1、公路加筋土工程设计规范(JT J 015-91 条文说明山西省去通厅目U加筋t是法国在六十年代发展起来的新技术，结构新颖可靠，经济效益显著，在国际上被迅速推广。我国在十一届三中全会正确路线方针指引下，依靠科技振兴交通，公路加筋土技术京展很快。截至1989年底全国己建成各类加筋土工程300余座。最高的加筋土挡士墙高达35.5m，最长的加筋土挡土墙长达1公里，这期间还发表了大量的论文、译文，测试报告和工程资料，为编制我国公路加筋土工程设计规范创造了条件。本规范按照立足国内，博采众长，融汇贯通，自成体系的原则编写。大量的材料选自国内的工程资料、科研成果、有关标准和规范，少量国内暂不成熟的参考了国外研
2、究成果。本书对我国首创的聚丙烯土工带和黄土填料等新技术得到了充分肯定。在内容安排如条文编排上体现了我国自己的体系和特色。为了介绍编制本规范的主吾依据、使用中注意事项及指出尚待造一步解决的问题，特编制本说明。目录第章总则.第二章荷载. . 第一节荷载的类型和组合.川.川.川.川.H.川.川.川.川.2 第二节永久荷载.川.t川.川.川H.川.4 第三节可变荷载.川. . . 5 第四节地震力. . . 6 第三章材料与构件.电第节材料容许应力. h . .7 5百二节加筋体填料. . 第三节筋带. 第四节面板. .川. . .22 第四章构造设计.11. . . 第一节一般规定. . .川.24
3、第二节加筋土挡土墙. . .e. . . . . . . .27 第三节加筋土桥台. .川. .28 第五章结构计算. . . . . . . . .31 第一节般规定. c:o. . .;1. .31 第二节加筋土挡土墙. .川. .,. .34 第三节加筋土桥台.川t.,41 附录条文附录说明.算例. . . . 第一节加筋土挡土椅.，. .45 第二节加筋土桥台川. .川.68第一章总则第1.0.1条以推广加筋土新技术、降低工程造价、加快工程进度、少占耕地反美化公路环境等为目的而编制的公路加筋土工程设计规范，是根据现行的公路工程技术标准)(JTJOl-88)所规定的原则与要求进行的。编制
4、我国第一本公路加筋土工程设计规范，是以当前的科技水平与技术经济条件为前提，以现有的专题科研成果、经验总结和资料分析为依据的。近十年来，加筋土技术应用在我国发展很快，目前已建的300多座加筋土工程，绝大部分分布在我国28个省(市、区)的公路网中，并广泛地应用于公路工程中的挡土墙与桥台。历经对多项科研成果的鉴定和大量王程实践的检验，极大地丰富了这方面的内容，它为本规范的编制创造了成熟的条件，井且客观地确定了本规范适用于公路加筋t挡土墙和部分公路梁缸式加筋土桥台以及其它加筋土构造物设计的使用范围。; 1 第二章荷载第-节荷载的类型和组合第2.1.1条表2.1.1中的荷载类型，除编号2、3两种外，其余
5、均引自公路桥涵设计通用规范(JTJ021一89)(以下简称通规)(荷载类型表。加筋土桥告除加筋体外，还有垫梁、盖梁、台柱等部分，且荷载类型多，设计时离不开通规，故规定直接采用通规荷载类型表。以免过多引用，造成不必要的重复，编号2、3荷载类型定义见杂文第2.2.2条和第2.2.3条。加筋体一词指面板与分层加了筋带的土体组成的整体囡2. 1.1) 理想图2.1.1加筋体图图2.1.2-1荷我P包含图1-汽穿等代荷裁J2-11，日筋休上填土重力等代荷载J3-加筋体重力J4-水的浮刀第2.1.2条六种荷载组合引自通规。挡土墙因无其它荷载和偶然荷裁中的船只或漂流物撞击力，故无荷载组合1I.IV。荷载组合
6、举例E倒，1计算路堤式挡土墙筋带所受拉力时组合I应组合的荷载为t汽车、加筋体主力、加简体土j;tj:重力等代荷载、水的浮力当浸水时)(国2.l.2-。根据杂文第2.2.2条规定，内部 2 稳定性分析肘，本例加筋体上填土重力应采用其换算的等代荷载.倒21计算路堤式挡土墙地基应力时组合I应组合的荷载为z汽车等代荷载、汽车引起的土恻压力、加筋体重力、加筋体上填土重力、加筋体外土的侧压力、水的浮力(当浸水时)(图2.1.2-2)。根据条文第2.2.2条规寇，因本倒不属于内部稳定性分析，故加筋体上填土重力不应换算为等代荷载计算。图2.1.2-2街载组合圈1-汽车等代荷载J2-加筋体上填土重力J3-汽车引
7、起的土侧压力及加筋体外土的侧压力的合力，4-加筋体重刀，5-水的浮11倒3:计算整体式桥台筋带所受拉力时组合11应组合的荷载为E桥上汽车对支座的压力、台上汽车等代荷载、桥梁上部构造重力对支座的压力、垫梁重力、加筋体上填土重力、加筋体重力、水的浮力(当浸水时)、汽车制动力或支座摩阻力(国2.1.2-3)。图201.2-3荷载组合图1-汽$:倍j动力或文座摩阻力J2-桥梁上部钩造重力对支座的压刀，3-桥上汽车对支座的压力J4-台上汽车等代荷载I5-加筋体上填土11J6-加筋体重力，7-水的浮刀J8-垫粱重力图2.1.2-4荷载组合图1-桥染上部构造地震力对支座的作用力，2-桥梁上都构造重力对支庭的
8、压力J3-垫票地震力，心垫梁11力I5-加筋体上填土地震力，加筋休上填土重力，7-地震时加筋休背面土的侧压刀I8-加筋体豆刀，H囚筋休地震11 3 倒4:计算整体式桥台地基应力时组合VI应组合的荷载为8桥梁上部构造重力对支座的压力、垫梁重力、加筋体上填土重力、加筋体重力、地震时加筋体背面土的侧压力、桥梁上部构造地震力对支座的作用力、垫粱地震力、加筋体上填土地震力、加筋体地震力(圄2.1.2-4)。第二节永久荷载第2.2.1条面板与筋带的重力在加筋体中所占比重很小，故可按填料单位重计算加筋体重力。整体式加筋土桥台垫梁重力和桥梁上部构造重力对支座的压力的合力，经过垫梁传递，在横桥向和顺桥向均假定为
9、均布荷载，以简化计算。第2.2.2条条文式(2.2.2)是根据日本加筋土挡土墙设计施工指南(土木研究所编)以下简称日本指南)规定建立的，意为f该等代均布土层厚度等于距面板背面0.5倍加筋体高度的水平距离的点上的加筋体上填土高度h1(图2.2.2)。条文所以采用等代荷载，是为了适应本规范采用的计算筋带拉力的正应力均匀分布法。该法只容许均布荷载(见第5.2.4条说明。:r: s 图2.2.2路堤式陆土墙横断面因1-加筋体上填土，2-换算的等代土层，加筋体应当注意的是此项等代荷载，只适用于内部稳定性分析，即拉筋断面与长度的计算。在外部稳定性验算时，加筋体上填土重力，应按加筋体上填土断面计算。第2.2
10、.4条一、水位愈低，浮力愈小，则筋带所受拉力愈大，故筋带断 4 面设计采用低水位浮力.二、条文第二款规定引自通规。因浸水加筋体与浸水均工实体承受外力的情况无差别，故引用之。三、条文中其它指筋带长度设计、整体稳定性验算等。最不利水位指产生荷载效应最不利组合的设计值计算值时的水位。条文第一、二款规定的水位都是最不利水位。条文第三款其它情况的最不利水位，随具体情况而变，不便做统一规定。第三节可变荷载第2.3.2条、条文第一款第14项及第三、四款均引自通规。式(2.3.2-2)以通规式(2.3.6-2)为基本式导得。二、关于挡土墙Lo的取值在内部稳定性分析中，活动区与稳定区的车辆荷载对筋带所受拉力都有
11、影响，但应首先考虑影响最直接的活动区车辆荷载.然而活动区的等代土层厚度，有时小于路基宽的等代土层厚度，故规定比较后取值。在外部稳定性验算中，因车辆荷载所占比重小，故Lo统取路基宽度，以简化计算。三、关于桥台L口的取值在内部稳定性分析中，外置组合式桥台的桥头搭板，有时跨过加筋体活动区，使活动区内布置不上车辆荷载，故规寇比较后取值。将车辆荷载换算为等代均布土层厚度，是多年来重力式挡土墙与近年来加筋土结构普遍应用计算简便的方法。但条文未限制只用这一方战。国内外还有应力扩散战以及基于弹性理论的各种方陆，可根据实际情况采用。第2.3.3条为了简化计算，并得到偏安全的设计值计算值本条采用的等代土层荷载布置
12、范围与计算等代土层厚度的车辆荷载布置范围不相致。例如在整体式桥舍的内部稳定性分析.5. 中，将在垫梁内求得的等代均布土层荷载，布置于加筋体全宽内F在外部稳定性的滑移稳寇验算中，将在加筋体宽度与加筋体后破裂模体宽度之和内求得的等代均布土层荷载，只布置于加筋后破裂模体的顶部。第四节地为第2.4.1秦、第2.4.2条、篝2.4.3费、第2.4.4最本四条是根据公路工程抗震设计规范(以下简称震规)有关规定归纳而得的加筋土工程抗震设计的一般规定。其中关于6度地区的内容是根据国家有关规寇制寇的. 6 第三章材料与构件篝-节材料容许应力第3.1.1条扁钢带一般用3号钢轧制。扁钢、钢筋和混凝士的容许应力根据1
13、974年部颁公路桥洒设计规范确定。第3.1.2琪聚丙烯士工带是一种低模量、高蠕变材料?聚丙烯土工带加筋土可能在筋带应力不大的情况下，因蠕变引起墙面过大位移而破坏，这是与其它筋带加筋土工程的重要区别。所以聚丙烯土工带容许应力由其容许产生的蠕变控制。本规范容许应力值主要是根据已建成使用的加筋士工理设计应力采用值(表3.1.2-1)和山西、四川两省对土工带在自然室温蠕变试验研究的结果综合分析后提出的.囊丙烯土工带力掌指标统计费袭3.1.2-1名省王程地点!阴阳力1断裂伸长率1百否可设计院为/(MPa) (中国建筑工业出版社1988.的介绍填料的级配与粒径要求见图3.2.1。日本加筋土挡墙设计施工指南
14、对硬岩渣土的要求见袭3.2.1.对其它填料要求细构成分含量应在30%以下。粘性土填料，英国环境运输部(D、Tp)建议土的内摩攘角不应小于20。国内从80年代初开始使用加崩士结构。结合各地情况，采用了砂砾、粗砂、黄土、粘性土、红站土、粘性士掺石灰、粉煤灰等填料。采用聚西烯土工带和黄土填料获得成功，这是一项重要 11 硬岩石渣条件袭3.2.1粒f圣250mm以上150mm以下74m以下重量比0% 25% 25% 90-l 70一笔只Jr-才E II I _,1 ,_.,._ 协h)f. 翩Jd 40 中草30 怪尺寸(mm) 113.2.1 加Mi土填料粒径分布范围的突破。试验证明粘性土在含水量适
15、当时，压实是不困难的。应实后同样可获得较大的内摩擦角。同时，粘聚力作用于筋带，从而有可能充分发挥筋带强度。根据国内测试，在最佳含水量时粘性土与土工带的摩擦系数一般大于0.3。但粘性土颗粒小、比面积犬，渗透性差、矿物含量多，土粒表面吸附的薄膜水阻止土颗粒直接接触，团结下沉还会产生很大的侧压力。所以施工中对粘性土填料必须有严格的压实度要求。另外，水对粘性土的性质有很大的改变，按天津市政设计院试验在没有提水时，土工带与砂和粘性土的摩攘系数几乎相当(jTJOj 1)现有的试验方法提出的，其中CClJ1、CS04)1 离T的标准是按规程单位换算求得。 13 二、聚丙烯土工带聚丙烯土工带在我国80年代初开
16、始使用，先后已修建士工带加筋墙200余靡，使用情况基本良好。本条根据重庆塑料十五厂聚丙烯拉筋惜的特性引言和上海市塑料研究所塑料性能应用手册介绍，二价以上铜、锤、铁离子将会加速塑料老化。不同的金属离子接触聚丙烯的热氧化!顺序为:Cu1+Moz+Mo8+ Fe2+Ni +C02+。铜离子对聚丙烯危害最大，加抗氧剂也不能改进它的稳定性。另外，土工带在被度为2.5%的氯化钙和浓度为2%的碳酸铀等化合物中，在23C时存放一年后会使其变黄和厚度减小0.4%和0.2%。所以填料中应限制上述金属离子和化合物的含量。第3.2.4条填料的分类、容重、计算内摩擦角是参照1986年部颁公路路基设计规范)(JTJ013
17、-86)表3.1.6、公路桥涵设计通用规范第2.2.3条和结合调查资料确定的。土的容重、内摩擦角可按1986年部颁公路土工试验规程进行测定。表中采用换算内摩擦角是考虑粘性填料枯聚力的在在对主动土压力影响很大，目前由于粘聚力的数值难于恰当地确定，用换算内摩擦角法来计算粘性士的主动土压力，实质是将粘聚力的粘结作用用摩擦的等效作用代替，亦即增大内摩擦角的数值，把粘聚力的影响考虑在内摩擦角这一参数内。通过提高粘性土的内瑾擦角后，按砂性土计算土压力的公式求算土压力。常用的换算方法有z1.把粘性土的内摩擦角值增大50.100作为换算内摩擦角，或取换算内摩擦角n=300.350，这是一种半经验方洁。2.根据
18、土的抗剪强度相等的原理计算D值，如圈3.2.4-1由a即zcrn=tg-(tgcp+台)J (3.2.4 -1) 14 =巳低墙H.高墙-_- - -_ , 困3.2.4-1换算盾的抗剪强度曲线3.根据土压力相等的原理计算D值。为计算方便，审p值可按破裂模体顶面水平，墙背竖直和=0的简单边界条件确寇如图3.2.4-2所示，假寇粘性土的土压力与换算后的砂性土的土压力相等求得siE l主(1)被惶土b)粘锥之E.=叩tgl(矿-2EEast-训tgl( 45-号)-2CHtg ( 45-号)+号二圈3.2.4-2用土压力捆等的原理计算rpp马=H1tg2( 450- )-川X t f;( 45 Q
19、 - - )卡f 15 =YHZ叫450-:D ) 几tg(450 - )一在一=tg( 450 - ) (3.2.4-2) 一般来说，按照经验确定D值的方法在使用中较为方便。但某一D值代替粘性土求得的土压力，仅与某墙高的土压力相符合，从图3.2.41中可以看出，根据一定墙高H，换算的内摩擦角D求得的土压力进行设计，对于低于此H高度的挡土墙则过于保守，而对高于此H高度的挡土墙则处于不安全。按抗剪强度相等或土压力相等计算的D植，且考虑了土的粘聚力和墙高的影响，但公式中并未考虑其它边界条件对p值的影响，它们的不同之点只是在接土压力相等求D值的方法中还考虑了土体真部裂缝深度的影响。似摩擦系数指筋带与
20、填料之间的摩捧系数。般认为主要是决定于填料颗粒大小和筋带表面粗糙程度，f = tgCP =拉(剪力/正压力。对于粘性士，还应包含土与筋带的粘着力。目前，对如何考虑粘着力有两种意见，一种是沿用加筋土开始使用的方蓓，把粘着力的影响视为摩擦作用，认为粘着力加犬了筋带在土中的拉(剪力，计算的f不是单纯摩擦效应的结果，故称似(视摩擦，一种认为粘性土把摩键和粘着力效应分开比较科学，东南大学曾提出拉(剪)力以摩尔-库仓强度包线表达式表示，但是，由于资料太少，在工程中尚无应用，所以规范仍采用前者。规范推荐数值是根据对全国各地加筋士工程似摩擦系数采用假统计表3.2.4-1及试验墙拉拔试验结果表3.2.42分析确
21、定的。拉拔测试结果按F式计算似摩擦系数。fr T - 2bY Lk (3.2.4 3) 16 似攘攘系数采用值统计寝源来料资填料筋注4-备3-值3用采带m一一砂、砂砾光面钢带要求大于0.4在i、砾光面钢带。.4粘土掺沃(10%)土工带0.5 粘性土混凝土带0.45 砂性土、粘性土钢带0.3-0.4 二一一华北砂砾类士、黄土钢带、土工带0.4 西北风积砂、黄土、粉煤灰土土工带。.3-0.40.5为浙东南砂性土、红粘土、石灰水尼土混凝土带0.4-0.5 江天台县清溪中南黄土、亚粘土土工带、混凝土带。.4-0.6。.6为江西龙华西南红粘土、石灰土、亚粘土l土工带0.2-0.4 注I1.表值从全国，0
22、应加筋挡土墙和8应加切土桥台汇总，2.国外规定似摩擦系数小于0.4的填料不得使用.式中:T一一拉力(N)J b一一筋带与填料接触宽度。m)J L一一筋带与填料接触长度。m)J Y一一填料容重(Njcm3)J h-一筋带上填土厚(叫。由表中看出实测值比采用幢大2-3倍，主要是客地测试条件方法不统，筋带在填料中的实际工作状态不顺直等原因造成。目前设计采用直是从安全、稳妥角度考虑的。有关似摩擦系数的变化国内外己做了很多研究。试验结果证明高粘着力，筋带表面摩擦系数随垂直压力(墙高)增加而减小，并趋于常数。法国、日本提出按下式计算，见图3.2.4-30当z=nl-云)+叭-77(3.2.4-4) .-1
23、7 似摩攘系数拉拔测试统计寝表3.2.4-2资料来源|凛料|筋带|测算值|备注法国砂钢带0.172.5 河南小寨黄土土工带。.45-0.9考虑安全系数。.5贵黄公路红粘土土工带。.53-0.82南通大庄桥灰土废钢片1.32 甘肃太平沟黄土土工带1.20 北京南口砂砾钢带0.75-13.14 山西兑镶黄土土工带大于1辽宁瓦子窑砂土混极土带0.7-3.11 辽宁瓦子窑砂土钢带2.02-2.08 武汉葛化砂性士钢带0.7-1.05 陕西富县黄土土工带大于1陕西口镇黄土土工带1.91-2.03 陕西口镇黄土混凝土带0.6 上海松蒸公路粘性土土工带1.32 四川省公路设计院砂砾土工带。.23-2.59四
24、川省公路设计院光面钢带0.14-0.61 四川省公路设计院混凝土带。.41-3.07四川省公路设计院粘怪土土工带0.69-2.97 四川省公路设计院光面钢带1.89 四川省公路设计院有肋钢带5.6 当z6m时f= tg叭f.接下式求得If: = 1.2 + 19Ou (3.2.45) 式中IOu-一填料的不均匀系数，Ou = Deo/ Dla. De，和D10分别为土的级配曲线上土颗粒含量小子60%和10%的粒径(rnm)。 18 因3.2.4-3视摩擦系数随增高度变化图在无精确数据肘，可取最小值f= 1.5 产生以上变化的原因是土有剪胀性，当垂直压力增加时，士的剪胀性减小。日本加筋土设计与施
25、工指南介绍有肋钢带在粗粒土中f:最小为0.6光面钢筋在整个加筋体内f为常数，/=0.4，钢筋混凝土带表面较光面钢带粗糙，同时在厚度方向存在侧向摩阻力。因此，建议钢筋混凝土带f提高0.1.第三节筋带篝3.3.2条、第3.3.5条聚丙烯土工带根据日本、铁四院、上海塑料十一厂等有关资料介绍，可承受几十万次弯折而不破坏，有良好的抗弯疲劳性能和优良的化学稳定性，几乎不吸水，绝大多数的酸、碱、盐溶被对其无破坏作用。其老化取决于紫外光的照度。按中科院上海光机所测试，筋带埋在3切0.40加cm厚的土层下紫外线照度已低于1川0-9Ix量级，这时紫外光对其的老化是极微弱的。另外，上海塑料十一厂试验在聚丙烯带中掺入
26、一定量的破黑及抗氧剂1010后，能增强聚丙烯带的光屏蔽效应。测试结果，老化损失率可降低78.8%。所以，专门生产的聚丙烯土工带参照使用寿命在50年左右。其持力后的较大蠕变，可通过控制应力解决，使其用做加筋土筋带。但目前对填料中可能引起破坏的化学物质没有完全认识，同时建成的聚丙烯土工带加筋土挡土墙使用时间还不长，需耍经过较民时间考验。为了慎重，因而规 19 定在高速公路和-级公路上不得使用士工带。土工带太宽时弯折、拉直困难，与面板的拉环连接断西易被削弱。按上海塑料十一厂产品介绍聚丙烯土工带暂行技术条件如下表3.3.幻，物理机械性能褒表3.3.2单位规定MPa 2岁220% (SC234-81)有
27、关规定进行。偏斜度f自标小子20mm/m.拉f申速度100mm!min.S.蠕变相对伸长率为在自然室温下，以标)lij100mm，持力25MPa，历时10d测定，4.低温断裂拉力变化率t.P按下式计算P_P. .P=一P一-x 100% (3.3.2) 式中，P一试摔在常温条件下泪q得的断裂!Il为(kN), P.-试样在(_30士2)吃的条件下冷冻后，溃得的断裂拉为(kN).5.批量测定标准规定为5t，测试性能中-项不合格，应加倍抽样复验，仍不合格者，该批为不合格产品.聚丙烯土工带颜色为灰色、色泽均匀，表面应有粗型压纹，无明显污物、杂质、不准有分层、开裂、损伤、穿孔等缺陷。第3.3.3条扁钢
28、带目前在我国还没有定型产品，本规范参照日本扁钢带标准尺寸作了修改。连接螺栓可采用机械行业标准镀钟螺栓，接长可采用搭板撞。见图3.3.3。各国扁钢带的主要物理力学指标及镀样量见表3.3.3L。钢带的锈蚀和填料中的水及水中的化学物质有很大关系，日本现定道路构造物镀辞量为0.05gjcm2时，预留锈蚀厚度为1.0, 20 . t主d:b= 1=司官, I 05 d当tlrfb S:I E 司E35 I51 35J 861351 I i 图3.3.3钢带搭板逢按国表:1.3.3-1资料来源抗拉强度) 断裂伸长率镀钵量l镀铮层厚度(MPa) I (%) (gjcm) I (m) 法国360-440 21
29、 0.05 70 本规范410-470 (JTJ024-85)办理。第4.1.7条对于设置在斜坡上的加筋土结构，应在墙脚设置一寇宽度的护脚，以防止前沿土体在加筋土体水平推力作用下剪切破坏，导敖加筋土结构丧失稳定性。根据实践经验并参考国 26 外加筋土规范和有关资料，护脚宽度一般不宜少于1m，其位置由画板基础底面的埋置深度确定，为防止基础冲刷和排除地表远流，护脚表面宜用浆砌片石做成具有3%5%横坡的散水。篝4.1.9条当加筋体中填料含水饱和时，将在面板后产生水Di作用F当填料中含有细粒土时还会降低土与筋带阔的摩攘力F当水中含有对筋带有腐蚀性的战类时，将缩短拉筋的使用年限，由此可知，对加筋体内的水
30、及其周围有害的水必须采取措施，迅速排除.当加筋体的背面有地下水渗入时，一般宜在加筋体背面和底部设置排水层，这样可免除地下水渗入加筋体内。若加筋土工程修建在渗透性很强的地基上，在加筋体下部不再设排水层，但仍应截排后面流向加筋体的水，以避免顺坡掺入。第4.1.10条设置散水的目的是防止雨水和加筋体顶面和内部排出的水流掺入加筋土工程基础。第二节加筋土挡土墙篝4.2.1条当有结构穿越加筋土挡墙或其地基时，为避免困地基支承条件的差异而引起不均句下沉，结构物两端的墙面应设置纵向沉降缝。此外，即使是在一般部位，若预计将会出现不均匀下沉，也应适当设置纵向沉降缝。但考虑到加筋土是一种柔性结构，能承受较大的变形，
31、因此其间距，在土质地基为10-30，岩石地蓦可适当增大。但应注意，沉降缝与伸缩缝般是一缝d两用，因此，如筋土工程顶部的路檐板，三角混凝土调坡层等需设置的伸缩缝的位置应与沉降缝布置在一起。第4.2.4条加筋土挡土墙按墙高分类目前尚未定论，根据全国不完全的统计表明，在已修建的加筋土挡主墙中除用砂砾和黄士填料外，墙高大于12m者很少，因此本规范暂以12m作为高墙和矮墙的分界线。对大牙12m的高墙，宜选择扭住土、黄土等作填料。 27 墙面设错台有利于调整墙面水平位移，减少面板对地基的压力并便于施工操作。第4.2.5条双面加筋土挡土墙按单面墙设计，可能存在筋带相互重叠问题。而引起摩攘力降低。因此，相互插
32、入部分的筋带应错开铺设.第三节加筋土桥台第4.3.1条加筋土桥台根据加筋体是否直接承受支座传递的荷载，分为整体式和组合式两类。这两类桥台的加筋体不论其荷载特点或力学特征都有很大差别，因此所适应的桥跨、台高应有不同的限制。在组合式桥台中，加筋体不需承受支摩传递的荷载，因而桥跨大小不影响加筋体的稳定。但整体式桥台则不同，支座传递的荷载通过垫梁，作用在加筋体上，所以桥跨度大小、桥台高度均是直接影响加筋体强度与稳定性的主要因素。加筋土桥台在我写目前已开始应用。根据编制规范时调查表明，目前已建成使用的为7座，其中整体式3座，组合式4座。在3座整体式桥台中，均恙单孔跨径6-8m的报梁式桥，台高一般为56m
33、。因此对于跨径超过10m，.台高在6m以上的整体式桥台，目前还很峡乏设计和施工方面的经验。为此，在此次编制规范时，暂时将整体式桥台适宜的跨径和台高限制不超过10m和6m为宜，待以后积累更多的资料和经验后再适当修改。对于加筋土桥台的型式，通常采用的有U形，八字形和字形。选择时应考虑到加筋土结构的构造特点和桥台与路堤衔接的美观方便。如当桥涵斜交角较小，当与带有支档构造物的路堤衔接时，采用U形比较合适，如桥台斜交角较大或与普通填方路堤衔接时，贝Ij适宜选择八字或一字形桥台。第4.3.2条在整体式加筋土桥台中，垫攘的作用虽然南与通常的重力式巧工桥墩台的台帽相同，但由手支承垫梁的加筋体是柔性的，因此垫梁
34、设计不仅要考虑其上的荷载作用，也要考虑支 28 承体的材料性质，由于垫梁与加筋体填料间的力学恃征比较接近弹性地基上支承的刚性梁，故规范条文建议垫梁截面设计可按弹性地基梁的设计方怯考虑。此外，在确定垫梁宽度时，还应考虑垫梁与其填料间有适当大小的接触面积，以尽量减少垫梁荷载产生的局部压应力，避免填料表面剪切破坏导致垫梁发生过大沉陷。从国内几座桥台的工程实践来看，垫梁宽度一般可选择11.5m，厚度O.3-0.5m，这个尺寸基本上和法国加筋土规范的建议值相近。综合上述情况，条文推荐了上述尺寸作为最小值规定。为了使垫壤荷载能在加筋体内更加均匀分布，以减少垫梁的不均匀沉降，采取在垫梁下面设置-定厚度的紧密
35、砂砾层或用石灰或水泥稳定的加固土垫层的措施是有效的。这种措施在法国加筋土规范中已明确提出，也为国内加筋土桥台工程的实践普遍采用，效果良好。为此，将此措施纳入规范条文。垫层厚度不应小于O.Sm，后面襟边宽度可根据垫层厚度和垫层材料的扩散角计算确定。第4.3.3条组合式桥台是通常的桩柱式桥台和加筋体共同组成的一种复合式桥台。根据桩柱位置分为内置组合式和外置组舍式两种，不论何种形式，桥面体系均由桩柱顶部盖梁支承，加筋体不承受支座传递的荷载。因此桩柱与盖梁的设计与通常桥梁设计要求相同，应按公路桥涵有关设计规范进行。组合式加筋土桥台在国内工程实践较少，此次调查内置式与外置式仅各有2座，因此在设计与施工方
36、面均缺乏经验，条文中建议的些具体尺寸，是主要参考了国内已有工程和国外加筋土规范的有芙到寇综合提出的。第4.3.4条搭板是联结桥面与加筋体的钢筋混凝土构件。在外置组合式桥台中，搭板是不可缺少的联结装置。在整体式桥台或内置组合式桥台中，属然垫梁或盖梁与其后的填土已有相互衔接，但通常为了减轻或避免在交界处产生错台而加剧车辆的冲击作用，一般也应考虑设置搭板或采取其它措. 29 施.在我国目前的公路桥涵设计规范中对这一问题未作规定，但在我国公路刚性路面设计规范中给予了明确规定井提出了具体措施。在去国加筋土规范对搭板联结板的设置作出了原则规寇，但未说明具体的设计方曲。桥头搭板在所有设置的场合中还有防止桥面
37、端部处填料沉陷产生错台的作用。这种错台会引起行驶的车辆产生剧烈的跳跃和对桥面的冲击作用。根据近年来对国内公路桥梁使用状况的调查视明，凡没有采用搭板或其它相应措施的桥梁，在与路基衔接的两端均有不同程度的错台发生，严重的已足能影响行车的舒适安全，并加速损坏桥梁，但采用了搭板或其它措施的桥梁结构，其使用情况就要好得多。因此普遍认为在公路桥梁上都应采用搭缸，并且不能以桥跨大小或梁高采作为设置与否的依据。据此，在此次编制规范时采纳了上述意见，列入条文。 39 第五章结构计算篝-节-般规定篝5.1.1条局部平衡屈原理是根据作用在填料中最大拉应力点上的应力，计算拉筋最大拉应力Timax。在最大拉应力点M土不
38、存在剪应力，主要是垂直应力1和水平应力吨，根据，对称原理，在两筋层之间的介质果面上同样可以假设无剪应力图5.1.1) ，可以说局部应力同由筋带平衡。筋带拉力写年矿图5.!.!填料中的应力加筋土内部稳定性分析的目的是确定筋带断面与长度。局部平衡楼是它的基本方法。总体平衡能是由法国学者塞克雷司登提出，计算工作量很大，有些国外规范尚未采用，条文考虑整体式桥台条形荷载距加筋体边缘很近，为慎重起见，用其验算。为增强高墙的安全，对高度大于12m的挡土墙也用总体平衡站验算。总体平衡捷的详细说明见第5.3.6条。山墟上的加筋体容易出现整体滑动，条文中必要时一语指这种情况。篝5.1.2条表5.1.21引自公路工
39、程抗震设计规范(JTJ004-89)(以下简称震规)表3.1.4，表5.1.2-2根据震规第4.1.3条第三款规寇归纳丽得. 31 篝5.1.3条对国内加筋上工程抽样(40垃统计，荷裁组合I的筋带抗拔安全系数为1.5.2.0的占90%以上，(1TJ024-85)表3.4.3泣公路路基设计规范)OTJ013-86)第2.5.2条规寇恼。组合VI基底滑动、倾覆稳寇系数引自震规第3.1.4条和第4.3.5条规寇值。荷载组合VI整体滑动稳定系数参考震规第3.1.2条制订。该条按公路等级、边坡高度将路基边坡稳定系数分别规定为1.15、1.10、1.05。条文考虑整体滑动稳寇系数应与基底滑动稳定系数口径一
40、致，故统一采用1.10。篝5.1.4条表5.1.1引自震现表2.2.1。第5.1.5条表5.1.5参考公路桥洒地基与基础设计规范(JTJ024-85)重力式整体基础的基底摩擦系数表3.4.2制订.软塑粘土、硬塑粘土两类地基士，一般弱于加筋体填土，滑动面出现情况与重力式基础相同，基底摩擦系数追引自该规范。亚砂土、亚粘土、半干硬粘土等地基士，当加筋体采用与地基土同类的填土，或采用强于地基土的砂类土、砾类士、碎石土等做填料时，基底摩擦系数均理应采用原表值J故也适引自该规范。此外，条文考虑地基土强于加筋体填士时，滑动面将出现于加筋体内，应将加筋体填土视为地基士s并考虑砾类土、碎石土等填料在短期内达不到
41、同类地基土的密实度，据以确寇了表5.1.5的其余值不大于0.4。第5.1.6条区分加筋体活动区和稳定区的目的是为了确定- 32 拉筋锚固段起点。加筋体的潜在破裂面为筋带最犬拉力点的连线。斯诺塞(SCHLOSSER)和塞克雷司登(SEGRESTIN)研究认为它为条对数螺旋线。国内外众多文献指出潜在破裂面可简化为上部平行于墙面(相距0.3H)，r部通过墙脚(与水平面央角为450+ 号一)的两段折线，这就是条文采用的简化破裂面图川仇有些文献的简化破裂面的转折点固定为H/2，条文考虑这使它的下部与水平面的夹角成为与土壤内摩擦角无关的常数tg叫一L一困5.1.6的，故未采用.0.6 图5.1.6加筋体的
42、破裂面1-拉筋拉力分布线J2-拉筋J3-简化破裂面J4-对数螺旋线破裂面整体式加筋土桥台，在垫梁的整体作用影响和垫梁范围内条形荷载作用下，垫梁后边缘将成为产生破裂面的位置之一，故条文规寇，当垫梁后边缘距墙面板距离ba大于0.3H时，则以h替换0.3H。第5.1.7条本项计算英、法、日等国文献均有介绍。理论假设均带有较大的人为性，方法大同小异，以英国运输部加筋土技术指南(见浙江省交通科学研究所加筋土译文选辑)中公式较为简明，豆豆根据译文摘引如下固(5.1.7)I 33 图5.1.7水平压力分布TFi = 2FQ(l- Qh;) Q一tg15。-:二-一一一一一一一二一一d+_ b_ 2 式中:T
43、Fi一一作用在墙顶的水平剪力F在拉筋中产生的拉力(kNjm) ; hi一一第i层筋带以上部分的加筋体高度(m)J F一一作用在墙顶的宽度为b的截面上的水平剪力(kN/m) J 一一填土内摩擦角C)。条文中的式(5.1.7)参照上式更Jj得。除符号变更外，考虑上式在本规范中仅用于挡土墙活动区顶面水平地震力在筋带中的分配或整体式桥台垫梁底:田水平荷载在筋带中的分配，故分别以0.3H和b.代换d+4，以简化计算。第二节加筋土挡土墙篝5.2.1条我国公路部门的加崩土工程测试资料中含士侧压力提据的资料约近10个，但整理分析尚存在问题，提不出可供规范采用的土压力系L。条文式(5.2.1)引自拉国规范和日平
44、指南。据法国规范称:i真式;主根据法、美、英、日、南 34 非等国匕处实验数据归纳而得图5.2.1)0 -e一维克斯堡-类国品民矿山-南非。里昂-法国.-.格兰领-英国声乌拉克-rlJ 必联-0-格里苍-法国-胡明)1)-日本图5.2.1Kl的实测值第5.2.2条条文式(5.2.2)属应力扩散法。是与本规范加筋体内土压力计算相配套的方站。第5.2.3条.条文公式(5.2.们的来源如下z1. T，=一一二三至L一-S.S.z 1- K.-h 机3L T，=z，K.-工.SXS.n+l .饵T，=z，K.一千一一-S_s.- n -1凡，I eKiJ(5.2.4-3) ,So:! , 4-4 OT
45、J024-85)公式建立的。规定min0是为防止基底后部出现拉力影响加筋体下部筋带锚固的稳寇性。当出现min(JTJ021-85)建立的。加筋体横断面后下部呈台阶状的加筋体基底抗滑稳定验算，尚无成熟公式，故朱做规寇。条文中式(5.2.10)对各种横断面形状的加筋体均适用。第5.2.11条条文中式(5.2.11)是参照土坡稳定公式建立的。K.值需在AOB象限(图5.2.11)内取一些相邻方格线交点为圆心计算，然后将比周围点K.均小的点的Ks确定为设计值。格线间距政试算次数，以满足确定K.值为限。此项计算工作量甚大，可应用PC一1500袖珍机元成。B 图5.2.11滑动弧圆心位置与半径R值规定HllT 图5.2.12设结合的滑裂模体滑动圆弧半径的取值，以圆弧与加筋体横断面任意点o(罔5.2.11)相切而不相割筋带为限。相割时则应考虑筋带作用。据日本土工结构物设计标准与解说一书介绍，二者的K.设计值差别很小。第5.2.12条本条规定是从简化计算井
