沙坪壩區(qū)2021年水毀項目（第一批）四碚路萬家溝11#路基邊坡設計說明

沙坪壩區(qū)2021年水毀項目（第一批）四碚路萬家溝11#路基邊坡設計說明1.工程概況1.1概述沙坪壩區(qū)2021年水毀項目（第一批）四碚路萬家溝11#路基邊坡位于重慶市沙坪壩區(qū)彭家埡口附近。由于四碚路路基開挖，形成最大高度為8.0m的邊坡。該邊坡為巖質邊坡，巖性主要為泥巖、砂巖。因泥巖質軟，在降雨作用下易軟化，裸露易風化，常有碎落和落石等現(xiàn)象發(fā)生，危害過往車輛、行人及堵塞水溝，形成嚴重的安全隱患。邊坡為巖質邊坡，邊坡總長約92.0m，高度2.3m~8.0m，由南西BC、CD段，南東AB段組成（表1.1-1）。邊坡坡頂無重要建筑物，坡腳為公路，最大高度為8.0m。邊坡安全等級為三級。1.2設計依據(jù)1）我院與業(yè)主簽訂的設計合同2）業(yè)主提供1/500現(xiàn)狀地形圖3）由業(yè)主方提供的其它的資料。2.場區(qū)工程地質條件2.1氣候與水文勘察區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空氣濕度大，云霧多、日照偏少的特點。多年平均氣溫16.8～18.0℃，最熱月份為每年的7月～8月，氣溫28.0～28.8℃；最冷月出現(xiàn)在1月，氣溫7.2～7.9℃。日極端最高氣溫43.7℃（2006年8月15日），日極端最低氣溫-5℃（1975年12月15日）。多年平均降雨量1085.1～1141.8mm，最大年降雨量為1544.8mm，最小年降雨量為740.1mm，雨量多集中在每年的5～9月，約占全年降雨量的70%。夜間降雨明顯多于白晝，夜間降雨量占年降雨量59.9～70.4%。降雨強度大，暴雨時有發(fā)生，是許多地質災害的誘發(fā)因素，降雨強度與降雨集中的季節(jié)同步，也多在夏季的6～8月。多年最大日降雨量為241mm（2007年7月17日）；年蒸發(fā)強度1054.6～1148.617.6mm，夏季6～8月的蒸發(fā)強度占全年蒸發(fā)強度的43.9～46.4%。歷年各月都以偏北風最多，年平均風速為1.30m/秒，年最大風速為15.00m/秒。根據(jù)現(xiàn)場調查，勘察區(qū)及其附近未見大型河流發(fā)育。2.2地形地貌勘察區(qū)位于重慶市沙坪壩區(qū)彭家埡口附近，屬于構造剝蝕山地地貌?？辈靺^(qū)位于中梁山山腳以西，微地貌為一斜坡，邊坡坡度51～53°。最高點位于排危區(qū)南東側，最高高程281.73m，最低點位于勘察區(qū)西側，最低高程266.61m，相對高程15.12m。2.3巖土分層擬建場地分布巖土層主要有第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、殘坡積層（Q4el+dl），侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組泥巖（J2s-Ms）、砂巖（J2s-Ss）。分述如下：2.3.1第四系全新統(tǒng)（Q4）（1）人工填土（Q4ml）素填土：褐色。以粘土、碎石為主。稍密，稍濕~濕。少數(shù)碎石粒徑20~80mm，土石比為7：3。主要沿已建四碚路分布，堆填年限為5～8年，經(jīng)壓實?？碧浇衣蹲畲蠛穸葹?.6m（ZK01）。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~不整合接觸~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（2）殘坡積層（Q4el+dl)粉質粘土：黃褐色，可塑～硬塑狀，切面光滑，稍具光澤，干強度中等、韌性中等，無搖震反應。該層在勘察區(qū)上部廣泛分布，多為草皮層，勘探揭露的最大厚度為0.6（ZK02）。2.3.2侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）泥巖（J2s-Ms）：紫紅色。礦物成分以粘土礦物為主，泥質結構，中-厚層構造。偶夾條帶狀砂巖。巖芯多呈柱狀，節(jié)長多在5～25cm之間，一般15cm，巖質軟。該層為擬治理邊坡區(qū)主要巖層。鉆探揭露的單層最大厚度為12.3m（ZK2）。砂巖（J2s-Ss）：灰白色，黃色。主要礦物成分為長石、石英，次為云母及暗色礦物，中～細粒結構，中～厚層狀構造，鈣泥質膠結，含泥質較重。巖芯多呈柱狀，節(jié)長多在5～25cm之間，巖質較軟。鉆探揭露的單層最大厚度為12.3m（ZK4）。2.4地質構造排危區(qū)位于我國揚子準地臺重慶臺坳川中臺拱龍女寺臺穹控制區(qū)域，構造主要受觀音峽沖斷背斜控制，區(qū)域上無現(xiàn)代活動斷裂分布，在構造上屬相對穩(wěn)定地塊。場地位于觀音峽沖斷背斜西北翼（見圖2.4.1），巖層產狀為273°∠62°，呈單斜產出，層面平直，閉合狀，無膠結，無充填，結合差，為硬性結構面。場地中風化巖體裂隙不發(fā)育，強風化基巖風化裂隙較發(fā)育，露頭主要可見二組構造裂隙：構造綱要圖2.4.1（1）LX1：產狀267°∠17°，裂面粗糙，呈鋸齒狀，微張，1～3mm，少量粘土填充，貫通性差，間距1.0～3.0m，延伸1.5～3.0m，未見充水，結合差，屬硬性結構面。（2）LX2：產狀29°∠28°，裂面平整，微張，2～3mm，少量粘土填充，貫通性差，間距1.0～3.0m，延伸3.0～5.0m，未見充水，結合差，屬硬性結構面。綜上所述，擬建場地地質構造簡單，場地裂隙發(fā)育程度為較發(fā)育。2.5基巖面及基巖風化特征2.5.1基巖面特征經(jīng)鉆孔揭露及地面調查，場地上覆土層厚度較薄，鉆探揭露厚度0.5~0.6m左右，丘頂及陡坡段多為基巖出露，基巖面隨地形變化而變化。2.5.2基巖風化特征據(jù)鉆探取巖芯揭露，場地內基巖劃分為強風化帶和中等風化帶：（1）強風化帶強風化帶風化裂隙發(fā)育，巖體破碎，巖心呈碎塊狀或散體狀，少量呈短柱狀，手可捏碎，質軟，強度很低。據(jù)鉆探資料，強風化厚度一般為1.40～1.90m。（2）中等風化帶中等風化帶巖體較完整，巖芯多呈長柱狀，少量短柱狀，錘擊聲鈍，手難折斷，強度較高。中等風化巖體以泥巖為主，具有裸露易風化，遇水易軟化特征，邊坡治理中應加強防護。2.6水文地質條件2.6.1地表水勘察范圍內未見地表水體。邊坡坡體基巖為泥巖，為相對隔水層。場地整體南高北低，排水條件良好，地表水對排危區(qū)邊坡影響小。2.6.2地下水特征根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質及水力特征，場區(qū)地下水可分為松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。（1）松散堆積層孔隙水該類型地下水由大氣降雨補給為主，賦存于第四系殘坡積層中，含水能力受地形地貌以及覆蓋層范圍、厚度、物質成分以及透水性能制約，且受季節(jié)影響顯著，屬季節(jié)性潛水，無統(tǒng)一地下水位。區(qū)內土層厚度一般0.5～0.6m左右，土層較薄，大氣降水補給主要以地面徑流的方式向低洼排泄，該類地下水含量較貧乏。（2）基巖裂隙水基巖裂隙水主要賦存于泥巖風化裂隙、構造裂隙中。泥巖屬于粘土類巖石，含水能力和透水能力較差，為相對隔水層。該類地下水主要接受大氣降水的補給，由于補給量小、補給能力差，水徑流、排泄條件好，場區(qū)內基巖裂隙水貧乏。本次勘察在鉆孔終孔、抽干鉆孔中殘留用水24小時后進行簡易水文觀測，所有鉆孔在勘探點深度范圍內均未見地下水，場區(qū)地下水貧乏。2.6.3水、土的腐蝕性評價場地無含石膏地層，不屬于鹽湖、鹽田、鹽漬化土和其他含鹽地區(qū)，無硫化物及煤礦廢水滲入，無工業(yè)廢水，不具有使水礦化富集的地形地貌?？辈熘形窗l(fā)現(xiàn)有泥炭、泥炭質土和含有大量有機質土，場地內人工填土填料主要為就近開挖棄土，填料未受到污染。場地環(huán)境類型為Ⅲ類，根據(jù)《公路工程地質勘察規(guī)范》（JTGC20-2011））第表K.0.02-1~表K.0.3中有關規(guī)定，結合場地實際情況，判定場地地下水和土對混凝土結構具微腐蝕；在長期浸水和干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕。2.7不良地質現(xiàn)象根據(jù)工程地質調查，萬家溝路基邊坡坡面常有碎落和落石等現(xiàn)象發(fā)生，危害過往車輛、行人及堵塞水溝，需對其進行治理。場地未見其他滑坡、危巖、泥石流及巖溶塌陷等不良地質現(xiàn)象；也未見墓穴、防空洞等對邊坡穩(wěn)定性不利的埋藏物。2.8巖土物理力學特征如前述，勘察區(qū)第四系覆蓋層有第四系填土、坡殘積層，基巖地層為侏羅系下統(tǒng)沙溪廟組泥巖、砂巖。其中填土和粉質粘土分布零星，厚度薄，多小于1.0m，層厚較薄，場地土層工程意義不大，本次未做測試。本次勘察僅對泥巖進行了取樣，樣品采集、密封及時，運輸?shù)染弦蟆?.8.1巖體基本質量等級與土、石工程分級基巖風化狀態(tài)分為強風化和中等風化。其中強風化層巖體破碎-較破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。中等風化泥巖的飽和單軸抗壓強度標準值為2.9MPa，屬極軟巖。根據(jù)鉆探巖心采取率結合《工程地質勘察規(guī)范》（DBJ50/T-043-2016）3.1.7判定，場地巖體完整程度為較破碎，故場地中等風化砂巖巖體基本質量等級為Ⅴ級。2．8.2土、石可挖性分類場地土、石工程分類主要參照《公路工程地質勘察規(guī)范》（JTGC20-2011）附錄A劃分如下：（1）粉質粘土：土石等級為Ⅰ級，土石類別為松土。（2）素填土：含較多碎塊石和混凝土塊，土石等級為Ⅲ級，土石類別為硬土。（3）泥巖：天然單軸抗壓強度標準值為5.2MPa，屬軟巖，土石等級為Ⅳ級，土石類別為軟石。飽和單軸抗壓強度標準值為2.9MPa，屬極軟巖，土石等級為Ⅲ級，土石類別為硬土。2.8.3巖土體物理力學指標及建議（1）素填土地基承載力場地素填土揭露厚度較薄，性質變化大，未經(jīng)地基處理，不宜作為構筑物持力層，本項目采用放坡治理，本次不提供承載力。（2）巖質基礎地基承載力巖石地基承載力特征值按《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTG3363-2019)第4.3.3-1表確定：各巖土體物量力學參數(shù)取值見表3.3-1。表3.3-1巖土物理力學參數(shù)建議值一覽表巖土名稱粉質粘土泥巖裂隙面層面強風化中等風化重度(kN/m3)天然20.0*19.0*24.5*24.5*飽和21.0*19.5*抗壓強度(MPa)天然5.20飽和2.90地基承載力特征值180*400*800*地基承載力標準值--抗拉強度(kPａ)120*巖體抗剪強度天然內摩擦角φ(ο)綜合30*27*天然內聚力C（kPa）75*飽和內摩擦角φ(ο)飽和綜合25*22*18*18*飽和內聚力C（kPa）51*50*50*巖石與錨固體極限粘結強度標準值(kPa)270*400*巖體變形參數(shù)彈性模量(MPa)-變形模量(MPa)800*泊松比μ0.34*巖體水平抗力系數(shù)(MN/m3)60土體水平抗力系數(shù)比例系數(shù)(MN/m4)6*14*基底摩擦系數(shù)0.25*0.4*0.45*注：①帶﹡號的值為經(jīng)驗值或查表所得。②巖體粘聚力c取經(jīng)驗值的0.30倍，內摩擦角φ取巖塊經(jīng)驗值的0.90倍。③變形模量取經(jīng)驗值的0.8倍。2.9邊坡工程地質評價2.9.1場地穩(wěn)定性和適宜性評價邊坡區(qū)地貌為山地斜坡地貌，邊坡地帶表土層為0.50~0.60m，多見基巖出露。經(jīng)本次勘察及調查，邊坡坡面常有碎落和落石等現(xiàn)象發(fā)生，危害過往車輛、行人及堵塞水溝，場地未見其他滑坡、危巖、泥石流及巖溶塌陷等不良地質現(xiàn)象。對路基邊坡進行整治后，場地及邊坡整體穩(wěn)定。擬治理邊坡位于重慶市沙坪壩區(qū)彭家埡口附近，分南西側和南東側形成3段巖質邊坡，編號分別為AB、BC、CD（圖4.3-1）。邊坡總長約92.0m，高度2.3m~8.0m，均為挖方巖質邊坡，邊坡近期破壞形式以碎落和落石為主（圖4.3-1），未見整體滑移。隨著降雨軟化和風化加劇，碎落和落石還將加劇，危害過往車輛、行人及堵塞水溝，形成嚴重的安全隱患。圖4.3.1-1邊坡現(xiàn)狀圖圖4.3.2邊坡穩(wěn)定性評價（1）AB段邊坡AB段邊坡：參見3剖面。為巖質邊坡，主要由泥巖組成，巖體呈中～厚層狀，坡頂有少量土層，厚度0.2~0.6m。邊坡長約23.0m，高約4.3～6.8m，坡向139°，邊坡坡角為53°。邊坡安全等級三級。坡頂土層厚度薄，巖土界面平緩或反傾，土質段整體穩(wěn)定，無整體滑動破壞的地質條件。根據(jù)赤平投影圖4.3-2分析。AB段邊坡為反向坡，裂隙1與邊坡方向相反，裂隙2與相切，兩組裂隙組合交線傾向于破內，各結構面及組合交線對邊坡穩(wěn)定性影響小，邊坡穩(wěn)定性由巖體自身強度控制。邊坡巖體類型為Ⅳ類，邊坡巖體破裂角按45°+φ/2計算，天然狀態(tài)取58.8°，飽和狀態(tài)取58.1°。等效內摩擦角取52°。該邊坡具有放坡條件，采用分級設計放坡措施處理可行，分級高度建議8.0m，設置不小于2.0m寬度的邊坡平臺，三級邊坡按照設計坡率1：0.75放坡可行，其中強風化基巖坡率1：1.00。坡面建議采用鋼筋網(wǎng)混凝土防護，并做好坡頂、坡腳截排水系統(tǒng)和加強邊坡監(jiān)測工作。放坡空間不足時，應采用錨桿擋墻等支擋措施處理。圖4.3-2AB段邊坡赤平投影圖（2）BC段邊坡BC段邊坡：參見2剖面。為巖質邊坡，主要由砂巖組成，巖體呈中～厚層狀，坡頂有少量殘坡積土層，厚度多小于1.0m。邊坡長約25m，高7.7~8.0m，坡向74°，邊坡坡角為51°。邊坡安全等級三級。坡頂土層薄，巖土界面平緩，土質段整體穩(wěn)定，無整體滑動破壞的地質條件。根據(jù)據(jù)赤平投影圖4.3-3分析。BC段邊坡為反向坡，裂隙1與邊坡方向相反，裂隙2與邊坡坡向近一致，傾角28°，為順向臨空，邊坡的破壞模式為沿裂隙面滑動。裂隙1和裂隙2均與邊坡坡向大角度相交于坡外，邊坡的破壞模式為沿裂隙面滑移破壞。邊坡巖體類型為Ⅳ類，邊坡巖體破裂角按45°+φ/2計算，天然狀態(tài)取58.8°，飽和狀態(tài)取58.1°。等效內摩擦角取52°。該邊坡具有放坡條件，采用分級設計放坡措施處理可行，分級高度建議8m，設置不小于2m寬度的邊坡平臺，三級邊坡按照設計坡率1：0.75放坡可行，其中強風化基巖坡率1：1.00。坡面建議采用鋼筋網(wǎng)混凝土防護，并做好坡頂、坡腳截排水系統(tǒng)和加強邊坡監(jiān)測工作。放坡空間不足時，應采用錨桿擋墻等支擋措施處理。圖4.3-3BC段邊坡赤平投影圖（3）CD段邊坡CD段邊坡：參見1剖面。為巖質邊坡，主要由泥巖組成，巖體呈中～厚層狀，坡頂有少量殘坡積土層，厚度多小于1.0m。邊坡長約44.0m，高2.3~4.7m，坡向61°，邊坡坡角為51°。邊坡安全等級三級。坡頂土層薄，巖土界面平緩，土質段整體穩(wěn)定，無整體滑動破壞的地質條件。根據(jù)據(jù)赤平投影圖4.3-3分析。CD段邊坡為反向坡，裂隙1與邊坡方向相反，裂隙2與邊坡坡向近一致，傾角28°，為順向臨空，邊坡的破壞模式為沿裂隙面滑動。裂隙1和裂隙2均與邊坡坡向大角度相交于坡外，邊坡的破壞模式為沿裂隙面滑移破壞。邊坡巖體類型為Ⅳ類，邊坡巖體破裂角按45°+φ/2計算，天然狀態(tài)取58.8°，飽和狀態(tài)取58.1°。等效內摩擦角取52°。根據(jù)現(xiàn)場調查，該段邊坡高2.3~4.7m，坡頂植被茂盛，坡底有平臺，邊坡破壞不會對公路及排水溝造成影響。建議對該段邊坡做砌石護坡。圖4.3-3CD段邊坡赤平投影圖3規(guī)范及標準3.1.設計技術標準3.1.1技術規(guī)范1）國家標準《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50030-2013）《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306－2015）2）交通部規(guī)范《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80-1-2017）《公路工程抗震設計規(guī)范》（JTG-B02-2013）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）《公路圬工橋涵設計規(guī)范》（JTG3361-2015）3）建設部規(guī)范《市政公用工程設計文件編制深度規(guī)定》（2013年）3.1.1技術標準設計基準期：結構為100年。設計安全等級：二級?？拐鹪O防標準：抗震設防烈度為6度，構造設防。鋼筋混凝土結構處于Ⅱ類環(huán)境，最大裂縫寬度限值Wmax=0.2mm。材料技術指標和標準混凝土采用C30鋼筋混凝土。由于橋涵混凝土結構處于Ⅱ類環(huán)境，所以混凝土耐久性的基本要求應滿足：類別最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）水泥最大氯離子含量（%）最大堿含量（kg/m3）普通混凝土構件0.503000.151.8普通鋼筋：應符合GB1499.1-2007和GB1499.2-2007國家標準的相關規(guī)定。除特殊注明外，直徑≥12mm者采用HRB335熱軋帶肋鋼筋；直徑＜12mm者采用R235熱軋圓鋼筋。鋼筋直徑≥Ф20時采用等強度滾壓直螺紋機械連接。焊條：HPB300，HRB400鋼筋采用E5003焊條。4設計原則遵循國家有關環(huán)境保護法律、法規(guī)，環(huán)保措施設計符合場區(qū)發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)建設規(guī)劃，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。設計采用動態(tài)設計法，施工采用信息法施工。邊坡設計以"安全、經(jīng)濟、實用、美觀"為原則，施工時設置監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)施工情況隨時反饋信息，根據(jù)實際情況對本設計做修改和補充。工程竣工后，監(jiān)測時間不得少于二年。5.方案設計介紹綜合了地形、結構的標準化設計以及經(jīng)濟性、施工的難易、施工工期的安排，本次方案設計采用清坡后土釘+噴射混凝土護面的形式。6施工工序嚴格按照逆作法施工防護措施→清理邊坡→施工土釘→掛網(wǎng)噴漿1.將鋼筋網(wǎng)沿坡面順勢鋪下，鋪設時應拉緊網(wǎng)，鋪平整順后，用土釘將網(wǎng)從上至下固定，固定時，應根據(jù)需要在錨桿中采用不同厚度的墊圈等進行條件，以使鋼筋網(wǎng)與坡面的距離保持5~7cm。7主要材料及質量要求7.1鋼筋土釘混凝土護坡，土釘采用直徑16mm的HRB400級鋼筋，錨固長度1米，錨固角度25°，泄水孔外傾傾角5%。8施工注意事項8.1坡頂塌滑區(qū)鄰近地表應采用封閉、植被及截、排水等安全防護措施。8.2坡頂巖體存在裂隙處，應采用灌漿封閉措施。8.3未防止坡頂巖土體裸露風化，應采取植草等措施保護。8.4坡頂1m處應設置安全防護措施，保護人群安全。8.5施工單位在組織事實施工前，應仔細調查邊坡開挖范圍內管線埋設情況，以防止在施工過程中，侵害到地下管線或附近結構物基礎。8.6挖方邊