公路加筋土橋臺設計與施工技術規(guī)程

3公路加筋土橋臺設計與施工規(guī)范凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）GB/T50290-2014土工合成材料應用技術JTG/TD32-2012公路土工合成材料TB10118-2006鐵路路基土工合成材料應用技術JTG/E50-2006公路工程土工合成土工合成材料geosyntheticma工格柵、玻纖土工格柵、聚酯經編土工格柵和鋼塑土土工合成材料加筋土GeosyntheticsReinfor4經過土工合成材料加強后的壓實填料層層堆疊而成的土工復合體，其筋材的豎向間距一般小于或4.1.1加筋土橋臺中使用的材料一般包括填料、4.1.2材料的選擇應遵循因地制宜、合理取材、有利施工4.1.3應分別按JTG3430和J4.2.1加筋土橋臺的填料是加筋土橋臺的主要組成部分，應選擇不易破碎、能與筋材產生良好摩擦和咬合作用、對筋材無腐蝕作用、水穩(wěn)定性良好且4.2.2加筋土橋臺應使用開級配或良好級配填料。當加筋土橋臺可能被水浸沒時，4.2.3加筋土橋臺的填料，其內摩擦角必須不小于38°。填料的最大粒4.3.1筋材應具有良好的耐久性、低蠕變性和良4.3.2加筋土橋臺的筋材應使用土工格柵和有紡土工織物。54.3.6采用單向土工格柵作為筋材時，筋材縱向應與前墻垂直。采用雙向土工格柵或有紡土工織物4.4墻面形式4.4.2混凝土干砌模塊式墻面主要用于直立墻面的加筋土橋臺，筋材與該墻面的連接方式應為摩擦連4.4.3模塊式擋土墻墻面主要用于存在一定傾角的加筋土橋臺，筋材與該墻面的連接方式應為機械連4.4.4采用現(xiàn)澆整體式墻面時，筋材與墻面的連接方式應為機械連接。4.5其他材料4.5.1加筋土橋臺中的其他材料包括砂漿、鋼筋、防水4.5.3砂漿的壓縮強度不應低于28MPa。4.5.4鋼筋直徑應大于12mm，宜覆有環(huán)氧涂層。塊內部2）防止動物在橋臺上打洞。防水板不是必須使用的材料，是否使用應根據實際情況決定。4.5.6硬質泡沫板常用來輔助建造臺座并設置水平凈距，同時還在橋梁上部結構和墻面之間設置了緩沖，其彈性模量應當小于上部結構施加的豎4.5.7混凝土梁或鋼梁的末端宜涂抹防腐材4.5.8推薦在工程中使用防水膜，以防止水滲入上部結構。防水膜從梁到引道不應小于5.1場地勘察2針對場地中現(xiàn)有建筑物/道路開展調查，以協(xié)助評估和設計65.2結構形式復合引道承重加筋區(qū)加筋土基礎5.2.1確定與上部結構相關的臺座幾何尺寸，應符合以下規(guī)定：的承重壓力。支承的尺寸應能夠支撐所施加的荷5.2.2確定水平凈距ab和墻面頂端至梁底面距離dea)水平凈距指墻面背部與臺座前端之間的距離，不應小于20cm；b)墻面模塊的頂部到梁底之間的距離，應取為7.6cm7abbabbde跨Lspan小于7.6m的橋梁來說，最小基礎寬度Btotal為1.5m。不含墻面寬度的基礎寬度B與橋臺高度H之比B/H最小為0.3；b)如果由橋跨長度確定所需b大于1.5m~1.8m，那么不含墻面寬度的基礎寬度B應為臺座寬c)加筋土地基應適當延長超過墻面，其超出長度XRSF為基礎寬度Btotal的四分之一；d)對于存在水流沖刷的工程，加筋土橋臺的基礎應當位于計算沖刷深度之上；e)加筋土地基的厚度DRSF最小值為0.45m，最大值為基礎寬度Btotal的四分之一；DRSFBXRSFBtotal5.2.4確定加筋土橋臺中所用筋材長度和筋材豎向間距，應符合以下規(guī)定：8c)對于坡度小于1:1的斜坡，加筋長度大于1.0H的必要性不大。a)筋材加密區(qū)的寬度由次級筋材長度決定，次級筋材的長度不應小于臺座寬度與兩倍水平凈距5.2.6臺座應由兩層或三層0.1m厚的返包式土工合成材料加筋土組成，實際層數(shù)由墻面頂端至梁底面距離決定。臺座中的筋材長度不應小于承重加筋5.2.7復合引道中的筋材應延伸至斜坡位置，而對于最上部的兩層筋材應當超過斜坡1m。復合引道處筋材的層數(shù)應根據上部結構厚度來確定，但是每層返包土工合成材料加筋土厚度不應超過0.3m，為5.3荷載計算5.3.1作用在加筋土橋臺上的荷載主要分為恒載和活荷載。5.3.2作用在加筋土橋臺上的恒載，包括橋梁上部結構的自重、復合引道的自重，以及墻面自重（衡5.3.3墻面增加了加筋土地基和地基上的荷載，但也有助于抵抗側向土壓力。模塊式墻面自重可以根W式中：Nblock——模塊層數(shù)；Wblock——單塊模塊自重（kN/mLblock——模塊寬度（m）。5.3.4作用在加筋土橋臺上的活荷載由施加在復合引道上和橋梁上部結構的活荷載組成。等效上覆土層的厚度取決于加筋土橋臺的高度H，其取值H（m）heq（m）95.3.6加筋土橋臺正常服役時，臺座上壓力一般假設為200kPa。5.3.7施加在加筋土橋臺上的荷載可參考圖8，荷載由以下部分組成：(1)qDL為橋梁上部結構自重引起的恒載；(2)qLL為施加在橋梁上部結構的活荷載；(4)qt為施加在復合引道上方的交通荷(5)sh,bridge為橋梁上部結構自重在加筋土橋臺內部引起的側向土壓力；(6)sh,rb為復合引道自重在加筋土橋臺內部引起的側向土壓力；(7)sh,t為復合引道上交通荷載（(8)sh,W為加筋土自重引起的側向土壓力。HDRSFbbrb,tbbrb,tqDLqDLqLLσh,σh,LLσh,bridgeσh,tσh,rbσh,tσσh,bBBBtotalBRSF5.3.8側向土壓力應根據主動土壓力理論計算。對于豎直墻面而言，主動土壓力系數(shù)（Ka）可根Ka1?sinφ2°φ1?sinφ2°φ式中：φ——填料摩擦角(°)5.3.9側向土壓力由四部分組成：填料自重引起的側向土壓力、橋梁上部結構自重在加筋土橋臺內部5.3.10填料自重在特定深度引起的豎向土壓力σh,W由式（2）求得：σh,W=yrzKa(2)式中：yr——填料的容重（kN/m35.3.12作用在橋臺頂部的荷載F在加筋土土體中引起的豎向應力增量分布情況，應按照2：1分布計算，如圖9所示。圖中，ab為墻面背部與臺座之間的距離，即水平凈距，b為臺座寬度，z為以加筋土擋墻頂部起算的深度，z1為臨界深度，D1為z小于臨界深度z1時的應力分布范圍，D2為z大于臨界5.3.13作用在橋臺頂部的荷載F在加筋土土體中引起的側向土壓力增量，應根據主動土壓力理論進5.3.14應力分布范圍D應根據式(4)進行計算。5.3.15臨界深度z1應根據式(5)進行計算。σh,F=(3)zσh,F——F—— z——z1——D——D1——D2——ab——b——某深度z處由橋梁上部結構引起的側向土壓）；）；5.3.16復合引道自重和作用在復合引道的活荷載在加筋土橋臺內引起的側向土壓力增量σh,rb和σh,t分別利用式（6）和式（7）計算求得。兩個側向土壓力增量均假設為均勻分布且沿深度保持恒σh,rb=qrbKa=yrbhrbKa(6)σh,t=qtKa(7)式中：yrb——引道填hrb——引道厚度（m）;5.4外部穩(wěn)定性驗算5.4.1在進行外部穩(wěn)定性驗算時，假設筋材長度在整個加筋土橋臺內是統(tǒng)一的，且不再將次級筋材納5.4.3加筋土橋臺的外部穩(wěn)定性驗算將整個加筋土體視為剛體，對加筋土橋臺的抗水平滑動穩(wěn)定性和5.4.4未使用加筋土地基時，抗水平滑動穩(wěn)定性驗算應在加筋土橋臺和地基之間進行；當使用加筋土5.4.5加筋土橋臺與加筋土地基之間抗水平滑動穩(wěn)定性驗算，應按照下列方法進行：支擋區(qū)填料自重、復合引道自重和引道上活荷載KabH2(9)Frb=qrbKabHF=qtKabHyb——Kab——H——qrb——qt——FR=F+F+Ft式中：μ——加筋土橋臺與加筋土地基之間的摩擦系數(shù)，WT,R——作用在加筋土地基上表面的總垂直力（kN/m）。tan()式中：φr——填料摩擦角(°)。WT,R包括加筋土橋臺中填料自重、橋梁上部結構在臺座上施加的荷載、墻面自重和復合引道在加WT,R=W+qDLb+Wface式中：W——加筋土橋臺自重（kNqDL——橋梁上部結構死荷載（kPaqrb——復合引道作用在加筋土橋臺上的死荷載（kPabrb,t——復合引道在臺座筋材上的搭W=yrHB式中：g——土工合成材料加筋土容重（kN/m3H——包含墻面頂端至梁底面距離的加筋土橋臺總高（mR5.4.6加筋土地基與地基之間抗滑穩(wěn)定性驗算，應按照下列方法進行：Frb,RSF和Ft,RSF，按照式（18）~（20）計算：Frb,RSF=qrbKab(H+DRSF)Ft,RSF=qtKab(H+DRSF)式中：DRSF——加筋土地基厚度（m）。FR,RSF=Fb,RSF+Frb,RSF+Ft,RSFRR,RSF=μRSFWT,R,RSFWT,R,RSF——作用在地基上的總垂直力（kN/m）。4作用在地基上的總垂直力應根據下式確定：T,R,RSF=WT,R+WRSFW=BRSFDRSF式中：BRSF——加筋土地基寬度（m）。筋土橋臺底部筋材，進而加寬加筋土地基，使R,,BRSF——加筋土地基寬度（m2施加在地基的總垂直力，應包括加筋土橋臺自重、橋梁上部結構死荷載、復合引道死荷載以及ΣVR=W+WRSF+Wface+qtbrb,t+qrbbrb,t+qDLb+qLLb式中：W——加筋土橋臺自重（kNWRSF——加筋土地基自重（kN/mqt——施加在復合引道上方的活荷載（kPabrb,t——復合引道在臺座筋材上的搭接長度（mqrb——復合引道作用在加筋土橋臺上的死荷載（kPaqDL——橋梁上部結構死荷載（kPaqLL——橋梁上部式（29）和式（30）對于加筋土地基寬度中心取彎矩。若eB式中：bblock——墻面模塊的寬度（m）。5地基承載力按照式（31）計算，承載Df——埋置深度（mNc,Nγ,Nq——承載力系數(shù)；Φφ’fφ’f0123456789 qRσv,base,R5.5.1加筋土橋臺設計時，內部穩(wěn)定性驗算應包括極限承載力驗算、容許變形驗算和筋材強度驗算。5.5.2極限承載力驗算可使用經驗方法，也可以使用基1極限承載力的經驗方法應采用加筋土復合2)性能試驗應獲取豎向應力和豎向應變的關系3)加筋土橋臺承擔的總豎向應力應根據下式確定：Vapplied,f=qDL+qLL4)極限承載力與總豎向壓力之比必須大于或等于1.0，折減系數(shù)Φcap為0.45。2基于半經驗公式的解析方法，應符合下列式中：qn,an——利用半經驗公式求得的極限承載力（kPaSv——筋材豎向間距（mdmax——填料最大粒徑（mTKpr——加筋土被動土壓力系數(shù)。式中：φr——填料的摩擦角(°);4)極限承載力與總豎向壓力之比必須大于或等于1.0，折減系數(shù)Φcap為0.45。5.5.3容許變形驗算應包括豎向變形驗算和側向變形驗算。2側向變形驗算，應采用體積應變?yōu)榱愕募僭O確定，并符合下列規(guī)1)墻面的最大側向位移（DL）可按照式（39）進行估算，側向應變(εL）可通過式（40）bq,vol——臺座寬度和水平凈距之和（mDv——加筋土橋臺沉降（mH——包含墻面頂端至梁底面距離的加筋土橋臺總高度（m）。v-bq,vol-DLDL5.5.4筋材強度應同時滿足強度和服役要求，即必須同時小于容許筋材強度（Tallow）和2%筋材應變對應強度（T@ε=2%且滿足下列規(guī)定：Treq,f=Svσh,f(41)σh,f=σh,W,f+σh,F,f+σh,rb,f+σh,t,f(42)σσ ≥1.0(44)σh=σh,W+σh,bridge,eq+σh,rb+σh,t(46)σh,bridge,eq——橋梁上部結構引起的側向土壓力（kPaσσ3)橋梁上部結構施加的死荷載以及作用上部結構的活荷載在特定深度引起的總側向土壓力式中：qDL——橋梁上部結構死荷載（kPaqLL——施加于橋梁上部結構的活荷載（kPaqrb——復合引道施加于加筋土橋臺上的荷載（kPaqt——施加于復合引道上的活荷載（kPaαb——墻面與上部荷載外邊緣與計算深度連線之間的夾角（radβb——上部荷載內外邊緣4)復合引道和作用在復合引道的活荷載引起的側向土壓力應分別由式(σh,rb=Karqrbσh,t=Karqt5)若服役極限狀態(tài)下，所需筋材強度（Treq）大于筋材2%應變所對應的拉力（T@ε=2%6)雖然筋材2%應變所對應的拉力在不同高度處不同，但仍然推薦在整個加筋土橋臺中使6.1.1加筋土橋臺施工包括場地清理、加筋土地基施工、加筋土橋臺施工、梁板施工、引道施工6.2.1在鋪設筋材之前，應對場地進6.2.2平整后的場地表面應無植被及塊石，凹陷處應填平。若場地中存在軟土等強度不足的區(qū)域6.2.4若地基深度有限，則可將表層1m挖除，并用加筋土地基進行處筑水平墊層。水平墊層由路基材料壓實而成，其厚度約為150mm，寬度約為450mm。水平墊層6.2.7加筋土橋臺修建在河床上時，應使用拋石或其他保護措施以保護加筋土橋臺免受沖刷和水6.3.1加筋土地基應由土工織物將墻面邊與兩側翼墻邊完全包6.3.2工程臨水且單張土工織物無法完成包裹作業(yè)時，第一張土工織物應放置于上游側，后續(xù)土6.3.3典型加筋土地基的筋材豎向間距為6.3.4在放置填料時，應拉緊筋材，且填料放置方向應保持由墻面向筋材自由端，以保證筋材平整；6.3.5加筋土地基修建完成后，應保證上表面平整以便放置墻面6.4.3施工碾壓時，使用傳統(tǒng)振動壓路機進行三到五次碾壓，但是實際的碾壓次數(shù)應根據現(xiàn)場實6.4.4當填料為均勻的中細砂時，應使用靜力光面壓路機或輕型振動壓實6.4.5填料應鋪平并壓實，防止填料鼓起或筋材、墻面發(fā)生6.4.6墻面附近填料的壓實度應特別注意，該區(qū)域的壓實度不應低于最大干密6.4.7墻面附近0.5m范圍內必須使用手扶夯實設備，且該區(qū)域至少需要壓實6.4.8在加筋區(qū)內，禁止使用羊角碾類型的壓6.4.10每天施工結束時，最后一層的填料應向遠離墻面方向傾斜，使雨水原理墻面。此外，地表徑6.5.1加筋土橋臺中常用的土工合成材料為土工格柵和土工織物。在使用前，土工合成材料不應6.5.2土工合成材料應在拉伸的狀態(tài)下被鋪設，施于拉伸狀態(tài)，直至筋材被150mm的填料層完全覆蓋，才可取出6.5.3加筋土橋臺中鋪設的筋材在垂直于墻面方向應為一整塊完整筋材，并且筋材的設計強度方允許重疊，同時，相鄰筋材的應合理鋪設，以確保筋材完全要求填料厚度至少為150mm。同時車輛的轉向應保持在最低速度，以防損壞或移動筋材；6.5.5輪式施工車輛應以低于17km/h的速度低速通過土工合成材料，并避免突然制動6.5.6臺座應使用返包式加筋土修建，回折段筋材長度最