公路路基设计规范
2019-08-05 15:58:24
中华人民共和国行业标准
公路路基设计规范
Specifications for Design of Highway Subgrades
JTG D30-2015
主编单位:中交第二公路勘察设计研究院有限公司
批准部门:中华人民共和国交通运输部
实施日期:2015年05月01日
中华人民共和国交通运输部公告
第11号
交通运输部关于发布《公路路基设计规范》的公告
现发布《公路路基设计规范》(JTG D30-2015),作为公路工程行业标准,自2015年5月1日起施行,原《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)及其英文版和法文版同时废止。
《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)的管理权和解释权归交通运输部,日常解释和管理工作由主编单位中交第二公路勘察设计研究院有限公司负责。
请各有关单位注意在实践中总结经验,及时将发现的问题和修改建议函告中交第二公路勘察设计研究院有限公司(地址:武汉市经济技术开发区创业路18号,邮政编码:430056),以便修订时研用。
特此公告。
中华人民共和国交通运输部
2015年2月15日
前言
根据交通运输部厅公路字[2010]132号文《关于下达2010年度公路工程标准规范定额等编制和修订工作计划的通知》的要求,由中交第二公路勘察设计研究院有限公司承担《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)的修订工作。
新规范是对原《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)(以下简称“原规范”)的全面修订。经批准颁发后以《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)(以下简称“本规范”)颁布实施。
本规范修订的指导思想与原则是:总结我国多年来公路建设工程经验和科技成果,借鉴国内外相关标准规范的先进技术方法,按照“安全耐久、节约资源、环境和谐”的设计理念,充分考虑公路路基的功能要求,强化路基路面协调设计,在提高路基整体强度、刚度、水稳定性、温度稳定性和耐久性,以及路基病害防治措施等方面进行重点修订,力求使本规范技术先进、指标合理、可操作性强。
本规范的主要技术内容由7章、10个附录组成,第1章总结,第2章术语和符号,第3章一般路基,第4章路基排水,第5章路基防护和支挡,第6章路基拓宽改建,第7章特殊路基,涵盖了公路新建和改扩建工程所涉及的全部路基工程项目。
本次修订包括下列主要内容:
1. 第3.2节路床,根据交通荷载等级,调整了路床范围,补充了路基设计指标、路床回弹模量的控制标准与指标预估方法,以及路床处理措施。
2. 第3.3节填方路基,补充了确定路堤高度的设计原则与方法;第3.6节修订了路堤稳定性分析方法,补充了高路堤与陡坡路堤在降雨工况下的稳定安全系数。
3. 将原规范第3.9节“粉煤灰路堤”改为“轻质材料路堤”,增加了“土工泡沫塑料路堤”、“泡沫轻质土路堤”,明确了轻质材料路堤结构设计、材料设计与稳定性、沉降验算要求。
4. 新增第3.10节工业废渣路堤,提出了高炉矿渣、钢渣、煤矸石等填筑路堤的适用条件、材料要求、路堤结构设计、路堤稳定性验算等技术要求。
5. 第4章路基排水,补充了明沟最大允许流速、低路堤防排水、下挖式通道排水、立交区路基排水、中央分隔带防排水、渗井、排水隧洞等技术要求。
6. 第5章路基防护与支挡,新增“土工格栅反包式加筋土挡土墙、石笼式挡土墙”等柔性防护结构的适用条件、结构设计与材料技术要求;修订了预应力锚杆结构计算与防腐要求、土钉适用条件、预应力锚索抗滑桩设计要求以及现场试验与监测设计要求。
7. 第6章路基拓宽改建,补充了膨胀土地区和岩溶地区既有路基的评价内容,修订了既有路基现场测试要求、拓宽路基软土地基处理措施、既有路基利用与处治技术要求。
8. 第7章特殊路基,修订了滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、红黏土与高液限土、膨胀土、黄土、盐渍土、多年冻土、风化、雪害、涎流冰、采空区、滨海、水库等17类特殊路基设计原则、病害防治措施与技术要求。
9. 新增第7.19节季节冻土地区路基,提出了季节冻土分类、路基冻胀量计算方法与控制标准、路基填料技术要求及排水设计要求等。
本规范由吴万平起草第1章、第2章、第7章第1、5、6、17、18节,梅仕然、吴万平起草第3章第1、3、4、5、11节,凌建明、林小平、吴万平起草第3章第2节,邓卫东起草第3章第6节,唐树名起草第3章第7节、第5章第5节,沙爱民起草第3章第8节,原喜忠起草第3章第9节、第5章第6、7节,沙爱民、原喜忠起草第3章第10节,程平、阮艳彬起草第4章,张嘉翔、吴万平起草第5章第1、2、3、4节,凌建明、廖朝华起草第6章,姚海林起草第7章第2、3、4、9节,张留俊起草第7章第7、16节,吴立坚起草第7章第8、19节,丁小军起草第7章第10节,韩志强起草第7章第11节,章金钊起草第7章第12节,陈晓光起草第7章第13节、第15节,刘健起草第7章第14节。
请各位有关单位在执行过程中,将发现的问题和修改意见,函告本规范日产管理组,联系人:吴万平(地址:武汉市经济技术开发区创业路18号,中交第二公路勘察设计研究院有限公司,邮政编码:430056,电话:027-84214041,传真:027-84214068,电子邮箱:wanphx@263.net),以便下次修订时参考。
主编单位:中交第二公路勘察设计研究院有限公司
参编单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司
招商局重庆交通科研设计院有限公司
同济大学
长安大学
交通运输部科学研究院
交通运输部公路科学研究院
新疆交通科学研究院
中科院武汉岩土力学研究所
主编:吴万平
主要参编人员:廖朝华 凌建明 丁小军 张留俊 邓卫东 沙爱民 陈晓光 吴立坚 姚海林 林小平 程平 梅仕然 张嘉翔 章金钊 唐树名 原喜忠 刘健 韩志强 阮艳彬
参与审查人员:王秉纲 陈见周 梅世龙 陈飙 程良奎 刘元泉 陈东丰 廖小平 杨少华 白琦峰 王家强 李志勇 李迎春 王道雄 李德贵
参加人员:马磊 陈忠平 冯守中 杨静 袁光宇 付伟
1 总则
1.0.1 为统一公路路基设计技术标准,使公路路基工程设计符合安全可靠、技术先进、经济合理的要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级新建和改扩建公路的路基设计。
1.0.3 路基应具有足够的强度、稳定性和耐久性。
1.0.4 路基设计应做好公路沿线工程地质勘察试验工作,查明沿线水文、地质条件,获取设计所需要的岩土物理力学参数。
1.0.5 路基设计应根据公路的功能和等级,遵循因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境的原则,通过技术经济综合比选,合理确定路基方案,做好综合设计。
1.0.6 路基设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极慎重地采用新技术、新结构、新材料和新工艺。
1.0.7 路基设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 路基 subgrade
按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载。
2.1.2 路床 roadbed
路面结构层以下0.8m或1.20m范围内的路基部分,分为上路床及下路床两层。上路床厚度0.3m;下路床厚度在轻、中等级重交通公路为0.5m,特重、极重交通公路为0.9m。
2.1.3 路堤 embankment
高于原地面的填方路基。路堤在结构上分为上路堤和下路堤,上路堤是指路床以下0.7m厚度范围的填方部分,下路堤是指上路堤以下的填方部分。
2.1.4 路堑 cutting
低于原地面的挖方路基。
2.1.5 路基工作区 subgrade workaround
汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布深度范围。
2.1.6 低路堤 low embankment
填土高度小于路基工作区深度的路堤。
2.1.7 高路堤 high embankment
路基填土边坡高度大于20m的路堤。
2.1.8 陡坡路堤 steep slope embankment
地面斜坡陡于1:2.5的路堤。
2.1.9 深路堑 deep cutting
土质挖方边坡高度大于20m或岩石挖方边坡高度大于30m的路堑。
2.1.10 填石路堤 rockfill embankment
用粒径大于40mm、含量超过70%的石料填筑的路堤。
2.1.11 压实度 degree of compaction
筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。
2.1.12 特殊路基 special subgrade
位于特殊土(岩)地段、不良地质地段及受水、气候等自然因素影响强烈,需要进行特殊设计的路基。
2.1.13 软土 soft soil
天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。泛指软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等软弱土。
2.1.14 湿陷性黄土 collapsibility loess
在自重或一定压力下受水浸湿后,土体结构迅速破坏,并产生显著下沉现象的黄土。
2.1.15 红黏土 laterite
碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化后形成的褐红色粉质土或粘质土。
2.1.16 高液限土 high liquid limit soil
液限(100g锥试验)大于50%的细粒土。
2.1.17 膨胀土 expansive soil
含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性黏土。
2.1.18 盐渍土 saline soil
易溶盐含量大于规定值的土。
2.1.19 多年冻土 permafrost
冻结状态连续两年或两年以上的温度低于0℃且含冰的土(岩)。
2.1.20 季节冻土 seasonally frozen soil
随季节冻结和融化的土。
2.1.21 滑坡 landslide
斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的地质现象。
2.1.22 崩塌 rock fall
高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下坍塌、倾倒或坠落的地质现象。
2.1.23 泥石流 debris flow
挟带大量泥沙、石块的间歇性洪流。
2.1.24 岩溶 karst
可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态。
2.1.25 采空区 mined-out area
地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落,直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围,统称为采空区。狭义采空区指开采空间。
2.1.26 挡土墙 retaining wall
承受土体侧压力的墙式构造物。
2.1.27 抗滑桩 slide-resistant pile
抵抗滑坡下滑力或土压力的横向受力桩。
2.1.28 土钉 soil nailing
在土质或破碎软弱岩质边坡中设置钢筋钉,维持边坡稳定的支护结构。
2.1.29 预应力锚杆(索)prestressed anchor
由锚头、预应力筋、锚固体组成,通过对预应力筋施加张拉力以加固岩土体的支护结构。
2.1.30 柔性支护结构 flexible supporting structure
对路基边坡进行支护,限制路基边坡发生过大变形,允许结构出现一定变形的一种路基支挡形式。
3 一般路基
3.1 一般规定
3.1.1 路基设计应收集公路沿线气候、水文、地形地貌、地质、地震、筑路材料等资料,做好沿线地质、路基填料勘察试验工作,查明地层岩土性质、厚度、空间分布特征及有关物理学参数。
3.1.2 路基设计宜避免高填深挖。不能避免时,当路基中心填方高度超过20m或中心挖方深度超过30m时,宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基进行方案比选。
3.1.3 沿河及受水浸淹的路基边缘高程,应高出表3.1.3规定设计洪水频率的计算水位加壅水高度、波浪侵袭高度及0.5m的安全高度之和。
表3.1.3 路基设计洪水频率
公路等级 | 高速公路 |
一级公路 |
二级公路 | 三级公路 | 四级公路 |
路基设计洪水频率 | 1/100 | 1/100 | 1/50 | 1/25 | 按具体情况确定 |
注:区域内唯一通道的公路路基设计洪水频率可采用高一个等级公路的标准。
3.1.4 路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件,选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。沿河路基不宜侵占河道,应根据冲刷情况,设置必要的防护支挡工程,并妥善处理路基废方,避免河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等。
3.1.5 路基填料应满足路基强度和回弹模量的要求。土石方调配设计应对移挖作填、集中取(弃)土、填料改良处理等方案进行技术经济比较,充分利用挖方材料,节约土地。
3.1.6 路基设计应控制路基工后沉降量。对软弱地基、路基与桥涵结构物连接处、路基填挖交界处、高路堤、陡坡路堤等,应采取综合措施,防止路基不均匀变形。
3.1.7 路基设计应考虑水和冰冻对路基性能的影响,设置完善的防排水系统或防冻害设施,以及必要的路基防护工程。
3.1.8 高度公路和一级公路的高路堤、陡坡路堤和深路堑等均应采用动态设计。动态设计必须以完整的施工设计图为基础,适用于路基施工阶段。
4 路基排水
4.1 一般规定
4.1.1 公路路基防排水设计应根据公路沿线气象、水文、地形、地质以及桥涵和隧道设置情况,遵循总体规划、合理布局、防排疏结合、少占农田、保护环境的原则,设置完善、通畅的防排水系统,做好路基防排水与地基处理、路基防护等综合设计,并与路面、桥梁、涵洞、隧道等防排水系统相协调。
4.1.2 路界地表水不宜流入桥面、隧道及其排水系统。
4.1.3 低填、浅挖路基以及排水困难地段,应采取防、排、截相结合的综合措施,及时拦截有可能进入路界的地表水,排除路基内自由水,隔离地下水,保证路基处于干燥或中湿状态。
4.1.4 沿河路基防排水设计应根据河流水文特性、设计洪水位、流量以及河道地形地质条件,合理布设排水设施,做好排水设施出口处理,并与河道导流设施和调治构造物相协调,防止水流冲刷路基边坡及河岸。
4.1.5 各类排水设施的设计应满足使用功能要求,结构安全可靠,便于施工、检查和养护维修。排水设施所用材料的强度应不低于附录G表G-1的要求。
4.1.6 路基排水设施设计应与农田排灌系统相协调。
4.1.7 施工场地的临时性排水设施布设,宜与永久性排水设施相结合。
5 路基防护与支挡
5.1 一般规定
5.1.1 应根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况,采取工程防护和植物防护相结合的综合措施,防治路基病害,保证路基稳定,并与周围环境景观相协调。
5.1.2 路基坡面防护工程应设置在稳定的边坡上。当土质和气候条件适宜时,宜采用植物防护;当植物防护的坡面有可能产生冲刷时,应设置浆砌片石或水泥混凝土骨架;对完整性较好、稳定的弱、微、未风化硬质岩石边坡,可不作防护。当路基稳定性不足时,应设置必要的支挡加固工程。
5.1.3 支挡结构设计时,应对拟加固的边坡和地基进行工程地质勘察,查明其工程地质、水文地质条件及其潜在腐蚀性,不良地质和特殊岩土的分布情况,以及支挡结构地基的承载力和锚固条件;合理确定岩土体的物理力学参数。
5.1.4 路基支挡结构设计应满足各种设计荷载组合下支挡结构的稳定性、坚固性和耐久性要求;结构类型选择及设置位置应满足安全可靠、经济合理、便于施工养护的要求;结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。
5.1.5 防护支挡结构应与桥台、隧道洞门、既有支挡结构物协调配合,衔接平顺。
5.1.6 地下水较丰富的路段,应做好路基边坡防护与地下水措施的综合设计。多雨地区砂质土和细粒土路堤,应采取坡面防护与坡面截排水的综合措施。
5.1.7 防护支挡结构所用材料的强度应不低于附录G表G-2的要求,其他材料应符合国家现行相关标准的规定。
5.1.8 路基施工过程中应采取边坡临时防护措施,边坡临时防护工程宜与永久防护工程相结合。
6 路基拓宽改建
6.1 一般规定
6.1.1 公路路基拓宽改建设计前,应对既有路基和拓宽场地进行调查、勘探和测试,查明既有路基的填料性质、含水率、密度、压实度、强度,以及路基的稳定情况,分析评价新拼接路基或增建路基对既有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。
6.1.2 公路路基拓宽改建,应根据公路沿线的地形地貌和地质特点、既有路基现状及拓宽后的交通组成,综合比较确定既有路基的利用与拓宽拼接方案,采取合理的工程措施,保证拓宽改建路基的强度和稳定性。
6.1.3 公路路基拓宽改建,应合理利用既有路基强度,并根据既有路基的回弹模量、含水率和密实状态,综合确定既有路基的处理措施。
6.1.4 公路路基拓宽改建设计,应做好路基路面综合设计。拓宽部分的路基应与既有路基之间保持良好的衔接,并采取必要的工程措施减小新老路基之间的差异沉降,防止产生纵向裂缝。
7 特殊路基
7.1 一般规定
7.1.1 路线通过特殊土(岩)、不良地质以及特殊气候和水文条件路段时,应采取综合地质勘察,查明特殊地质体的性质、成因类型、规模、稳定状况及发展趋势;特殊路基设计所需要的物理力学参数,应结合室内试验和原位测试资料经综合分析确定。
7.1.2 应做好工程地质选线工作,路线应绕避规模大、性质复杂、处理困难的不良地质和特殊土(岩)地段,并避免高填深挖路基。
7.1.3 特殊路基设计应考虑气候环境、水和地质等因素对路基长期性能的影响,对可能造成的路基病害,应遵循预防为主、防治结合的原则,通过综合技术经济比较,因地制宜,采取有效的工程处理措施,保证路基稳定。分期整治时,应保证在各种因素的变化过程中不降低路基的安全度。
7.1.4 高速公路、一级公路特殊路基宜采用动态设计。
附录A 路基土动态回弹模量标准试验方法
A.0.1 本试验方法适用于利用动三轴试验仪在规定的加载条件下测定路基土与粒料的动态回弹模量。
A.0.2 动三轴试验仪装置应符合下列规定:
1 三轴压力室应采用聚碳酸酯、丙烯酸或其他适宜的透明材料制成,宜采用空气作为测压流体。
2 加载装置应采用能够产生重复循环半正矢脉冲荷载的顶部加载式、闭路电液压或电气压试验机。施加荷载的频率为0.1~25Hz,且施加的最大轴向动应力水平应不小于150kPa。
3 数据测量及采集应采用计算机控制,能测量并记录试件在每个加载循环中所承受的荷载和产生的轴向变形。三轴室压力可采用压力表、压力计或压力传感器监测,量程不应小于200kPa,精确不应低于1.0kPa;轴向荷载传感器量程应不小于25kN,分辨力应不低于5N;位移传感器可采用LVDT或其他合适的设备,应具有良好的动态响应特性,量程应大于6mm,分辨力应不大于量程的1%。
A.0.3 试验准备工作应符合下列规定:
1 试件成型应符合下列规定:
1) 现场取土应采用薄壁试管取样;
2) 最大粒径大于19mm的路基土与粒料,应筛除大于26.5mm的颗粒,采用振动或冲击压实成型;
3) 最大粒径不超过9.5mm,且0.075mm筛通过百分率小于10%的路基土,应采用振动压实成型;
4) 最大粒径不超过9.5mm,且0.075mm筛通过百分率不小于10%的路基土,应采用冲击或静压压实成型。
2 试件尺寸应符合下列规定:
1) 现场取土试样的长度应不小于试件直径的2倍;
2) 最大粒径大于19mm的路基土与粒料,试件尺寸应符合直径150mm±2mm、高300mm±2mm的要求;
3) 最大粒径不超过19mm的路基土与粒料,试件尺寸应符合直径100mm±2mm、高200mm±2mm的要求。
3 室内压实成型试件含水率应符合目标含水率值±0.5%,压实度应符合目标压实度值±1.0%。
4 对于较硬的黏性试件(不排水抗剪强度大于36kPa,模量一般大于70MPa),可采用石膏浆调和端部的表面缺陷,处理厚度不应超过3mm。
5 一组试验不应少于3个平行试件。
A.0.4 试验步骤应符合下列规定:
1 在试件上套装橡皮膜,保证密封不透气。
2 将试件放置在预浸的湿润多孔透水石和底部压盘上,并在顶部加放预浸的湿润透水石和顶部压盘。当存在透水石堵塞时,应在试件与透水石之间放置预浸的湿润滤纸。
3 将组装好的试件置于三轴室基座的中心位置,并保证试件中心与加载架的中心对齐。
4 安装位移传感器。当采用上下顶端式测量装置时,应将LVDT或位移传感器附于钢条或铝棒(介于试件顶盖与底部压盘之间)上;当采用光学变形测量仪时,应将2个指示标直接附于试件上,每个指示标至少采用2个小别针定位;当采用夹持式测量装置时,应将夹具置于试件1/4高度处。对不排水抗剪强度小于36kPa的较软试件,不应采用置于试件上的夹持式测量装置。
5 打开排水阀门,连通围压供给管和三轴室,对试件施加30.0kPa预载围压,并对试件施加至少1000次、最大轴向应力为66.0kPa的半正矢脉冲荷载。当试件总的垂直永久应变达到5%时,预载停止,应分析原因或重新制备试件。
6 调整围压和半正矢脉冲荷载至目标设定值,以10Hz的频率重复加载100次。试验采集最后5个波形的荷载及变形曲线,记录并计算试验施加荷载、试件轴向可恢复变形、动态回弹模量。加载过程中,若试件总的垂直永久应变超过5%,应停止试验并记录结果。
A.0.5 试验成果计算应符合下列规定:
1 应力幅值应按式(A.0.5-1)计算确定:
σ0=Pi/A (A.0.5-1)
式中:σ0——轴向应力幅值(MPa);
Pi——最后5次加载循环中轴向试验荷载平均幅值(N);
A——试件径向横截面面积,可取试件上下端面面积平均值(mm2)。
2 应变幅值应按式(A.0.5-2)计算确定:
ε0=Δi/l0 (A.0.5-2)
式中:ε0——可恢复轴向应变幅值(mm/mm);
Δi——最后5次加载循环中可恢复轴向变形平均幅值(mm);
l0——位移传感器的量测间距(mm)。
3 动态回弹模量应按式(A.0.5-3)计算:
MR=σ0/ε0 (A.0.5-3)
式中:MR——路基土或粒料动态回弹模量(MPa)。
表B-1 标准状态下路基土回弹模量参考值
注:1. 对砾和砂,D60(通过率为60%时的颗粒粒径)大时,模量取高值,D60小时,模量取低值。
2. 对其他含细粒的土组,小于0.075mm颗粒含量大和塑性指数高时,模量取低值,反之,模量取高值。
3. 同等条件下,轻、中等及重交通荷载时路基土回弹模量取较小值,特重、极重交通条件下取较大值。
表B-2 标准状态下粒料回弹模量参考值
C.0.1 路基平衡湿度状况可依据路基的湿度来源分为潮湿、中湿、干燥等三类,并按下列条件判别路基湿度状态:
1 地下水或地表长期积水的水位高,路基工作区均处于地下水毛细润湿影响范围内,路基平衡湿度由地下水或地表长期积水的水位升降所控制,路基湿度状态可定为潮湿类路基。
2 地下水位很低,路基工作区处于地下水毛细润湿面之上,路基平衡湿度由气候因素所控制,路基湿度状态可定为干燥类路基。
3 中湿类路基的湿度兼受地下水和气候因素影响,路基工作区被地下水毛细润湿面分为上、下两部分,下部受地下水毛细润湿的影响,上部则受气候因素影响,如图C.0.1所示。
图C.0.1 中湿类路基的湿度状况
C.0.2 潮湿类路基的平衡湿度可根据路基土组类别及地下水位高度,按表C.0.2确定距地下水位不同高度处的饱和度。
表C.0.2 各路基土组距地下水位不同高度处的饱和度(%)
注:1. 对于砂(SW、SP),D60大时平衡湿度取低值,D60小时平衡湿度取高值。
2. 对于其他含细粒的土组,通过0.075mm筛的颗粒含量大和塑性指数高时,取高值,反之,取低值。
C.0.3 干燥类路基的平衡湿度可根据路基所在自然区划的湿度指标TMI和土组类别确定,并应符合下列规定:
1 不同自然区划的TMI值可参照表C.0.3-1查取。
表C.0.3-1 不同自然区划的TMI值范围
2 按路基所在地区的TMI值和路基土组类别,根据表C.0.3-2插值查取该地区相应的路基饱和度。
表C.0.3-2 各路基土组在不同TMI值时的饱和度(%)
注:1. 砂的饱和度取值与D60相关,D60大时(接近2mm)取低值,D60小时(接近0.25mm)取高值。
2. 粉土质砂、黏土质砂或细粒土的饱和度取值与细粒土含量和塑性指数相关,细粒土含量高、塑性指数大时取低值,反之取高值。
C.0.4 中湿类路基的平衡湿度可参照图C.0.1,先分路基工作区上部和下部分别确定其平衡湿度,再以厚度加权平均计算路基的平衡湿度。地下水毛细润湿面以上的路基工作区上部,按路基土组类别和TMI值确定其平衡湿度;地下水毛细润湿面以下的路基工作区下部,则按路基土组类别和距地下水位的距离确定其平衡湿度。
附录D 路基回弹模量湿度调整系数的取值范围
D.0.1 潮湿类路基的回弹模量湿度调整系数可按表D.0.1查取。
表D.0.1 潮湿类路基的回弹模量湿度调整系数
注:1. 砂的回弹模量调整系数,D60大时取高值,D60小时取低值。
2. 细粒土质砂的回弹模量调整系数,细粒含量大、塑性指数高时取低值,反之取高值。
3. 粉质土和黏质土的回弹模量调整系数,路基高度低时取低值,反之取高值。
D.0.2 干燥类路基的回弹模量湿度调整系数可按表D.0.2查取。
表D.0.2 干燥类路基的回弹模量湿度调整系数
注:1. 砂的回弹模量调整系数,D60大时(接近2mm)取低值,D60小时(接近0.25mm)取高值。
2. 粉土质砂、黏土质砂或细粒土的饱和度取值与细粒土含量和塑性指数相关,细粒土含量高、塑性指数大时取低值,反之取高值。
D.0.3 中湿类路基的回弹模量湿度调整系数,可按路基工作区内两类湿度来源的上部和下部分别确定其湿度调整系数,并以路基工作区上、下部的厚度加权计算路基总的回弹模量湿度调整系数。
附录E 岩质边坡的岩体分类
E.0.1 边坡岩体完整程度应根据结构面发育程度、岩体结构类型和完整性系数按表E.0.1确定,完整性系数应按式(E.0.1)计算:
式中:KV——边坡岩体完整性系数;
vR——弹性纵坡在岩体中的传播速度(km/s);
vP——弹性纵坡在岩块中的传播速度(km/s)。
表E.0.1 岩体完整程度划分
注:镶嵌碎裂结构为碎裂结构中碎块较大且相互咬合、稳定性相对较好的一种结构。
E.0.2 岩质边坡应根据岩体完整程度、结构面结合程度、结构面产状及直立边坡自稳能力等条件,按表E.0.2确定边坡岩体类型。
表E.0.2 岩质边坡的岩体分类
注:1. 边坡岩体分类中未含由外倾软弱结构面控制的边坡和倾倒崩塌型破坏的边坡。
2. Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时,应降为Ⅱ类岩体。
3. 当地下水发育时,Ⅱ、Ⅲ类岩体可视具体情况降低一档。
4. 强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体。
5. 表中外倾结构面系指倾向于坡向的夹角小于30°的结构面。
附录F 路基监测内容与项目
表F-1 路堑边坡或滑坡监测
表F-2 高路堤稳定和沉降监测
表F-3 预应力锚固工程原位监测内容和项目
附录G 排水、防护、支挡结构材料强度要求
表G-1 排水构造物材料强度要求
注:轻冻区——冻结指数小于800的地区;
中冻区——冻结指数为800~2000的地区;
重冻区——冻结指数大于2000的地区。
表G-2 防护、支挡结构材料强度要求
附录H 挡土墙设计计算
H.0.1 荷载应符合下列规定:
1 挡土墙设计计算应采用以极限状态设计的分项系数法为主的设计方法。
2 挡土墙构件承载能力极限状态设计可采用下列表达式:
式中:γ0——结构重要性系数,按表H.0.1-1的规定采用;
S——作用(或荷载)效应的组合设计值;
R(·)——挡土墙结构抗力函数;
Rk——抗力材料的强度标准值;
γf——结构材料、岩土性能的分项系数;
αd——结构或结构构件几何参数的设计值,当无可靠数据时,可采用几何参数标准值。
表H.0.1-1 结构重要性系数γ0
3 施加于挡土墙的作用(或荷载),按性质可分为永久作用(或荷载)、可变作用(或荷载)、偶然作用(或荷载),各类作用或荷载名称见表H.0.1-2。
表H.0.1-2 荷载分类
4 荷载效应组合应符合下列规定:
1) 作用在一般地区挡土墙上的力,可只计算永久作用(或荷载)和基本可变作用(或荷载);
2) 浸水地区、地震动峰值加速度值为0.2g及以上的地区、产生冻胀力的地区等,尚应计算其他可变作用(或荷载)和偶然作用(或荷载);
3) 作用(或荷载)组合可按表H.0.1-3确定。
表H.0.1-3 常用作用(或荷载)组合
组合 | 作用(或荷载)名称 |
Ⅰ |
挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力及其他永久荷载组合 |
Ⅱ |
组合Ⅰ与基本可变荷载相组合 |
Ⅲ |
组合Ⅱ与其他可变荷载、偶然荷载相组合 |
注:1. 洪水与地震力不同时考虑。
2. 冻胀力、冰压力与流水压力或波浪压力不同时考虑。
3. 车辆荷载与地震力不同时考虑。
5 挡土墙上受地震力作用时,应符合现行《公路工程抗震规范》(JTG B02)的有关规定。
6 具有明显滑动面的抗滑挡土墙荷载计算应符合本规范第5.7节、第7.2节的有关规定。泥石流地段的路基挡土墙,应符合本规范第7.5节的规定。
7 浸水挡土墙墙背为岩块或粗粒土时,可不计墙身两侧静水压力和墙背动水压力。
8 墙身所受浮力,应根据地基地层的浸水情况按下列原则确定:
1) 砂类土、碎石类土和节理很发育的岩石地基,按计算水位的100%计算;
2) 岩石地基按计算水位的50%计算。
9 作用在墙背上的主动土压力,可按库仑理论计算。应进行墙后填料的土质试验,确定填料的物理学指标。当缺乏可靠试验数据时,填料内摩擦角φ可按表H.0.1-4选用。
表H.0.1-4 填料内摩擦角或综合内摩擦角
注:填料重度可根据实测资料作适当修正,计算水位以下的填料重度采用浮重度。
10 挡土墙前的被动土压力可不计算;当基础埋置较深且地层稳定、不受水流冲刷和扰动破坏时,可计入被动土压力,但应按表H.0.1-5的规定计入作用分项系数。
11 车辆荷载作用在挡土墙墙背填土上所引起的附加土体侧压力,可按式(H.0.1-3)换算成等代均布土层厚度计算:
h0=q/γ (H.0.1-3)
式中:h0——换算土层厚度(m);
q——车辆荷载附加荷载强度,墙高小于2m,取20kN/m2;墙高大于10m,取10kN/m2;墙高在2~10m之内时,附加荷载强度用直线内插法计算。作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为3kN/m2;作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75kN/m,作用于栏杆扶手上的竖向力采用1kN/m;
γ——墙背填土的重度(kN/m3)。
12 挡土墙按承载能力极限状态设计时,除另有规定外,常用作用(或荷载)分项系数可按表H.0.1-5的规定采用。
表H.0.1-5 承载能力极限状态作用(或荷载)分项系数
H.0.2 基础设计与稳定性计算应符合下列要求:
1 基底合力的偏心距e0可按下式计算:
式中:Md——作用于基底形心的弯矩组合设计值(MPa);
Nd——作用于基底上的垂直力组合设计值(kN/m)。
2 挡土墙地基计算时,各类作用(或荷载)组合下,作用效应组合设计值计算式中的作用分项系数,除被动土压力分享系数γQ2=0.3外,其余作用(或荷载)的分项系数规定均等于1。
3 基底压应力σ应按式(H.0.2-2)计算,位于岩石地基上的挡土墙可按式(H.0.2-3)、式(H.0.2-4)计算。基底合力的偏心距e0,对土质地基不应大于B/6;岩石地基不应大于B/4。基底压应力不应大于基底的容许承载力[σ0];基底容许承载力值可按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63)的规定采用,当为作用(或荷载)组合Ⅲ及施工荷载,且[σ0]>150kPa,可提高25%。
式中:σ1——挡土墙趾部的压应力(kPa);
σ2——挡土墙踵部的压应力(kPa);
B——基底宽度(m),倾斜基底为其斜宽;
A——基础底面每延米的面积,矩形基础为基础宽度B×1(m2)。
4 挡土墙的滑动稳定方程应满足式(H.0.2-5)的要求,抗滑稳定系数应按式(H.0.2-6)计算:
式中:G——作用于基底以上的重力(kN),浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力;
Ey——墙后主动土压力的竖向分量(kN);
Ex——墙后主动土压力的水平分量(kN);
Ep——墙前被动土压力的水平分量(kN),当为浸水挡土墙时,Ep=0;
E'p——墙前被动土压力的水平分量的0.3倍(kN);
N——作用于基底上合力的竖向分力(kN),浸水挡土墙应计浸水部分的浮力;
α0——基底倾斜角(°),基底为水平时,α0=0;
γQ1、γQ1——主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数,可按表H.0.1-5的规定采用;
μ——基底与地基间的摩擦系数,当缺乏可靠试验资料时,可按表H.0.2-1的规定采用。
表H.0.2-1 基底与基底土间的摩擦系数μ
5 挡土墙的倾覆稳定方程应满足式(H.0.2-7)的要求,抗倾覆稳定系数应按式(H.0.2-8)计算:
式中:ZG——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他荷载的竖向力合力重心到墙趾的距离(m);
Zx——墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m);
Zy——墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m);
Zp——墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)。
6 在规定的墙高范围内,验算挡土墙的抗滑动和抗倾覆稳定时,稳定系数不应小于表H.0.2-2的规定。
表H.0.2-2 抗滑动和抗倾覆的稳定系数
7 设置于不良土质地基、覆盖土层下位倾斜基岩地基及斜坡上的挡土墙,应对挡土墙地基及填土的整体稳定性进行验算,其稳定系数不应小于1.25。
H.0.3 重力式、半重力式挡墙计算应符合下列要求:
1 重力式、半重力式挡墙的作用(或荷载)计算,应符合本规范第H.0.1条的规定。
2 重力式、半重力式挡墙应满足本规范第H.0.2条基础设计与稳定性计算的规定。
3 重力式挡土墙、半重力式挡土墙的墙身材料强度可按现行《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61)的规定采用。必要时应做墙身的剪应力检算。
4 重力式挡土墙按承载能力极限状态设计时,在某一类作用(或荷载)效应组合下,组合(或荷载)效应的组合设计值,可按式(H.0.3-1)计算。圬工构件或材料的抗力分项系数γf,按表H.0.3-1采用。
式中:S——作用(或荷载)效应的组合设计值;
γG、γQi——作用(或荷载)的分项系数,按表H.0.1-5采用;
SGik——第i个垂直恒载的标准制效应;
SQik——土侧压力、水浮力、静水压力、其他可变作用(或荷载)的标准值效应;
ψZL——荷载效应组合系数,按表H.0.3-2采用。
表H.0.3-1 圬工构件或材料的抗力分项系数γf
表H.0.3-2 荷载效应组合系数ψZL值
5 挡土墙构件轴心或偏心受压时,正截面强度和稳定按式(H.0.3-2)、式(H.0.3-3)计算。偏心受压构件除验算弯曲平面内的纵向稳定外,尚应按轴心受压构件验算非弯曲平面内的稳定。
计算强度时
计算稳定时
式中:Nd——验算截面上的轴向力组合设计值(kN);
γ0——重要性系数,按第H.0.1条采用;
γf——圬工构件或材料的抗力分项系数,按表H.0.3-1取用;
Ra——材料抗压极限强度(kN);
A——挡土墙构件的计算截面面积(m2);
αk——轴向力偏心影响系数,按式(H.0.3-4)计算;
e0——轴向力的偏心距(m),按式(H.0.3-5)采用;挡土墙墙身或基础为圬工截面时,其轴向力的偏心距e0应符合表H.0.3-5的规定;
B——挡土墙计算截面宽度(m);
M0——在某一类作用(或荷载)组合下,作用(或荷载)对计算截面形心的总力矩(kN·m);
N0——在某一类作用(或荷载)组合下,作用于计算截面上的轴向力的合力(kN);
ψk——偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数,按式(H.0.3-6)采用;轴心受压构件的纵向弯曲系数,可采用表H.0.3-3的规定;
H——墙高(m);
as——与材料有关的系数,按表H.0.3-4采用。
表H.0.3-3 轴心受压构件的纵向弯曲系数ψk
表H.0.3-4 as取值
6 重力式挡土墙轴向力的偏心距e0应符合表H.0.3-5的规定。
表H.0.3-5 圬工结构轴向力合力的容许偏心距e0
注:B为沿力矩转动方向的矩形计算截面宽度。
7 混凝土截面在受拉一侧配有不小于截面面积0.05%的纵向钢筋时,表H.0.3-5中的容许规定值可增加0.05B;当截面配筋率大于表H.0.3-6的规定时,按钢筋混凝土构件计算,偏心距不受限制。
表H.0.3-6 按钢筋混凝土构件计算的受拉钢筋最小配筋率(%)
注:钢筋最小配筋率按构件的全截面计算。
H.0.4 悬臂式、扶壁式挡土墙钢筋混凝土构件的承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算及构造要求等,除应按本规范的规定执行外,其他未列内容应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)的有关规定执行。
1 悬臂、扶臂式挡土墙应满足本规范第H.0.2条基础设计与稳定性计算的规定。
2 挡墙作用(或荷载)的计算应满足本规范第H.0.1条的要求,计算挡土墙实际墙背和墙踵板的土压力时,可不计填料与板间的摩擦力。
3 计算挡土墙整体稳定和墙面板时,可不计墙前土的作用;计算墙趾板内力时,应计底板以上的填土重力。
4 悬臂式挡土墙各部分均应按悬臂梁计算,作用(或荷载)分项系数应按本规范第H.0.1条的规定采用,基底应力作为竖向荷载时,可采用竖向恒载的分项系数。
5 扶壁式挡土墙的前趾板可按悬臂梁计算,后踵板可按支承在扶壁上的连续板计算,不计立壁对底板的约束作用;扶壁可按悬臂的T形梁计算;顺路线方向立壁的弯矩,可按以扶壁为支点的连续梁计算。
6 作用于扶壁式挡土墙立壁上的作用(或荷载),可按沿墙高呈梯形分布[图(H.0.4a)],立壁竖向弯矩,沿墙高分布[(图H.0.4b)],竖向弯矩沿线路方向呈台阶形分布[图(H.0.4c)]。面板沿线路方向的弯矩,可按以扶壁为支点的连续梁计算。
图H.0.4 荷载与弯矩分布
M中-板块中弯矩;H-墙面板的高度;σH-墙面板底端内填料引起的法向土压力;l-扶壁之间的净距
H.0.5 锚杆挡土墙钢筋混凝土构件的承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算及构造要求等,除应按本规范的规定执行外,其他未列内容应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)的有关规定执行。
1 作用于锚杆式挡土墙上的作用(或荷载),应符合本规范第H.0.1条的规定。
2 当为多级墙时,可按延长墙背法分别计算各级墙后的主动土压力。
3 肋柱设计计算应符合下列规定:
1) 作用于肋柱上的作用(或荷载),应取相邻两跨面板跨中至跨中长度上的作用(或荷载);
2) 视肋柱基底地质构造、地基承载力大小和埋置深度,肋柱与基底连接可设计为自由端或铰支端,肋柱应按简支梁或连续梁计算其内力值及锚杆处的支承反力值;
3) 肋柱截面强度验算和配置钢筋时应采用内力组合设计值,其作用(或荷载)分项系数应符合本规范第H.0.1条的规定;
4) 采用预制肋柱时,还应作运输、吊装及施工过程中锚杆不均匀受力等荷载下肋柱截面强度验算;
5) 装配式挡土板可按以肋柱为支点的简支板计算,计算跨径为肋柱间的净距加板两端的搭接长度。
4 现浇板壁式锚杆挡土墙,其墙面板的内力计算,可分别沿竖直方向和水平方向取单位宽度,按连续梁计算。竖直单宽梁的计算荷载为作用于墙面板上的土压力;水平单宽梁的计算荷载为该段墙面板所在位置土压力的最大值。
H.0.6 锚定板挡土墙钢筋混凝土构件的承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算及构造要求等,除应按本规范的规定执行外,其他未列内容应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)的有关规定执行。
1 锚定板挡土墙的钢筋混凝土构件设计计算时,作用(或荷载)效应组合中,应按本规范第H.0.1条的规定计入结构重要性系数γ0。
2 作用于锚定板挡土墙挡土板或墙面板上的恒载土压力按图H.0.6分布,其水平土压应力按式(H.0.6-1)计算:
式中:σH——恒载作用下墙底的水平土压应力(kPa);
Ex——按库仑理论计算的单位墙长上墙后主动土压力的水平分力(kN/m);
H——墙高,当为两级墙时,为上、下级墙高之和(m);
β——土压力增大系数,采用1.2~1.4;车辆荷载产生的土压力不计增大系数。
图H.0.6 恒载土压力分布图
3 锚定板挡土墙整体滑动稳定性验算可采用“折线滑面分析法”或“整体土墙法”计算,滑动稳定系数不应小于1.8。稳定计算时,应按墙顶有、无附加荷载,土压力计入或不计入增大系数的最不利组合,作为计算采用值。
4 肋柱设计应符合下列规定:
1) 作用于肋柱上的作用(或荷载),应取两侧挡土板跨中至跨中长度上的作用(或荷载);
2) 肋柱承受由挡土板传递的土压力,根据肋柱上拉杆的层数及肋柱与肋柱基础的连接方式,可按简支梁或连续梁计算。
5 拉杆设计计算应符合下列规定:
1) 最上一排拉杆至填料顶面的距离不得小于1m。当锚定板埋置深度不足时,可采用向下倾斜的拉杆,其水平倾角β宜为10°~15°;
2) 拉杆长度应满足挡土墙整体滑动稳定性的要求,且最下一层拉杆在主动土压力计算破裂面之后的长度,不得小于锚定板高度的3.5倍;最上一层拉杆长度不应小于5m;
3) 未计锈蚀留量的单根钢拉杆计算直径按式(H.0.6-2)计算。
式中:d——单根钢拉杆的直径(mm);
Np——拉杆的轴向拉力(kN);
fsd——钢筋的强度设计值(MPa);可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)的规定采用;
γ0——结构重要性系数,应符合表H.0.1-1的规定;
γQ1——主动土压力荷载分项系数,应符合表H.0.1-5的规定。
6 锚定板面积应根据拉杆设计拉力及锚定板容许抗拔力,按式(H.0.6-3)计算:
A=Np/[p] (H.0.6-3)
式中:A——锚定板的设计面积(m2);
[p]——锚定板单位面积的容许抗拔力(kPa);应根据现场拉拔试验确定。当无条件进行现场拉拔试验时,可根据工点具体条件,参照经验数据确定。
7 挡土板的设计计算可按本规范第H.0.5条中挡土板的设计执行。
8 墙面板按支承在拉杆上的受弯构件计算,如一块墙面板上连接一根拉杆时可按单支点双向悬臂板计算及配置钢筋。
H.0.7 加筋土挡土墙可分为有面板加筋土挡土墙和无面板加筋土挡土墙。当无面板反包式土工格栅加筋坡面与水平面夹角小于70°时,应按现行《公路土工合成材料应用技术规范》(JTG/T D32)的有关规定进行设计计算。加筋坡面与水平面夹角大于或等于70°的无面板加筋土挡土墙、有面板加筋土挡土墙应按下列规定进行设计计算:
1 加筋土挡土墙的设计应进行内部稳定计算和外部稳定计算。外部稳定验算应符合本规范第H.0.2条的规定。建于软土地基上的加筋体应作地基沉降计算。地基下可能存在深层滑动时,应做加筋体与地基整体滑动稳定验算。
2 浸水加筋土挡土墙设计应按下列规定考虑水的浮力:
1) 拉筋断面设计采用低水位浮力;
2) 地基应力验算采用低水位浮力或不考虑浮力;加筋体的滑动稳定验算、倾覆稳定验算采用设计水位浮力;
3) 其他情况采用最不利水位浮力。
3 筋带截面计算时,应考虑车辆、人群附加荷载引起的拉力。筋带锚固长度计算时,不计附加荷载引起的抗拔力。
4 加筋体内部稳定验算时,土压力系数按下列计算:
当zi≤6m时
当zi>6m时
式中:Ki——加筋体内深度zi处土压力系数;
Kj——静止土压力系数;
Ka——主动土压力系数;
zi——第i单元筋带结点至加筋体顶面的垂直距离(m);
φ——填料内摩擦角(°)。
5 作用于墙面板上的水平土压应力ΣσEi按下式计算:
式中:σzi——加筋土填料作用于深度zi处墙面板上的水平土压应力(kPa);
σai——车辆(或人群)附加荷载作用于深度zi处墙面板上的水平土压应力(kPa);
σbi——加筋体顶面以上填土重力换算均布土厚所引起的深度zi处墙面板上的水平土压应力(kPa)。
6 加筋体活动区与稳定区的分界面可采用简化破裂面,简化破裂面的垂直部分与墙面板背面的距离bH为0.3H,倾斜部分与水平面的夹角β为45°+φ/2,如图H.0.7所示。
图H.0.7 简化破裂面图
1-活动区;2-简化破裂面;3-稳定区
7 附加荷载作用下,可按沿深度以1:0.5的扩散坡率计算扩散宽度。加筋体深度zi处的附加竖直压应力σfi,当扩散线的内边缘点未进入活动区时,σfi=0;当扩散线的内边缘点进入活动区时,按式(H.0.7-6)计算:
式中:γ——加筋体的重度(kN/m3),当为浸水挡土墙时,应按最不利水位上下的不同分别计入;
ho——车辆或人群附加荷载换算等代均布土层厚度(m);
Lc——加筋体计算时采用的荷载布置宽度(m),取路基全宽;
Lci——加筋体深度zi处的荷载扩散宽度(m)。
8 永久荷载重力作用下,拉筋所在位置的竖直压力按式(H.0.7-7)计算:
式中:σi——在zi层深度处,作用于筋带上的竖直压应力(kPa);
h1——加筋体上坡面填土换算等代均布土厚度(m)。
9 一个筋带结点的抗拔稳定性按公式(H.0.7-8)验算:
计算筋带抗拔力时,不计基本可变荷载的作用效应。
式中:γ0——结构重要性系数,按表H.0.1-1采用;
Ti0——zi层深度处的筋带所承受的水平拉力设计值(kN);
Ti——zi层深度处的筋带所承受的水平拉力;
ΣσEi——在zi层深度处,面板上的水平土压应力(kPa);
γQ1——加筋体及墙顶填土主动土压力或附加荷载土压力的分项系数,按表H.0.1-5采用;
Tpi——永久荷载重力作用下,zi层深度处,筋带有效长度所提供的抗拔力(kN);
γR1——筋带抗拔力计算调节系数,按表H.0.7-1采用;
sx——筋带结点水平间距(m);
sy——筋带结点垂直间距(m);
f'——填料与筋带间的似摩擦系数,由试验确定,无可靠试验资料时,可参照表H.0.7-2采用;
bi——结点上的筋带总宽度(m);
Lαi——筋带在稳定区的有效锚固长度(m)。
表H.0.7-1 筋带抗拔力计算调节系数γR1
表H.0.7-2 填料与筋带之间的似摩擦系数
注:1. 有肋钢带的似摩擦系数可提高0.1。
2. 墙高大于12m的高挡土墙似摩擦系数取低值。
10 筋带截面的抗拉强度验算应符合式(H.0.7-9)的规定:
式中:A——筋带截面的有效净截面积(mm2);
fk——筋带材料强度标准值(MPa),按表H.0.7-3采用;
γf——筋带材料抗拉性能的分项系数,各类筋带均取1.25;
γR2——拉筋材料抗拉计算调节系数,可按表H.0.7-3采用。
表H.0.7-3 筋带材料强度标准值fk及抗拉计算调节系数γR2
注:1. 土工合成材料筋带的γR2,在施工条件差、材料蠕变大时,取大值;材料蠕变小或施工荷载验算时,可取较小值。
2. 当为钢筋混凝土带时,受拉钢筋的含筋率应小于2.0%。
3. 试验断裂拉力相应延伸率不得大于10%。
11 筋带截面的有效净截面面积A应按下列规定计算:
1) 扁钢带,设计厚度为扣除预留腐蚀厚度并扣除螺栓孔后的计算净截面积;
2) 钢筋混凝土带,不计混凝土的抗拉强度,钢筋有效净面积为扣除钢筋直径预留腐蚀量后的主钢筋截面积的总和;
3) 钢塑复合带、塑料土工格栅、聚丙烯土工带。由供货厂家提供尺寸,经严格检验延伸率和断裂应力后,按统计原理确定其设计截面积和极限强度,保证率为98%。
12 墙面板应按下列规定设计计算:
1) 作用于单板上的土压力视为均匀分布;
2) 面板作为两端外伸的简支板,沿竖直方向和水平方向分别计算内力;
3) 墙面板与筋带的连接部分宜适当加强。
13 全墙抗拔稳定性验算时,分项系数均取1.0,并应符合式(H.0.7-10)的规定:
式中:Kb——全墙抗拔稳定系数;
ΣTpi——各层拉筋所产生的摩擦力总和;
ΣTi——各层拉筋承担的水平拉力总和;
H.0.8 桩板式挡土墙钢筋混凝土构件的承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算及构造要求等,除应按本规范的规定执行外,其他未列内容应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63)的相关规定执行。
1 桩板式挡土墙的钢筋混凝土构件设计计算时,荷载效应组合中,应按本规范第H.0.1条规定计入结构重要性系数γ0。
2 滑坡路基上的桩板式挡土墙按滑坡推力和土压力的最不利者作为计算荷载,桩的重力可不计入。
3 作用在桩上的荷载宽度可按其左右两相邻桩之间距离的一半计算,作用在挡土板的荷载宽度可按板的计算跨度计算。
4 桩的内力应按本规范第5.7.5条的规定,采用地基系数法计算。
5 在桩前地基岩层结构面的产状为向坡外倾斜时,应按顺层滑坡验算地基的稳定性及整体稳定性。
6 预制钢筋混凝土挡土板可按支承在桩上的简支板计算,其计算跨径L为:
圆形桩
L=Lc-1.5t (H.0.8-1)
矩形桩
L=L0+1.5t (H.0.8-2)
式中:Lc——圆形桩的桩中心距离(m);
L0——矩形桩间的净距(m);
t——挡土板的板厚(m)。
7 路堤中的锚杆桩板式挡土墙,应避免填料下沉所产生的锚杆次应力。锚杆的设计应符合本规范第5.5节的规定。
附录J 黄土分布图
图J-1 黄土分布图
附录K 多年冻土公路工程分类
K.0.1 多年冻土应根据体积含冰量按表K.0.1进行分类。多年冻土分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层,其中富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层又统称为高含冰量冻土。
表K.0.1 多年冻土分类及融沉性分级
注:1. 粗颗粒土包括碎(砾)石土、砂砾、粗砂、中砂。
2. 总含水率包括冰和未冻水。
3. wP为塑限含水率。
4. 盐渍化冻土、泥炭化冻土、腐殖土、高塑性黏土不在此列。
K.0.2 根据多年冻土年平均地温,多年冻土可分为低温冻土(年平均地温≤-1.5℃)和高温冻土(年平均地温>-1.5℃)。冻土区稳定类型可按表K.0.2-1、表K.0.2-2分类。
表K.0.2-1 冻土区稳定类型分类
表K.0.2-2 各类冻土区稳定类型分类
本规范用词用语说明
1 本规范执行严格程度的用词,采用下列写法:
1) 表示很严格,非这样做不可的用词,正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词,正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。
2 引用标准的用语采用下列写法:
1) 在标准总则中表述与相关标准的关系时,采用“除应符合本规范的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定”;
2) 在标准条文及其他规定中,当引用的标准为国家标准和行业标准时,表述为“应符合《××××××》(×××)的有关规定”;
3) 当引用本标准中的其他规定时,表述为“应符合本规范第×章的有关规定”、“应符合本规范第×.×节的有关规定”、“应符合本规范第×.×.×条的有关规定”或“应按本规范第×.×.×条的有关规定执行”。
中华人民共和国行业标准
公路路基设计规范
JTG D30-2015
条文说明
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