DB42_T 2016-2023 土工格栅加筋土路基设计与施工技术规范.pdf

ICS 93.080.10 CCS P 66 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 20162023 土工格栅加筋土路基设计与施工 技术规范 Technical specifications for design and construction of geogrid reinforced soil subgrade 2023-05-16 发布 2023-07-16 实施 湖北省市场监督管理局 发 布 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.2 5 材料.4 一般规定.4 加筋材料（土工格栅）.4 路基材料.5 墙面（坡面）材料.6 排水与反滤材料.6 6 作用与抗力.6 极限状态.6 作用及其效应组合.7 抗力及其分项系数.8 7 设计.9 一般规定.9 常规加筋土挡墙设计.10 复杂结构型式加筋土挡墙设计要点.18 加筋土边坡设计.24 加筋土路基的排水设计.30 8 施工与质量验收.30 一般规定.30 建筑材料检测.30 加筋土挡墙施工.31 加筋土边坡施工.32 现场监测.32 施工质量验收.33 附录 A（资料性）加筋土挡墙设计案例.36 参考文献.41 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省交通规划设计院股份有限公司提出。本文件由湖北省交通运输厅归口。本文件起草单位：湖北省交通规划设计院股份有限公司、同济大学。本文件主要起草人：兰志雄、颜廷舟、罗华松、张明、徐超、陈建峰、李剑、翟佳、章煦、刘仪。本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省交通运输厅，联系电话：[phone]，邮箱：；对本文件的有关修改意见、建议请反馈至湖北省交通规划设计院股份有限公司，联系电话：[phone]，邮箱：。 土工格栅加筋土路基设计与施工 技术规范 1 范围 本文件规定了土工格栅加筋土路基的术语、符号、材料、作用与抗力、设计、施工与质量验收。本文件适用于湖北省各等级新建、改扩建公路工程和损毁路基修复工程。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 50290 土工合成材料应用技术规范 JT/T 1432.1 公路工程土工合成材料 第1部分：土工格栅 JTG B02 公路工程抗震规范 JTG C20 公路工程地质勘察规范 JTG D30 公路路基设计规范 JTG/T D32 公路土工合成材料应用技术规范 JTG E50 公路工程土工合成材料试验规程 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG 3430 公路土工试验规程 JTG/T 3610 公路路基施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。土工合成材料 geosynthetics 工程建设中应用的以人工合成或天然聚合物为原料制成的工程材料的总称，主要品种有土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料等。土工格栅 geogrid 由抗拉条带通过节点连接而成的平面型、格栅状土工合成材料。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。加筋 reinforcement 利用土工合成材料改善土体结构力学性能的方法和措施。加筋土 reinforced soil 将加筋材料有规则地埋入或随机掺入填土内构成的筋材与填土的复合体。在本文件中，特指按一定的层间距由土工格栅与压实填土层交替水平铺设而构成的复合体。加筋土路基 reinforced soil subgrade 由加筋土修筑的路基。从结构形式上分为加筋土挡墙和加筋土边坡。加筋土挡墙 reinforced soil retaining wall 由筋材、压实填土和面板构成的墙面与水平面夹角（倾角）不小于70 的柔性挡土结构。加筋土边坡 reinforced soil slope 由筋材和压实填土构成的、坡面与水平之间的夹角（坡角）小于70 的边坡。极限抗拉强度 ultimate tensile strength 材料抵抗拉伸破坏的极限能力，又称断裂强度。数值上等于试样受单轴拉伸时，单位宽度的最大拉力，且拉伸应变不超过10%。抗拉强度标准值 standard value of tensile strength 极限抗拉强度概率分布的一个统计值，可取一批产品抽样测得的极限抗拉强度的最小平均值。极限状态 limit state 加筋土结构即将发生破坏或丧失应有功能的临界状态，可分为结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态。分项系数 partial factor 按极限状态法进行设计时，为保证所设计的结构具有规定的可靠度，在设计中考虑作用和抗力包含的各种不确定性而采用的调整系数，可分为作用分项系数和抗力分项系数。4 符号 下列符号适用于本文件。填料或地基土的黏聚力，kPa；填料或地基土有效黏聚力，kPa；筋土相互作用的拉拔系数；筋土相互作用的直剪系数；地基土的不排水抗剪强度，kPa；多级挡墙中相邻上下级墙的错开距离，或者背对背挡墙中两墙之间净距，m；加筋土挡墙偏心距，用于抗倾覆极限状态验算，m；加筋土挡墙偏心距，用于地基承载力极限状态验算，m；正常使用极限状态下路基变形或筋材应变的允许值；填土或被挡土体的主动土压力，kN/m；路基上附加荷载引起的主动土压力，kN/m；()正常使用极限状态的功能函数；加筋土挡墙或加筋土边坡的高度，m；主动土压力系数；墙后被挡土体的主动土压力系数；加筋长度，m；筋材的锚固长度，m；加筋土边坡的总滑动力矩；由填土强度提供的抗滑力矩；由加筋材料提供的抗滑力矩；路基上交通分布荷载，kPa；地基极限承载力标准值，kPa；加筋土挡墙单宽抗滑阻力标准值，kN/m；筋材强度折减系数；筋材蠕变折减系数；筋材老化折减系数；筋材施工损伤折减系数；承载能力极限状态中材料性能参数的标准值；()承载能力极限状态的抗力函数；作用效应组合的设计值；永久作用的标准值；可变作用或临时、偶然作用标准值；路肩墙墙顶填土的等效高度，m；加筋土路基的加筋层间距，m；筋材与挡墙面板连接强度的标准值，kN/m；筋材抗拉强度设计值，kN/m；各层筋材中承受的最大拉力值，kN/m；筋材锚固强度设计值，kN/m；筋材锚固强度标准值，kN/m；筋材与填土之间界面直剪强度设计值，kN/m；筋材与填土之间界面直剪强度标准值，kN/m；筋材极限抗拉强度标准值，kN/m；筋材极限抗拉强度，kN/m；填料或土的强度参数设计值；填料或土的强度参数标准值；材料或构件的几何参数设计值；边坡坡角，；分项系数；筋材与面板连接强度的分项系数；考虑施工损伤、蠕变和老化因素之外其他不确定性的筋材强度调整系数；承载能力极限状态中材料性能参数的分项系数；筋材抗拉强度的分项系数；筋材与填料之间界面直剪强度的分项系数；筋材在填料中锚固强度的分项系数；填料或土强度参数的分项系数；永久作用的分项系数；可变作用或临时、偶然作用的分项系数；rb地基承载力分项系数；加筋土挡墙基底抗滑力分项系数；填料或土的内摩擦角，；填料或土的有效内摩擦角，；被挡土体的有效内摩擦角，；加筋土的有效内摩擦角，；填料或土的重度，kN/m3；0结构重要性系数；被挡土体的重度设计值，kN/m3；加筋土挡墙墙面倾角，；加筋土路基基底的摩擦系数；加筋土体内水平应力，kPa；加筋土体内或基底竖向应力，kPa；填料或土种竖向有效应力，kPa；加筋土挡墙潜在滑动面与水平面的夹角，；作用（荷载）效应组合系数；偶然作用（如地震、撞击等）引起的z深度处水平应力标准值，kPa。5 材料 一般规定 5.1.1 加筋土路基选用的加筋材料（土工格栅）应符合 JT/T 1432.1 的规定。5.1.2 材料的耐久性应满足加筋土路基设计使用年限内的性能要求。5.1.3 加筋土路基可采用土工合成材料设置排水措施，无纺土工织物设置反滤措施。加筋材料（土工格栅）5.2.1 原材料应满足如下要求：a)经编涤纶土工格栅应使用涤纶纤维长丝，涂覆聚氯乙烯（PVC）胶或丁苯胶乳；b)拉伸塑料土工格栅应使用高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）树脂原生料颗粒，不应使用粉状原生料或再生料。5.2.2 外观应满足如下要求：a)土工格栅产品外观应无损伤、无破裂，网孔大小应一致、形状均匀；b)经编涤纶土工格栅应无断丝、无网眼抽缩，每米幅宽纬纱歪斜长度应小于 30 mm，结点应牢固、无滑移，涂覆应均匀；c)聚酯焊接土工格栅节点应牢固，无剥离现象。5.2.3 性能指标应满足如下要求：a)土工格栅的性能指标应包括极限抗拉强度及对应的延伸率、2%和 5%延伸率对应的材料抗拉强度，以及与应用环境和条件相适应的施工损伤、蠕变和老化折减系数；b)土工格栅的抗拉强度和延伸率应满足设计要求。材料供应商应提供土工格栅的性能指标和相应的出厂检验报告；c)土工格栅强度的折减系数的取值应有依据，有条件的情况下全部或某一个应通过试验确定；对于重要加筋土结构，当采用磨圆度差的碎石土作为加筋填料时，施工损伤折减系数应通过现场试验确定。5.2.4 对于一般工程，土工格栅强度折减系数可根据土工格栅类型、填土特性、碾压设备与工艺等因素，按表 1 取值。表1 土工格栅抗拉强度折减系数 土工格栅类型土工格栅类型a a 折减系数折减系数 施工损伤施工损伤b 蠕变蠕变c 老化老化d HDPE 拉伸土工格栅 1.101.45 2.65.0 1.10 PP 拉伸土工格栅 1.101.45 4.05.0 1.10 PET 焊接土工格栅 1.101.85 1.62.5 1.151.30 PET 经编土工格栅 1.101.85 1.62.5 1.151.30 a 本表之外的其他类型的土工格栅应在应用中不断积累经验，可参照此表确定强度折减系数；b 施工造成的格栅抗拉强度损伤程度取决于颗粒大小、磨圆度、硬度和施工碾压工艺。对于最大粒径接近100 mm、带棱角的硬质填料，应取大值；对于最大粒径不超过20 mm、磨圆度好的填料，可取小值；c 蠕变折减系数的取值除了与材料的种类、材质等有关外，还与加筋土结构使用寿命密切相关，表中折减系数对应结构物寿命75100 年；对于临时性加筋土结构，可取1.0；d PET格栅抗水解耐久性与环境pH值有关，5pH8环境中取低值，否则取高值。5.2.5 在进行初步设计时，可采用总折减系数替代施工损伤、蠕变和老化折减系数的乘积。对于永久性工程，可取 5.07.0；对于临时性工程可取 3.0。路基材料 5.3.1 加筋土路基填料的最大粒径、颗粒级配、颗粒强度、塑性指数和有机质含量等应符合 JTG D30的规定。5.3.2 在选择填料时，应综合考虑筋土相互作用特性、碾压施工对土工格栅的损伤和填方路基的稳定性与变形需求。5.3.3 加筋土挡墙的填料宜符合表 2 的要求。表2 加筋土挡墙的填料要求 级配 粒径 mm 累计百分数%100 100 0.5 065 0.075 015 塑性指数 IP6 5.3.4 加筋土边坡的填料宜符合表 3 的要求。表3 加筋土边坡的填料要求 级配 粒径 mm 累计百分数%100 100 5 20100 0.5 065 表 3 加筋土边坡的填料要求（续）级配 粒径 mm 累计百分数%0.075 050 塑性指数 IP20 5.3.5 填料中不应包含泥岩、页岩或其他稳定性差的颗粒，以及经淋滤易于流失组分的颗粒。5.3.6 浸水路段的加筋土路基应选用水稳性和透水性好的粗粒土填筑，并应符合 JTG D30 的规定。墙面（坡面）材料 5.4.1 加筋土路基的墙面或坡面的选择应兼顾功能性和耐久性，并与周围环境相协调。5.4.2 可根据场地的工程地质条件和周围环境特点选择加筋土挡墙的面板形式，可选择整体式、预制混凝土板/砌块组合式、土工格宾叠合式等。a)加筋土挡墙的面板应能与土工格栅牢固连接，其连接强度宜通过试验确定。b)现浇或预制混凝土面板的强度等级不应低于 C20，且不应对土工格栅产生腐蚀性。c)永久性加筋土挡墙不宜单独采用土工格栅反包式面板。当采用土工格栅反包式面板时，应采取措施避免土工格栅暴露于日光下，可与生物防护相结合使用或施作后浇整体式面板。5.4.3 根据当地气候、边坡坡率和工程经验等，可采用喷播植草、三维土工垫、土工格栅反包植生带、土工格室、浆砌块石和混凝土格构进行路基边坡防护。排水与反滤材料 5.5.1 排水材料可选用无纺土工织物、土工复合排水材料、带微型排水管的复合排水材料或土工织物包裹级配碎石、土工排水管作为排水体。排水土工合成材料应符合 JTG/T D32 的规定。5.5.2 在进行排水设计时，应根据当地气候和地形特征对排水量进行计算。应结合具体位置的排水需求选择排水材料，设置排水体。5.5.3 排水体四周应设置反滤层或反滤材料。可选择无纺土工织物作为反滤材料，反滤材料应满足保土、透水和防淤堵三原则。6 作用与抗力 极限状态 6.1.1 加筋土路基的承载能力极限状态可用式（1）表达。0 (,)(1)式中：0加筋土路基的重要性系数，可按表 4 选取；S 作用效应组合的设计值，应根据验算的承载能力极限状态、作用组合及分项系数，按式(3)确定；()与验算的承载能力极限状态相对应的抗力函数；、所验算的承载能力极限状态中材料性能参数的标准值及对应的分项系数；材料或构件的几何参数设计值，无可靠资料时，可采用几何参数的平均值。表4 加筋土路基重要性系数0 墙高 m 公路等级 高速公路、一级公路 二级及二级以下公路 5.0 1.0 0.95 5.0 1.05 1.0 6.1.2 加筋土路基的正常使用极限状态可用式（2）表示。(,)(2)式中：()与验算的正常使用极限状态相对应的功能函数；S 作用效应组合的设计值，应根据验算的承载能力极限状态、作用组合及分项系数，按式(3)确定；、所验算的承载能力极限状态中材料性能参数的标准值及对应的分项系数；材料或构件的几何参数设计值，无可靠资料时，可采用几何参数的平均值；E 与验算的正常使用极限状态对应的加筋土路基变形或筋材应变的允许值。作用及其效应组合 6.2.1 加筋土路基承受的作用及作用效应组合应符合 JTG D30 和 JTG B02 的规定。6.2.2 加筋土路基承受的作用（荷载），按其性质可分为永久作用（荷载）、可变作用（荷载）和偶然作用（荷载），其类型和名称见表 5。表5 作用（荷载）分类 作用（荷载）类型 作用（荷载）名称 永久荷载 挡墙面板自重 填料自重 填土侧向土压力 路基表面的永久荷载 静水压力 地下水渗透压力 可变荷载 基本可变荷载 车辆荷载及其引起的土压力 人群荷载及其引起的土压力 其他可变荷载 水位退落时的动水压力 流水压力 波浪压力 施工荷载 与施工有关的临时荷载 偶然荷载 地震荷载 滑坡、泥石流作用力 作用在防撞护栏上的汽车撞击力 6.2.3 作用（荷载）设计值应考虑不同性质作用（荷载）的效应组合。一般情况下，应考虑永久荷载与基本可变荷载组合。在施工期内，应考虑永久荷载与施工临时荷载的组合。在浸水地段、地震动峰值加速度等于 0.2 g 及以上的地区，尚应考虑其他可变荷载和偶然荷载。设计时，可按表 6 确定作用（荷载）效应组合进行极限状态验算。表6 常用作用（荷载）效应组合 组合 作用（荷载）效应组合 I 加筋土路基自重、土压力、静水压力、路基上的其他有效永久荷载等 II 组合 I 与基本可变荷载组合，组合 I 与施工荷载组合 III 组合 II 与其他可变荷载组合，组合 II 与某一种偶然荷载组合a a洪水与地震力不同时考虑；车辆荷载与地震力不同时考虑。6.2.4 考虑地震作用（荷载）时，应按 JTG B02 的规定执行。6.2.5 在极限状态表达式中，作用效应组合的设计值应按式（3）计算：=+(3)式中：作用效应组合的设计值；作用（荷载）效应组合系数，按表 7 取值；、分别为第i个永久作用和第j个可变或偶然作用的分项系数；第i个永久作用的标准值；第j个可变作用或偶然作用的标准值。表7 作用（荷载）效应组合系数值 作用组合 作用组合 I、II 1.0 施工作用（荷载）0.7 III 0.8 抗力及其分项系数 6.3.1 在加筋土路基承载能力极限状态下，土工格栅抗拉强度设计值应按式（4）计算：=/(4)式中：土工格栅抗拉强度设计值，kN/m；土工格栅抗拉强度标准值，kN/m；土工格栅抗拉强度分项系数，按式（5）计算：=(5)式中：、分别为土工格栅的施工损伤折减系数、蠕变折减系数和老化折减系数，无实测数据时可按表 1 取值；考虑施工损伤、蠕变和老化因素之外的其他不确定而设置的筋材强度调整系数。当无实测数据时，可取 1.0。6.3.2 路基填料与土的强度参数设计值应按式（6）计算：=/(6)式中：填料与土的强度参数设计值；填料与土的强度参数标准值；对应于填料与土强度参数的分项系数。6.3.3 在加筋土路基中，当土工格栅在外力作用下从填料中拔出时，应按锚固强度验算；当出现沿土工格栅与填料接触面水平滑动时，应按界面直剪强度进行验算。6.3.4 土工格栅在填料中应连续铺设，其锚固强度设计值应按式（7）计算：=/(7)式中：筋材锚固强度设计值，kN/m；筋材在填料中锚固强度的分项系数。筋材锚固强度标准值，kN/m，按式（8）计算：=2 (8)式中：筋土相互作用的拉拔系数，应根据加筋土路基的材料通过室内试验确定；初步设计时可取0.8tan2/3tan（为填土的有效内摩擦角，），位于加筋土结构顶部取高值，中部和下部取低值；土工格栅在锚固区的上覆竖向有效应力，kPa；土工格栅锚固长度，在加筋土路基内部稳定性验算中指潜在滑动面之后稳定区内土工格栅长度，m。6.3.5 土工格栅与填土之间的直剪强度设计值应按式（9）计算：=/(9)式中：土工格栅与填土之间界面直剪强度设计值，kN/m；作用于界面直剪强度的分项系数；土工格栅与填土之间界面直剪强度标准值，kN/m，按式（10）计算：=(10)式中：筋土相互作用的直剪系数，应通过试验确定；初步设计时，可根据土工格栅几何与结构特征取 0.8tan2/3tan（为填土的有效内摩擦角，），位于加筋土结构顶部取高值，中部和下部取低值；验算的土工格栅上覆竖向有效应力，kPa；L土工格栅加筋长度，m。6.3.6 抗力和材料的分项系数可按表 8 取值。表8 加筋土路基的抗力和材料分项系数 分项系数类型 对象 承载能力极限状态 正常使用极限状态 填料和地基土的 材料系数 tan 1.0 1.0 c 1.5 1.0 cu 1.0 1.0 筋材强度系数 抗拉强度标准值 Tk 见 6.3.1 筋土界面系数 筋土界面摩擦强度 Tsk 1.3 1.0 筋土锚固强度 Tpk 1.3 1.0 筋材与面板连接系数 筋材与面板连接强度 1.3 1.0 抗力系数 地基承载力 1.5 挡墙与地基之间水平抗滑力 1.1 7 设计 一般规定 7.1.1 应结合工程要求和场地条件，进行加筋土路基的选型，设计应符合 GB/T 50290 和 JTG/T D的规定。根据加筋土路基坡角分为“加筋土挡墙”和“加筋土边坡”两种结构类型：a)当坡角不小于 70 时，按加筋土挡墙设计；b)坡角小于 70 的，按加筋土边坡设计。7.1.2 应按照 JTG C20 的规定，通过工程地质勘察事先查明场地的工程地质条件。7.1.3 应掌握设计对象的路基高度、宽度和线性特征，根据工程要求和场地的工程地质水文地质条件，综合确定加筋土路基断面的几何形态。7.1.4 应获取路基承受作用（荷载）大小和作用效应组合，以及是否考虑地震、洪水、撞击等偶然作用。7.1.5 应查明填料来源及其基本特性，取得加筋土路基拟用土工格栅的性能参数。7.1.6 加筋土路基应采取防水和排水措施。常规加筋土挡墙设计 7.2.1 常规加筋土挡墙的构成与型式 7.2.1.1 加筋土挡墙由填土、加筋材料、面板构成（图 1），根据需要可设置面板基础。注注：1-面板；2-面板基础；3-墙体填土；4-加筋材料 图1 加筋土挡墙示意图 7.2.1.2 应根据工程特点和工程地质条件确定加筋土挡墙的型式，如图 2 a）、图 2 b）、图 2 c）所示。a）路肩式 b）路堤式（墙面直立）c）路堤墙（墙面倾斜）注：1-墙顶；2-面板；3-加筋材料；4-填土；-墙顶路基坡角；-墙面倾角；H-墙高 图2 一般挡墙式加筋土路基示意图 7.2.1.3 加筋土挡墙的断面型式、几何尺寸和加筋布置应符合下列要求：a)根据路基标高、宽度、地形条件、红线限制等，综合确定路基断面的几何形态和断面尺寸；b)加筋土挡墙的埋置深度应大于墙前冲刷深度，并符合表 9 的规定；c)加筋土挡墙的高度从碎石垫层底面算起：1)加筋长度和加筋层间距应计算确定，且满足如下要求；2)加筋长度（L）取 0.7H（H为墙高），且不小于 2.5 m；3)对于路堤墙，或墙顶存在附加荷载的情形，应增大加筋长度；4)加筋层间距（）：不宜大于 0.6 m，并与面板形式相协调。d)当墙高（H）超过 10 m 时，应分级设置。表9 面板基础的最小埋置深度 墙前地面坡率 最小埋置深度a 水平 H/20 b 1:3 H/10 1:2 H/7 1:1.5 H/5 a 任何情况下，挡墙最小埋深不应小于 0.5 m；b H为加筋土挡墙的高度。7.2.2 加筋土挡墙承受的作用（荷载）及极限状态 7.2.2.1 加筋土挡墙承受的作用包括自重和外部作用。外部作用应考虑被挡土体的水平土压力与基本可变作用（荷载）；使用时应包括其他可变作用和偶然作用。a)对于 80 墙面倾角 90 的加筋土挡墙，可假定加筋土体区域为一刚性整体，被挡土体的主动土压力按下列规定计算：1)对于路肩墙如图 3 所示，被挡土体的主动土压力系数按式（11）确定：=2(452)(11)式中：墙后被挡土体的主动土压力系数；被挡土体的有效内摩擦角（）。图3 路肩墙被挡土体的土压力（考虑墙顶可变荷载）2)对于路堤墙如图 4 所示，将墙顶填土概化为坡角等于 I 的斜坡，按式（12）估算被挡土体的主动土压力系数。=2()2(+)(12)=1+(+)()(+)()2 (13)式中：墙面倾角。当 80 90时，取 90；当 70 80时，按实际倾角取值；墙顶填土边坡的坡角（），对于路堤墙，应取概化后的墙顶边坡坡角 I；被挡土体与加筋土体之间的摩擦角，取=I。图4 路堤墙后被挡土体的土压力 b)对于墙面倾角 70 80 的加筋土挡墙，被挡土体的主动土压力作用在加筋土体背面的倾斜面上如图 5 所示，主动土压力系数仍可按式（12）计算；图5 墙面倾角 70 80 时被挡土体的土压力 c)交通荷载可换算为等效高度的填土施加在墙顶，交通荷载的大小宜根据公路等级确定；d)地震作用（荷载）应符合 JTG B02 的规定，可按静力法计算。7.2.2.2 应按如下规定校核加筋土挡墙的极限状态：a)承载能力极限状态的三种破坏模式如下：1)外部破坏模式：验算加筋土挡墙水平滑动、地基承载力和深层滑动的承载能力极限状态；2)内部破坏模式：验算筋材抗拉强度、筋材锚固强度、筋材与面板连接强度的承载能力极限状态；3)复合型破坏模式：验算加筋土挡墙的滑动面穿过加筋区和被挡土体的承载能力极限状态。b)正常使用极限状态，验算路基工后沉降和路基侧向变形的正常使用极限状态。7.2.2.3 对于加筋土挡墙，永久作用和可变作用的分项系数可按表 10 取值。表10 加筋土挡墙上各作用（荷载）的分项系数 极限状态 作用（荷载）加筋土体自重 墙顶填土自重 墙后土压力 墙顶交通荷载 墙后交通荷载 筋材抗拉强度 1.35 1.35 0 1.5 0 筋材锚固强度 1.0 1.0 0 0 0 墙体抗滑 1.0 1.0 1.5 0 1.5 地基承载力 1.35 1.35 1.5 1.5 1.5 挡墙抗倾覆 1.0 1.0 1.5 0 1.5 正常使用 1.0 1.0 1.0 0 0 7.2.3 加筋土挡墙外部极限状态分析 7.2.3.1 抗滑极限状态分析应符合如下规定：a)只考虑被挡土体上的可变均布荷载，不考虑加筋土体上的可变均布荷载如图 3 所示，且不应考虑挡墙埋深部分的被动阻力；b)被挡土体的主动土压力按下列方法确定：1)对于路肩墙，被挡土体产生的单宽土压力按式（14）计算，作用方向水平，作用点距墙底H/3；墙顶均布附加荷载产生的土压力按式（15）计算，作用方向水平，作用点距墙底H/2；=122 (14)=(15)式中：、分别为被挡土体和附加荷载产生的主动土压力标准值，kN/m；被挡土体的主动土压力系数；被挡土体的重度设计值，kN/m3；H加筋土挡墙的高度，m；墙顶均布附加荷载标准值，当等效填土高度确定后，=（为加筋填土重度）。2)对于路堤墙，单宽土压力按式（16）和式（17）计算，作用方向与概化后墙顶填土坡面平行，作用点距墙底h/3；=122 (16)=(17)式中：、分别为被挡土体和附加荷载产生的主动土压力标准值，kN/m；被挡土体的主动土压力系数；被挡土体的重度设计值，kN/m3；墙顶均布附加荷载标准值，当等效填土高度确定后，=（为加筋填土重度）；h路堤墙的总高度（m），等于加筋土体的高度H与墙顶填土折算高度之和。3)对于墙面倾角 70 80的加筋土挡墙，被挡土体产生的单宽主动土压力标准值仍可按式（16）计算，式中挡墙总高度和土压力作用方向按图 5 所示方法确定。c)应根据具体工况，考虑其他可变作用和偶然作用对抗滑极限状态的影响；d)加筋土挡墙的单宽水平抗滑阻力可按下列方法确定：1)对于路肩墙，单宽抗滑阻力设计值按式（18）计算：=11 (18)式中：加筋土挡墙单宽抗滑阻力标准值（kN/m）；加筋土挡墙基底摩擦系数，应根据潜在滑动面所处位置取值，可取地基土内、加筋填土内、筋材-地基土接触面、筋材-填土接触面四者的摩擦系数最小值；1单宽加筋土挡墙的自重，kN/m。2)对于路堤墙，单宽抗滑阻力设计值按式（19）计算，其中 取如图 4 中概化后斜坡坡角I。=(11+22+1+2)(19)式中：加筋土挡墙单宽抗滑阻力标准值（kN/m）；加筋土挡墙基底摩擦系数，应根据潜在滑动面所处位置取值，可取地基土内、加筋填土内、筋材-地基土接触面、筋材-填土接触面四者的摩擦系数最小值；永久作用的分项系数；可变作用或临时、偶然作用的分项系数；、分别为被挡土体和附加荷载产生的主动土压力标准值，kN/m；1单宽加筋土挡墙下部矩形断面墙体的自重，kN/m；2单宽加筋土挡墙墙顶填土的自重，kN/m。e)加筋土挡墙抗水平滑动应满足如下极限状态：/0 (20)式中：加筋土挡墙单宽抗滑阻力标准值（kN/m）；加筋土挡墙基底抗滑力的分项系数，按表8取值；0加筋土路基的重要性系数；某一作用效应组合下加筋土挡墙上的单宽水平推力组合值，kN/m。7.2.3.2 地基承载能力极限状态分析应符合如下规定：a)根据加筋土挡墙形态，偏心距按下列方法计算；1)对于路肩墙，偏心距按式（21）计算（图 6）：=1(/3)+2(/2)11 (21)式中：加筋土挡墙偏心距，用于抗倾覆极限状态验算，m；永久作用的分项系数；可变作用或临时、偶然作用的分项系数；、分别为被挡土体和附加荷载产生的主动土压力标准值，kN/m；1单宽加筋土挡墙下部矩形断面墙体的自重，kN/m。 图6 加筋土挡墙偏心距和基底压力计算示意图 2)对于路堤墙，偏心距按式（22）计算：=1(/3)+2(/2)1+2(/2)11(0)22(/6)11+22+1+2 (22)式中：加筋土挡墙偏心距，用于抗倾覆极限状态验算，m；永久作用的分项系数；可变作用或临时、偶然作用的分项系数；、分别为被挡土体主动土压力水平分量和垂直分量的标准值，kN/m；、分别为墙顶附加荷载引起的主动土压力水平分量和垂直分量的标准值，kN/m；1单宽加筋土挡墙下部矩形断面墙体的自重，kN/m；2单宽加筋土挡墙墙顶填土的自重，kN/m。b)偏心距不应大于L/4（L为加筋长度），否则应增加布筋长度；c)加筋土挡墙基底压力应按下式调整：1)对于路肩墙，基底压力可按式（23）计算；=11+22 (23)式中：调整后的挡墙基底压力设计值，kPa；永久作用（荷载）的分项系数；1单宽加筋土挡墙下部矩形断面墙体的自重，kN/m；基本可变作用（荷载）的分项系数；加筋土挡墙的偏心距（m），对于路肩墙和路堤墙，可分别按式（21）和式（22）计算，但两式中永久荷载分项系数应取地基承载力极限状态验算的分项系数；墙顶均布附加荷载标准值，当等效填土高度确定后，=（为加筋填土重度）；L土工格栅加筋长度，m。2)对于路堤墙，基底压力可按式（24）计算。=11+22+1+22 (24)式中：调整后的挡墙基底压力设计值，kPa；永久作用（荷载）的分项系数；1单宽加筋土挡墙下部矩形断面墙体的自重，kN/m；基本可变作用（荷载）的分项系数；加筋土挡墙的偏心距（m），对于路肩墙和路堤墙，可分别按式（21）和式（22）计算，但两式中永久荷载分项系数应取地基承载力极限状态验算的分项系数；墙顶均布附加荷载标准值，当等效填土高度确定后，=（为加筋填土重度）；L土工格栅加筋长度，m。d)加筋土挡墙的地基承载力应满足式（25）的要求。如不满足，应对地基进行加固。0 (25)式中：地基极限承载力标准值（kPa），可按现行 JTG C20 的规定进行计算，计算时不作埋深修正；地基承载力的分项系数；0加筋土路基的重要性系数；调整后的挡墙基底压力设计值，kPa。7.2.3.3 深层滑动极限状态验算方法可按 JTG D30 的相关规定执行，验算时，作用和材料强度应采用表 8 规定的分项系数。7.2.3.4 应进行地基沉降（包括差异沉降）和路基变形验算。a)地基沉降验算按 JTG D30 的相关规定进行，地基附加应力应取按偏心距（）调整后的平均基底压力。b)加筋土挡墙的侧向变形可按 1/120H 1/80H（H为墙高）估计。有条件的，可采用数值分析方法进行计算确定。如不满足要求，可从材料选择和施工质量等环节进行控制。c)当工后沉降或差异沉降不满足要求时，应对地基进行加固。7.2.3.5 加筋土挡墙外部极限状态分析案例见附录 A。7.2.4 加筋土挡墙内部极限状态分析 7.2.4.1 基于工程实际选择加筋材料（土工格栅），初步确定加筋层间距。7.2.4.2 加筋土挡墙的潜在滑动面可设定为一个通过墙趾、与水平面呈 的平面，以此潜在滑动面将加筋土体划分为主动区和被动区（图 7）。注：1-主动区；2-被动区；3-筋材；4-潜在滑动面 图7 墙面直立时加筋土挡墙内部潜在滑动面示意图 7.2.4.3 潜在滑动面与水平面夹角 应按如下规定取值：a)当 80 90，=4+2，为加筋土挡墙填料的有效内摩擦角（）。b)当 70 80，按式（26）计算：(+)=()()()+(+90)1+(+90)(+90)1+(+90)()+(+90)(26)式中：墙面倾角（）；对于路肩墙，取 =0，对于路堤墙，取墙顶概化后的斜坡坡角I（）；墙背主动土压力作用方向与作用面法向的夹角（），可取=。7.2.4.4 进行内部极限状态分析时，加筋土挡墙上的作用（荷载）应考虑加筋土体自重和路面交通荷载。需要时应计入地震、渗透压力等作用。a)当80 90 时，加筋体内主动土压力系数等于朗肯主动土压力系数；当70 80时，按式（27）确定主动土压力系数：=2()3(1+)(27)式中：墙面倾角（）；加筋土体区域内填料的有效内摩擦角（）。b)对于路肩墙，墙顶交通荷载q，可换算为等效高度的填土荷载。c)对于路堤墙，可按图 8 所示的方法换算成等效高度为的填土荷载，均匀分布在 0.7H宽度的加筋土体上。图8 路堤墙墙顶填土的竖向应力计算 d)加筋体内任意深度 z 处（从墙顶平面算起）的水平土压力设计值由式（28）计算：=(+3)(28)式中：、分别为加筋土体内z深度处由永久作用和可变作用引起的竖向土压力标准值（kPa）；作用（荷载）效应组合系数，按表 7 取值；、分别为永久作用和可变作用的分项系数；3偶然作用的分项系数；偶然作用（如地震、撞击等）引起的z深度处水平应力标准值（kPa）。地震作用与车辆撞击作用不同时考虑，地震作用力计算应符合 JTG B02 的规定。e)第 i 层加筋材料单位宽度承受的拉力可按式（29）计算：=(29)式中：第i层筋材分担水平土压力的挡墙高度（m）。当筋材竖向等间距布置时，=；筋材不等间距布置时，等于第i层筋材与上、下层筋材之间中点的距离。对于墙底第 1 层和墙顶第n层筋材，1应包括第 1 层至墙底面的距离，应包括第n层筋材至墙顶面的距离。第 i 层筋材上下（ViS范围内）水平土压力平均值，kPa。7.2.4.5 应按式（30）对每层土工格栅进行抗拉强度验算。当初选的土工格栅不能满足要求时，应采用强度更高的筋材或调整筋材层间距，重新进行验算。(30)式中：筋材的抗拉强度设计值（kN/m）。7.2.4.6 应按式（31）对每层土工格栅进行锚固强度验算。当某层土工格栅不满足式(31)的要求时，应增大锚固长度。(31)式中：第 i 层土工格栅的锚固强度设计值（kN/m）。7.2.4.7 加筋土挡墙内部极限状态分析案例见附录 A。7.2.5 加筋土挡墙面板 a)采用预制整体面板或预制组合式面板时，应满足以下要求：1)预制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相一致，预埋件与筋材连接后，应进行防腐保护；2)应根据地基条件在面板下设置一定宽度的面板基础，基础厚度取 150200 mm，宽度取 Bf+150 mm（Bf为面板宽度）。b)采用砌块面板时，面板与筋材应通过机械连接，不应单独使用摩擦连接。c)采用土工格宾、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。d)对于临时性工程，可采用土工格栅反包土袋或植生袋形成柔性面板；对于永久性工程，不应单独采用土工格栅反包土袋或植生袋作为墙面。e)无论采用何种面板，面板与筋材之间的连接强度应满足如下极限状态：/(32)式中：各层土工格栅中承受的最大拉力值（kN/m）；加筋材料与挡墙面板连接强度的标准值（kN/m），通过试验测定，并考虑蠕变和老化因素进行折减；土工格栅与面板连接强度的分项系数。复杂结构型式加筋土挡墙设计要点 7.3.1 复杂结构型式加筋土挡墙类型 7.3.1.1 当场地条件受限或工程上需要时，可采用图 9 a）、图 9 b）、图 9 c）、图 9 d）所示的复杂结构型式的加筋土挡墙。复杂结构型式的加筋土挡墙和墙高超过 12 m 的挡墙，应进行特殊设计。a）叠置式（多级）加筋土挡墙 b）阶梯形加筋土挡墙 c）背对背加筋土挡墙 d）稳定坡前加筋土挡墙 图9 复杂结构形式的加筋土挡墙示意图 7.3.1.2 针对复杂结构型式的加筋土挡墙式，除满足本文件加筋土挡墙设计的一般要求外，还应符合本节的规定。7.3.2 叠置式加筋土挡墙设计 a)对于两级叠置式加筋土挡墙，在分析下级墙地基承载力验算时，上级墙作为墙顶荷载考虑；采用楔体法进行抗滑稳定验算，滑动面沿下级墙底最薄弱面；按照边坡稳定分析方法验算其整体稳定性和混合稳定性。b)对于两级叠置式挡墙，依据上级墙与下级墙的错开距离D、上下级墙高H1和H2的关系确定内部潜在滑动面如图 10 所示。 图10 两级叠置墙内部潜在滑动面位置 c)两级叠置式挡墙设计时，上下墙的加筋长度应根据两墙的错开距离D确定。1)当 (1+2)/20 时，应视为高度=1+2的单级墙进行设计；2)当 2(45+/2)时，不考虑上级墙对下级墙的影响，按两个独立的加筋土挡墙进行设计；3)当(1+2)/20 2(45+/2)时，上下级墙的加筋长度可按式（33）和式（34）确定。进行下级挡墙内部稳定性分析时，应考虑上级墙引起的附加竖向应力。1 0.71 (33)式中：1上级墙加筋长度，m；1上级墙高，m。2 0.6(1+2)(34)式中：1、2分别为上、下级墙加筋长度，m；