公路加筋土橋臺設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程

3公路加筋土橋臺設(shè)計(jì)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(yīng)用技術(shù)JTG/TD32-2012公路土工合成材料TB10118-2006鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)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(jīng)編土工格柵和鋼塑土土工合成材料加筋土GeosyntheticsReinfor4經(jīng)過土工合成材料加強(qiáng)后的壓實(shí)填料層層堆疊而成的土工復(fù)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(yīng)遵循因地制宜、合理取材、有利施工4.1.3應(yīng)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(yīng)選擇不易破碎、能與筋材產(chǎn)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(yīng)使用開級配或良好級配填料。當(dāng)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(nèi)摩擦角必須不小于38°。填料的最大粒4.3.1筋材應(yīng)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(yīng)使用土工格柵和有紡?fù)凉た椢铩?4.3.6采用單向土工格柵作為筋材時，筋材縱向應(yīng)與前墻垂直。采用雙向土工格柵或有紡?fù)凉た椢?.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(yīng)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(yīng)為機(jī)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(yīng)為機(jī)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(qiáng)度不應(yīng)低于28MPa。4.5.4鋼筋直徑應(yīng)大于12mm，宜覆有環(huán)氧涂層。塊內(nèi)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(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定。4.5.6硬質(zhì)泡沫板常用來輔助建造臺座并設(shè)置水平凈距，同時還在橋梁上部結(jié)構(gòu)和墻面之間設(shè)置了緩沖，其彈性模量應(yīng)當(dāng)小于上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。防水膜從梁到引道不應(yīng)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(diào)查，以協(xié)助評估和設(shè)計(jì)65.2結(jié)構(gòu)形式復(fù)合引道承重加筋區(qū)加筋土基礎(chǔ)5.2.1確定與上部結(jié)構(gòu)相關(guān)的臺座幾何尺寸，應(yīng)符合以下規(guī)定：的承重壓力。支承的尺寸應(yīng)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(yīng)小于20cm；b)墻面模塊的頂部到梁底之間的距離，應(yīng)取為7.6cm7abbabbde跨Lspan小于7.6m的橋梁來說，最小基礎(chǔ)寬度Btotal為1.5m。不含墻面寬度的基礎(chǔ)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(chǔ)寬度B應(yīng)為臺座寬c)加筋土地基應(yīng)適當(dāng)延長超過墻面，其超出長度XRSF為基礎(chǔ)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(chǔ)應(yīng)當(dāng)位于計(jì)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(chǔ)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(yīng)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(yīng)小于臺座寬度與兩倍水平凈距5.2.6臺座應(yīng)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(shí)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(yīng)小于承重加筋5.2.7復(fù)合引道中的筋材應(yīng)延伸至斜坡位置，而對于最上部的兩層筋材應(yīng)當(dāng)超過斜坡1m。復(fù)合引道處筋材的層數(shù)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)厚度來確定，但是每層返包土工合成材料加筋土厚度不應(yīng)超過0.3m，為5.3荷載計(jì)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(jié)構(gòu)的自重、復(fù)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(cè)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(fù)合引道上和橋梁上部結(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)自重引起的恒載；(2)qLL為施加在橋梁上部結(jié)構(gòu)的活荷載；(4)qt為施加在復(fù)合引道上方的交通荷(5)sh,bridge為橋梁上部結(jié)構(gòu)自重在加筋土橋臺內(nèi)部引起的側(cè)向土壓力；(6)sh,rb為復(fù)合引道自重在加筋土橋臺內(nèi)部引起的側(cè)向土壓力；(7)sh,t為復(fù)合引道上交通荷載（(8)sh,W為加筋土自重引起的側(cè)向土壓力。HDRSFbbrb,tbbrb,tqDLqDLqLLσh,σh,LLσh,bridgeσh,tσh,rbσh,tσσh,bBBBtotalBRSF5.3.8側(cè)向土壓力應(yīng)根據(jù)主動土壓力理論計(jì)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(cè)向土壓力由四部分組成：填料自重引起的側(cè)向土壓力、橋梁上部結(jié)構(gòu)自重在加筋土橋臺內(nèi)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(yīng)力增量分布情況，應(yīng)按照2：1分布計(jì)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(yīng)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(cè)向土壓力增量，應(yīng)根據(jù)主動土壓力理論進(jìn)5.3.14應(yīng)力分布范圍D應(yīng)根據(jù)式(4)進(jìn)行計(jì)算。5.3.15臨界深度z1應(yīng)根據(jù)式(5)進(jìn)行計(jì)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(jié)構(gòu)引起的側(cè)向土壓）；）；5.3.16復(fù)合引道自重和作用在復(fù)合引道的活荷載在加筋土橋臺內(nèi)引起的側(cè)向土壓力增量σh,rb和σh,t分別利用式（6）和式（7）計(jì)算求得。兩個側(cè)向土壓力增量均假設(shè)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(yàn)算5.4.1在進(jìn)行外部穩(wěn)定性驗(yàn)算時，假設(shè)筋材長度在整個加筋土橋臺內(nèi)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(yàn)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(yàn)算應(yīng)在加筋土橋臺和地基之間進(jìn)行；當(dāng)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(yàn)算，應(yīng)按照下列方法進(jìn)行：支擋區(qū)填料自重、復(fù)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(jié)構(gòu)在臺座上施加的荷載、墻面自重和復(fù)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(jié)構(gòu)死荷載（kPaqrb——復(fù)合引道作用在加筋土橋臺上的死荷載（kPabrb,t——復(fù)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(yàn)算，應(yīng)按照下列方法進(jìn)行：Frb,RSF和Ft,RSF，按照式（18）~（20）計(jì)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(yīng)根據(jù)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(jìn)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(yīng)包括加筋土橋臺自重、橋梁上部結(jié)構(gòu)死荷載、復(fù)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(fù)合引道上方的活荷載（kPabrb,t——復(fù)合引道在臺座筋材上的搭接長度（mqrb——復(fù)合引道作用在加筋土橋臺上的死荷載（kPaqDL——橋梁上部結(jié)構(gòu)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(jì)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(shè)計(jì)時，內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)包括極限承載力驗(yàn)算、容許變形驗(yàn)算和筋材強(qiáng)度驗(yàn)算。5.5.2極限承載力驗(yàn)算可使用經(jīng)驗(yàn)方法，也可以使用基1極限承載力的經(jīng)驗(yàn)方法應(yīng)采用加筋土復(fù)合2)性能試驗(yàn)應(yīng)獲取豎向應(yīng)力和豎向應(yīng)變的關(guān)系3)加筋土橋臺承擔(dān)的總豎向應(yīng)力應(yīng)根據(jù)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(jīng)驗(yàn)公式的解析方法，應(yīng)符合下列式中：qn,an——利用半經(jīng)驗(yàn)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(yàn)算應(yīng)包括豎向變形驗(yàn)算和側(cè)向變形驗(yàn)算。2側(cè)向變形驗(yàn)算，應(yīng)采用體積應(yīng)變?yōu)榱愕募僭O(shè)確定，并符合下列規(guī)1)墻面的最大側(cè)向位移（DL）可按照式（39）進(jìn)行估算，側(cè)向應(yīng)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(qiáng)度應(yīng)同時滿足強(qiáng)度和服役要求，即必須同時小于容許筋材強(qiáng)度（Tallow）和2%筋材應(yīng)變對應(yīng)強(qiáng)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(jié)構(gòu)引起的側(cè)向土壓力（kPaσσ3)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加的死荷載以及作用上部結(jié)構(gòu)的活荷載在特定深度引起的總側(cè)向土壓力式中：qDL——橋梁上部結(jié)構(gòu)死荷載（kPaqLL——施加于橋梁上部結(jié)構(gòu)的活荷載（kPaqrb——復(fù)合引道施加于加筋土橋臺上的荷載（kPaqt——施加于復(fù)合引道上的活荷載（kPaαb——墻面與上部荷載外邊緣與計(jì)算深度連線之間的夾角（radβb——上部荷載內(nèi)外邊緣4)復(fù)合引道和作用在復(fù)合引道的活荷載引起的側(cè)向土壓力應(yīng)分別由式(σh,rb=Karqrbσh,t=Karqt5)若服役極限狀態(tài)下，所需筋材強(qiáng)度（Treq）大于筋材2%應(yīng)變所對應(yīng)的拉力（T@ε=2%6)雖然筋材2%應(yīng)變所對應(yīng)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(shè)筋材之前，應(yīng)對場地進(jìn)6.2.2平整后的場地表面應(yīng)無植被及塊石，凹陷處應(yīng)填平。若場地中存在軟土等強(qiáng)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(jìn)行處筑水平墊層。水平墊層由路基材料壓實(shí)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(yīng)使用拋石或其他保護(hù)措施以保護(hù)加筋土橋臺免受沖刷和水6.3.1加筋土地基應(yīng)由土工織物將墻面邊與兩側(cè)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(yīng)放置于上游側(cè)，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(yīng)拉緊筋材，且填料放置方向應(yīng)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(yīng)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(jī)進(jìn)行三到五次碾壓，但是實(shí)際的碾壓次數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)6.4.4當(dāng)填料為均勻的中細(xì)砂時，應(yīng)使用靜力光面壓路機(jī)或輕型振動壓實(shí)6.4.5填料應(yīng)鋪平并壓實(shí)，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(shí)度應(yīng)特別注意，該區(qū)域的壓實(shí)度不應(yīng)低于最大干密6.4.7墻面附近0.5m范圍內(nèi)必須使用手扶夯實(shí)設(shè)備，且該區(qū)域至少需要壓實(shí)6.4.8在加筋區(qū)內(nèi)，禁止使用羊角碾類型的壓6.4.10每天施工結(jié)束時，最后一層的填料應(yīng)向遠(yuǎn)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(yīng)6.5.2土工合成材料應(yīng)在拉伸的狀態(tài)下被鋪設(shè)，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(shè)的筋材在垂直于墻面方向應(yīng)為一整塊完整筋材，并且筋材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度方允許重疊，同時，相鄰筋材的應(yīng)合理鋪設(shè)，以確保筋材完全要求填料厚度至少為150mm。同時車輛的轉(zhuǎn)向應(yīng)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(yīng)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(yīng)使用返包式加筋土修建，回折段筋材長度最