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1、1414渝武高速拓宽改造工程结构设计说明141 概述1.1 建设背景及区位重庆是我国四个直辖市之一，国家级历史文化名城，是我国重要的工业城市、交通通信枢纽和贸易口岸，是西南地区和长江上游最大的经济中心城市和科技、文化、教育事业的中心，辖区幅员面积8.24万平方公里，是中国目前行政辖区最大、人口最多、管理行政单元最多的特大型城市。项目区位图1.2 工程范围及规模本项目起于金开大道，止于快速路一横线，路线全长约13.9km，设计车速80km/h，两侧对称拓宽为双向8车道+应急停车带，主要工程为特大桥1座（马鞍石复线桥）和立交6座（大云立交、双堰立交、白云路立交、白马立交、翡翠立交、蔡家立交）。1.
2、3 本次设计内容本次设计内容为桥墩、桥台开挖过程中的基坑支护结构部分，共2段挡墙，为桩板挡墙。2 设计依据及规范2.1 设计依据（1）我院与业主签订的设计合同（2）1:500实测地形图;（3）重庆市市政设计研究院提供的渝武高速拓宽改造工程工程地质详细勘察报告（2018.09）；（4）本项目桥梁工程等设计文件。2.2 主要设计规范（1）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）（2015年版）（2）建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2013）（3）公路路基设计规范（JTG D30-2015）（4）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）（5）建筑地基处理技术规范（JGJ79-201
3、2）（6）建筑地基基础设计规范（GB50007-2010）（7）城市道路路基设计规范（CJJ194-2013）（8）公路桥涵地基与基础设计规范（JT D63-2007）（9）建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）（10）建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)3 工程建设条件3.1 交通位置马鞍石复线桥位于渝武高速马鞍石大桥上游5m处，由南向北沿东侧缓地布线，于高速与美丽溪镇红线之间的防护绿地穿越，接入现状道路走廊。项目区位图3.2 气象水文3.2.1 气象工程区属中亚热带季风性气候。据重庆气象台资料：多年平均气温为17.7，月平均气温最高是8月为28.5，最低是1月为7.2。日极端
4、最高气温为43，出现日期：2006年8月15日；极端最低气温为-1.8，出现日期：1955年1月11日。月平均气温在20以上的月份有59月；10以下的冬寒期为12、1、2月。多年平均相对湿度为79%，年日照1170小时，无霜期349天。上述情况表明，区内气象特征具有：空气湿润、冬季温暖、夏季炎热、春秋多雨、四季分明的特点。区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1163.3mm，降雨期多集中在49月，其降雨量高达866.2mm，占全年降雨量的76%，最大日降雨量266.7mm，出现日期：2007年7月17日；历史年最大降雨量为1357.7mm，年平均降雨日为168天。3.2.2 水文 水
5、位嘉陵江是长江的主要支流，发源于陕西风县秦岭南麓，在重庆朝天门汇入长江，全长1119km，广元合川645km为中游河段平均比降为0.44，合川至河口段94km为下游，平均比降为0.29，河宽一般为200300m，其中北碚至河口段长58km。嘉陵江重庆河段流经渝西山区峡谷地带，横穿华莹山南段3个平行的背斜层，构成3个峡谷段，长26km，两岸峭壁陡立，岸线整齐。桥址位于嘉陵江中下游井口段，渝武高速马鞍石大桥上游5m处，距北碚水文站约16公里。主桥位区为堆积侵蚀河谷地貌，水位涨落幅度达30余米，江面宽度受江水水位涨落影响显著。枯水期江面宽150200m，中水期江面宽400m，洪水期江面宽可达700m
6、以上。根据桥位上游约16公里的北碚水文站实测系列资料，再通过桥位与水文站之间的洪峰相应水位关系，推算桥位区300年一遇的洪水水位202.35m，流速3.87m/s；百年一遇的洪水水位198.16m，流速3.42m/s；五十年一遇的洪水水位195.67m/s,流速3.12m/s；二十年一遇的洪水水位191.98m/s，流速2.71m/s；十年一遇的洪水水位189.58m，流速2.37m/s.据重庆区域地质调查报告，洪枯水位落差30m以上。全年水位变化规律是24月为最低水位期，79月为最高洪水期，洪水时最大表面流速为5m/s，枯水时表面流速为12m/s。三峡水库建成后，库区洪水期将低水位运行，一般
7、保持在145m左右。因此，线路所在河段在三峡水库建成后一般仍接近天然河道特征，河道基本维持现状。 水文泥沙特性在拟建工程下游长江寸滩水文站，该水文站系国家一级水文站，控制流域面积866559km2。根据寸滩水文站1953年2012年60年实测资料统计，多年平均径流量3475亿m3，径流年内分配极不均匀，其中汛期510月径流量为2778亿m3，占全年的79.9%，主汛期79月径流量为1841亿m3，占全年的53.0%，占汛期径流量的66.3；非汛期流量仅占年径流量的20.1。径流量的年际变化不大，实测最大径流量4475亿m3（1954年），最小径流量2659亿m3（1994年），二者比值为1.6
8、8。寸滩水文站多年平均流量11000m3/s，汛期610月平均流量19510m3/s；实测最大洪水流量85700m3/s（1981年），不同频率洪水流量见表“寸滩不同频率洪水水位流量表”。寸滩站日最大水位变幅为69m，年内变幅为2030m。长江寸滩水文站不同频率洪水水位流量表洪水频率P（%）1251020长江寸滩站流量(m3/s)8870083100753006910061900按照三峡工程近年来运行调度情况，2008年9月28日11月4日，坝前水位由145.27m蓄水至172.29m（吴淞），之后缓慢下降至170m左右，至次年15月逐渐消落；2010年三峡水库按175-145-155m（吴淞
9、）运行，于2010年10月26日坝前水位达到175m（吴淞），寸滩水文站处于三峡水库变动回水区，受回水影响。从近年蓄水情况来看，当坝前水位保持160m以上时，寸滩水位明显受到三峡水库蓄水影响，寸滩水位基本与坝前水位同步变化，水位差值小于0.5m，最小差值仅为0.1m左右；当59月三峡坝前水位保持较低值时，寸滩水文站水位基本不受三峡水库蓄水影响，为天然河道。长江泥沙输移主要以悬移质泥沙为主，从来沙年内分配来看，主要集中在汛期，寸滩站610月多年平均输沙量占全年的94.7%。寸滩水文站的悬移质多年平均输移量和2010年、2011年输移量见表“长江寸滩水文站输沙量统计表”。长江寸滩站多年平均含沙量为
10、1.31kg/m3，多年悬移质输沙量为3.93亿吨，沙质推移质为600万吨，卵石推移质为28.97万吨，悬移质、沙质推移质和卵石推移质的中值粒径分别为0.008mm、0.14mm和51mm。其中2010年全年悬移质输沙量为2.11亿吨，2011年全年悬移质输沙量仅为0.93亿吨，具有明显减少的趋势。长江寸滩水文站输沙量统计表（单位104t）项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年多年平均43.928.242.018010174144127151051275852481476112393002010年32.923.037.570.0189113810178578527227
11、6312839.9211002011年45.529.560.058.0130186930271859173923814695.693003.3 地形地貌工程区位于嘉陵江河谷及两侧岸坡中，属河谷侵蚀、堆积阶地地貌区，包括现代河床、河漫滩与阶地。区内河流以侵蚀作用为主，堆积作用较弱，属低弯型河流，底蚀和侧蚀作用均较强烈。堆积作用主要是在河床宽缓开阔蜿流地带，形成沙洲、河漫滩，一般高出水面012m，堆积物为泥砂、卵砾石。河谷阶地以基座阶地为主，横断面开阔，呈不对称“U”型，具壮年期河谷地貌特征。嘉陵江段江水水位涨落幅度很大，达30余米，江面宽度受江水水位涨落影响显著，以致枯水期江面宽150200m,
12、平水期江面宽400m，洪水期江面宽可达700m以上。两岸漫滩狭窄、平缓，岸坡较陡，坡角2040。南北岸坡上均发育有嘉陵江河谷I级阶地，I级阶地地势平坦，地面高程172190m，沿河流走向呈长条形分布；I级阶地因后期剥蚀严重而呈不连续分布，尤其在北岸河流阶地分布范围较小，大面积基岩裸露。3.4 地质构造工程区位于悦来向斜西翼，临近区域无断层构造发育。岩层呈单斜产出，岩层倾向170，倾角8。岩体中有构造裂隙发育，基本情况如表3.4-1所示。结构面调查统计表工程位置岩层产状裂隙产状裂隙特征南引桥1708L1倾向290340，倾角8085；L2倾向120125，倾角6080。裂隙延伸长度较长，最长可达
13、约100m，以张开为主，宽0.515mm，无充填或有少量黄色粘土充填，结合很差，为软弱结构面。北引桥1708L1倾向120，倾角25；L2倾向035，倾角4070；L3倾向205，倾角25。裂隙延伸长度1050m，起伏粗糙，以张开为主，宽15cm，有少量黄色粘土充填，结合很差，为软弱结构面。层面特征 层间结构面连续平整，平直光滑，贯通性好。在砂、泥岩接触面一般有粘土等泥化夹层，同类岩接触面一般无充填或偶有粘土、铁质等粘附。边坡临空面附近，砂泥岩接触面处雨后有地下水渗出。岩层面结合很差，为软弱结构面。3.5 地层岩性工程区内地表覆盖层由粉质粘土、人工填土、卵石、细砂组成，其中粉质粘土分布广泛，沟
14、谷等低洼处厚度相对较大，人工填土主要分布于现状道路及道路两侧、居民区及拆迁区等地，细砂及卵石主要分布于嘉陵江范围内。下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组地层，主要为红褐色泥岩与灰白色砂岩互层。各地层岩性特征由新至老分述如下：3.5.1 第四系全新统素填土（Q4ml）：杂色，黄褐色，干稍湿, 结构多呈松散状态，局部稍密，成分为粉质粘土夹砂、泥岩块碎石，碎块石含量1024%，碎块石直径370cm不等，回填时间约10年，未经机械压实，厚度1.20m22.4m。主要分布在现状道路及现状居民小区周边。粉质粘土（Q4el+dl）：黄褐色，稍湿，可塑状，主要由粘粒和粉粒组成，局部含砂量较高，刀切面光滑，稍有光泽，
15、干强度中等，韧性中等，无摇震反应，厚度为0.56.1m。主要分布于渝武高速公路东侧，山坡、山脊地带土层厚度较薄，山谷、陡崖、陡坎下土层厚度较大。粉质粘土（Q4al+pl）：黄褐色，湿，软塑可塑状，刀切面光滑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，局部含砂质较重，厚度为1.15.0m。主要分布于嘉陵江南岸。细砂(Q4al)：灰色。主要矿物成分为石英和长石，松散，湿，粘粒含量约20%，冲积成因。该层主要分布于嘉陵江两侧岸坡和河流阶地中，受地表水流冲蚀影响，分布不连续，厚度差异较大，一般0.906.10m。卵石层(Q4al)：灰色，湿饱和，稍密中密状，其母岩成分以变质岩及火成岩为主，有少量沉积岩（灰岩、砂岩）石质坚硬，呈圆状次圆状，磨圆度较好，分选性一般，粒径一般为28cm，部分达15cm以上。局部卵石层中夹漂石，漂石粒径20120cm。骨卵石量约6070%，充填物以细粒
