类型:衡重式仰斜式
荷载:公路一I级
第一册共一册
序
挡土墙是用来支撑路基填土或山坡土体,防止其坍塌、滑移,增强其稳定性的一种支挡防护构造物,是公路建设中广泛使用的一种挡防结构.随着我国高等级公路建设的快速发展,特别是西部山区公路,由于地形地质条件复杂、地面横坡陡峻,挡土墙在路基设计中具有不可替代的作用,路基挡土墙的应用日益凸显.在选择合理有效的挡土墙型式的基础上,挡土墙构造尺寸的安全、经济也是设计需要重点解决的系统性问题.
载强度法.
3、结合常见地基土类别,详细拟定了填料、坛工、地基土、砂浆(或砼)标号、荷载分项系数、偏心距控制等相关设计计算参数.
4、对地基承载力基本容许值的取舍及修正、基础埋置深度、襟边宽度、扩大基础及台阶基础等进行了说明或做出相关规定.
我院在广巴路、雅西路设计阶段分别编制了各类路基挡土墙通用图,其后的云万路、重庆绕城环线、广南路、广陕路、纳黔路等诸多项目的挡土墙设计均直接套用或者略作修改后套用上述挡土墙通用图,为我院众多测设项目的顺利完成发挥了重要作用.
5、对材料及构造要求进行了详细说明,明确了施工重点及有关注意事项.
请各部门在执行过程中认真总结经验,及时将发现的问题及意见上报编制组,以便下次修订时参考.
随着2005年新版《公路路基设计规范》的颁布,公路挡土墙设计由原来的容许应力法改为以极限状态设计的分项系数法为主的设计方法,我院以前编制的各类路基挡土墙通用图已不能适应目前的测设项目:另外,我院承担的藏区高速公路项目,其先期控制性工程施工图设计已基本完成,全线施工图设计即将全面展开,原路基挡土墙通用图也不能完全涵盖项目存在的8~9度地震区、浸水区、地震加浸水等工况.因此,需要按极限状态设计的分项系数法重新编制一套能涵盖我院各测设项目绝大部分工况的路基挡土墙通用图,既满足生产之需又为以后项目丰富技术储备,同时,也是促进标准化设计与管理的需要.为此,2012年9月院下达了编制《公路路基挡土墙通用图》的任务.
随后的两年多时间,编制组收集了国内同类型挡土墙结构尺寸并进行了分析总结:对川内外已建挡土墙进行观测、回访并总结设计与施工经验教训:运用理正挡土墙等软件计算分析了各类型挡土墙结构的受力情况、影响挡土墙安全稳定的主要制约因素、构造尺寸的比例关系等.在此基础上,系统性的编制了一套安全、经济、符合现行规范要求的涵盖8~9度地震区、浸水区、地震加浸水工况的衡重式及仰斜式《公路路基挡土墙通用图》.
本次编制主要包括以下内容:
1、按挡土墙类别、浸水条件、抗震设防烈度、墙身材料、墙背填土高度五个条件的不同组合分别进行计算、编制,具体如下:①挡土墙形式:衡重式、仰斜式.②浸水条件:非浸水、浸水.③抗震设防烈度:非抗震(含VI度抗震设防区及以下)、VI度抗震、V度抗震、IX度抗震.④墙身材料:分两类,第一类为浆砌片石:第二类为浆砌块石、片(块)石砼及砼.5墙顶填土高度:0m一路肩墙、4m一路堤墙、8m一路堤墙.
四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院通用图编制组
2、挡土墙设计采用以极限状态设计的分项系数法为主的设计方法:车辆荷载计算采用附加荷
一、说明
二、衡重式挡土墙通用图
2.1浆砌片石衡重式挡土墙
1.1编制依据.1.2适用范围.1.3设计参数.1.4设计计算 .-21.5地基基础.1.6材料及1.7施工注意事项1.8主要符号及图集编号
2.1.1一般地区衡重式挡土墙. -S~S.*2.1.2V I度区衡重式挡土墙 .S112-11~<S112132.1.3V VI度区衡重式挡土墙 ≤11311~S113132. 1. 4 IK度区衡重式挡土墙2.1.5浸水区衡重式挡土墙.2.1.6浸水V度区衡重式挡土墙. .≤12211~<122132.1.7浸水VI度区衡重式挡土墙2.1.8浸水IK度区衡重式挡土墙 2. 2. 1 一般地区衡重式挡土墙 ***S11121~S111232.2.2 I度区衡重式挡土墙 .S11221~S112232.2.3 I度区衡重式挡土墙 .S11321~<S113232. 2. 4 IK度区衡重式挡土墙 **S11421~S114232.2..5.区衡重式挡..----~1---32.2.6 浸水度区衡重式挡土墙2.2.7 浸水I度区衡重式挡土墙 .≤1232-1~S1-2-3232.2.8浸水IX度区衡重式挡土墙 .S1242-1~S12-423 目 录 三、仰斜式挡土墙通用图 3.1浆砌片石仰斜式挡土墙 四、挡土墙墙顶护栏基座构造图 五、附件 5.1设计计算图集5.2挡土墙图块绘制程序使用说明 3.1. 1 一般地区仰斜式挡土墙 -1-1--S~[-1--1-S....3.1.2VI度区仰斜式挡土墙3.1.3I度区仰斜式挡土墙.3.1..I度区仰斜式?土*.S----~----33.1.7浸水VI度区仰斜式挡土墙3.1.8浸水IX度区仰斜式挡土墙 3.2.1 一般地区仰斜式挡土墙.3.2.2 VI度区仰斜式挡土墙 .S21221~S2-12233.2.3MI度区仰斜式挡土墙 S21321~S213233.2.4IX度区仰斜式挡土增.3.2.5浸水区仰斜式挡土墙3.2.6浸水VI度区仰斜式挡土墙3.2.7浸水MI度区仰斜式挡土墙3.2.8浸水IX度区仰斜式挡土墙 表1地基土参数表 一、说明 压实粘土:中散~稍密砂 密粉砂:松 密实粉砂:稍 密砂砾、卵碎 中密~密实 中密~密实常见代表性地基土 砾、卵碎石 石土:节理裂 砂砾、卵碎石 卵碎石、漂块 漂块石:坚硬 密实卵碎石、 岩、桩基承台 微风化坚硬土:节理裂隙 隙发育的极 土:软岩;较 软岩 石:较硬岩 岩 复合地基很发育的极 软岩、软岩软岩地基承载力容许值fa(MPa) 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8地基土天然容重(k/n) 21 22 22 25 25 25基底摩擦系数 0.30 0.40 0.40 0.40 00 0.60地基土摩擦系数 0.40 0.45 0.45 020 0.75 0.80地基土综合内摩擦角(°) 30 30 30 35 35 40地基浮力系数 0.9 0.9 0.9 0.7 0.7 0.7墙底地震力调整系数 1. 00地震工况地基强度提高系数 1.25 1.1编制依据 本图集依据现行行业标准、规范进行编制,主要有: (2)中华人民共和国行业标准 《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011: (3)中华人民共和国行业标准 《公路工程抗震设计规范》JTGB02-2013: (4)中华人民共和国行业标准 《公路坛工桥涵设计规范》JTGD61-2005: (5)中交第二公路勘察设计研究院有限公司 《公路挡土墙设计与施工技术细则》,人民交通出版社. 编制过程中,还参考了《公路路基设计手册》、《建筑地基基础设计规范》、《铁路支挡结构设计规范》等相关规范. 1.2适用范围 (1)本图集适用于四川地区各等级公路工程. (8)砂浆、砼标号 (2)城市道路工程在结合路基宽度、荷载等级、地质条件的基础上可参考使用. 墙体材料标号按照M7.5浆砌片块石(海拔1000m以下低山、丘陵、平原地区)一M10浆砌片块石(海拔1000m~2500m中山地区)→C15片石砼(海拔2500m~3500m中高山、高海拔地区)→C20片石砼(海拔3500m~5000m高原高山、高海拔、高寒地区)→C20/C30砼(海拔大于5000m高原、高海拔、高寒地区)的递进关系,结合海拔、气候、料源、造价等因素综合确定. (3)浸水区及浸水抗震区挡土墙,当设计洪水位高度超过墙高2/3时,不得直接套用本图集的路堤墙尺寸,应另行计算确定. (4)根据《公路工程抗震设计规范》的规定,V度地震情况下,对于设置于岩石、非液化土及非软土地基上的墙高小于4米的挡土墙,不需要进行抗震强度和稳定性验算:V度区除软土、液化土地基外,不进行抗震强度和稳定性验算.因此,对I度区岩石、非液化土及非软土地基墙高小于4米及VI度区的挡土墙,可套用一般地区挡土墙结构尺寸,但采用的砂浆或砼强度宜提高一级. (9)坛工砌体的容许应力 表2坛工砌体参数表 参数名 单位 浆砌片石 浆砌块石、片石砼、砼墙体容许压应力 kPa 1000 1900墙体容许弯拉应力 kPa 90 140场体容许剪应力 kPa 9090材料抗压极限强度 MPa 3.0 4.8材料受压抗力分项系数 2.31 1.92材料抗压强度设计值 MPa 0.63 2.67系数a, 0.002 0. 002 1.3设计参数 (1)荷载:2015公路路基设计规范挡土墙车辆荷载.(2)墙背填料容重:y=21kN/m²;(3)墙背填料计算内摩擦角:中=35°;(4)墙背坛工与填料间内摩擦角:中=中/2:(5)浆砌片石坛工砌体容重:Y=23kN/m²;浆砌块石(片石砼、砼)容重:Y=24kN/m:(6)坛工间摩擦系数u=0.4; (7)地基土参数 1.4设计计算 (1)计算类别 本图集按挡土墙类别、浸水条件、抗震设防烈度、墙身材料、墙背填土高度五个条件的不同组合分别进行计算、编制,具体情况如下: ①挡土墙形式:衡重式、仰斜式. ②浸水条件:非浸水、浸水. ③抗震设防烈度:非抗震(含VI度抗震设防区及以下)、I度抗震、I度抗震、IK度抗震. ④墙身材料:分两类,第一类为浆砌片石:第二类为浆砌块石、片(块)石砼及砼. ③墙顶填土高度:0m一路肩墙、4m一路堤墙、8m一路堤墙. (2)计算方法 挡土墙设计采用以极限状态设计的分项系数法为主的设计方法. (3)设计工况 ①非抗震、非浸水条件挡土墙:按荷载组合I及组合ⅡI进行计算,取最不利组合下的挡土墙尺寸. ②抗震、非浸水条件挡土墙:按荷载组合I、组合II、组合III进行计算,取最不利组合下的挡土墙尺寸. ③非抗震、浸水条件挡土墙:按荷载组合I(浸水)、组合II、组合I(非浸水),取最不利组合下的挡土墙尺寸. ④抗震、浸水条件挡土墙:对抗震非浸水、非抗震浸水挡墙进行对比,取挡土墙尺寸大者. 对于路肩墙,浸水工况取墙内、外水位差为0.2m,内高外低,从墙顶至墙底,以0.5m级差试算,取最不利水位:对于路堤墙,浸水高度取2H/3,基于墙后构造要求回填透水性填料不考虑水头差. (4)安全系数 ①抗滑动:1.3.②抗倾覆:地震1.3,其余1.5. (5)荷载分项系数 参照国内现行规范,本图集各荷载组合分项系数的取值原则为:当荷载增大对挡墙结构起有利作用者取0.9:当荷载增大对挡墙结构起不利作用者取1.4:对浮力等无法准确判定是否对挡墙结构起不利作用者或偶然荷载,取1.0.①挡土墙结构重力:0.9:②填土重力:0.9:③填土侧压力:1.4:④车辆荷载引起的土侧压力:1.4:5计算水位的浮力:1.0:计算水位的静水压力:1.0:地震作用力:1.0. (6)偏心距控制 1.5地基基础 (1)地基承载力容许值 (2)基础理置深度 表3偏心距控制参数取值表 参数名 单位 取值基底容许偏心 fa=0. 25~0. 40MPa " 衡重式:B5/6:仰斜式:B4/6矩[e] fa=0. 50MPa " 衡重式:B5/5:仰斜式:B4/5fa=0. 60~0. 80MPa 衡重式:B5/4:仰斜式:B4/4抗震基底容许偏心矩[e] 同非地震情况上墙截面容许偏心矩[e] 0.3×上墙截面宽度下墙截面容许偏心矩[e:]0.3×下墙截面宽度 ①墙址区地基承载力容许值应在地基承载力基本容许值的基础上,结合基底埋深、基础宽度及地基土类别按《公路桥涵地基与基础设计规范》进行修正. ②地基承载力基本容许值应根据现场载荷试验或其它原位测试进行确定.当无现场试验资料时,可根据地基岩土特性,参考手册、规范数据,并结合地区经验综合确定地基承载力基本容许值. ③当挡土墙采用桩基承台复合地基,且桩底嵌入基岩时,挡墙验算采用的地基承载力容许值可按800kPa取值. 表4常见代表性地基土承载力基本容许值 常见代表性地基土 承载力基本容许值(kPa)压实粘土:中密粉砂:松散~稍密砂砾、卵碎石土:节理裂隙很发育的极软岩 250密实粉砂:稍密砂砾、卵碎石土:节理裂隙很发育的极软岩、软岩 300中密~密实砂砾、卵碎石土:软岩:较软岩 400中密~密实卵碎石、漂块石:较硬岩 500密实卵碎石、漂块石:坚硬岩 600 ①挡土墙设置在块碎石土地基,如漂石质土、块石质土、卵石质土、碎砾石土等情况时,基础埋置深度一般不小于1.0m ②挡土墙设置在岩石地基时,应清除岩石强风化层并再嵌入基岩不少于0.6m:如强风化层较厚,全部清除有困难时,在地基承载力容许值满足设计要求的前提下,基底嵌入强风化层中不得小于1.0m:当地基为软