.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:10535.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.200墻踵值提高系數(shù):1.300平均值提高系數(shù):1.000墻底摩擦系數(shù):0.450地基土類型:巖石地基地基土內(nèi)摩擦角:50.000(度)墻后填土土層數(shù):2土層號層厚容重浮容重內(nèi)摩擦角粘聚力土壓力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)調(diào)整系數(shù)12.80020.00028.0005.0001.00025.00025.00050.0000.0001.000土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數(shù):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)115.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結構重要性系數(shù):1.100荷載組合數(shù):1=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=0.900√2.填土重力分項系數(shù)=1.400√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.400√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為7.261(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=27.432(度)城-A級路基面總寬=15.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛5列布置寬度=2.013(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=2.013(m)分布長度L0=19.817(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.439(m)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.114(度)Ea=28.853(kN)Ex=22.324(kN)Ey=18.279(kN)作用點高度Zy=0.802(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=27.828(度)城-A級路基面總寬=15.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛5列布置寬度=3.947(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00063.819045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00063.819065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.00091.170085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00072.936105.5000.60080.0000.000布置寬度B0=3.947(m)分布長度L0=22.392(m)荷載值SG=1021.743(kN)換算土柱高度h0=0.578(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：28.637(度)Ea=63.514(kN)Ex=62.681(kN)Ey=10.253(kN)作用點高度Zy=1.935(m)墻身截面積=16.999(m2)重量=407.987(kN)衡重臺上填料重(包括超載)=0.003(kN)重心坐標(2.372,-1.866)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.450采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下:基底傾斜角度=5.711(度)Wn=405.965(kN)En=36.849(kN)Wt=40.597(kN)Et=81.744(kN)滑移力=41.147(kN)抗滑力=199.266(kN)滑移驗算滿足:Kc=4.843>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=155.152(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=85.005(kN)抗滑力=222.532(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=2.618>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=1.634(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=2.900(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=5.002(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=2.807(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=1.674(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=216.568(kN-m)抗傾覆力矩=748.395(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.456>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=344.594(kN-m)>0.0(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=442.814(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=531.827(kN-m)基礎底面寬度B=2.627(m)偏心距e=0.112(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=1.201(m)基底壓應力:趾部=211.868踵部=125.258(kPa)最大應力與最小應力之比=211.868/125.258=1.691作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.112<=0.200*2.627=0.525(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=211.868<=12642.001(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=125.258<=13695.499(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=168.563<=10535.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=153.216(kN)上墻墻背處的Ex=22.324(kN)上墻墻背處的Ey=4.465(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=1.146(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.802(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=2.400(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=1.068(m)截面寬度B=2.560(m)偏心距e1=0.212(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.212<=0.250*2.560=0.640(m)截面上壓應力:面坡=92.246背坡=30.942(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=92.246<=7800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-15.917<=850.000(kPa)斜截面剪應力檢算:驗算斜截面與水平面的夾角=24.272(度)斜剪應力驗算滿足:計算值=11.746<=850.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=144.145(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.894 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=2.560(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=158.560<=20817.020(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=158.560<=20817.020(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=16.654(m2)重量=399.706(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.631(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=428.241(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=523.159(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.222(m)截面寬度B=2.640(m)偏心距e1=0.098(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.098<=0.250*2.640=0.660(m)截面上壓應力:面坡=198.482背坡=125.931(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=198.482<=7800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-32.685<=850.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=399.684(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.863 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=2.640(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.976 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=439.653<=20719.109(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=439.653<=20214.438(kN)(七)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為6.200(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=27.432(度)城-A級路基面總寬=15.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛5列布置寬度=2.013(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=2.013(m)分布長度L0=19.817(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.439(m)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.114(度)Ea=28.853(kN)Ex=22.324(kN)Ey=18.279(kN)作用點高度Zy=0.802(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=28.368(度)城-A級路基面總寬=15.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛5列布置寬度=3.568(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7000.25030.0000.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00019.588045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00019.588065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.00027.983085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00022.386105.5000.60080.0000.000布置寬度B0=3.568(m)分布長度L0=21.780(m)荷載值SG=789.544(kN)換算土柱高度h0=0.508(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：29.396(度)Ea=39.800(kN)Ex=39.278(kN)Ey=6.425(kN)作用點高度Zy=1.508(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=14.510(m2)重量=348.248(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.674(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=372.955(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=315.089(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.845(m)截面寬度B=2.220(m)偏心距e1=0.265(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.265<=0.250*2.220=0.555(m)截面上壓應力:面坡=288.396背坡=47.585(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=288.396<=7800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-39.449<=850.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=348.013(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.689 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=2.220(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.966 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=382.814<=13907.722(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=382.814<=13431.265(kN)=================================================各組合最不利結果=================================================(一)滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=199.266(kN),滑移力=41.147(kN)?；乞炈銤M足:Kc=4.843>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=155.152(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=222.532(kN),滑移力=85.005(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=2.618>1.300(二)傾覆驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗傾覆力矩=748.395(kN-M),傾覆力矩=216.568(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=3.456>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=344.594(kN-m)>0.0(三)地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.112<=0.200*2.627=0.525(m