DB63-T 1981-2021 公路预制装配式挡土墙设计规范_第1页
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文档简介

93.080.10CCS

P

20DB63 DB

63/T

1981—2021公路预制装配式挡土墙设计规范 青海省市场监督管理局 发

布DB63/T

1981—2021 前 言

..........................................................................

II1 范围

............................................................................

12 规范性引用文件

..................................................................

13 术语和定义

......................................................................

14 总体要求

........................................................................

25 材料要求

........................................................................

36 作用(或荷载)

..................................................................

47 基础设计和稳定性验算

............................................................

78 悬臂式挡土墙

....................................................................

89 扶壁式挡土墙

...................................................................

1010 重力式挡土墙

..................................................................

1711 连接结构设计与计算

............................................................

18附录

土压力计算........................................................

22DB63/T

1981—2021 本文件按照GB/T

草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由青海省交通运输标准化专业技术委员会提出。本文件由青海省交通运输厅归口。中心。国全、殷俊明、王志华、韩文旭、葸生海、曾鹏、孟永发、钟庆道、邓景辉、胡少东、干求学、高伟、史雪琛。本文件由青海省交通运输厅监督实施。IIDB63/T

1981—20211 范围设计和稳定性验算、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、重力挡土墙以及连接结构设计与计算。本文件适用于公路新建和改扩建工程预制装配式挡土墙的设计。2 规范性引用文件文件。GB/T

钢筋混凝土用钢

第1部分:热轧光圆钢筋GB/T

钢筋混凝土用钢

第2部分:热轧带肋钢筋GB/T

8077 混凝土外加剂匀质性试验方法GB

50661 钢结构焊接规范GB/T

50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T

50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准JG/T

钢筋连接用灌浆套简JG/T

钢筋连接用套筒灌浆料JGJ

18 钢筋焊接及验收规程JGJ

钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ

钢筋锚固板应用技术规程JTG

2120 公路工程结构可靠性设计统一标准JTG/T

3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范JTG

3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG

3363 公路桥涵地基与基础设计规范JTG

3430 公路土工试验规程JTG

公路工程抗震规范JTG

公路路基设计规范JTG

公路桥涵设计通用规范JTG

公路圬工桥涵设计规范JTG

公路钢结构桥梁设计规范JTG

公路交通安全设施设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。DB63/T

1981—20213.1预制装配式挡土墙在工厂或现场分段(分节)预先制作,在施工现场装配组成的挡土墙。3.2装配单元在工厂或现场预制的混凝土构件。3.3全预制所有部件均采用预制施工。3.4部分预制部分部件采用预制施工,其他部件采用现场浇筑施工。3.5焊接连接部件间通过预埋钢筋焊接形成的连接。3.6螺栓角钢连接部件间通过预埋螺栓和角钢紧固形成的连接。3.7锚栓连接部件间通过预埋螺栓和预留键槽紧固形成的连接。4 总体要求4.1

应遵循“少规格、多组合”的原则。4.2

设计使用年限应符合

JTG

2120

规定。4.3

墙型可选择悬臂式、扶壁式和重力式等,应结合实际情况参照

JTG

D30

选用。4.4

预制构件连接应满足以下要求:a) 采取有效的连接方式保证结构的整体性;b) 节点和接缝受力明确、构造可靠,并应满足承载力、延性和耐久性等要求;c) 根据连接和接缝的构造方式和性能确定结构的整体计算模型;d) 根据现场情况进行专项设计,并编制结构计算书。4.5 每

10

m~15

m

2

cm

的沉降伸缩缝,可采用沥青麻絮等填塞。4.6 墙身应设置倾向墙外、且坡度不小于

4

据墙背渗水情况合理布设,最底层距地面(设计水位)高度应大于

30

cm,宜采用管材,进水口宜采用透水土工布。流动度/mmJG/T

30抗压强度/MPaGB/T

28竖向膨胀率/%JG/T

24

0.020.5氯离子含量/%GB/T

泌水率/%GB/T

GB/T

DB63/T

1981—20214.7

墙背应采用透水性强的填料,其防、排水系统的设置应符合

规定。4.8

抗震设防类别及标准应符合

JTG

B02

规定。4.9

混凝土结构耐久性应符合

JTG/T

3310

规定。4.10

预制构件应在混凝土达到设计强度

%后,方可吊运、安装。5 材料要求5.1 混凝土、钢筋和钢材5.1.1 力学性能指标应符合

JTG

3362

JTG

JTG/T

规定。5.1.2 钢筋宜选用

1499.1

GB/T

规定。普通钢筋采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时,钢筋选用应符合

GB/T

1499.2

规定。5.1.3 钢筋焊接网应符合

规定。5.1.4 预制构件吊环应符合

GB/T

1499.1

规定,且计算拉应力应不大于

MPa。5.1.5 预制预应力混凝土构件的混凝土强度等级宜不小于

的混凝土强度等级应不小于

C30;现浇混凝土的强度等级应不小于

C25。5.2 连接材料5.2.1 钢筋套筒灌浆连接采用套筒应符合

JG/T

398

1

规定。表1 水泥基灌浆料的性能要求5.2.2

钢筋锚固板材料应符合

256

规定。5.2.3

受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合

JTG

3362

5.2.4

连接用焊接材料和螺栓紧固件材料应符合

GB

50661、JGJ

18

JTG

5.2.5

砂浆强度等级应符合

JTG

D61

规定。6 作用(或荷载)kN/m3kN/m378.523.025.021.024.024.024.021.0DB63/T

1981—20216.1 作用(或荷载)的分类与组合6.1.1 预制装配式挡土墙设计采用的作用(或荷载)及作用(或荷载)组合应符合

JTG

规定。6.1.2 预制装配式挡土墙的地震作用力,地震主动土压力及抗震强度、稳定性验算应符合

JTG

规定。墙顶护栏的车辆碰撞力应符合

规定。6.1.3 滑坡、泥石流路段的路基挡土墙,所承受的滑坡、泥石流作用力及其设计原则应符合

规定。6.1.4 预制装配式挡土墙按承载能力极限状态设计时,极限状态设计表达式中,作用(或荷载)效应的设计值定义为标准值乘以分项系数。作用(或荷载)标准值按以下规定取用:a)

结构自重:按构件设计尺寸与材料的标准重度计算;b)

车辆荷载:按本文件

计算;c)

人群荷载:按本文件

计算;d)

土压力:按本文件

及附录

A

计算;e)

静水压力、水的浮力和流水压力:按本文件

6.2.8、6.2.9、6.2.10

计算。6.1.5 预制装配式挡土墙按承载能力极限状态设计时,常用作用(或荷载)分项系数应符合

规定,除有其他规定外。6.1.6 计算挡土墙结构的重力时,其材料标准重度应符合表

2

规定。表

2 材料标准重度表6.2 常用作用力计算6.2.1 作用在挡土墙的填料侧压力,依据土力学原理按墙背形状、墙体位移条件、墙背填料所处的状态计算确定。除符合本文件

6.2.4

规定时可计入部分墙前被动土压力外,仅考虑墙后主动土压力。6.2.2 并根据地基的渗水情况,计算水的浮力。6.2.3 挡土墙墙背填料的主动土压力计算:a)

填方路基挡土墙(下挡墙): 高速、一级公路的挡土墙应按

3430

规定进行墙背填料的土工试验,确定填料的物理力学指标;其他等级公路的挡土墙当缺乏试验数据时,填料内摩擦角(φ)可按

规定取值。主动土压力按本文件

计算; 墙背填料为黏性土时,可采用综合内摩擦角近似按本文件

A.1~A.6

合内摩擦角

φ0宜根据土工试验测得的物理力学指标按本文件

资料时,可按

规定取值;b)

挖方路基挡土墙(上挡墙):

A.1~A.8计算主动土压力;DB63/T

1981—2021

采用墙背填料沿坡面滑动和破棱体位于填土中两种工况分别计算主动土压力,取大值。

A.8

采用楔体试算法计算主动土压力。6.2.4 当基础埋置较深、地层稳定,不受水流冲刷和其它扰动破坏,且对墙前填料进行充分压实时,可计入墙前的部分被动土压力。计算方法应符合本文件

规定。6.2.5 车辆荷载作用于墙背填料引起的附加土体侧压力,可按

规定换算成等代均布土层厚度计算。墙背填料破坏棱体上的车辆附加荷载按图

1

布置。a) 作用于墙顶或墙背填料上的人群荷载标准值规定为

a) 作用于墙顶或墙背填料上的人群荷载标准值规定为

3kN/m

;城郊行人密集区可参照所在地区dHBαθL0q图1 挡土墙附加荷载布置6.2.6 人群荷载及人群荷载作用在挡土墙墙背填料上所引起的附加土体侧压力,按以下确定:2城市桥梁设计规范规定采用,或取上述规定值的

倍;b) 作用于挡土墙栏杆立柱柱顶的水平推力标准值采用

0.75准值采用

1kN/m;c) 人群荷载作用在墙背填料上所引起的附加土体侧压力,可按公式(1)换算成等代均布土层厚度计算:

式中:h0——人群荷载换算的等代均布土层厚度,m;qr——作用于墙后填土上的人群荷载标准值,kN/m2;γ——墙后填土的重度,kN/m2。

(1)DB63/T

1981—20216.2.7 墙背填料中的地下水无法排出时的主动土压力计算,可将墙后常水位上下视为不同的填料层。

6.2.8

立作用于墙背。6.2.8 墙面处。PP

H2

(2)式中:Pw——作用于每延米墙长的静水压力标准值,kN;γw——水的重度,kN/m3;Hw——水深,m。6.2.9 作用于挡土墙墙身上的计算浮力,应根据地基渗水情况,按以下确定:a)

100

b)

力的

c)

挡土墙基础嵌入不透水性地基时,不计水浮力;d)

虑常水位的浮力或不计浮力;e)

当不能确定地基是否透水时,应分别以透水和不透水两种情况进行荷载组合,取其不利者;f)

计算水位以下,每延米挡土墙墙身的水浮力标准值,按公式(3)计算:Gw

wVw

(3)式中:Gw——每延米墙身的水浮力标准值,kN;γw——水的重度,kN/m3;Vw——计算水位下墙身的体积,m3。g)

计入水浮力时,填料的重力(包括基础襟边上的土柱重力)应采用填料的有效重度进行计算。填料的有效重度

γ0按公式(4)计算:

0

sat

w

(4)式中:γ0——3;γw——水的重度,kN/m3;γsat——填料的饱和重度,kN/m3。6.2.10 水流流经挡土墙时,作用于每延米墙身迎水面上的流水压力标准值按公式(5)计算,作用点取在设计水位的三分之一迎水墙面处。

(5)式中:Ph——Hw——计算水深,m;vφ——CL——水流与墙面间的侧向阻力系数,按表3规定。基底倾斜度(tanα0

0.3

0.2μ

<0.50.00.5

μ

0.6

0.1μ

0.6

0.2注1:α0注2:μ为基底与地基土的摩擦系数。

αwCL0.00.5100.7200.9

301.0DB63/T

1981—2021表

3 侧向阻力系数6.2.11 挡土墙受温度作用引起的影响力应按

6.2.11 挡土墙受温度作用引起的影响力应按

JTG

D60

规定。7.1 基础一般构造7.1.1 预制装配式挡土墙宜采用明挖基础,宜设置在地质情况较好的地基上,当地基承载力不满足设料的刚性角。7.1.2 基础的埋置深度应符合

D30

规定。7.1.3 斜坡地面上的挡土墙,基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离应符合

JTG

规定。7.1.4 挡土墙采用倾斜基底时,其倾斜度应符合表

4

规定。表

4 基底倾斜度7.2 地基计算7.2.1 挡土墙地基承载力计算时,传至基础底面的作用(或荷载)效应,宜按正常使用极限状态下作

确定。7.2.2 挡土墙基础底面压应力按

JTG

JTG

3363

规定验算。7.3 稳定性验算7.3.1 挡土墙稳定性验算时,施加于挡土墙的作用(或荷载)及效应组合应符合本文件

6

规定。7.3.2 承载能力极限状态稳定方程和稳定系数应符合

JTG

D30

规定。DB63/T

1981—20217.3.3 挡土墙设计为滑动稳定控制时,宜采取以下抗滑动稳定性措施:a)

采用倾斜基底;b)

采用凸榫基底,凸榫应设置在坚实地基上;c)

当符合本文件

6.2.4

规定时,宜计入墙前被动土压力。7.3.4 挡土墙设计为倾覆稳定控制时,宜采取以下抗倾覆稳定性措施:a)

调整墙面、墙背坡度;b)

改变墙身形式,宜采用扶壁式等抗倾覆稳定性较强的挡土墙形式;c)

扩展基础前趾,当刚性基础的前趾扩展受刚性角限制时,宜采用配筋扩展基础。8 悬臂式挡土墙8.1 一般规定8.1.1

m。8.1.2 结构重要性系数(γ0)应符合

JTG

D60

规定。8.1.3 承载能力极限状态验算、正常使用极限状态验算及构造等,除应满足本文件要求外,还应符合JTG

3362

规定。8.1.4 地基、基础设计及构造要求,除应满足本文件

7

JTG

3363

规定。8.2 一般构造8.2.1

立壁厚度应不小于

8.2.3 8.2.3 外侧墙面的分布钢筋直径应不小于8

500

mm

,1—前趾板;2—后踵板;3—立壁;H图2 悬臂式挡土墙8.2.2 悬臂式挡土墙中的主钢筋直径宜不小于

应配置大于

50

%主钢筋面积的构造钢筋。2间距应不大于

mm。DB63/T

1981—20218.2.4 钢筋混凝土的保护层厚度应符合

JTG

3362

规定。8.2.5 悬臂式挡土墙可将底板和立壁分别作为装配单元(见图

3),结构尺寸应满足以下要求:a)

底板横向长度根据挡土墙的稳定性验算确定;b)

立壁高度根据工程段落要求确定;c)

立壁纵向长度和底板纵向长度等同,应结合运输条件确定。a)

底板 b)

立壁图3 悬臂式挡土墙装配单元示意图8.3 设计计算8.3.1 承受的作用(或荷载)及作用(或荷载)组合应符合本文件

6

规定,基础设计及整体稳定性验算应符合本文件

7

规定。8.3.2 悬臂式挡土墙可取单位墙长进行内力计算。按地基承载力和稳定性验算,确定前趾板和后踵板筋配置。8.3.3 悬臂式挡土墙的土压力可按附录

A

规定计算。验算地基承载力、稳定性、底板正截面抗弯承载计算立壁正截面抗弯承载力时,可按实际墙背计算土压力,可不计入墙背与填料间的摩擦力。8.3.4 立壁可按固定在底板上的悬臂梁进行计算。立壁截面设计时,可不计立壁自重,仅计入主动土压力的水平分量。8.3.5 后踵板宜按固定在立壁与前趾板结合部的悬臂梁进行计算,并应满足以下要求:a)

力的竖向分量、后踵板自重、基底反力;b)

计弯矩。8.3.6 前趾板宜按固定在立壁与后踵板结合部的悬臂梁进行计算,并应满足以下要求:a)

作用于前趾板上的计算荷载:前趾板上填料重、前趾板自重、基底反力;b)

前趾板上填料重按天然地面或冲刷线以下

1.0

m

计算,墙前被动土压力可不计入。9 扶壁式挡土墙9.1 一般规定9.1.1 采用钢筋混凝土结构,宜在地基承载力较低的填方路段使用,单级墙高不宜大于

9.1.2 结构重要性系数(γ0)应符合本文件

8.1.2

规定。DB63/T

1981—20219.1.3 钢筋混凝土构件的承载能力极限状态验算、正常使用极限状态验算及构造要求等,应符合本文件

8.1.3

规定。9.1.4 地基、基础设计及构造要求应符合本文件

8.1.4

规定。9.2 一般构造9.2.1 扶壁式挡土墙由立壁、扶壁、底板(包括前趾板与后踵板)组成,见图

4。1—前趾板;2—后踵板;3—中扶壁;4—边扶壁;5—立壁。图4 扶壁式挡土墙9.2.2

8.2.5规定。a)底板 b)立壁 c)扶壁图5 扶壁式挡土墙装配单元示意图9.2.3 扶壁间距宜为墙高的

1/3

1/2;扶壁厚度宜为两扶壁间距的

1/8

0.30

扶壁应随高度变化逐渐向墙后加宽。9.2.4 立壁、底板宜采用等厚板,立壁厚度应不小于

0.20

m,底板厚度应不小于

m。10DB63/T

1981—20219.2.5 分段长度不宜超过

m。每分段长度中扶壁宜不少于

3

个。每段墙两端立壁悬出边扶壁外的净长度宜为

0.5

倍扶壁间的净距。9.3 设计计算9.3.1 承受的作用(或荷载)及作用(或荷载)组合应按本文件

6

规定,基础设计及整体稳定性验算应按本文件

7

规定。9.3.2 扶壁式挡土墙计算单元宜采用墙的分段长度。按地基承载力和稳定性验算,确定前趾板和后踵尺寸及钢筋配置。9.3.3 前趾板可按固定在立壁与后踵板结合部的悬臂梁进行计算。9.3.4 后踵板可按支撑在扶壁上的连续板计算,不计立壁对底板的约束作用,后踵板与扶壁按铰支连接。后踵板上的作用(或荷载)和效应计算可做以下简化:a)

后踵板上的计算荷载,除与本文件

8.3.4

所规定的作用于悬臂式挡土墙后踵板上的荷载相同分布见图

6。后踵板端部的竖向压应力(σw)及组合荷载综合分项系数(γQC),可按公式(6)

σw内插法求得;

pG MB B

(6)

(7)式中:σw——γQC——后踵板组合荷载的综合分项系数;σy2——按本文件8.3.3计算,后踵板端部的竖向土压应力,kPa;p2——后踵板端部的基底应力,kPa;Gs——按本文件8.3.5计算,每延米挡土墙计算墙背与实际墙背间的填土重及换算土层重,kN/m;B2——后踵板宽度,m;M2B2——hj——后踵板的厚度,m;γk——后踵板的材料重度,kN/m3;γG——分别采用;γQ1——b)

(8)、公式(9)和公式(10)计算: 支点负弯矩组合设计值:M

2d1i

M

2d0i

1.5

(8) 跨中正弯矩组合设计值:M

2d2i

M

2d0i

2.5

(9)11DB63/T

1981—2021 支点剪力组合设计值:2d1i

wi

0

0

(10)式中:M2d0i——后踵板第i个板条上,以相邻扶壁净距为跨径的简支梁跨中弯矩组合设计值,kN·m;γQC——后踵板上组合荷载的综合分项系数;σwi——组合荷载引起后踵板第i个板条的竖向压应力,kPa;L0——相邻扶璧间的净距,m;b0——后踵板板条的宽度,1.0m。h)

依据立壁竖直板条固结端的作用效应组合设计值,配置后踵板的横向钢筋。σ组合荷载引起后踵板端部的竖向压应力;σ

个板条的竖向压应力。图6 后踵板上组合竖向荷载分布示意图9.3.5 作用于立壁上的作用(或荷载)可按以下方法简化计算,见图

7:a)

的竖直分量、墙前被动土压力等;b)

作用于立壁上的替代水平土压应力简化为梯形分布,1/4

墙高段的替代水平土压应力σPJ,可按公式(11)计算:

(12)式中:σPJ——作用于立壁上的替代水平土压应力,kPa;12DB63/T

1981—2021σS、σD——按本文件6.2的规定所计算的作用于立壁顶面、底端的水平土压应力,kPa。1—替代水平土压应力;2—计算水平土压应力;H作用于立壁上的替代水平土压应力;作用于立壁顶面、底端的水平土压应力。图7 立壁上的替代水平土压应力示意图9.3.6 计算立壁沿墙长方向的作用效应时,可沿立壁高度方向截取单位宽度的纵向板条进行计算,并作如下简化,见图

a)

布,其荷载值等于该板条所在立壁高度处的替代水平土压应力;b)

公式(13)和公式(14)计算: 支点负弯矩组合设计值:

(12) 跨中正弯矩组合设计值:

(13) 支点剪力组合设计值:

(14)式中:M1d0j——立壁第j个板条上,以相邻扶壁间净距为跨径的简支梁跨中弯矩组合设计值,kN·m;γQ1——σj——作用于立壁第j个板条上的替代水平土压应力,kPa;bH——m;L0——相邻扶璧间的净距,m。13DB63/T

1981—2021a)连续梁计算图式b)简化计算图式标引符号说明:H1—立壁高度;Hj—第

j

层立壁板条距立壁顶面的距离;b—扶壁厚度;bH—立壁板条宽度;L0—相邻扶璧间的净距;L1—σj—

M1d0j—

图8 立壁计算的单元水平板条及计算图式9.3.7 计算立壁竖直方向的作用效应时,可沿挡土墙长度方向截取单位宽度的竖直板条进行计算,并作如下简化,见图

a)

立壁竖向弯矩在距墙顶

墙高处为最大正弯矩,在底部为最大负弯矩;b)

2L0/3

区段内的立壁最大正弯矩

Mmax

Mmin

L0/6

区段的立壁最大正弯矩和最小负弯矩为跨中区段取值的一半。M

max

0.0075DH1L0bLM

min

4M

max式中:L0——相邻扶壁间的净距,m;bL——立壁竖直板条的宽度,1.0σD——H1——立壁高度,m。

(15)(16)14DB63/T

1981—20211—扶壁;2—立壁;L0MmaxMmin图9 立壁竖向弯矩分布示意图9.3.8 扶壁可按锚固在底板上的

T

形截面悬臂梁计算,立壁为梁截面的翼缘板,扶壁为腹板。其荷载与作用效应计算可作如下简化,见图

a)

扶壁计算时仅计入墙背水平土压力,可不计入立壁与扶壁自重及竖向土压力;b)

当立壁高度为

H1

BE×H1宽度

BE按公式(17)和公式(18)计算: 中扶壁:E中

0

(17) 边扶壁:E边0

1

(18)式中:L0——L1——边扶壁距墙端的距离,m;b——扶壁的厚度,m。c)

沿扶壁高度选取的计算截面,可按钢筋混凝土

T

形截面受弯构件计算,并应符合

3362

规定;d)

形截面受压区的翼缘计算宽度

Bk式(21)计算:15DB63/T

1981—2021 中扶壁:Bk=b

L0

(19)当

L

>12B时,Bk=b12B1

(20) 边扶壁:Bk=b

L0

L1

(21)

(22)当

0.91L0

(22)式中:Bk——扶壁底端

T

形截面翼缘计算宽度,m;B——立壁的厚度,m。e)

扶壁上高度为

Hi处,T

形计算截面的受压区翼缘计算宽度

bi

式中:Hi——计算截面处的立壁高度,m;bi'——T形截面受压区翼缘计算宽度,m;H1——立壁高度,m;Bk——f)

T

形计算截面的腹板宽度等于扶壁的厚度

b。L0H1HibiBk图10 扶壁

T

形计算截面的翼缘计算宽度示意图9.3.9 钢筋混凝土构件的钢筋布置与构造要求,除应符合

JTG

3362

和本文件

8.2.2、8.2.3

还应符合以下规定:16DB63/T

1981—2021a)

U形钢筋,开口端埋入扶壁,埋入长度应不小于钢筋的最小锚固长度;b)

根据立壁纵向板条与扶壁连接处的支点剪力组合设计值,配置扶壁与立壁结合区段的水平

U形钢筋,开口端埋入扶壁,埋入长度应不小于钢筋的最小锚固长度;c)

应以立壁内竖向钢筋为起点。10 重力式挡土墙10.1 一般规定10.1.1 可采用钢筋混凝土预制件,单级墙高宜不大于

8.0

10.1.2 按墙背线形可分为仰斜式、垂直式和俯斜式等。10.1.3 重力式挡土墙除应符合本文件的要求外,还应符合

JTG

规定。10.2 一般构造10.2.1 重力式挡土墙由预制标准件和现浇结构柱组成,见图

11。图11 重力式挡土墙10.2.2

1.0

m。图12 重力式挡土墙装配单元示意图10.2.3 预制标准件交界面应采用砂浆砌筑。10.3 设计计算10.3.1

6

应按本文件

7

规定。10.3.2 结构验算应按

规定。17DB63/T

1981—202111 连接结构设计与计算11.1 搭接构造设计台阶式搭接构造,见图13。a)立壁间搭接构造 b)底板间搭接构造图13 预制构件间纵向连接构造示意图11.2 悬臂式挡土墙连接结构设计11.2.1 立壁和底板应分开预制,可采用焊接连接、锚栓连接和螺栓角钢连接。11.2.2 对应,预留钢筋间距根据纵向钢筋间距确定,二次浇筑混凝土封闭连接结构,见图

14。图14 悬臂式挡土墙焊接连接示意图11.2.3 洞。拼装时将锚栓插入孔洞,用螺母和厚垫圈紧固,二次浇筑混凝土封闭连接结构,见图

a)挡墙预制立壁 b)挡墙预制底板 c)挡墙拼装 d)二次浇筑图15 悬臂式挡土墙锚栓连接示意图11.2.4 用角钢连接,用螺母和厚垫圈等紧固件加固连接结构,二次浇筑混凝土封闭连接结构,见图

16。18DB63/T

1981—2021a)预制单元 b)特制角钢 c)挡墙拼装 d)二次浇筑图16 悬臂式挡土墙螺栓角钢连接示意图11.3 扶臂式挡土墙连接结构设计11.3.1 立壁、底板和扶壁应分开预制,采用螺栓角钢连接。11.3.2 时采用角钢进行连接,用螺母和厚垫圈等紧固件加固结构,见图

17。

(23)11.4 重力式挡土墙连接结构设计预制标准件通过混凝土榫以及现浇结构柱形成连接。11.5 连接结构耐久性设计连接结构钢筋、螺栓应二次浇筑混凝土封闭,保护层厚度可按JTG/T

3310附录A规定计算,且应不小于JTG/T

3310中对最小保护层厚度的规定。11.6 连接结构计算11.6.1 连接方式预制装配式挡土墙宜采用焊缝和螺栓进行装配单元的连接。11.6.2 焊接连接宜采用角焊缝,当焊缝只承受与钢筋方向相同的轴心力时,可按以下规定验算:a)

切应力τf可按公式(23)计算:

19DB63/T

1981—2021式中:N——焊缝承受的轴心力,kN;he——角焊缝的有效厚度,mm;Σlw——两焊件间角焊缝的计算长度总和,mm;fwf——角焊缝强度设计值,MPa。b)

有效厚度

he按公式(24)计算:

式中:d1、d2——圆钢直径,mm;a——焊缝表面到两圆公切线的距离,mm。

(24)标引符号说明:d1、d2—圆钢直径;a—图18 焊缝有效厚度计算图式11.6.3 螺栓连接11.6.3.1 螺栓连接应满足以下要求:a)

螺栓间距为螺栓孔径的

3~8

倍,最外侧螺栓至边缘距离为螺栓孔径的

2~4

倍;b)

每一个装配单元的连接结构中螺栓数量宜不少于

3

个;c)

采用高强度螺栓拼接时,紧固辅助构件应采用钢板制作。11.6.3.2 螺栓连接宜采用高强度螺栓,应按以下规定进行设计和验算:a)

高强度螺栓的预拉力设计值

P

按公式(25)计算:P

0.90.9

0.91.2

A

f

(25)b)

b)

单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值Nv 按公式(26)计算:Ae——螺栓螺纹处的有效截面面积,m2;fu——螺纹材料经热处理后的最低抗拉强度,MPa。8.8级为830

MPa;10.9级为1040

MPa。b

(26)式中:nf——高强度螺栓的传力摩擦面数目,单剪时为1,双剪时为2;μ——摩擦面抗滑移系数。c)

单个高强度螺栓的抗拉承载力设计值按公式(27)计算:tb

(27)t20DB63/T

1981—2021N NN N

1

(28)N N式中:Nv、Nt——单个高强度螺栓所承受的剪力和拉力,kN。e)

高强度螺栓群轴心受剪时所需螺栓数目

n

按公式(29)计算:Nn (29)Nf)

高强度螺栓群轴心受拉时所需螺栓数目

n

按公式(30)计算:n

NN

(30)21E

LHH

2hK

..............................

(A.1)E

LHH

2hK

..............................

(A.1)AA附

录 A(规范性)土压力计算A.1 挡土墙墙后破坏棱体上,作用附加均布荷载时的主动土压力,可按以下规定计算:a)

附加均布荷载作用于破棱体坡面上,见图

A.1,主动土压力可按公式(A.1)计算:12土压力作用点至计算土层底面的距离按公式(A.2)计算:Z

hH

h1

...............................

(A.2)3

H

2h

附加均布荷载q换算为等代均布土层厚度h0(m),按公式(A.3)计算:

..............................

(A.3)库仑理论土压力系数

Ka砂性土填料:

2

2

2

..................

(A.4)黏性土填料:

0

0

0

2

20

2

..................

(A.5)式中:E——作用于挡土墙墙背上的主动土压力,kN;H——挡土墙高度,m;Z——土压力作用点至所计算土层底面的距离,m;L——沿行车方向的挡土墙计算长度,m,可取单位长度计算,以下主动土压力计算公式均按单位长度列出;γ——墙背填料的重度,kN/m3;h0——附加均布荷载的换算土层厚度,m;φ——墙后砂性填料的内摩擦角,°;φ0——墙后黏性土填料的总和内摩擦角,°,可按本文件

A.5

规定计算;α——过墙背顶点的竖直面与墙背的夹角,竖直面位于墙背内为正,墙背外为负;β——填土表面与墙顶水平面的夹角,°,填土表面位于墙顶水平面之上为正,之下为负;δ——墙背与填土之间的摩擦角,°,可按本文件第

A.4

条的规定采用。22DB63/T

1981—2021EHZα过墙背顶点的竖直面与墙背的夹角;δβ填土表面与墙顶水平面的夹角;h0q图A.1 墙后破坏棱体坡面上作用附加均布荷载的主动土压力计算示意图b)

附加均布荷载作用于破坏棱体顶面的路堤式挡土墙,见图

A.2,主动土压力可按公式(A.6)计算:

tan

cot

tan

A

E

H

KK,E

E

,E

Esin

E

H

KK,E

E

,E

Esin

..................

(A.6)AH

aH

a2h1 2d batanh

,h

,h

H

h

htan

tan

aaH

h

2H

h

h

3hHZ

3 3H

K

,Z

BZ

破裂角

θ

计算公式中的

<>号。式中:h0——作用于破坏棱体顶面附加荷载的换算土层厚度,m;a——挡土墙顶面填土高度,m;b——墙顶后缘至路基边缘的水平投影长度,m。其余符号同本文件

A.2

上。当为黏性土填料时,可以综合内摩擦角

φ0替代公式

A.6

φ

进行计算。23DB63/T

1981—2021EExEyZxZyh3h1h4Bdαδβh0abq图

A.2 路堤式挡土墙破棱体顶面作用附加均布荷载的主动土压力计算示意图A.2 β=θ的正切值,可按公式(A.7)和公式(A.8)计算:

cot

......................

(A.7)

..................................

(A.8)根号前的±取值与式(A.6)相同。当为黏性土填料时,可采用综合内摩擦角

φ0替代上式中的内摩擦角

φ,进行计算。A.3 24DB63/T

1981—2021

.............

(A.9)

破裂角计算公式中,根号前的±取值与式(A.6)相同。式中:h0——附加均布

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