福建省工程建设地方标准DB
加筋挡土墙支护技术标准
Technical standard for reinforced soil retaining wall
2024-12-31 发布2025-04-01 实施
工程建设地方标准编号:DBJ/T 13-475-2024
住房和城乡建设部备案号: J 1 7 9 6 5 - 2 0 2 5
福建省住房和城乡建设厅发布
福建省工程建设地方标准
加筋挡土墙支护技术标准
Technical standard for reinforced soil retaining wall
工程建设地方标准编号:DBJ/T 13-475-2024
住房和城乡建设部备案号: J 1 7 9 6 5 - 2 0 2 5
主编单位: 福州建工集团有限公司
福建省建研工程顾问有限公司
隆恩建设工程有限公司
批准部门: 福建省住房和城乡建设厅
实施日期: 2 0 2 5 年4 月1 日
2025 年福州
3
前言
根据《福建省住房和城乡建设厅关于公布全省住房和城乡建
设行业2023 年第一批科学技术计划项目的通知》(闽建科〔2023〕
95 号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,
参考有关国内外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本
标准。
本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基
本规定;4.材料;5.设计与计算;6.施工;7.检验检测与验
收;8.监测。
本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理,由福州建工集
团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建
议,请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处(地址:福州
市北大路242 号,邮编:350001)和福州建工集团有限公司(地
址:福建省福州市台江区群众东路99 号元禧楼6 层,邮编:350004),
以供今后修订时参考。
本标准主编单位: 福州建工集团有限公司
福建省建研工程顾问有限公司
隆恩建设工程有限公司
本标准参编单位: 青岛旭域土工材料股份有限公司
南昌天高环保科技股份有限公司
福建省建筑科学研究院有限责任公
司
福建省建筑设计研究院有限公司
福建省林业勘察设计院
4
福建省建科工程技术有限公司
本标准主要起草人: 朱剑钦黄伟达沈国华李志伟
刘鹏刘鹭李常明张达
杨钧滔江涛叶培锋巫秋生
陈永磐朱铭吴茂明黄志强
李杰连德利陈成有郑新秀
本标准主要审查人: 陈振建简文彬吴平春朱德昌
黄建华李镇华郑也平
5
目次
1 总则........................................................................................ 1
2 术语和符号.................................................................................... 2
2.1 术语..................................................................................... 2
2.2 符号..................................................................................... 3
3 基本规定........................................................................................ 7
4 材料...................................................................................... 10
4.1 一般规定............................................................................... 10
4.2 筋材................................................................................... 10
4.3 填料................................................................................... 16
4.4 面板................................................................................... 17
4.5 其它辅助材料....................................................................... 19
5 设计与计算.................................................................................. 21
5.1 一般规定............................................................................... 21
5.2 作用与组合........................................................................... 24
5.3 计算................................................................................... 26
5.4 墙体结构设计....................................................................... 39
5.5 地基基础............................................................................... 42
5.6 排水................................................................................... 43
6 施工...................................................................................... 46
6.1 一般规定............................................................................... 46
6.2 施工准备............................................................................... 49
6.3 施工工艺............................................................................... 49
7 检验检测与验收.......................................................................... 58
6
7.1 一般规定............................................................................... 58
7.2 地基基础............................................................................... 59
7.3 筋材................................................................................... 60
7.4 填料................................................................................... 61
7.5 面板................................................................................... 62
7.6 附属工程............................................................................... 65
7.7 验收................................................................................... 66
8 监测...................................................................................... 68
8.1 一般规定............................................................................... 68
8.2 监测要求............................................................................... 69
本标准用词说明................................................................................ 72
引用标准名录.................................................................................... 73
附:条文说明.............................................................................. 74
7
Contents
1 General Provisions ......................................................................... 1
2 Terms and Symbols ........................................................................ 2
2.1 Terms ....................................................................................... 2
2.2 Symbols ................................................................................... 3
3 Basic Requirements ........................................................................7
4 Materials ....................................................................................... 10
4.1 General Requirements ........................................................... 10
4.2 Reinforcement ....................................................................... 10
4.3 Filling .................................................................................... 16
4.4 Wall Face ............................................................................... 17
4.5 Other Auxiliary Materials ......................................................19
5 Design and Calculation ................................................................ 21
5.1 General Requirements ........................................................... 21
5.2 Function and Combination ....................................................24
5.3 Calculation .............................................................................26
5.4 Structural Design ...................................................................39
5.5 Foundation .............................................................................42
5.6 Drainage ................................................................................ 43
6 Construction ................................................................................. 46
6.1 General Requirements ........................................................... 46
6.2 Construction Preparation .......................................................49
6.3 Construction Technology ...................................................... 49
7 Inspection and Acceptance ........................................................... 58
8
7.1 General Requirements ........................................................... 58
7.2 Foundation .............................................................................59
7.3 Reinforcement ....................................................................... 60
7.4 Filling .................................................................................... 61
7.5 Wall Face ............................................................................... 62
7.6 Appearance Requirements .....................................................65
7.7 Acceptance .............................................................................66
8 Monitoring ....................................................................................68
8.1 General Requirements ........................................................... 68
8.2 Monitoring Requirements ..................................................... 69
Explanation of wording in this standard ............................................ 72
List of quoted standards ..................................................................... 73
Addition:Explanation of Provisions ................................................ 74
1
1 总则
1.0.1 为规范福建省加筋挡土墙的工程应用,统一技术及性能要求,
做到安全适用、经济合理、技术先进、绿色生态,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于福建省建筑与市政边坡工程中加筋挡土墙的
设计、施工、检测验收和监测。
1.0.3 福建省加筋挡土墙支护技术除应符合本标准外,尚应符合国
家、行业和福建省现行有关标准的规定。
2
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 加筋挡土墙reinforced soil retaining wall
由基础、面板、筋材和填料共同组成的支挡结构。
2.1.2 筋材reinforcement
用于加筋补强作用的土工合成材料或经过防腐处理的金属材
料。
2.1.3 加筋体reinforced soil
由填料和筋材层层交替铺设而成的加筋复合体。
2.1.4 面板panel
与筋材相连的挡土墙护面结构。
2.1.5 填料filling
用于挡土墙加筋体及墙背区域回填的材料。
2.1.6 土工合成材料geosynthetics
工程建设中以人工合成或天然聚合物为原料制成的工程材料,
主要包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料等。
2.1.7 土工格栅geogrid
由抗拉条带单元结合形成的有规则网格型式的平面网状结构
土工合成材料,根据生产工艺和材质可分为塑料拉伸土工格栅、涤
纶经编土工格栅、聚酯焊接土工格栅、钢塑土工格栅和玻璃纤维土
工格栅等。
2.1.8 生态袋eco bag
一种采用聚合化纤织物或天然纤维制成的,可装入植生营养土
的袋状结构物。
3
2.1.9 土工格室geocell
由条带式筋材通过焊接、铆接、插接、注塑等工艺连接而成,
展开后呈蜂窝状或网格状的立体结构物。
2.1.10 盲沟blind drain
以透水性材料形成的地下排水通道,如以无纺土工织物包裹的
带孔塑料管、在沟内以无纺土工织物包裹透水粗粒料形成的连续排
水暗沟等。
2.2 符号
r A —— 筋材面积覆盖率;
a —— 坡脚线到坡顶重要建(构)筑物基础外边缘的水
平距离;
αi —— 第i 条块滑动面的法线与竖直线的夹角;
B —— 筋材宽度;
c —— 筋材与填料之间的黏聚力;
ci —— 第i 条块滑动面处的黏聚力;
D —— 筋材的上、下层间距;
0 E —— 静止土压力合力;
a E —— 主动土压力合力;
a E —— 修正主动土压力合力;
Eax —— 墙后主动土压力的水平分量;
Eay —— 墙后主动土压力的竖向分量;
Ep —— 墙前被动土压力;
Epx —— 墙前被动土压力水平分量;
е —— 基底合力的偏心距;
f —— 筋材与土的摩擦系数;
fa —— 经基础深宽修正后的地基承载力特征值;
4
G ——
作用于基底以上的挡土墙墙身重力、基础重力、
面墙重力、基础以上填土的重力及作用于墙顶其
它荷载的竖向力合力;
H —— 边坡高度;
i h —— 墙顶(路肩挡土墙包括墙顶以上填土高度)距第
i 层墙面板中心的高度;
0 K —— 静止土压力系数;
a K —— 主动土压力系数;
Kb —— 全墙抗拔稳定系数;
Kc —— 抗滑移稳定性系数;
Ks —— 加筋挡土墙整体稳定安全系数;
Kt —— 抗倾覆稳定性系数;
i K —— 第i 层筋材位置土的土压力系数;
k —— 地基承载力特征值提高系数;
L0 —— 计算筋材层的水平回折反包长度;
L0i —— 第i 层筋材破裂面以内长度;
ei L —— 第i 层筋材有效长度;
Li —— 第i 层筋材总长度;
Lwi —— 第i 层筋材外端部包裹土体所需长度;
li —— 第i 条块滑动面处的弧长;
ΣM —— 作用于基底形心处的弯矩总和;
ΣN —— 作用于基底上的竖向力总和;
p —— 挡土墙基底压应力;
Qi —— 第i 条块附加荷载;
RF —— 综合强度折减系数;
RFCR —— 材料因蠕变影响的强度折减系数;
RFD —— 材料长期老化影响的强度折减系数;
RFiD —— 材料在施工过程中受损伤的强度折减系数;
5
Rk —— 抗力材料的强度标准值;
R() —— 挡土墙结构抗力函数;
S —— 作用(荷载)效应的组合设计值;
i sh —— 第i 层筋材水平间距;
i sv —— 第i 层筋材垂直间距;
T —— 实测极限抗拉强度;
a T —— 筋材的允许抗拉强度;
Tac —— 筋材与挡土墙面板连接强度标准值;
i T —— 第i 层单位宽度筋材承受的水平拉力;
Tj —— 穿过滑动面的第j 道筋带的抗拔力;
ΣTi —— 各层拉筋承担的水平拉力总和;
Tmax —— 各层筋材中承受的最大水平拉力值;
pi T —— 第i 层筋材的抗拔力;
ΣTpi —— 各层拉筋所产生的摩擦力总和;
W —— 挡土墙基础底面的抵抗矩;
Wi —— 第i 条块土体自重荷载;
Wu —— 墙前至墙后间的距离;
ZG —— 作用于基底以上竖向力合力重心到墙趾的距离;
Zax —— 墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离;
Zay —— 墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离;
Zpy —— 墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离;
d —— 结构或结构构件几何参数的设计值;
γ —— 加筋体的填料重度;
γ0 —— 工程重要性系数;
co —— 筋材与面板连接强度的分项系数;
γf —— 荷载、结构材料、岩土性能的分项系数;
δ —— 筋材与填料之间的内摩擦角;
6
θj —— 穿过滑动面的第j 道筋带与滑动面切线的夹角;
μ —— 挡墙基底与地基土间的摩擦系数;
hi —— 第i 层筋材位置的水平土应力;
hi —— 第i 层筋材位置土的水平附加应力;
vi —— 第i 层筋材位置土的垂直自重应力;
vi —— 超载引起的垂直附加应力;
φi —— 第i 条块滑动面处土的内摩擦角。
7
3 基本规定
3.0.1 加筋挡土墙适用于高度不大于20m 的填方边坡,挡土墙采
用多级布置时每级墙高不大于10m,上、下级墙体之间的平台不小
于2m。超出上述高度范围或存在其他特殊工况时,应进行专项论
证。
3.0.2 应根据场地气象、水文、地形地貌、工程地质和水文地质条
件、周边环境条件、建(构)筑物与市政道路分布情况、施工条件
等,经过技术经济比较,选择适宜的加筋挡土墙类型。
3.0.3 加筋挡土墙设计应保证挡土墙具有足够的强度、稳定性和耐
久性,其变形应满足正常使用极限状态的要求。
3.0.4 加筋挡土墙墙顶附近存在建(构)筑物时,应结合建(构)
筑物的基础型式考虑其自重荷载的作用和变形控制要求,合理选择
填料及筋材的类型、规格和尺寸,筋材应合理避让建(构)筑物基
础。
3.0.5 加筋挡土墙的安全等级应综合考虑边坡规模、周边环境条件、
破坏后果严重性等因素,按照表3.0.5 确定其安全等级。
表3.0.5 加筋挡土墙安全等级
挡土墙高度H(m)
与坡顶、坡脚建(构)筑物
距离L(m)
破坏后果安全等级
10< H ≤20
L ≤ 2H 很严重一级
L > 2H 严重二级
H ≤10
L ≤ 1.5H 很严重一级
1.5H
L > 3.5H 不严重三级
8
注:1 一个挡土墙的各段,可根据实际情况采用不同的安全等级;
2 对周边环境复杂、工程地质和水文地质条件复杂场地的挡土墙,其安全等级应根据
工程情况适当提高;
3 很严重:造成重大人员伤亡或财产损失;严重:可能造成人员伤亡或财产损失;不
严重:可能造成财产损失。
3.0.6 加筋挡土墙应通过现场调查和必要的土工试验,选择易于填
筑和压实、能与筋材产生良好摩擦与咬合作用、对筋材无腐蚀作用、
水稳定性良好的填筑材料,提出合理的压实工艺。
3.0.7 加筋挡土墙应选用强度高、变形小、耐久性好的筋材,并加
强在运输、储存及施工中的保护措施,防止材料损伤和老化。
3.0.8 加筋挡土墙勘察时,除按现行国家标准《工程勘察通用规范》
GB55017、《建筑边坡工程技术规范》GB 50330、《高填方地基技
术规范》GB 51254 和现行福建省地方标准《岩土工程勘察标准》
DB/T 13-84 等相关规范的技术要求进行边坡勘察,还应满足以下要
求:
1 勘察范围应根据场地地形地貌、填方范围、边坡滑塌区影
响范围、整体稳定性最不利滑动面等综合确定;
2 钻孔深度应能满足填方荷载作用下的变形计算深度要求;
3 查明场地地表水汇集情况以及水文地质条件;
4 对填料的来源进行调查;
5 根据试验或工程经验提出填料、填料与筋材之间的摩擦系
数等物理力学指标;
6 查明影响范围内建(构)筑物的平面位置、层数、结构类
型、基础形式等;
7 查明影响范围内市政道路及管线的分布情况、类型、埋深
等信息。
3.0.9 加筋挡土墙的设计工作年限不应低于被保护的建(构)筑物、
市政道路及管线的设计工作年限。
3.0.10 对于安全等级为一级、二级的加筋挡土墙,应进行动态设
9
计、信息化施工。
3.0.11 加筋挡土墙应根据社会效益、环境效益与经济效益进行协
调统一,遵循和体现以人为本、资源节约、环境友好的建设原则。
3.0.12 加筋挡土墙施工完成后,应经参建各方责任主体验收合格
方可使用。
10
4 材料
4.1 一般规定
4.1.1 加筋挡土墙的材料主要包括加筋筋材、填料、面板及辅助材
料。
4.1.2 筋材可采用土工合成材料,或者经过防腐处理的金属材料。
4.1.3 筋材应具有高强度、低延伸率、蠕变性小、不易脆性破坏、
抗拔能力强、防腐蚀和耐久性好等性能,满足加筋挡土墙在正常工
作年限内的功能要求。
4.1.4 土工合成材料的物理力学性能、水力学性能、耐久性能及其
与填料之间的摩擦系数等指标,应通过试验确定。无试验条件时,
可结合类似工程经验或相关资料确定。
4.1.5 土工合成材料运送过程中应密封,存放场地应通风干燥,
避免阳光长时间照射并应远离火源。
4.1.6 筋材应符合相应产品标准的规定,进场时提供出厂合格证和
标志牌,并委托具有国家或省级计量部门认可的单位进行抽检测试。
4.1.7 面板的选择应兼顾功能性和耐久性,与周围环境相适应。
4.2 筋材
4.2.1 加筋筋材宜采用平面式、网孔式和立体式筋材,常用筋材分
类宜按照表4.2.1 确定。
表4.2.1 常用筋材分类
外观特征
(筋材形态)
材料名称
平面非网孔式高韧聚酯有纺土工布、经编复合土工布等
11
续表4.2.1
外观特征
(筋材形态)
材料名称
平面网孔式
钢丝网、钢筋网、聚丙烯土工格栅、聚乙烯土工格栅、聚酯土工
格栅、纤塑(聚酯纤维或玄武岩纤维)土工格栅等
立体网孔式三维土工格栅、土工格室等
4.2.2 筋材应具有良好的耐久性,当采用土工合成材料类筋材时,
筋材应具有低蠕变性和良好的抗紫外线老化性能;当采用金属材料
类筋材时,筋材表面应进行有效的防腐处理。
4.2.3 采用聚乙烯、聚丙烯(丙纶)等材料制成的土工合成材料,
不应用于长期直接暴晒的环境中。
4.2.4 常用土工合成材料类筋材的主要性能指标如下:
1 高密度聚乙烯单拉塑料格栅(HDPE):颜色为黑色,色泽
应均匀,外观应无损伤、无破裂,网孔大小形状应均匀。土工格栅
最小炭黑含量≥2.0%,灰分≤1.0%,炭黑分布应均匀,分散表观等
级不低于B 级,蠕变折减系数≤3.0,抗紫外线强度保持率≥90%,
其余主要性能指标应符合表4.2.4-1 的规定:
表4.2.4-1 单向拉伸聚乙烯土工格栅(HDPE)主要性能指标
规格
纵向标称抗拉强
度(kN/m)
纵向2%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向5%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向标称
伸长率(%)
80 ≥80 ≥21 ≥40
≤11.5
120 ≥120 ≥33 ≥65
160 ≥160 ≥47 ≥93
180 ≥180 ≥52 ≥103
200 ≥200 ≥57 ≥110
220 ≥220 ≥64 ≥125
240 ≥240 ≥68 ≥135
2 单向焊接聚酯土工格栅:应埋置于4≤PH≤9 的土体中。土
工格栅极限抗拉强度宜≥80kN/m,断裂延伸率≤8%,连接点极限分
离力≥100N,抗紫外线强度保持率≥80%,其余主要性能指标应符
12
合表4.2.4-2 的规定:
表4.2.4-2 单向焊接聚酯土工格栅主要性能指标
规格纵向标称抗拉强
度(kN/m)
纵向2%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向5%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向标称伸长
率(%)
80 ≥80 ≥36 ≥53
≤8
120 ≥120 ≥54 ≥97
160 ≥150 ≥67 ≥121
180 ≥180 ≥81 ≥145
200 ≥200 ≥90 ≥162
3 单向焊接聚酯纤塑土工格栅:宜选用单向焊接聚酯纤维土
工格栅和双向玄武岩纤维土工格栅,炭黑含量≥2.0%,抗紫外线强
度保持率≥80%,连接点极限分离力≥300N,其余主要性能指标应
符合表4.2.4-3 和4.2.4-4 的规定:
表4.2.4-3 单向焊接聚酯纤维纤塑土工格栅主要性能指标
规格
纵向标称抗拉强
度(kN/m)
纵向2%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向5%伸长率时的拉
伸强度(kN/m)
纵向标称伸
长率(%)
100 ≥100 ≥20 ≥53
≤12
150 ≥150 ≥30 ≥79
200 ≥200 ≥40 ≥106
300 ≥300 ≥60 ≥159
400 ≥400 ≥80 ≥212
表4.2.4-4 玄武岩纤维纤塑土工格栅主要性能指标
规格
纵向标称抗拉强度
(kN/m)
横向标称抗拉强度
(kN/m)
纵(横)向标称伸长
率(%)
80-80 ≥80 ≥80
≤4
100-100 ≥100 ≥100
120-120 ≥120 ≥120
150-150 ≥150 ≥150
180-180 ≥180 ≥180
4 高韧聚酯有纺土工布:120 年蠕变折减系数≤1.45,使用前
13
须提供超过100000h 通过认证的测试中心的蠕变报告,其余主要性
能指标应符合表4.2.4-5 的规定:
表4.2.4-5 高韧聚酯有纺土工布主要性能指标
规格
纵向标称
抗拉强度
(kN/m)
横向标称
抗拉强度
(kN/m)
120 年蠕变
极限抗拉强度
(kN/m)
纵向2%伸
长率时的拉
伸强度
(kN/m)
纵向5%伸长
率时的拉伸
强度(kN/m)
纵(横) 向
标称伸长率
(%)
100 ≥100
≥50
≥69 ≥20 ≥50
≤10
200 ≥200 ≥138 ≥40 ≥100
300 ≥300 ≥207 ≥60 ≥150
400 ≥400 ≥276 ≥80 ≥200
600 ≥600 ≥414 ≥120 ≥300
5 定角注塑型土工格室:其最小炭黑含量≥2.0%,抗紫外线
强度保持率≥80%,其余主要性能指标应符合表4.2.4-6 的规定:
表4.2.4-6 定角注塑型土工格室主要性能指标
规格格室条带
的断裂强
度(kN/m)
格室节点
对拉强度
FT(kN/m)
格室节点抗
剪强度FS
(kN/m)
格室节点剥
离强度FP
(kN/m)
格室条带
的伸长率
(%)
格室高度
(mm)
格室网孔
尺寸(mm)
50 400×400 ≥180 ≥180 ≥100 ≥100 ≤10
100 400×400 ≥180 ≥180 ≥100 ≥100 ≤10
150 500×500 ≥180 ≥180 ≥100 ≥100 ≤10
200 600×600 ≥180 ≥180 ≥100 ≥100 ≤10
4.2.5 常用金属材料类筋材的主要性能指标如下:
1 钢丝网片技术要求:宜采用机编六边形双绞合低碳钢丝网,
对于钢丝网式墙面、石笼式墙面、钢丝网片筋材等加筋土结构单元
应采用金属镀层和覆有机涂层的双层防腐形式,其余主要性能指标
应符合表4.2.5-1 的规定,网面的耐久性要求应符合表4.2.5-2 的规
定:
14
表4.2.5-1 机编六边形双绞合钢丝网主要性能指标
网孔
型号
网孔尺寸
(mm)
网孔公差
(mm)
网面钢丝直
径(mm)
网面钢丝
镀层克重
(g/m2)
网面标称
抗拉强度
(kN/m)
网面标称翻边
抗拉强度
(kN/m)
M8 80 0~+10 2.7 ≥233 ≥42 ≥35
表4.2.5-2 覆塑主要性能指标
防腐类型测试项目技术要求
金属镀层
镀层克重
按照《钢产品镀锌层质量试验方法》GB/T 1839 对成品钢丝进行
测试,镀层重量符合设计要求。
铝含量
按照《工程机编钢丝网用钢丝》YB/T 4221 中的附录A 规定方法
对成品钢丝进行测试,镀层铝含量符合设计要求。
二氧化硫腐
蚀试验
按照《金属和其他无机覆盖层通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀
试验》GB/T 9789 的试验方法对成品网面钢丝进行二氧化硫腐蚀
试验,网面样品上产生深棕色红锈的面积应不大于试样面积的
5%。
盐雾试验
按照《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》GB/T 10125 的试验方法对
成品网面钢丝按进行盐雾试验,网面样品上产生深棕色红锈的面
积应不大于试样面积的5%。
有机涂层
抗UV
性能
有机涂层原材料应进行抗UV 性能测试,测试时经过氙弧灯按照
《塑料实验室光源暴露试验方法第2 部分:氙弧灯》GB/T
16422.2 照射4000 小时或I 型荧光紫外灯按暴露方式1 按照《塑
料实验室光源暴露试验方法第3 部分:荧光紫外灯》GB/T
16422.3 照射2500 小时后,其延伸率和抗拉强度变化范围,不应
大于初始值的25%。
抗开裂
性能
按照《工程用机编钢丝网及组合体》YB/T 4190 的网面拉伸试验
方法,对网面试件加载拉伸强度的50%时,双绞合区域有机涂层
不开裂。
耐磨性能
按照《电线电缆机械和理化性能试验方法第6 部分:挤出外套
刮磨试验》JB/T 10696.6 的测试方法对钢丝施加20N 的垂直作用
力,在刮磨100000 次后,有机涂层不应破损。
2 钢筋网片宜采用热镀锌的钢筋网,钢筋网材料应符合现行
国家标准《钢筋混凝土用钢第1 部分热轧光圆钢筋》GB/T 1499.1、
《钢筋混凝土用钢第2 部分:热轧带肋钢筋》GB/T 1499.2 和《钢
筋混凝土用钢第3 部分:钢筋焊接网》GB/T 1499.3 的要求;钢筋
网的主要技术指标应符合表4.2.5-3 的规定。
15
表4.2.5-3 钢筋网片主要性能指标
网孔规格
mm
钢筋直径
mm
钢筋的抗拉强度
(N/mm2)
焊接点的抗剪力
(N/mm2)
镀锌附着量
(g/m2)
镀锌膜厚度
(um)
150×225 6.0/7.5/9.0 ≥400 ≥150 ≥450 ≥63
4.2.6 筋材允许抗拉(拉伸)强度Ta,应根据实测的极限抗拉强度
T,通过下列公式计算确定:
Ta = T
RF
(4.2.6-1)
RF=RFCR·RFiD·RFD (4.2.6-2)
式中: RFCR —— 材料受蠕变影响的强度折减系数;
RFiD —— 材料在施工过程中受损伤的强度折减系
数;
RFD —— 材料受长期老化影响的强度折减系数;
RF —— 综合强度折减系数。
4.2.7 应根据所选择的加筋材料、所处的环境条件、填料类型、加
筋材料所处的应力水平等进行有关试验,获得公式4.2.6-1 和4.2.6-2
中各折减系数;无条件时,可根据具体工程情况,按表4.2.7-1 和
表4.2.7-2 取值,所处工作环境、材料蠕变对加筋材料强度有较大
影响时,取高值,反之取低值。
表4.2.7-1 加筋材料蠕变与老化折减系数
土工合成材料原材料蠕变折减系数老化折减系数
聚酯1.5~2.5
聚丙烯2.0~4.0 1.1~2.0
高密度聚乙烯1.5~3.5
表4.2.7-2 加筋材料施工损伤折减系数
土工合成材料类型细粒土砂类土砾类土
土工织物1.1~1.2 1.1~1.6 1.2~2.0
土工格栅1.1~1.2 1.1~1.4 1.2~1.6
16
注:表中土类系按现行标准《公路土工试验规程》JTGE 40 确定的分类。
4.2.8 加筋材料的综合强度折减系数宜采用2.5~5.0;施工条件差、
材料蠕变性大时,综合强度折减系数应采用大值。
4.3 填料
4.3.1 填料选择应遵循因地制宜、合理取材、有利施工、稳定性好
的原则,还应综合考虑筋土相互作用特性、碾压施工对筋材的损伤
以及施工阶段的临边稳定性和变形控制要求。
4.3.2 加筋挡土墙填料还应符合下列规定:
1 优先采用级配良好、透水性强的砂类土或碎(砾)石类土;
2 采用黏性土等细粒土作为填料时,应根据室内击实试验确
定最优含水量和最大干密度;
3 性能稳定的矿渣、煤渣等工业废料;
4 填料不应含有尖锐棱角的块体,填料最大粒径不应大于
100mm;
5 不得使用杂填土、建筑垃圾、腐殖质土、淤泥、遇水易软
化土、高液限土、崩解性岩土等特殊性岩土,以及有机质含量大于
5%的土;
6 浸水区应采用渗水性良好的材料填筑,采用细砂等作为填
料时,应考虑液化的影响。
4.3.3 采用金属材料类筋材时,填料的化学和电化学标准应满足表
4.3.3 的规定;采用土工合成材料类筋材时,填料不宜含有二价以
上铜、镁、铁离子及氯化钠、碳酸钠、硫化物等化学物质。
表4.3.3 填料的化学与电化学标准
项目
电阻率
(Ω/mm)
氯离子
(0.0355g/100g 填料)
硫酸根离子
(0.048g/100g 填料) pH 值
无水工程>100 ≤5.6 ≤21.0 5~10
淡水工程>100 ≤2.8 ≤10.5 5~10
4.3.4 填料的物理力学指标应根据室内试验和现场原位试验综合
17
确定。当缺少试验数据时,可按表4.3.4 取值。
表4.3.4 填料内摩擦角或综合内摩擦角
填料种类
综合内摩擦角
φ(°)
内摩擦角
φ(°)
重度γ
(kN/m³)
黏性土
墙高H≤6m 35~40 -
17~18
墙高H>6m 25~35 -
碎石、不易风化的块石- 45~50 20~22
大卵石、碎石类土、不易风化的岩石碎块- 40~45 19~21
小卵石、砾石、粗砂、石屑- 35~40 19~20.5
中砂、细砂、砂质土- 30~35 18~19.5
注:1 计算水位以下的填料重度采用浮重度;
2 表中数据为压实系数不低于0.94 的取值。
4.3.5 加筋材料与土的拉拔摩擦系数应通过试验测定。无实测资料,
对于不均匀系数Cu>5 的透水性填料,用有纺土工织物作为加筋材
料时,加筋材料与土的摩擦系数可采用2 3tan ( 为填料的内摩
擦角);用塑料土工格栅作为加筋材料时,可采用0.8 tan 。
4.3.6 填料应分层铺筑,均匀压实,填料压实系数不应低于0.94,
压实设备及工艺要求应符合国家现行标准《高填方地基技术规范》
GB51254 和《建筑地基处理技术规范》JGJ 79 的要求。
4.4 面板
4.4.1 根据场地工程地质条件、挡土墙坡率和周边环境特点,可选
择预制混凝土砌块、石笼网箱(格宾网)、土工格室、生态袋反包、
钢丝(筋)网植生面板、现浇整体式混凝土面板等面板形式,可按
表4.4.1 确定。
18
表4.4.1-1 常用面板形式及其特点
名称形式(图例) 特点
预制混凝
土面板
预制模块
筋材
挡土墙墙面采用可绿化的混凝土或钢筋
混凝土预制的模块构成,模块与筋材之间
设有合适的连接方式(如台阶式预制模块
式加筋挡土墙、生态模块加筋挡土墙等,
外观平整、美观,墙面可采用插播进行绿
化,施工要求高。
石笼网箱
面板
石笼
筋材
绿化
绿化
挡土墙墙面采用钢丝制成经防腐处理的
石笼网箱并充填石料构成,结构整体性、
抗震性和抗冲刷能力好,坡脚可通过种植
易生长的灌木或爬藤类植、坡顶种植下垂
挂的植物实现坡面的绿化,早期绿化效果
稍差。
土工格室
面板
土工格室
筋材
绿化
挡土墙墙面采用高强度的土工格室构成,
格室内充填土料并通过插播或喷播等方
式实现土工格室墙面绿化,抗震性好和绿
化效果好,但施工工艺要求稍高。
生态袋面
板
筋材
生态袋
绿化
挡土墙墙面采用生态袋构成,袋内充填耕
植土(营养土)以便墙面喷播或插播植生
绿化,抗震性好、施工方便和绿化效果好,
但其坡面平整度稍差,外露的土工材料易
老化、防火灾能力稍差。
钢丝
(筋)网
植生面
板
筋材
钢丝(筋)网挡土墙墙面采用经防腐处理的钢丝(筋)
网经编织或焊接而成的绿色加筋格宾挡
土墙钢丝网面板、吉奥挡土墙钢筋网面
板等,可采用喷播或插播等技术实现墙面
绿化, 面板整体性好、抗震性好、施工
方便、绿化效果好。
19
表4.4.1-2 常用面板适用坡率
面板类型适用坡率
现浇混凝土面板1:(0~0.5)
预制混凝土面板1:(0~0.5)
石笼网箱面板1:(0.2~1.0)
土工格室面板1:(0.5~1.5)
生态袋面板1:(0.5~1.5)
4.4.2 加筋挡土墙对变形要求较高时,应采用现浇整体式混凝土面
板。
4.4.3 预制混凝土砌块式面板可分矩形、十字形、六角形等,砌块
式面板之间宜采取植筋等措施加强整体刚度。
4.4.4 面板还应满足以下规定:
1 加筋挡土墙的面板应与筋材牢固连接;
2 现浇或预制混凝土面板的强度等级不应低于C25;
3 采用生态袋反包式面板时,应采取措施避免筋材暴露于阳
光下,可与植物防护相结合使用。
4.4.5 根据当地气候条件、挡土墙坡率和工程经验等,还可采用喷
播植草、三维土工垫、浆砌块石和混凝土格构等进行坡面防护。
4.5 其它辅助材料
4.5.1 辅助材料主要包括面板与筋材的连接件、筋材之间的连接棒、
临时固定件、反滤层和排水层等材料。
4.5.2 连接件的材质、力学性能和耐腐蚀性能应与筋材一致;连接
件与面板、筋材的固定连接应牢固、可靠和施工方便。
4.5.3 铺设筋材的临时固定件可采用铁质U 型钉、竹钉或木条。
4.5.4 排水层可采用级配碎石、砂(砾)或土工合成排水材料(如
三维排水网、排水垫、盲管等);反滤层可选用砂(砾)、土工布
20
等。
4.5.5 排水层、反滤层周边应设置反滤材料,可选择无纺土工织物
作为反滤材料,反滤材料应满足保土、透水和防淤堵三个原则。
4.5.6 用于排水层和反滤层的级配碎石或砂(砾)应洁净,小于
0.075mm 颗粒含量不应大于5%;透水性好,其渗透系数大于
5×10-2cm/s;用于反滤层的土工布断裂抗拉强度应不小于10kN/m,
刺破强度应不小于0.5kN,CBR 顶破强度应不小于2.5kN;其他辅
助材料主要技术指标应符合现行国家标准《土工合成材料应用技术
规范》GB/T 50290 的相关要求。
21
5 设计与计算
5.1 一般规定
5.1.1 根据岩土工程勘察成果,结合挡土墙的强度、稳定性和变
形计算要求,对挡土墙结构型式、基础型式、材料、排水、防护、
监测、检测等进行设计。
5.1.2 加筋挡土墙的位置应综合考虑地形地貌、工程地质、水文
气候条件、荷载条件、邻近建筑物、市政道路及管线、施工条件、
填料特性、工程造价等因素合理确定,挡土墙结构型式应与自然
环境相协调、与相邻构造物平顺衔接,存在端头出露时应铺设受
力筋材。
5.1.3 挡土墙设计前应查明填料来源及其物理力学性能指标,以
及拟用筋材的性能参数。
5.1.4 加筋挡土墙应采用承载能力极限状态、正常使用极限状态
的分项系数法进行设计,并宜采用数值分析方法进行校核。
5.1.5 在抗震设防区域,应按现行国家抗震标准进行抗震设防设
计。
5.1.6 加筋挡土墙的组成部分(图5.1.6)包括:面板、基础、筋
材、墙体填料、墙背填料以及其它附属工程。
22
图5.1.6 加筋挡土墙结构
1—面板;2—基础;3—筋材;4—墙体填料
5.1.7 根据挡土墙规模尺寸、工程地质条件和周边环境条件,加
筋挡土墙可采用直立式、倾斜式、放坡式布置,挡土墙高度大于
10m 时可采用分级式布置。
2
3
4
H
3
4
1
2
H
β
θ
(a)直立式(b)倾斜式
4
1
2
H
3
θ
(c)放坡式
23
4
1
2
H
3
θ
θ
(d)分级放坡式
图5.1.7 加筋挡土墙布置形式
1—墙顶;2—面板;3—筋材;4—墙体填料
5.1.8 挡土墙筋材布置典型横断面(图5.1.8),宜采用图5.1.8
(a)所示的平行四边形;当受地形、地质条件限制时,也可采用
图5.1.8(b)所示的台阶式;当地基承载力较低时,可采用图5.1.8
(c)所示的错台式。断面尺寸应根据内部稳定性和外部稳定性的
计算确定。
(a)平形四边形(b)台阶式(c) 错台式
图5.1.8 挡土墙加筋体典型横断面
5.1.9 在距离挡土墙墙顶边缘线3 倍挡土墙高度范围内,分布有
重要建(构)筑物、市政道路及管线时,应满足以下规定:
1 计算时应考虑建(构)筑物、市政道路的自重作用效应和
相互影响;
2 挡土墙与建(构)筑物基础外边缘的最小安全距离应根据
岩土层分布、挡土墙和建筑物规模、墙顶建(构)筑物抗倾覆与
抗滑移要求、边坡整体稳定性、变形控制等因素综合确定,无法
24
满足时应根据工程情况和现场条件采取有效的加固措施;
3 应避免墙顶重要建(构)筑物的自重荷载直接作用在潜在
滑动面范围内,可采取桩基础、加大基础埋深、增设地下室或降
低挡土墙高度等措施,将建(构)筑物的荷载直接传递至深部稳
定岩土层内;
4 对建(构)筑物及管线的变形控制有要求时,应进行变形
验算。
5.1.10 在挡土墙墙脚新建建(构)筑物时,其基础及基槽开挖时
应对挡土墙整体稳定性进行计算复核,必要时采取加强措施。
5.2 作用与组合
5.2.1 加筋挡土墙应采用以分项系数表示的极限状态设计方法。
挡土墙结构抗力函数按公式5.2.1-1 和5.2.1-2 计算。
0S R() (5.2.1-1)
k
d
f
R( ) R(R )
, (5.2.1-2)
式中: 0 —— 工程重要性系数,工程安全等级为一级
时取1.1,为二级时取1.0,为三级时取
0.9;
S —— 作用(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;
f —— 结构材料、岩土性能的分项系数,按照
现行国家标准《工程结构通用规范》GB
55001 的规定取值;
d —— 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。
25
5.2.2 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
荷载类型详见表5.2.2。
表5.2.2 作用(或荷载)分类
作用分类作用名称
永久作用
挡土墙结构的重力
填料(包括基础襟边以上土)重力及侧压力
邻近建(构)筑物的重力
锚杆预应力
静水压力
可变作用
车辆荷载
人行荷载
动水压力
雪荷载
温度作用
施工荷载
偶然作用
地震力
车辆撞击力
5.2.3 挡土墙的结构重要性系数、各种作用及作用组合、分项系
数应满足国家现行标准《工程结构通用规范》GB 55001、《建筑
结构荷载规范》GB 50009、《公路路基设计规范》JTG D30 的相
关要求。
5.2.4 邻近建(构)筑物的自重荷载应根据主体结构类型、基础
型式、层数综合确定。
5.2.5 浸水或高水位挡土墙的计算荷载应满足下列要求:
1 墙背土压力计算应根据填料透水性区分水土合算与水土
分算,若为砂、砾等强透水层时宜采用水土分算,若为黏性土、
黏质粉土等弱透水层时宜采用水土合算;
26
2 墙背填料为强透水层且墙身设有泄水孔时,可不计墙身两
侧的静水压力和墙背动水压力;
3 挡土墙墙身所受浮力应根据地基土和浸水情况综合确定,
位于砂类土、碎石类土和节理很发育的岩石地基,按计算水位的
100%计算。
5.2.6 根据福建省的水文及气候条件、区域地质及抗震设防要求,
作用组合应采用以下工况进行设计和校核:
1 一般工况:为设计工况,采用永久作用+可变作用,岩土
体参数采用天然状态指标,支挡结构参数采用标准值;
2 饱和工况:为校核工况,采用永久作用+可变作用,岩土
体参数采用饱和状态指标,支挡结构参数采用标准值;
3 地震工况:为校核工况,采用永久作用+可变作用+地震
力,岩土体参数采用天然状态指标,支护结构参数采用标准值;
4 饱和+地震工况:为校核工况,采用永久作用+可变作用+
地震力,岩土体参数采用饱和状态指标,支护结构参数采用标准
值。
5.2.7 挡土墙前的被动土压力可不参与计算;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
应进行折减。
5.3 计算
5.3.1 加筋挡土墙应进行外部稳定性和内部稳定性验算,具体如
下:
1 外部稳定性验算应包括抗滑移稳定、抗倾覆稳定、地基承
载力校核、整体稳定性验算等;
2 内部稳定性验算应包括筋材抗拉抗拔验算、筋材锚固长度
计算及面板受力计算等;
3 存在软弱下卧层时应进行下卧层地基承载力验算和深部
27
稳定性验算;
4 周边环境、地质条件复杂时,需要对挡土墙及地基的变形
进行验算。
5.3.2 填料产生的侧向土压力分为静止土压力、主动土压力和被
动土压力,计算方法参照现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》
GB 50330 的相关要求。挡土墙高度大于5m 时,土压力增大系数
宜取1.1~1.2。
5.3.3 在加筋挡土墙顶部有重要建(构)筑物时,应按表5.3.3
对挡土墙的侧向土压力进行修正。
表5.3.3 侧向土压力修正
坡顶建(构)筑物基础位置侧向土压力取值
a<0.5H 0 E
0.5H
1
2
E E E
a>1.0H a E
注:1 a E —主动土压力合力; a E —修正主动土压力合力; 0 E —静止土压力合力;
2 a —坡脚线到坡顶重要建(构)筑物基础外边缘的水平距离;
3 对多层建筑物,当基础浅埋时H 取边坡高度;当基础埋深较大时,若基础周边与
岩土体间设置摩擦力小的柔性材料隔离层,能使基础垂直荷载传至边坡破裂面以下
足够深度的稳定岩土层内且其水平荷载对边坡不造成较大影响,则H 可从隔离层
下端算至坡底;否则,H 仍取边坡高度;
4 对高层建筑物应设置钢筋混凝土地下室,并在地下室侧墙临边坡一侧设置摩擦力小
的柔性材料隔离层,使建筑物基础的水平荷载不传给支护结构,并应将建筑物垂直
荷载传至边坡破裂面以下足够深度的稳定岩土层内时,H 可从地下室底标高算至坡
底;否则,H 仍取边坡高度。
5.3.4 加筋挡土墙应通过土压力计算,选择合适的加筋材料和填
料类型,确定筋材的位置、长度和间距等参数。
28
5.3.5 加筋挡土墙按筋材模量(图5.3.5)可分为下列两种型式:
1 刚性筋墙:用抗拉模量高、延伸率低的土工带等作为筋材,
加筋体填料中的潜在破裂面如图5.3.5(a)所示;
2 柔性筋墙:以塑料土工格栅或有纺土工织物等拉伸模量相
对较低的材料作为筋材,墙体填料中潜在破裂面如朗肯破坏面如
图5.3.5(b)所示。
(a)刚性筋墙(b)柔性筋墙
图5.3.5 两类加筋挡土墙的破裂面示意图
1—潜在破裂面;2—实测破裂面; 一填土的内摩擦角
5.3.6 外部稳定性验算应将整个加筋挡土墙视为刚体,采用一般
重力式挡墙的方法验算挡土墙的抗水平滑移稳定性、抗深层滑动
稳定性(整体稳定性)和地基承载力;加筋挡土墙底面以上作用
力的合力点在底面中三分段之内时,挡土墙可不做抗倾覆验算。
墙背土压力可根据图5.3.6 按朗肯土压力理论进行计算。
29
图5.3.6 墙背垂直、填土面倾斜时的土压力计算
5.3.7 加筋挡土墙抗滑移稳定性验算应符合下列规定:
p
c
ax
u N E
K
E
(5.3.7)
式中: Kc —— 抗滑移稳定安全系数;
μ —— 挡土墙基底与地基土间的摩擦系数;
ΣN —— 作用于基底上的竖向力总和(kN/m),
浸水挡土墙应计浸水部分的浮力;
Ep —— 墙前被动土压力(kN/m),宜根据地质
条件和基础埋深折减;
Eax —— 墙后主动土压力的水平分量(kN/m)。
表5.3.7 基底与地基土间的摩擦系数μ
地基土的分类摩擦系数μ
软塑黏土0.25
硬塑黏土0.30
半干硬的黏土0.30~0.40
砂类土0.40
30
表5.3.7 基底与地基土间的摩擦系数μ
地基土的分类摩擦系数μ
碎石类土0.50
软质岩石0.40~0.60
硬质岩石0.60~0.70
5.3.8 加筋挡土墙进行抗水平滑移稳定性验算时,一般工况下的
安全系数不低于1.3,地震工况下的安全系数不低于1.1。
5.3.9 加筋挡土墙抗倾覆稳定性验算应符合下列规定:
G ay ax px py
t
ax ay
GZ E Z E Z
K
E Z
(5.3.9)
式中: Kt —— 抗倾覆稳定安全系数;
G —— 作用于基底以上的挡土墙墙身重力、基础
重力、面墙重力、基础以上填土的重力及
作用于墙顶其它荷载的竖向力合力
(kN/m),浸水挡土墙的浸水部分应计入
浮力;
ZG —— 作用于基底以上竖向力合力重心到墙趾
的距离(m);
Ea
y
—— 墙后主动土压力的竖向分量(kN/m);
Zax —— 墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距
离(m);
Ep
x
—— 墙前被动土压力水平分量的0.3 倍
(kN/m);
Zp
y
—— 墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距
离(m);
Zay —— 墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距
离(m)。
5.3.10 加筋挡土墙进行抗倾覆稳定性验算时,一般工况下的安全
系数不低于1.6,地震工况下的安全系数不低于1.3。
31
5.3.11 加筋挡土墙的整体稳定性可采用圆弧滑动法进行计算,假
定抗拔力沿筋材方向,计算公式如下:
s
[ ( )cos tan ] cos sin tan )
( )sin
i i i i i i j j j i
i i i
c l Q W T
K
Q W
(
(5.3.11)
式中: Ks —— 加筋挡土墙整体稳定安全系数;
ci —— 第i 条块滑动面处的黏聚力(kPa);
li —— 第i 条块滑动面处的弧长(m);
Qi —— 第i 条块地面附加荷载(kN);
Wi —— 第i 条块土体自重荷载(kN);
αi —— 第i 条块滑动面的法线与竖直线的夹角
(°);
φi —— 第i 条块滑动面处土的内摩擦角(°);
Tj —— 穿过滑动面的第j 道筋带的抗拔力(kN),
仅考虑滑动面以外筋带的摩擦力,计算方
法参见第5.3.14 节,且每层筋带的抗拔力
不超过其抗拉强度;
θj —— 穿过滑动面的第j 道筋带与滑动面切线的
夹角(°)。
32
图5.3.11 整体稳定性计算图示
1—筋带
5.3.12 多级挡土墙整体稳定性分析计算模型(图5.3.12),其分
级平台宽度D 不小于2.0m,并应根据分级平台宽度及基础位置条
件按本标准表5.3.12 的规定进行整体稳定性验算,其余计算应符合
本标准规定的要求。
图5.3.12 多级挡土墙整体稳定性分析计算模型图
1—下级墙影响显著区;2—下级墙稳定过渡区;3—下级墙稳定区
33
表5.3.12 多级挡土墙整体性稳定计算方法
上级面板基础位置条件平台宽度情况计算方法
位于图5.3.12 中的1 区D≤(H1+H2)/20 按单级加筋土挡墙模式进行设计
位于图5.3.12 中的2 区
(H1+H2)/20≤D≤
H1 tan(90°-φ)
逐级分析设计。最上层一级挡土墙可采
用单级加筋土挡墙的模式设计,下级墙应
将上级墙作为外加荷载进行外部和整体
稳定性检算
位于图5.3.12 中的3 区D>H1 tan(90°-φ) 各级挡土墙可进行单独设计
注:D—分级平台宽度;H1—上级墙高度;H2—下级墙高度;φ—填料内摩擦角。
5.3.13 加筋挡土墙进行整体稳定性验算时,整体稳定安全系数
Fst 不应低于表5.3.13 中的数值:
表5.3.13 整体稳定安全系数
安全等级
工况
一级二级三级
一般工况1.35 1.30 1.25
饱和工况1.25 1.20 1.05
地震工况1.15 1.10 1.05
注:1 地震工况时,安全系数仅适用于滑塌区内无重要建(构)筑物的边坡;
2 对地质条件很复杂或破坏后果极严重的边坡工程,其整体稳定安全系数应适当提高。
5.3.14 内部稳定性验算应包括筋材抗拉强度验算和抗拔稳定性
验算,并应按下列方法进行:
1 筋材强度验算
1)每层筋材均应进行抗拉强度验算,第i 层单位宽度筋材
承受的水平拉力Ti 应按下式计算:
Ti [( vi vi )Ki hi ]svi / Ar (5.3.14-1)
34
式中: vi —— 第i 层筋材位置土的垂直自重应力
(kPa);
vi —— 超载引起的垂直附加应力(kPa);
hi —— 第i层筋材位置土的水平附加应力
(kPa);
r A —— 筋材面积覆盖率, r h 1 / i A s ,筋
材满铺时取1;
i sh —— 第i 层筋材水平间距(m);
i sv —— 第i 层筋材垂直间距(m);
i K —— 第i 层筋材位置土的土压力系数。
2)土压力系数i K 应按下列公式计算:
对于柔性筋材[图5.3.14-1(a)]:
i a K K (5.3.14-2)
对于刚性筋墙[图5.3.14-1(b)]:
0 0 a [( ) ] / 6 i i K K K K z ,0<z≤6m (5.3.14-3)
i a K K ,z>6m (5.3.14-4)
式中: a K —— 主动土压力系数;
0 K —— 静止土压力系数。
35
(a)柔性筋墙(b)刚性筋墙
图5.3.14-1 挡土墙土压力系数
3) i T 应满足下式要求:
a / 1 i T T (5.3.14-5)
式中: a T —— 筋材的允许抗拉强度,应符合本标准第4.2.6
条的规定;
i T —— 第i 层单位宽度筋材承受的水平拉力。
4)当a / 1 i T T 时,应调整筋材间距,或改用具有更高抗拉
强度的筋材。
2 筋材抗拔稳定性验算
1)第i 层筋材的抗拔力pi T 应根据填土破裂面以外筋材的
有效长度e L 与周围土体产生的摩擦力(图5.3.14-6)按
下式计算:
Tpi 2 viBLei f (5.3.14-6)
式中: f —— 筋材与填土的摩擦系数,由试验测定;
36
ei L
—— 第i 层筋材有效长度(m),即破裂面以外
的筋材长度,该长度不小于2m;
B —— 筋材宽度(m),筋材满堂铺时,B=1。
2)筋材抗拔稳定性安全系数应按下式确定:
Fs Tpi / Ti (5.3.14-7)
3)筋材抗拔安全系数不应小于1.5。当不能满足时,应加
长筋材或增加筋材用量,重新进行验算。
图5.3.14-2 筋材长度
1—破裂面;2—第i 层筋材
5.3.15 第i 层筋材总长度Li 应按下式计算:
Li=L0i+Lei+Lwi (5.3.15)
式中: L0i —— 第i 层筋材破裂面以内长度(m);
Lw
i
—— 第i 层筋材外端部包裹土体所需长度,该
长度不宜小于1.5m;或筋材与墙面连接所
需长度(m)。
5.3.16 加筋筋材应通过外部稳定性、内部稳定性综合计算分析,
确定加筋材料的铺设方式、铺设层数(竖向间距)、铺设范围(铺
设长度),加筋筋材宜按上疏下密的方式进行布置。
37
5.3.17 加筋挡土墙地基承载力计算应符合下列规定:
1 计算挡土墙地基承载力时,传至基础底面的作用效应,应按正
常使用极限状态下荷载效应标准组合,相应的抗力采用地基承载力
特征值;
2 基底合力的偏心距е可按式(5.3.17-1)计算:
M
e
N
(5.3.17-1)
式中: е —— 基底合力的偏心距(m),土质地基不应大
于基底宽度B/6,岩质地基不应大于基底宽
度B/4,е<0 时,取е=0;
ΣM —— 作用于基底形心处的弯矩总和(kN·m/m)。
3 挡土墙基底压应力应满足地基承载力要求,可按式(5.3.17-2)
计算:
kfa
W
M
A
N
p (5.3.17-2)
式中: p —— 挡土墙基底压应力(kPa);
W —— 挡土墙基础底面的抵抗矩(m3);
k
—— 地基承载力特征值提高系数,对于墙趾位置
取1.2、墙踵位置取1.0;
fa —— 经基础深宽修正后的地基承载力特征值
(kPa)。
4 当挡土墙天然地基承载力不能满足要求时, 应根据计算需要
因地制宜地进行地基处理,经处理后的人工地基应能满足承载力、稳
定性和变形的要求;
5 当加筋挡土墙基底存在软弱下卧层时,应进行下卧层的地
基承载力和深部稳定性进行验算。
5.3.18 面板应按下列规定设计计算:
38
1 作用于单块板上的土压力按均布力计算;
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
计算受力;
3 面板与筋带的连接部分宜适当加强;
4 无论采用何种面板,面板与筋材之间的连接强度应满足以
下要求:
Tmax≤Tac/ co (5.3.18)
式中: Tmax —— 各层筋材承受的最大水平拉力值(kN/m);
Tac —— 筋材与挡土墙面板连接强度标准值(kN/m),
宜通过试验测定,并考虑蠕变和老化因素进
行折减;
co —— 筋材与面板连接强度的分项系数,可取2.0。
5.3.19 面板进行全墙抗拔稳定性验算时,分项系数均取1.0,并
应符合式(5.3.19)的规定:
p
b i 2
i
T
K
T
(5.3.19)
式中: Kb —— 全墙抗拔稳定安全系数;
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。
5.3.20 对于面板为预制砌块的加筋挡土墙,砌块上下面的抗剪力
应符合设计要求;上下相邻筋材之间的间距应为块体宽度(墙前
至墙后间的距离,Wu)的2 倍或0.8m 两者中的小值。最上层筋
材以上和底部筋材以下的面板最大高度不得大于Wu。法向压力下
砌块间的抗剪力应超过面板处承受的水平土压力,安全系数不应
小于2。
5.3.21 加筋挡土墙变形计算应符合下列规定:
39
1 挡土墙变形计算可分为挡土墙及墙背填土的自重压缩变
形和地基土的压缩变形;
2 挡土墙基底属于填土地基、软土地基、有软弱下卧层的地
基或挡土墙墙顶存在重要建(构)筑物等情况时,应进行地基变
形计算;
3 地基沉降可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》
GB 50007 的分层总和法进行计算;
4 对挡土墙进行水平位移计算,或者周边环境及地质条件复
杂时,可采用有限元软件进行数值分析,自挡土墙竣工算起的侧
向深层水平位移值不宜超过挡土墙高度的1%;
5 当地基变形及不均匀沉降、建筑物变形值大于现行相关标准
的允许值时,应调整挡土墙结构型式、截面尺寸和采取地基处理等措
施,使变形值满足使用要求。
5.3.22 加筋挡土墙坡顶邻近有重要建(构)筑物时,应根据结构
类型和基础型式、变形敏感程度、岩土层性状等因素,按当地工
程经验合理确定挡土墙的变形允许值。
5.4 墙体结构设计
5.4.1 加筋挡土墙高度超过10m 时采用多级设计,每级墙高不大于
10m。
5.4.2 加筋挡土墙的纵向线形可按直线形、折线形或台阶形布置,纵
向折线的内夹角宜在90°~180°,当内夹角大于180°时,应加设补强筋
材,避免存在无筋区。
5.4.3 根据挡土墙结构类型,按照第5.3 节要求计算确定挡土墙的筋
材规格及间距、面板构造和填料的设计参数。
5.4.4 筋材应按照第4.2 节要求进行选型,并符合现行行业标准《公
路土工合成材料应用技术规范》JTG/TD 32 的有关规定。
5.4.5 筋材竖向间距宜为300~500mm,最大间距不宜超过1000mm,
40
当间距超过500mm 时宜增设次筋材,次筋材的水平回折长度不宜小
于2.0m。
5.4.6 筋材应水平分层铺设,采用包裹式面板时反包筋材的预留长度
不宜小于2.0m,并与上层筋材可靠连接。
5.4.7 筋材不宜直接铺设于原状地表,宜先埋设0.3m~0.5m 的砂垫层
或其它透水性较好的均质填料,再铺设筋材。
5.4.8 在满足抗拔稳定性条件下,筋材长度应符合下列规定:
1 挡土墙墙高大于5.0m 时,筋材长度不应小于0.8 倍墙高,且
不小于5m;当采用不等长的筋材时,同长度筋材的墙段高度不应小
于3.0m;相邻不等长筋材的长度差不宜小于1.0m;
2 挡土墙墙高小于5.0m 时,筋材长度不宜小于3.0m,且采用
等长拉筋;
3 挡土墙上部存在斜坡或其它附加荷载时,筋材长度应适当加
长,不宜小于1.0 倍墙高。
5.4.9 面板设计应符合坚固、美观、运输方便、易于安装等要求。
5.4.10 面板采用预制砌块和石笼网箱时,墙面可采用台阶式布置,
其它面板类型则采用垂直式或斜坡式布置。
5.4.11 加筋挡土墙采用混凝土面板时,厚度不宜小于100mm,混
凝土强度等级不低于C25。
5.4.12 加筋挡土墙面板沿挡土墙纵向每隔15m~25m 或在地质条
件变化、墙身断面变化、墙面转折以及与其它建(构)筑物连接等
位置,应设置伸缩缝或沉降缝,缝宽宜为20mm~30mm,缝内填
塞材料可采用沥青麻筋、沥青木板、胶泥、橡胶条等。
5.4.13 面板与筋材的连接应坚固可靠,并符合以下要求:
1 采用现浇整体式面板时,应在加筋体埋设锚固钢筋,钢筋直
径不宜小于20mm,预埋长度不宜小于3.0m,垂直与水平方向的间距
不宜大于2.5m,并做好防锈蚀处理;
2 预制整体式或组合式面板内应设置与加筋材料连接的预埋件,
预埋件的竖向间距应与加筋层间距一致,预埋件与筋材连接后应进行
41
防腐保护;
3 采用预制砌块面板时,面板与筋材应通过机械连接,不应单
独使用摩擦连接;
4 采用石笼网箱、土工格室等柔性面板时,加筋材料与面板之
间应设置足够的搭接长度;
5 对于坡率较陡的挡土墙,不宜采用筋材反包生态袋或植生袋
作为防护面板;
6 在腐蚀性环境中,筋材与面板的连接还应满足防腐蚀和耐久
性要求。
5.4.14 筋材之间或筋材与面板之间连接时,连接强度不应低于设
计强度。
5.4.15 无面板加筋土边坡设计应符合下列要求:
1 加筋坡面长期裸露部分应采用抗老化的筋材;
2 反包式土工格栅筋材的水平回折反包长度,应大于式(5.4.15)
计算值,且不宜小于2.0m:
h
0 2( tan )
i
i
L D
c h
(5.4.15)
式中: L0 —— 计算筋材层的水平回折反包长度(m);
D —— 筋材的上、下层间距(m);
hi —— 第i 层筋材处的水平土应力(kPa);
c —— 筋材与填料之间的黏聚力(kPa);
δ —— 筋材与填料之间的内摩擦角(°),填料为
砂类土时取(0.5~0.8)φ;
γ —— 加筋体的填料重度(kN/m3);
i h —— 墙顶(包括墙顶以上填方高度)距第i 层
面板中心的高度(m)。
42
5.4.16 加筋土边坡的坡面防护应根据边坡坡率、填料类型、气候特
征和工程经验综合选择土工格室及生态袋反包。
1 对于坡率较陡的加筋土边坡,可采用预制混凝土砌块、石笼
网箱(格宾网)等柔性面板;
2 对于坡率较缓的加筋土边坡,宜采用土工格室、生态袋反包、
挂网客土喷播等坡面防护形式;
3 采用生态边坡防护时,应选择根系发达的植被。
5.4.17 加筋挡土墙端部,可采用护坡、锥坡、护墙等构造措施与相邻
的边坡或建(构)筑物衔接。
5.4.18 浸水区挡土墙的材料与结构布置应满足下列要求:
1 浸水部分填料应采用透水性强的粗颗粒填料;
2 浸水部分墙面应具有抗冲刷能力,宜采用石笼网箱面板或预
制模块面板;
3 面板后宜铺设反滤层及无纺土工布。
5.5 地基基础
5.5.1 挡土墙基础设计包括面板基础和加筋体基础两部分,加筋
体基础宜采用天然地基。
5.5.2 面板基础应符合下列要求:
1 采用现浇混凝土或预制砌块面板时,面板底部应设置钢筋混
凝土条形基础;
2 采用土工格室、石笼网箱等柔性面板时,宜在地基上铺设厚
度不小于300mm 的碎石垫层;
3 面板底部的混凝土基础宽度不宜小于0.40m,厚度不宜小于
0.20m,基础埋置深度不宜小于0.60m,并根据地形地貌、工程地质
条件综合确定。
5.5.3 挡土墙基底纵向应根据地形地貌修整成水平或台阶状,每
个台阶长度应不小于3.0m,相邻台阶高差不宜大于2.0m。
43
5.5.4 当天然地基无法满足加筋挡土墙基础设计要求时,可根据
场地地形地貌、工程地质条件、挡土墙结构型式等进行地基处理,
并符合现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79 的相关规
定。
5.5.5 挡土墙基础的埋置深度应根据地形地貌、地质条件、水流冲刷
情况,以及结构稳定和整体稳定性等要求确定,并符合下列规定:
1 基础埋置深度从坡脚顶面算起,设置在土质地基上时,基
础埋置深度应不小于1.0m;设置在岩质地基上时,应清除表面风
化层,基础埋置深度应不小于0.3m;挡土墙墙脚宜设置混凝土挡
墙进行护脚,高度不宜小于2.0m;
2 在浸水地区,基础受水流冲刷作用时,基础底面应设置于
冲刷线以下不小于1.0m 处,且坡脚宜采用抛石、混凝土预制块等
进行护脚;
3 斜坡上的挡土墙基础埋深不宜小于1.5m,并在坡脚设置宽度
不小于1.0m、厚度大于0.25m 的防护层,其表面做成向外倾斜3%~5%
的排水横坡;护脚材料可采用浆砌片(块)石、混凝土等。
5.5.6 挡土墙坡脚为斜坡地、软弱土层等地质条件时,应结合边
坡整体稳定性和变形控制需要增设抗滑桩、预应力锚杆等支挡构
件。
5.6 排水
5.6.1 应根据当地气候、气象、水文、地形地貌及工程地质条件
等,结合建设场地的使用功能需求进行加筋挡土墙截排水系统设
计。
5.6.2 进行截排水设计时,应根据当地气候气象和地形特征对汇
水面积和排水量进行计算,结合场地排水需求选择合适的排水材
料和排水体。
5.6.3 截排水系统应与场地市政管网系统有效连接。