高边坡计算书.docx

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高边坡计算书

1工程概况

本次工程主要针对xxxxx路二级公路进行改扩建。

利用现状二级公路xx路进行扩建,旧二级公路xx路线形指标良好，道路改造段共设六段平曲线，最小平曲线半径500m，最大纵坡4%，路面宽度为12m，路面结构为水泥混凝土路面加罩沥青层，路面结构良好，局部出现少量横向裂缝。

现状边坡为临时边坡，边坡稳定。

沿线道路存在现状管涵14座，且挖方段处设置有排水边沟。

道路K1+293-K1+380段右侧新建沿江高速路管理用房,道路沿线周边零星分布民居建筑。

本次设计道路全长4148.937m，其中：

xx路为主干道，设计速度50Km/h，双向六车道，近期实施标准路幅宽度36m，，远期标准横断面44m，全长2450m；xx路连接道为次干道，设计速度40Km/h，标准路幅宽度26m,全长1698.937m。

远期设计方案xx路下穿黄金大道，形成简易菱形立交，近期xx路与黄金大道平交；xx路连接道远期主线下穿规划道路六，两侧设置辅道与规划道路六平交。

本次施工图实施范围为xx路改扩建工程近期方案。

根据渝建发[2010]166号“关于进一步加强全市高切坡、深基坑和高填方项目勘察设计管理的意见”，本次设计的xx路挖方边坡高度大于15m的段落长度为568m，面积为21506m2，挖方最高为27.75m。

填方边坡高度大于8m的段落长度为737m，面积为20170m2，填方最高为15m；其中填方边坡高度大于12m的段落长度为300m，面积为8772m2。

本册计算书为边坡稳定验算计算书，计算软件为理正岩土5.1。

2设计依据及采用的技术标准、规范

2.1设计依据

2.1.1与业主单位签订的合同

2.1.2重庆市城市总体规划（2007-2020年）

2.1.3重庆市主城区木洞麻柳功能区C标准分区（木洞片区部分）控制性详细规划

2.1.4《重庆麻柳沿江开发区xx路扩建工程初步设计》B版

【林同棪国际（重庆）工程咨询有限公司2013.10】

2.1.5关于xx路扩建工程设计事宜的函（麻柳开发区函[2014]81号）

【重庆麻柳沿江开发投资有限公司2014.05】

2.1.6《重庆麻柳沿江开发区xx路扩建工程一阶段详勘报告》

【重庆607勘察实业总公司2013.11】

【审查机构：

重庆市涪陵区建筑勘察设计质量审查中心2014.04】

2.1.7xx路扩建工程初步设计专家审查意见

【重庆市城建建设委员会2014.4】

2.1.8重庆麻柳沿江开发区xx路扩建工程高边坡支护方案设计安全专项论证意见

【重庆麻柳沿江开发投资有限公司2014.03】

2.1.91：

500地形图

2.1.10甲方提供其他相关资料

2.2设计采用的技术标准、规范

国家规范

《道路工程制图标准》（GBJ50162-92）

《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）

《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

《城市道路交叉口规划规范》（GB50647－2011）

《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）

《无障碍设计规范》（GB50763-2012）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:

2005）

住建部规范

《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）

《城市道路路线设计规范》（CJJ193-2012）

《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）

《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003J256-2003）

《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）

交通部规范（参考使用）

《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）

《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）

《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）

《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）

《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）

《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）

《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40—2011）

《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/tF30—2014）

地方规范

《城市道路交通规划及路线设计规范》（DBJ50-064-2007）

《城镇道路路基设计规范》（DBJ50-145-2012）

《重庆市钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术规程》（DB50／5027-2004）

《城市道路工程施工质量验收规范》（DBJ50-078-2008）

《建筑边坡工程施工质量验收规范》DBJ/T50-100-2010

3参数取值

3.1土层物理力学参数确定

（1）素填土

根据地区经验：

现状填土不提供承载力。

填土天然重度18.50kN/m3（经验值），天然状态综合内摩擦角30°，摩擦系数取0.20（经验值），天然状态下内聚力0kPa（经验值）；填土饱和状态下重度：

19.50KN/m3（经验值），粘聚力C：

0Kpa（经验值），内摩擦角φ：

25°（经验值）。

（2）粉质粘土

根据地区经验及同类型地层类比后综合确定，建议可塑粉质粘土地基容许承载力取经验值150kPa（经验值），基底摩擦系数取0.25（经验值）。

其鱼塘、冲沟等区域表层粉质粘土呈流塑状~软塑状，其地基容许承载力取经验值60kPa（经验值），基底摩擦系数取0.20（经验值）。

（3）卵石土

该层主要分布冲沟地段，且个别钻孔出现，其均匀性较差，对该层仅个别钻孔出现且分布不均匀则未作相关测试。

根据相关规范和地方经验卵石土地基容许承载力取100~200kpa（提供范围值则是因为该层均匀性差，砂土、粉土、粉质粘土充填较多地段则按较低值取值，卵石含量较高地段按较高值考虑）。

推荐其设计采用地基容许承载力取180kpa（经验值）。

3.2岩石力学参数确定

（1）强风化基岩：

因厚度小，力学性能差，未取岩样作测试工作，仅提供经验值，即强风化泥岩地基承载力容许值取300kPa。

强风化砂岩地基承载力容许值取400kPa。

（2）中等风化基岩

岩体参数指标建议值

建议

参数

道路

名称

岩性

天然

重度（kN/m3）

frk

基底摩擦系数

抗拉

强度

MPa

Φ

（°）

C

（MPa）

变形

模量（MPa）

弹性

模量（MPa）

泊松比（μ）

容许承载力fa0

（KPa）

Ra

（MPa）

Rb

（MPa）

重庆麻柳沿江开发区xx路扩建工程

中等风化泥岩

27.30

8.12

5.40

0.40*

0.048

29.688

0.789

1400*

1500*

0.30*

900

中等风化砂岩

26.80

30.25

22.65

0.50*

0.276

31.888

3.408

2400*

2500*

0.15*

2000

注：

Ra－岩石天然单轴抗压强度;Rb－岩石饱和单轴抗压强度;[fa0]－地基土的容许承载力。

岩体抗拉强度按0.15折减，岩体内摩擦角标准值以岩石内摩擦角标准值按0.80折减，岩体内聚力标准值以岩石内聚力标准值按0.30折减，岩体变形模量标准值以岩石变形模量标准值按0.7折减确定。

表中数据为折减后的数据。

4设计技术标准和主要参数

4.1荷载等级

汽车荷载：

城-A级；

人群荷载：

3.5KN/m2；

4.2安全等级

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）及《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004），本次设计的高边坡安全等级取为二级。

5挖方边坡稳定性计算分析

5.1里程桩号K0+970～K0+996路堑段

（1）地质评价（摘自地勘）

该段长度为220m，道路前进方向由西至东；该段现状地形起伏较小，场地主要为斜坡地貌，地形整体呈南高北低状。

地层结构主要由素填土及下伏基岩砂岩及泥岩组成。

按设计路面标高开挖后，拟建道路左侧维持现有地形，不会形成边坡。

拟建道路右侧将形成最高约为20m的挖方路堑边坡。

具体分析如下：

拟建道路按设计高程开挖整平后，该段右侧将形成长约220m，坡向320°~340°，最高约为19.00m的挖方边坡，边坡由砂泥岩组成（砂岩为主），上伏少量素填土、粉质粘土，其土层厚度约1.0~3.0m；

根据岩体内裂隙产状，岩层产状及开挖后边坡（按设计坡率1：

1、1：

0.75开挖情况）要素作赤平投影图,其详图如K0+800～K1+020段右侧路堑边坡赤平极射图，分析如下：

由K0+800～K1+020段右侧路堑边坡赤平极射图可知：

岩层倾向与边坡坡向斜交，Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向相反，Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向小角度（10°）相交，Ⅲ组裂隙倾向与边坡坡向正交；边坡的稳定性受Ⅱ组裂隙控制。

边坡安全等级为二级。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A判定边坡岩体类型属Ⅲ类。

边坡岩体等效内摩擦角标准值：

Ⅲ类边坡取50°。

按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1中对结构面粘聚力取50kpa，结构面内摩擦角取18°。

岩层主要为砂岩、泥岩，边坡受Ⅱ组裂隙控制，破裂角取40°（破裂角取45°+φ/2和外倾结构面倾角二者较小值）。

对其进行稳定性验算如下：

岩质边坡平面滑动稳定性计算

计算剖面编号

重度

边坡高度

破裂角

结构面内摩擦角

结构面内聚力

块体重量

上部荷载

下滑力

抗滑力

稳定系数

安全系数

γ

H

β

φ

c

W

W

G

F

8－8'

（kN/m3）

（m）

（°）

（°）

（kPa）

（kN）

（kN）

下滑力

抗滑力

Fs

Ks

27.05

19.00

40

18

50

5818.767

100.000

3840.231

2926.246

0.762

1.30

注:

1.岩体重度取γ＝γ砂岩饱和和γ泥岩饱和的平均值;

2.岩层结构面（构造裂隙）内聚力c=50kPa，内摩擦角φ=18°;

3.破裂角取40°。

根据稳定性计算该侧边坡处于不稳定状态。

该段边坡上部土层较薄，土质边坡坡率1：

1.50放坡，其放坡后稳定性较好。

下部岩质边坡按设计1：

1.0、1：

0.75的坡率放坡后处于不稳定状态，将沿Ⅱ组裂隙层面破坏，建议对该侧边坡按Ⅱ组裂隙外倾结构面（即40°）放坡处理或者采用锚杆挡墙进行支护。

建议按1：

1.0、1:

0.75坡率放坡+坡面防护措施；或者按照40°放坡处理，每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

该段路基采用压实填土和基岩作为基础持力层。

同时，改迁道路一桩号K0+062～K0+170右侧高边坡，K0+236～K0+340左侧高边坡也位于该地质条件下。

（2）支护设计

根据《建筑边坡工程技术规范》，本边坡的安全等级为二级，边坡为临时性边坡。

①稳定性分析

根据地勘报告，边坡Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向小角度（10°）相交，边坡的稳定性受Ⅱ组外倾裂隙（向外倾斜40°）控制。

设计考虑对桩号K0+800～K1+020右侧路堑边坡按1:

1.2分台阶放坡（坡率不陡于Ⅱ组裂隙外倾结构面）处理，放坡开挖后该段边坡安全、稳定。

其中，边坡每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

②路基排水

为减小路基稳定性受水的影响，挖方边坡坡顶外3米范围内设截水沟，顺地势通过跌水或急流槽接入涵洞，排出路基范围。

在路堑开挖前作好坡顶排水防渗工作。

路基开挖必须按设计断面自上而下开挖，不得乱挖、超挖，开挖至路基顶面时应注意预留碾压沉降高度。

路基底若有超挖，超挖回填部分应填筑碎石或砂卵石。

5.2里程桩号K2+240～K2+300半挖半填段

（1）地质评价（摘自地勘）

该段长约110m，拟建道路按设计高程开挖整平后，左侧将形成边坡坡向316°~326°、高度约7.50m的填方土质边坡，右侧将形成边坡坡向316°~326°、高度约14.20m的挖方岩质边坡。

边坡由泥岩组成，上覆素填土、粉质粘土。

具体分析如下：

左侧

左侧土质边坡高度约7.50m，现有地形5-10°，地形较为平缓，回填边坡按设计坡率1：

1.50回填后稳定性较好。

K2+190~K2+300左侧段附近为淤泥，淤泥厚80~180cm建议对淤泥进行清除处理。

建议对该段按设计方案土质边坡采取1：

1.50坡率放坡处理；每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

该段路基采用压实填土和基岩作为基础持力层。

右侧

右侧岩质边坡高度约14.20m，根据岩体内裂隙产状，岩层产状及开挖后边坡（岩质边坡按设计坡率1：

1开挖、土质边坡按1：

1.50坡率开挖情况）要素作赤平投影图,其详图如K2+190～K2+300段（右侧）边坡赤平极射投影图，分析如下：

右侧：

岩层倾向与边坡坡向相反；Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向正交；Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向小角度（9°）相交，边坡坡角小于裂隙倾角，Ⅱ组裂隙影响小；边坡的稳定性受岩体自身强度影响。

边坡安全等级为二级。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A判定边坡岩体类型属Ⅲ类。

边坡岩体等效内摩擦角标准值：

Ⅲ类边坡取50°。

按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1中对结构面粘聚力取50kpa，结构面内摩擦角取18°。

岩层主要为泥岩，边坡受自身强度控制，破裂角取60°（破裂角取45°+φ/2和外倾结构面倾角二者较小值）。

该段边坡上部土层较薄，土质边坡坡率1：

1.50放坡，其放坡后稳定性较好。

下部岩质边坡按设计1：

1.0的坡率放坡后稳定性较好。

建议对该段按设计方案土质边坡采取1：

1.50坡率放坡处理，岩质边坡采取1：

1.0坡率放坡处理；每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

该段路基采用压实填土和基岩作为基础持力层。

（2）支护设计

根据《建筑边坡工程技术规范》，本边坡的安全等级为二级，边坡为临时性边坡。

①稳定性分析

根据地勘报告，岩层倾向与边坡坡向相反；Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向正交；Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向小角度（9°）相交，边坡坡角小于裂隙倾角，Ⅱ组裂隙影响小；边坡的稳定性受岩体自身强度影响。

边坡受自身强度控制，破裂角取60°,该路段挖方遇土质边坡时坡率按1:

1.5放坡（坡率不陡于岩体破裂角），石质边坡坡率按1：

1放坡（坡率不陡于岩体破裂角），放坡开挖后该段边坡安全、稳定。

其中，边坡每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

②路基排水

为减小路基稳定性受水的影响，挖方边坡坡顶外3米范围内设截水沟，顺地势通过跌水或急流槽接入涵洞，排出路基范围。

在路堑开挖前作好坡顶排水防渗工作。

路基开挖必须按设计断面自上而下开挖，不得乱挖、超挖，开挖至路基顶面时应注意预留碾压沉降高度。

路基底若有超挖，超挖回填部分应填筑碎石或砂卵石。

5.3里程桩号K2+540～K2+650路堑段

（1）地质评价（摘自地勘）

该段长约240m；拟建道路按设计高程开挖整平后，左侧将形成边坡坡向150°-165°、最高高度约23.20m的岩质边坡；右侧将形成边坡坡向330°-340°、最高高度约7.50m的岩质边坡（参考剖面24-25），边坡由泥岩组成，上覆素填土、粉质粘土，其土层厚度约0.40~1.95m。

具体分析如下：

根据岩体内裂隙产状，岩层产状及开挖后边坡（岩质边坡按设计坡率1：

1、1：

0.75开挖、土质边坡按1：

1.50坡率开挖情况）要素作赤平投影图,其详图如K2+460～K2+700段边坡赤平极射投影图，分析如下：

左侧

左侧：

岩层倾向与边坡坡向小角度（25°）相交；Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向正交；Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向相反；边坡的稳定性受岩层层面控制。

边坡安全等级为二级。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A判定边坡岩体类型属Ⅲ类。

边坡岩体等效内摩擦角标准值：

Ⅲ类边坡取50°。

按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1中对结构面粘聚力取30kpa，结构面内摩擦角取13°（原有xx路开挖，对该侧边坡岩体结构造成破坏，其粘聚力和结构面内摩擦角故而取较低值）。

选择代表性剖面24进行稳定计算，其计算如下：

岩层主要为泥岩，边坡受岩层层面控制，破裂角取15°（破裂角取45°+φ/2和外倾结构面倾角二者较小值）。

岩质边坡平面滑动稳定性计算

计算剖面编号

重度

边坡高度

破裂角

结构面内摩擦角

结构面内聚力

块体重量

上部荷载

下滑力

抗滑力

稳定系数

安全系数

γ

H

β

φ

c

W

W

G

F

24－24'

（kN/m3）

（m）

（°）

（°）

（kPa）

（kN）

（kN）

下滑力

抗滑力

Fs

Ks

27.3

23.20

15

13

30

27419.288

100.000

7196.634

8803.681

1.223

1.30

注:

1.岩体重度取γ＝γ泥岩的平均值;

2.岩层结构面（岩层层面）内聚力c=30kPa，内摩擦角φ=13°;

3.破裂角取15°。

根据稳定性计算该侧边坡处于基本稳定状态。

岩质边坡按设计1：

1.0、1：

0.75的坡率放坡后处于基本稳定状态，将沿岩层层面破坏，建议对该侧边坡按岩层层面放坡处理或者采用锚杆挡墙进行支护。

建议左侧边坡按1：

1.0、1:

0.75坡率放坡+坡面防护（锚杆挡墙）措施；或者按照岩层层面放坡处理。

放坡每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

K2+460~K2+700左侧段路堑边坡顶部临近房屋，边坡开挖对房屋影响大，建议施工期间做好对房屋的保护措施。

该段路基采用压实填土和基岩作为基础持力层。

右侧

右侧：

岩层倾向与边坡坡向相反；Ⅰ组裂隙倾向与边坡坡向正交；Ⅱ组裂隙倾向与边坡坡向小角度（5°）相交，边坡坡角小于裂隙倾角，Ⅱ组裂隙影响小；边坡的稳定性受岩体自身强度影响。

边坡安全等级为二级。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A判定边坡岩体类型属Ⅲ类。

边坡岩体等效内摩擦角标准值：

Ⅲ类边坡取50°。

按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1中对结构面粘聚力取50kpa，结构面内摩擦角取18°。

岩层主要为泥岩，边坡受自身强度控制，破裂角取60°（破裂角取45°+φ/2和外倾结构面倾角二者较小值）。

该段边坡上部土质边坡坡率1：

1.50放坡，其放坡后稳定性较好。

下部岩质边坡按设计1：

1.0、1：

0.75的坡率放坡后稳定性较好。

建议对右侧按设计坡率放坡处理。

放坡部分每8m高设置2m宽放坡平台；在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，并进行坡面防护。

该段路基采用压实填土和基岩作为基础持力层。

（2）支护设计

根据《建筑边坡工程技术规范》，本边坡的安全等级为二级，边坡为永久性边坡。

①稳定性分析

桩号K2+540～K2+650左侧路堑段岩层倾向与边坡坡向小角度（25°）相交；边坡的稳定性受顺向岩层层面控制。

本段边坡采用坡率法放坡+菱形格架式锚杆挡墙进行支护，其中边坡坡率均为1:

1.5，每8m高为一级，每级边坡之间设置2m宽平台，其中第一级边坡锚杆应锚入岩层破裂角内稳定中风化基岩长度不小于5m，第二、三级边坡锚杆长度为5m。

在坡顶、坡底分别设置截水沟、排水沟，对格架内填充种植土并进行绿化。

里程桩号K2+540~K2+650左侧边坡计算过程如下：

边坡稳定性计算如下：

[计算简图]

[控制参数]:

采用规范:

通用方法

计算目标:

剩余下滑力计算

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

112.0008.0000

22.0000.0000

312.0008.0000

42.0000.0000

55.1803.4500

623.040-7.1101

超载1距离0.010（m）宽30.500（m）荷载（5.00--5.00kPa）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

130.00027.30020.0002400.000---

层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩

（kPa）（度）力（kPa）擦角（度）

1789.00029.68820.00028.000

层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系

（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

120.00027.30020.0002400.000---

层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩

（kPa）（度）力（kPa）擦角（度）

1789.00029.68820.00028.000

层号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系

（kPa）长系数下值（kPa）数水下值

1------------

不考虑水的作用

[滑面信息]

滑面线段数1滑面线起始点坐标:

（0.000,0.000）

滑动面线号水平投影（m）竖直投影（m）矢高（m）粘聚力（kPa）内摩擦角（度）粘聚力1（kPa）内摩擦角1（度）

156.22012.3400.00030.00013.000--------

[筋带信息]

采用锚杆

锚杆道数:

3

筋带力调整系数:

1.000

锚固体与地层粘结工作条件系数:

1.000

筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段法向力发

高度（m）（m）（m）（度）力（kN）长度（m）直径（m）挥系数

12.002.508.2020.00268.006.000.110.00

24.502.5011.3020.00268.006.000.110.00

37.002.5014.3020.00268.006.000.110.00

[计算条件]

剩余下滑力计算目标:

计算安全系数

安全系数的使用方法:

扩大自重下滑力

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