長江大橋錨碇基坑邊坡支護設計計算書內(nèi)容

郭家沱長江大橋

錨碇基坑邊坡支護

施工圖設計

結構計算書

項目編號：ZG133041工程規(guī)模：大型

計算內(nèi)容：錨碇基坑邊坡支護結構

公司法人：楊進也在

技術負責人：蔣中貴蕭少

分項負責人:王其洪職稱：高級工程師

審查：王其洪職稱：高級工程師

專業(yè)負責：吳文平職稱：高級工程師

校核：吳文平職稱：高級工程師

設計人：劉敏職稱：工程師

林同桂國際工程咨詢(中國)有限公司

T.Y.LinInternationalEngineeringConsulting(China)Co.,Ltd

設計證書號：AW150001482市政甲級

2017年04月

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

目錄

1工程概況.............................................................1

2設計依據(jù)與技術標準、規(guī)范.............................................2

2.1設計依據(jù)........................................................2

2.2技術標準、規(guī)范..................................................3

3工程地質概況.........................................................3

3.1水文............................................................3

3.2地形與地貌......................................................4

3.3地質構造........................................................4

3.4地層巖性........................................................6

3.4.1第四系全新統(tǒng)（Q。-------------------------------------------6

3.4.2侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組02S）----------------------------------------6

3.5水文地質條件....................................................7

3.5.1第四系松散層孔隙水-----------------------------------------7

3.5.2碎屑巖類孔隙裂隙水-----------------------------------------7

3.6地震與地震效應評價..............................................7

3.7不良地質作用與特殊地質條件......................................8

3.8巖土物理力學參數(shù)................................................8

4錨碇基坑邊坡分段地質評價.............................................9

4.1北錨碇基坑邊坡..................................................9

4.1.1南東側基坑邊坡---------------------------------------------9

4.1.2南西側基坑邊坡--------------------------------------------10

4.1.3北西側基坑邊坡--------------------------------------------11

4.1.4北東側基坑邊坡--------------------------------------------11

4.2南錨碇基坑邊坡..................................................12

4.2.1南東側基坑邊坡--------------------------------------------12

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

4.2.2南西側基坑邊坡--------------------------------------------13

4.2.3北西側基坑邊坡--------------------------------------------13

4.2.4北東側基坑邊坡--------------------------------------------14

5錨碇基坑邊坡支護結構分段驗算........................................15

5.1北錨碇基坑邊坡.................................................15

5.1.1南東側基坑邊坡--------------------------------------------15

5.1.2南西側基坑邊坡--------------------------------------------47

5.1.3北西側基坑邊坡--------------------------------------------47

5.1.4北東側基坑邊坡一板肋式錨桿擋墻----------------------------82

5.1.5北東側基坑邊坡一預應力錨索框架梁--------------------------86

5.2南錨碇基坑邊坡.................................................88

5.2.1南東側基坑邊坡--------------------------------------------88

5.2.2南西側基坑邊坡一預應力錨索框架梁-------------------------110

5.2.3北西側基坑邊坡-------------------------------------------113

5.2.4北東側基坑邊坡-------------------------------------------134

6結論...............................................................138

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

1工程概況

郭家沱長江大橋工程起于兩江新區(qū)郭家沱周家村，向南于郭家沱跨長江至南岸區(qū)峽口

鎮(zhèn)，經(jīng)長嶺崗西側上跨既有三橫線蘭草溪大橋至重慶南岸山城油漆廠東側止，主線全長

6.2km,其中長江大橋一座（雙向八車道），長1.3km,北引道長2.7km（含花紅灣立交與

北橋頭立交）；南引道長2.2km（含峽口立交）。主橋采用主跨為720m的單孔懸吊雙塔

三跨連續(xù)鋼桁梁懸索橋，鋼桁梁布置為（75+720+75）m,邊跨采用預應力混凝土連續(xù)箱梁,

橋梁總長1214m。

圖1T工程總體設計平面縮圖

本次設計郭家沱長江大橋采用重力式錨碇。北錨設計里程樁號位于K2+745.009,前趾

點里程樁號K2+753.009,后趾點里程樁號K2+689.209；錨碇全長63.8m,基礎橫橋向寬

62m,順橋向總長54m；南錨設計里程樁號位于K3+959.009,前趾點里程樁號K3+950.009,

后趾點里程樁號K4+005.009,錨碇全長64.8m,基礎橫橋向寬62m,順橋向總長55m。

北錨碇基坑范圍整體地勢呈現(xiàn)北東側高、西南側低的趨勢，地表最高點高程約263.000,

最低點高程約226.000m。基坑設計底標高為197.124,最大基坑邊坡高度約55.0m。北錨

碇區(qū)位于丘陵斜坡，地形坡度一般25°?35°,上覆土層為第四系人工填土或粉質粘土，厚

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

度0?2.0m。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂質泥巖和砂巖。詳細情況各段邊坡評價。

南錨碇基坑范圍整體地勢呈現(xiàn)南東側高、北西側低的趨勢，地表最高點高程約284.000,

最低點高程約217.000m?；釉O計底標高為193.271,最大基坑邊坡高度約55.0m。南錨

碇區(qū)位于丘陵斜坡，地形坡度一般22°?30°,上覆土層為第四系全新統(tǒng)殘坡積粉質粘土，

厚度。?2.0m。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂質泥巖夾薄層砂巖。詳細情況各段邊坡評

價。

2設計依據(jù)與技術標準、規(guī)范

2.1設計依據(jù)

1《重慶郭家沱長江大橋工程設計合同》；

2《重慶市城市總體規(guī)劃（2007-2020年》（2011年修訂）；

3《重慶市主城區(qū)綜合交通規(guī)劃（2003-2020年）》；

4《重慶郭家沱長江大橋工程工程可行性研究報告》；

5《重慶郭家沱長江大橋通航安全影響論證報告》（重慶西科水運工程咨詢中心）；

6《重慶郭家沱長江大橋工程防護評價報告》（重慶西科水運咨詢中心）；

7《重慶郭家沱長江大橋工程環(huán)境影響報告》（招商局重慶交通科研設計院有限公

司）；

8《重慶郭家沱長江大橋工程建設場地地震安全性評價報告》（重慶市地震工程研

究所）；

9《重慶郭家沱長江大橋工程建設場地地質環(huán)境影響評估報告》（重慶市勘測院）；

10國家發(fā)展改革委《關于重慶郭家沱長江大橋項目建議書的批復》（發(fā)改投資

[2015]867號）；

11重慶市城鄉(xiāng)建設委員會《關于郭家沱長江大橋軌道交通設計有關問題會議紀要》

（第17#）；

12重慶市軌道交通（集團）有限公司《關于提供軌道8號線郭家沱長江大橋技術要

求的函》；

13《重慶郭家沱長江大橋工程詳細勘察報告》（重慶市勘測院）；

14橋位區(qū)域1：500地形圖（重慶市勘測院）；

15《郭家沱長江大橋工程高邊坡方案專項設計專家論證意見》（2016.07）

2

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

2.2技術標準、規(guī)范

1《公路路基設計規(guī)范》(JTGD30-2004)

2《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB50330-2013)；

3《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010,2015版)；

4《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)；

5《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)；

6《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)

7《建筑基樁檢測技術規(guī)范》(JGJ106-2014)

8《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010,2015版)

9《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)

10《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)

11《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTGD63—2007)

12《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》(GB50086-2015)；

13《巖土錨桿(索)技術規(guī)程》(CECS22-2005)；

14《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)。

3工程地質概況

3.1水文

長江是重慶市主城區(qū)的過境河流，在大橋擬建區(qū)由北西向南東發(fā)育，河面寬300?

850m,該河段長江水位在枯、洪期水位及流量差異懸殊。長江常年洪水位一般為178.00-

179.00m、汛期最大流量86200m3/s(1981年7月)。

2009年三峽水庫完全投入使用后，三峽大壩壩頂高程185m(吳淞高程)，正常蓄水位

175m(吳淞高程)，防洪限制水位145m(吳淞高程)，枯水季低水位155m(吳淞高程)。

水庫調度運行方式為：每年5月末至6月初，壩前水位降至汛期防洪限制水位145m(吳

淞高程)；汛期6-9月，水庫一般維持此低水位運行，遇大洪水時期根據(jù)下游情況，水庫排

洪蓄水，庫水位抬高，洪峰過后，仍降到145m(吳淞高程)運行；汛末10月，水庫充水,

水位逐步升高到175m(吳淞高程)；11月到次年4月，水庫盡量維持在高水位。

郭家沱長江大橋處各頻率洪水位由1996年市防洪指揮部邀請國家防汛辦，長江流域

3

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

委員會和市有關部門的專家，對“重慶市城市防洪規(guī)劃”進行了評審，所提供的重慶各斷

面處、各頻率水位表3-1（瞬時值，表中水位為黃海高程）。峽口各頻率洪水水位如下表：

表3-1成庫后長江峽口斷面頻率水位

頻率1%2%5%10%20%

對應重現(xiàn)期（年）1005020105

水位（m）190.4188.8186.6184.6182.2

據(jù)長江上游水文局資料，三峽水庫建成后，庫區(qū)洪水期將低水位運行，一般保持在145m

左右，因此，重慶郭家沱長江大橋所在河段在三峽水庫建成后一般仍接近天然河道特征，

河道基本維持現(xiàn)狀。

3.2地形與地貌

重慶郭家沱長江大橋擬建區(qū)地貌屬堆積?侵蝕河谷地貌。河谷橫斷面呈開闊的“U”

形，具壯年期河谷地貌特征，兩岸發(fā)育階地與河漫灘等地形，河谷地貌單元內(nèi)，

漫灘狹窄，階地地勢平坦，受后期剝蝕影響，分布不連續(xù)。河谷寬約570?600m,地面高

程160?180m；河床寬緩，地形坡角約0?3°；兩岸漫灘狹窄、平緩，地形坡角3?5°。

北錨碇范圍為長江古侵蝕岸坡，坡頂高程約260m,坡腳高程198m左右，高差62m。

基巖零星出露，斜坡呈折線形，宏觀坡角25。?30。。

南錨碇屬古長江侵蝕岸坡，坡面形態(tài)上陡下緩呈折線，宏觀坡度角25。?35。。地面高

程196?270m,高差約74m□

3.3地質構造

據(jù)地勘報告，工程區(qū)位于川東南弧形構造帶，華蔡山帚狀褶皺束東南部的次一級構造,

構造骨架形成于燕山期晚期褶皺運動。地質構造隸屬銅鑼峽背斜南東翼（見構造綱要圖

3-1）o構造線呈北北東走向，構造形態(tài)向北逐漸收斂向南撒開，因而兩翼寬緩，受應力

作用相對微弱，場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層通過。

巖層走向與橋梁線路走向小角度斜交，沿線無區(qū)域性斷層通過。巖層傾向130°?

140°,傾角一般為50°~60°,其中北岸優(yōu)勢產(chǎn)狀為135°<60°,南岸優(yōu)勢產(chǎn)狀135°

4

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

<50°o巖體內(nèi)部層面結合差，貫通性好，為硬性結構面；巖性分界處的層面，微張2?3mm,

分界處泥質巖稍破碎，為軟弱結構面。實測兩岸巖層裂隙情況如下：

北岸主要發(fā)育兩組構造裂隙：①J1組傾向210°?230°,傾角70?80°,裂隙面閉

合，無充填物，裂隙間距2?3m；結合一般，貫通性一般，為硬性結構面。②J2組傾向290°?

310°,傾角35?45°,裂縫寬2?5mm,粘性土充填，裂隙間距一般3?5m；結合差，貫通

性較好，為硬性結構面。

南岸發(fā)育兩組構造裂隙：③J3組傾向230。?250°,傾角60°?70°,裂隙面閉合,

無充填物，裂隙間距1?2m；結合一般，為硬性結構面。④J4組傾向300°-310°,傾角

40°?50°,間距2?4m,結合差，為硬性結構面。

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圖2”構造綱要圖

比例尺0一2°"」

圖3-1地質構造綱要圖

5

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

3.4地層巖性

據(jù)地勘報告，工程區(qū)出露的巖層為一套強氧化環(huán)境下的河湖相碎屑巖沉積建造。由多

層砂巖一一砂質泥巖不等厚的正向沉積韻律層組成。以紫紅色、暗紫紅色泥巖、粉砂質鈣

質泥巖和、黃灰色、灰色薄至厚層狀細粒長石砂巖。出露的地層由上而下依次可分為第四系

全新統(tǒng)填土層9戶）、沖積層94嘰粉質粘土Qd+dl）和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（場）沉積巖層。

各層巖土特征分述如下：

3.4.1第四系全新統(tǒng)@）

1）人工填土（Q/i）：灰褐色、雜色，主要分布于兩岸房屋區(qū)一帶，成分較復雜，以

雜填土為主，主要以粘性土夾泥巖、砂巖塊碎石組成，局部砂土和磚碎塊垃圾等雜質含量

較高；塊碎石粒徑20?500mm不等，含量一般45%?55%,結構稍密為主，稍濕，填埋一

般大于5年，局部可達20年，人工拋填為主，厚度差異較大，厚度0?16.90m不等。

2）粉質粘土（Q4.+di）：紫褐色、黃褐色，可塑狀。由粘土礦物組成，含少量巖石碎

屑，稍有光滑，搖震反應無，干強度中等。一般厚度0?3m,在丘頂及斜坡處較薄，沖溝

谷地處厚度較大。

3）沖積層（QW）。分布于河漫灘和長江I級階地，沉積物為粉土、卵石。

A粉土：主要分布于長江南岸，沖積成因，灰色，稍濕?濕潤，稍密，無光澤，干強

度較低搖震反應中等，含少量有機質及粉細砂，局部砂粒含量稍高。厚度一般0?3m。

B卵石：卵石含量一般50?60%,卵石粒徑30?500mm,磨圓度較好，分選性一般,

結構稍密為主，稍濕。卵石的母巖成分以變質巖、沉積巖為主，卵石間被粉砂和粘性土充

填，稍密；卵石層中夾漂石，磨圓度中等，分選好，漂石粒徑一般200?400mm。卵石層厚

度0?16.80m不等。

3.4.2侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組CLs）

砂質泥巖：紫色，紫紅色，粉砂泥質結構，厚層狀構造。表層強風化帶厚度約1.00-

2.00m。屬軟巖，巖體基本質量等級為IV級。土、石可挖性類別為軟石，土石等級IV。

砂巖：灰色，青灰色，細粒結構，中厚層狀構造，泥鈣質膠結。主要礦物成分有：石

英、長石。成厚層狀分布于基巖上部。屬較硬巖，巖體基本質量等級為III級。土、石可挖

性類別為次堅石，土石等級為V級。

場地內(nèi)基巖強風化帶厚度040?1.80m,基巖強風化帶巖體破碎，風化裂隙發(fā)育，巖

6

郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

質軟，巖體基本質量等級為V級。

3.5水文地質條件

重慶郭家沱長江大橋擬建區(qū)出露巖層為河湖相沉積巖，以泥質巖為主，水文地質條件

簡單。按含水介質和儲水形式大橋擬建區(qū)地下水可分為兩種類型：基巖裂隙水和松散巖類

孔隙水。區(qū)內(nèi)地下水的補給、逕流、排泄條件受長江及地形條件制約，根據(jù)地下水的動力

特征，可劃分為河谷斜坡逕流區(qū)和河漫灘逕流排泄區(qū)兩個水文地質單元。河谷斜坡逕流區(qū)

含水巖由泥巖中的砂巖夾層組成，含水層受相對隔水的泥巖限制,砂巖含水層中地下水的

補給條件受限于圍巖，不利于地下水賦存和接受補給，該區(qū)地下水量有限。

河漫灘逕流排泄區(qū)地下水位埋深淺，地下水的補給、逕流、排泄有一定的規(guī)律，除少

量地下水補給來源于斜坡地段的入滲水外，地下水的補給、逕流、排泄條件主要受長江漲

落制約，該區(qū)地下水與長江江水具互助關系，水量相對豐富，水質也受江水影響。

3.5.1第四系松散層孔隙水

第四系松散層孔隙水：主要分布在長江北岸的卵石層中，地下水的補給、逕流、排

泄主要受長江江水的影響：在枯水期，場地地下水位高于江水位，長江水接受地下水補給;

在豐水期，長江水位高于地下水位，地下水接受江水補給。因此，地下水水量及水位受江

水漲落的影響顯著。

3.5.2碎屑巖類孔隙裂隙水

基巖裂隙水：包括基巖風化帶網(wǎng)狀裂隙水和碎屑巖類孔隙構造裂隙水。風化帶網(wǎng)狀

裂隙水分布在淺表層基巖強風化帶中，為局部上層滯水或小區(qū)域潛水，水量小，具有分布

廣、埋藏淺、逕流途徑短等特點，各含水層自成補給、徑流、排泄系統(tǒng)。碎屑巖類孔隙構

造裂隙水以層間裂隙水或脈狀裂隙水形式儲存，水量大小與裂隙延伸性與裂隙寬度等因素

密切相關，水量變化大，動態(tài)不穩(wěn)定，分布不連續(xù)，無統(tǒng)一水位。

大橋南北錨碇區(qū)地勢高、坡度陡，地下水排泄通道好，賦存地下水總體貧乏；正橋引

橋位于階地上，地下水埋藏深，主要為孔隙水形成的局部潛水，洪水期易形成統(tǒng)一的潛水

面；正橋主塔位于河漫灘，地下水發(fā)育，直接受江水補給，水位隨江水漲跌而變化。

3.6地震與地震效應評價

根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（1/400萬）［GB18306-2001］之圖A1及《中國地

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郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》(1/400萬)[GB18306-2001]之圖B1,場地抗震設防烈度為6

度，場地設計基本地震動峰值加速度0.05g,設計地震分組為第一組。

根據(jù)剪切波速測試成果(見5.5.2節(jié))，郭家沱長江大橋場地內(nèi)人工填土剪切波速

151?177m/s,為中軟土;粉質粘土剪切波速162?178m/s,為中軟土;卵石土剪切波速176-214m/s,

為中軟土；場地內(nèi)基巖剪切波速大于500m/s。橋址區(qū)上覆土層0?22.90m,場地屬n類場地,

為建筑抗震一般地段，地震動反應譜特征周期為0.35s。建議橋梁按《公路橋梁抗震設計細

則》(JTG/TB02-01-2008)進行抗震設防。

根據(jù)本次勘察，場地內(nèi)無滑坡、崩塌等不良地質現(xiàn)象，場地內(nèi)主要為素填土、粉質粘

土、卵石土；不存在粉土液化、震陷等巖土地震穩(wěn)定性問題，巖土地震穩(wěn)定。

3.7不良地質作用與特殊地質條件

大橋場地及周邊范圍內(nèi)巖土層序正常，未見斷層通過，未發(fā)現(xiàn)滑坡、危巖、崩塌、泥

石流等不良地質現(xiàn)象。場地內(nèi)分布的特殊性巖土主要有雜填土、沖填土和風化巖。

雜填土：主要分布于兩岸所在房屋區(qū)內(nèi)，主要有粘性土、砂泥巖碎塊石、磚碎塊和細

粉砂等組成，局部夾少許垃圾，粗顆粒粒徑大小不均，級配較差，不連續(xù)(且土體內(nèi)存在大

塊石架空現(xiàn)象)，一般厚度2?15m,結構稍密。

沖填土：主要包含南岸粉土層、粉土夾卵石土層和北岸的卵石土層。粉土由沖積而成,

稍濕?濕潤，稍密，無光澤，干強度低，搖震反映中等，局部砂粒含量稍高，厚度一般。?3m。

卵石土磨圓度較好，分選性一般，結構以稍密為主，稍濕，卵石間多被粉砂和粘性土、粉

土充填，北岸卵石土層中夾漂石，漂石粒徑200?1200mm。

場地內(nèi)雜填土、沖填土和風化巖由于分布于地表附近，厚度較小，沉降量有限，對場

地穩(wěn)定性影響較小。

3.8巖土物理力學參數(shù)

據(jù)地勘報告，基坑邊坡設計采用巖土物理力學參數(shù)如下表所示：

表3-2巖土物理力學參數(shù)建議值表

巖土名稱粉質砂巖砂質泥巖

卵石上裂隙面巖層面

參數(shù)mt粘土強風化中等風化強風化中等風化

重度(kN/n?)19.5*19.020.024.0*24.824.0*25.60

天然抗壓強度(MPa)3515.1

飽和抗壓強度(MPa)259.4

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郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

巖土名稱粉質砂巖砂質泥巖

蓼恥耐土裂隙面巖層面

參數(shù)粗1強風化中等風化強風化中等風化

400*2500300*800

都iHftkPa)120*130*87503290

內(nèi)摩擦角0(°)綜合11綜合30*4229*3120*16*

內(nèi)聚力c(kPa)28*2130*150*177080*18950*25*

巖石與錨固體極限粘結強度

1000*450*

標準值(ka)

彈性模量(MPa)41881629

變形模量(MPa)34861258

泊松比H0.45*0.40*0.120.45*0.37

彈性反力系數(shù)(MPa/m)100*150*500*100*300*

巖體水平抗力系數(shù)(MN/n?)280*45*

水平抗力的比例系數(shù)m和

10*10*10*15*15*

mo(MPa/m2)

抗拉強度(kPa)560164

0.25*0.20*0.25*0.35*0.55*0.30*0.40*

擋墻基底摩擦系數(shù)0.250.250.25*0.300.500.300.40

巖石地基豎向地基系數(shù)

(MN/m3)2030020150

樁的極限側阻力標準值qik

s222022*150150

(kPa)

臨時邊坡允許值1：1.501：1.501：1.501：1.251：0.301：1.251：0.50

注：帶“*”的參數(shù)為經(jīng)驗值。

4錨碇基坑邊坡分段地質評價

4.1北錨碇基坑邊坡

北錨碇區(qū)位于丘陵斜坡，地形坡度一般25°?35°,上覆土層為第四系人工填土或粉質

粘土，厚度0?2.0m。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂質泥巖和砂巖，砂質泥巖巖體完整

性指數(shù)0.70?0.77,為較完整?完整，巖體單軸飽和抗壓強度為7.4MPa,為軟巖，巖體基本

質量等級為IV級。砂巖完整性指數(shù)0.70?0.77,為較完整?完整，巖體單軸飽和抗壓強度為

23.3MPa,為較軟巖，巖體基本質量等級為IV級?，F(xiàn)根據(jù)坡向對各段邊坡評價如下：

4.1.1南東側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高37?42m,坡長約55m,坡向321°,為巖質邊坡，根

據(jù)結構面赤平投影圖分析(圖4-1)。下部巖質邊坡層面傾向坡內(nèi)，J1與邊坡大角度斜交，

層面和J1對邊坡穩(wěn)定性影響小，但J2傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面,

邊坡巖體易沿J2產(chǎn)生滑塌。

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根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為IV類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取47。，邊坡巖

體破裂角40。。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

結構面赤平投影分析圖

赤平投影圖

北裂隙交線的產(chǎn)狀

相交的裂隙交線傾向傾角

層面、J1A0156°58。

層面、J2B0220°8°

JI、J2C0297"40°

西-?

圖示層面產(chǎn)伏：135。Z6O0,邊坡傾向321°

y圖示裂隙產(chǎn)伏：

J1：220°Z75°、J2：300°Z40°

圖4-1南東側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.1.2南西側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高27?35m,坡長約62m,坡向51。，為巖質邊坡，根據(jù)

結構面赤平投影圖分析（圖4-2）。層面和J2與邊坡大角度斜交，J1傾向坡內(nèi)，層面、J1

和J2對邊坡穩(wěn)定性影響小。邊坡無外傾結構面，邊坡的穩(wěn)定性受巖體自身強度控制。

邊坡的巖體類型為01類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取55。，邊坡巖體破裂角61。

（45。+夕/2）。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

結構面赤平投影分析圖

赤平投影圖

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圖4-2南西側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.1.3北西側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高40?55m,坡長約55.0m,坡向141°,為巖質邊坡，

根據(jù)結構面赤平投影圖分析（圖4-3）。J2傾向坡內(nèi)，J1與邊坡大角度斜交，J2和J1對邊

坡穩(wěn)定性影響小，但層面傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面，邊坡穩(wěn)定性

受層面控制，邊坡巖體易沿層面產(chǎn)生滑塌。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為N類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取47。，邊坡巖

體破裂角60。。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

結構面赤平投影分析圖

赤平投影圖

圖4-3北西側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.1.4北東側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高42?53m,坡長約62.0m,坡向231°,為巖質邊坡，

根據(jù)結構面赤平投影圖分析（圖621-4）。層面與J2都與邊坡大角度斜交，層面與J2都對

邊坡穩(wěn)定性影響小，但J1結構面傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面，邊坡

穩(wěn)定性受J1控制，邊坡巖體易沿J1結構面產(chǎn)生滑塌。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為III類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取55。，邊坡巖

體破裂角61。（45。+9/2）。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

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圖4-4北東側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.2南錨碇基坑邊坡

錨碇區(qū)位于丘陵斜坡，地形坡度一般22°?30°,上覆土層為第四系全新統(tǒng)殘坡積粉質

粘土，厚度0?2.0m。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂質泥巖夾薄層砂巖，砂質泥巖巖體

完整性指數(shù)0.71?0.79,為較完整?完整，巖體單軸飽和抗壓強度為lO.IMPa,為軟巖，巖

體基本質量等級為IV級。現(xiàn)根據(jù)坡向對各段邊坡評價如下：

4.2.1南東側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高60?77m,坡長約55.0m,坡向322°,為巖質邊坡，

根據(jù)結構面赤平投影圖分析（圖4-5）,下部巖質邊坡層面傾向坡內(nèi)，J3與邊坡大角度斜交,

層面和J3對邊坡穩(wěn)定性影響小，但J4傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面,

邊坡巖體易沿J4產(chǎn)生滑塌。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為IV類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取47。，邊坡巖

體破裂角45。。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

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圖4-5南東側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.2.2南西側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高27?37m,坡長約62m,坡向52°,為巖質邊坡，根據(jù)

結構面赤平投影圖分析（圖4-6）。層面和J4與邊坡大角度斜交，J3傾向坡內(nèi)，層面、J3

和J4對邊坡穩(wěn)定性影響小。邊坡無外傾結構面，邊坡的穩(wěn)定性受巖體自身強度控制。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為m類。邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取55°,邊坡巖

體破裂角61。（45。+夕/2）。該邊坡高度大，屬超限高邊坡。

圖4-6南西側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.2.3北西側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高16?21m,坡長約62.0m,坡向142°,為巖質邊坡,

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根據(jù)結構面赤平投影圖分析（圖4-7）。J4傾向坡內(nèi)，J3與邊坡大角度斜交，J4和J3對邊

坡穩(wěn)定性影響小，但層面傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面，邊坡穩(wěn)定性

受層面控制，邊坡巖體易沿層面產(chǎn)生滑塌。邊坡開挖后應進行有效的支護。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為IV類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取47。，邊坡巖

體破裂角50。。該邊坡高度較大，屬于高邊坡。

結構面赤平投影分析圖圖6.3.6-3

赤平投影圖

北裂隙交線的產(chǎn)狀

相交的裂隙

層面、J3

層面、J4

圖示層面產(chǎn)狀：135°Z50°,邊坡傾向142°

圖示裂隙產(chǎn)狀：

J3：240°Z65°、J4：305°Z45°

圖4-7北西側基坑邊坡赤平極射投影圖

4.2.4北東側基坑邊坡

按設計標高施工后，該段邊坡高4?15m,坡長約55.0m,坡向232°,為巖質邊坡，根

據(jù)結構面赤平投影圖分析（圖4-8）,層面與J4都與邊坡大角度斜交，層面與J4都對邊坡

穩(wěn)定性影響小，但J3結構面傾向坡外與邊坡小角度斜交，為邊坡的外傾結構面，邊坡穩(wěn)定

性受J3控制，邊坡巖體易沿J3結構面產(chǎn)生滑塌。

根據(jù)地勘報告，邊坡的巖體類型為IV類，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角建議取47。，邊坡巖

體破裂角61。（45。+夕/2）。該邊坡高度較小，不屬于高邊坡。

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圖4-8北東側基坑邊坡赤平極射投影圖

5錨碇基坑邊坡支護結構分段驗算

5.1北錨碇基坑邊坡

本次主要針對南東側錨拉樁進行計算，巖土側壓力分別按外傾結構與庫倫士壓力計算

取大值。

5.1.1南東側基坑邊坡

1、Z1錨拉樁計算

按外傾結構面計算土壓力時，采用滑坡推力的隱式解法(GB50330-2013,附錄A),

計算所得剩余下滑力見下表。另外，采用理正程序計算庫倫土壓力。

表5-1南東側基坑邊坡側向巖土壓力(按外傾結構計算，適用于Z1)

工

輸入?yún)?shù)求解方法

況

滑塊飽滑面

滑塊天然水容重滑面內(nèi)

和容重黏聚安全

正容重附摩察角

/sat力C系數(shù)

7(kN/m3)(kN/m3)p(°)隱式求解

常(kN/m3)(kPa)

25.6028.009.8050.0020.001.25

傳

條

遞

塊條塊頂部條塊總條塊滑滑面滑塊重下滑力抗滑力累計下累計抗剩余下

系

編荷載面積面長度傾角力wFT滑力尸滑力T滑力廣

數(shù)

號C(kN/m)V(m;)/(m')?(°)(kN/m)(kN/m)(kN/m)(kN/m)(kN/m)(kN/m)

W

BI28078.861840.002324.421494.111548.091494.111548.090.53255.64

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郭家沱長江大橋錨碇基坑支護工程結構計算書

作用在錨拉樁上的水平推力為：255.64xcos4()o=195.83kN/m；

錨索計算如下表：

抗滑動樁驗算

計算項目：Z1

原始條件:

墻身尺寸：

樁總長:21.000(m)

嵌入深度:9.420(m)

截面形狀：圓樁

樁徑：1.000(m)

樁間距：3.000(m)

嵌入段土層數(shù)：1

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樁底支承條件：錢接

計算方法：K法

土層序號土層厚(m)重度(kN/m3)內(nèi)摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被動土

壓力調整系數(shù)

150.00025.60055.00400.0045.0001.000

樁前滑動土層厚：0.000(m)

錨桿(索)參數(shù):

錨桿道數(shù)：2

錨桿號錨桿類型豎向間距水平剛度入射角錨固體水平預加筋漿強度

(m)(MN/m)(度)直徑(mm)力(kN)fb(kPa)

1錨索2.0008.7720.00150150.002100.00

2錨索3.50