DB63∕T 1981-2021 公路预制装配式挡土墙设计规范(青海省).pdf

ICS 93.080.10 CCS P 20 DB63 青海省地方标准 DB 63/T 19812021 公路预制装配式挡土墙设计规范 2021 - 12 - 01 发布 2022 - 01 - 01 实施 青海省市场监督管理局 发 布 DB63/T 19812021 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 总体要求 . 2 5 材料要求 . 3 6 作用（或荷载） . 4 7 基础设计和稳定性验算 . 7 8 悬臂式挡土墙 . 8 9 扶壁式挡土墙 . 10 10 重力式挡土墙 . 17 11 连接结构设计与计算 . 18 附录 A（规范性） 土压力计算. 22 DB63/T 19812021 II 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。 本文件由青海省交通运输标准化专业技术委员会提出。 本文件由青海省交通运输厅归口。 本文件起草单位：青海省交通规划设计研究院有限公司、青海省交通控股集团有限公司、青海省交通建设管理有限公司、青海交通投资有限公司、青海西互高速公路管理有限公司、招商局重庆交通科研设计有限公司、中交一公局第三工程有限公司、中交二公局第三工程有限公司、江西交通咨询监理有限公司、青海格茫公路管理有限公司、中南安全环境技术研究院股份有限公司、青海省交通工程技术服务中心。 本文件主要起草人：崔小强、郭东锋、马旭、李小斌、张磊、董芮、王永廷、轩立新、辛红园、李国全、殷俊明、王志华、韩文旭、葸生海、曾鹏、孟永发、钟庆道、邓景辉、胡少东、干求学、高伟、史雪琛。 本文件由青海省交通运输厅监督实施。 DB63/T 19812021 1 公路预制装配式挡土墙设计规范 1 范围 本文件规定了公路预制装配式挡土墙的术语和定义、总体要求、材料要求、作用（或荷载）、基础设计和稳定性验算、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、重力挡土墙以及连接结构设计与计算。 本文件适用于公路新建和改扩建工程预制装配式挡土墙的设计。 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 1499.1 钢筋混凝土用钢 第1部分：热轧光圆钢筋 GB/T 1499.2 钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋 GB/T 8077 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB 50661 钢结构焊接规范 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 JG/T 398 钢筋连接用灌浆套简 JG/T 408 钢筋连接用套筒灌浆料 JGJ 18 钢筋焊接及验收规程 JGJ 114 钢筋焊接网混凝土结构技术规程 JGJ 256 钢筋锚固板应用技术规程 JTG 2120 公路工程结构可靠性设计统一标准 JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3363 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG 3430 公路土工试验规程 JTG B02 公路工程抗震规范 JTG D30 公路路基设计规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D61 公路圬工桥涵设计规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG D81 公路交通安全设施设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 DB63/T 19812021 2 3.1 预制装配式挡土墙 在工厂或现场分段（分节）预先制作，在施工现场装配组成的挡土墙。 3.2 装配单元 在工厂或现场预制的混凝土构件。 3.3 全预制 所有部件均采用预制施工。 3.4 部分预制 部分部件采用预制施工，其他部件采用现场浇筑施工。 3.5 焊接连接 部件间通过预埋钢筋焊接形成的连接。 3.6 螺栓角钢连接 部件间通过预埋螺栓和角钢紧固形成的连接。 3.7 锚栓连接 部件间通过预埋螺栓和预留键槽紧固形成的连接。 4 总体要求 4.1 应遵循“少规格、多组合”的原则。 4.2 设计使用年限应符合 JTG 2120 规定。 4.3 墙型可选择悬臂式、扶壁式和重力式等，应结合实际情况参照 JTG D30 选用。 4.4 预制构件连接应满足以下要求： a) 采取有效的连接方式保证结构的整体性； b) 节点和接缝受力明确、构造可靠，并应满足承载力、延性和耐久性等要求； c) 根据连接和接缝的构造方式和性能确定结构的整体计算模型； d) 根据现场情况进行专项设计，并编制结构计算书。 4.5 每 10 m15 m 设置一道宽 2 cm 的沉降伸缩缝，可采用沥青麻絮等填塞。 4.6 墙身应设置倾向墙外、且坡度不小于 4 %的排水孔，墙背应设置反滤层。排水孔的位置及数量应根据墙背渗水情况合理布设，最底层距地面（设计水位）高度应大于 30 cm，宜采用管材，进水口宜采用透水土工布。 DB63/T 19812021 3 4.7 墙背应采用透水性强的填料，其防、排水系统的设置应符合 JTG D30 规定。 4.8 抗震设防类别及标准应符合 JTG B02 规定。 4.9 混凝土结构耐久性应符合 JTG/T 3310 规定。 4.10 预制构件应在混凝土达到设计强度 75 %后，方可吊运、安装。 5 材料要求 5.1 混凝土、钢筋和钢材 5.1.1 力学性能指标应符合 JTG 3362 和 JTG D64 规定，耐久性指标应符合 JTG/T 3310 规定。 5.1.2 钢筋宜选用 HPB300 和 HRB400，力学性能应符合 GB/T 1499.1 和 GB/T 1499.2 规定。普通钢筋采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时，钢筋选用应符合 GB/T 1499.2 规定。 5.1.3 钢筋焊接网应符合 JGJ 114 规定。 5.1.4 预制构件吊环应符合 GB/T 1499.1 规定，且计算拉应力应不大于 65 MPa。 5.1.5 预制预应力混凝土构件的混凝土强度等级宜不小于 C35， 且应不小于 C30； 预制钢筋混凝土构件的混凝土强度等级应不小于 C30；现浇混凝土的强度等级应不小于 C25。 5.2 连接材料 5.2.1 钢筋套筒灌浆连接采用套筒应符合 JG/T 398 规定，灌浆料应符合表 1 规定。 表1 水泥基灌浆料的性能要求 检测项目 性能指标 试验方法标准 初始值 300 流动度/mm 30 min 260 JG/T 408 1 d 35 3 d 50 抗压强度/MPa 28 d 80 GB/T 8077 3 h 0.02 竖向膨胀率/% 24 h 与 3 h 差 0.02 0.5 JG/T 408 氯离子含量/% 0.06 GB/T 8077 泌水率/% 0 GB/T 50080 抗冻等级 F300 抗渗等级 P6 氯离子扩散系数 7 GB/T 50082 5.2.2 钢筋锚固板材料应符合 JGJ 256 规定。 5.2.3 受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合 JTG 3362 规定。 5.2.4 连接用焊接材料和螺栓紧固件材料应符合 GB 50661、JGJ 18 和 JTG D64 规定。 5.2.5 砂浆强度等级应符合 JTG D61 规定。 6 作用（或荷载） DB63/T 19812021 4 6.1 作用（或荷载）的分类与组合 6.1.1 预制装配式挡土墙设计采用的作用（或荷载）及作用（或荷载）组合应符合 JTG D30 规定。 6.1.2 预制装配式挡土墙的地震作用力，地震主动土压力及抗震强度、稳定性验算应符合 JTG B02 规定。墙顶护栏的车辆碰撞力应符合 JTG D81 规定。 6.1.3 滑坡、泥石流路段的路基挡土墙，所承受的滑坡、泥石流作用力及其设计原则应符合 JTG D30规定。 6.1.4 预制装配式挡土墙按承载能力极限状态设计时，极限状态设计表达式中，作用（或荷载）效应的设计值定义为标准值乘以分项系数。作用（或荷载）标准值按以下规定取用： a) 结构自重：按构件设计尺寸与材料的标准重度计算； b) 车辆荷载：按本文件 6.2.5 计算； c) 人群荷载：按本文件 6.2.6 计算； d) 土压力：按本文件 6.2.3、6.2.4、6.2.7 及附录 A 计算； e) 静水压力、水的浮力和流水压力：按本文件 6.2.8、6.2.9、6.2.10 计算。 6.1.5 预制装配式挡土墙按承载能力极限状态设计时，常用作用（或荷载）分项系数应符合 JTG D30规定，除有其他规定外。 6.1.6 计算挡土墙结构的重力时，其材料标准重度应符合表 2 规定。 表 2 材料标准重度表 材料种类 重度 kN/m3 材料种类 重度 kN/m3 钢、铸钢 78.5 浆砌片石 23.0 钢筋混凝土 25.0 干砌块石或片石 21.0 混凝土或片石混凝土 24.0 沥青混凝土 24.0 浆砌块石或料石 24.0 泥结碎（砾）石 21.0 6.2 常用作用力计算 6.2.1 作用在挡土墙的填料侧压力，依据土力学原理按墙背形状、墙体位移条件、墙背填料所处的状态计算确定。除符合本文件 6.2.4 规定时可计入部分墙前被动土压力外，仅考虑墙后主动土压力。 6.2.2 浸水挡土墙计算水位应选择最不利水位。 当最不利水位高于设计洪水位时， 应采用设计洪水位，并根据地基的渗水情况，计算水的浮力。 6.2.3 挡土墙墙背填料的主动土压力计算： a) 填方路基挡土墙（下挡墙）： 高速、一级公路的挡土墙应按 JTG 3430 规定进行墙背填料的土工试验，确定填料的物理力学指标；其他等级公路的挡土墙当缺乏试验数据时，填料内摩擦角（）可按 JTG D30规定取值。主动土压力按本文件 A.1A.6 计算； 墙背填料为黏性土时，可采用综合内摩擦角近似按本文件 A.1A.6 计算主动土压力。综合内摩擦角0宜根据土工试验测得的物理力学指标按本文件 A.5 分析计算，当缺乏试验资料时，可按 JTG D30 规定取值； b) 挖方路基挡土墙（上挡墙）： 采用路基边坡的调查和分析数据， 综合确定墙后地层的物理力学指标， 按本文件 A.1A.8计算主动土压力； DB63/T 19812021 5 当墙背附近有岩石坡面或坚硬的稳定坡面时， 应按本文件 A.7 采用墙背填料沿坡面滑动和破棱体位于填土中两种工况分别计算主动土压力，取大值。 当墙顶地表倾斜度较大或地表形状不规则时， 可参照本文件 A.8 采用楔体试算法计算主动土压力。 6.2.4 当基础埋置较深、地层稳定，不受水流冲刷和其它扰动破坏，且对墙前填料进行充分压实时，可计入墙前的部分被动土压力。计算方法应符合本文件 A.9 规定。 6.2.5 车辆荷载作用于墙背填料引起的附加土体侧压力，可按 JTG D30 规定换算成等代均布土层厚度计算。墙背填料破坏棱体上的车辆附加荷载按图 1 布置。 a a）路堤式挡土墙路堤式挡土墙 b b）路肩式挡土墙路肩式挡土墙 标引符号说明： d挡土墙的墙顶外露宽度； H挡土墙的高度； B挡土墙顶面的宽度； 挡土墙墙背的倾角； 墙后土体破裂面的倾角； L0墙后破坏棱体顶面的宽度； q车辆荷载集度。 图1 挡土墙附加荷载布置 6.2.6 人群荷载及人群荷载作用在挡土墙墙背填料上所引起的附加土体侧压力，按以下确定： a) 作用于墙顶或墙背填料上的人群荷载标准值规定为 3 kN/m2；城郊行人密集区可参照所在地区城市桥梁设计规范规定采用，或取上述规定值的 1.15 倍； b) 作用于挡土墙栏杆立柱柱顶的水平推力标准值采用 0.75 kN/m；作用在栏杆扶手上的竖向力标准值采用 1 kN/m； c) 人群荷载作用在墙背填料上所引起的附加土体侧压力，可按公式（1）换算成等代均布土层厚度计算： r0qh （1） 式中： h0人群荷载换算的等代均布土层厚度，m； qr作用于墙后填土上的人群荷载标准值，kN/m2； 墙后填土的重度，kN/m2。 DB63/T 19812021 6 6.2.7 墙背填料中的地下水无法排出时的主动土压力计算，可将墙后常水位上下视为不同的填料层。首先计算水位以上填料层的土压力， 然后将上层填料重力作为均布荷载施加于水位以下的填料层， 计算浸水部分填料层的土压力。还应按本文件 6.2.8 规定，计算作用在墙背上的静水压力，三种力应各自独立作用于墙背。 6.2.8 作用于每延米挡土墙的静水压力标准值按公式（2）计算，其作用点应取在三分之一水深的迎水墙面处。 2www12PH （2） 式中： Pw作用于每延米墙长的静水压力标准值，kN； w水的重度，kN/m3； Hw水深，m。 6.2.9 作用于挡土墙墙身上的计算浮力，应根据地基渗水情况，按以下确定： a) 砂类土、 碎石土和节理发育的岩石地基， 浸水挡土墙计算浮力按计算水位水浮力的 100 %取值； b) 节理不发育岩石地基， 浸水挡土墙计算浮力按挡土墙结构最不利受力原则， 采用计算水位水浮力的 100 %或不计入； c) 挡土墙基础嵌入不透水性地基时，不计水浮力； d) 透水性地基上的挡土墙，当验算稳定性时，应采用设计水位的浮力；当验算地基应力时，仅考虑常水位的浮力或不计浮力； e) 当不能确定地基是否透水时，应分别以透水和不透水两种情况进行荷载组合，取其不利者； f) 计算水位以下，每延米挡土墙墙身的水浮力标准值，按公式（3）计算： wwwGV （3） 式中： Gw每延米墙身的水浮力标准值，kN； w水的重度，kN/m3； Vw计算水位下墙身的体积，m3。 g) 计入水浮力时，填料的重力（包括基础襟边上的土柱重力）应采用填料的有效重度进行计算。填料的有效重度0按公式（4）计算： 0satw （4） 式中： 0填料的有效重度，kN/m3； w水的重度，kN/m3； sat填料的饱和重度，kN/m3。 6.2.10 水流流经挡土墙时，作用于每延米墙身迎水面上的流水压力标准值按公式（5）计算，作用点取在设计水位的三分之一迎水墙面处。 22hLw0.514PC v H （5） 式中： Ph流水压力标准值，kN； Hw计算水深，m； v水流平均流速，m/s； CL水流与墙面间的侧向阻力系数，按表3规定。 DB63/T 19812021 7 表 3 侧向阻力系数 水流方向与挡土墙墙面的夹角w（） CL 0 0.0 5 0.5 10 0.7 20 0.9 30 1.0 6.2.11 挡土墙受温度作用引起的影响力应按 JTG D60 规定。 7 基础设计和稳定性验算 7.1 基础一般构造 7.1.1 预制装配式挡土墙宜采用明挖基础，宜设置在地质情况较好的地基上，当地基承载力不满足设计要求时，可采用换填、砂桩、搅拌桩等方法处理。采用刚性基础时，基础底部的扩展部分不应超过材料的刚性角。 7.1.2 基础的埋置深度应符合 JTG D30 规定。 7.1.3 斜坡地面上的挡土墙，基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离应符合 JTG D30 规定。 7.1.4 挡土墙采用倾斜基底时，其倾斜度应符合表 4 规定。 表 4 基底倾斜度 地层类别 基底倾斜度（tan0） 岩石 0.3 一般地基 土质 0.2 0.5 0.0 0.5 0.6 0.1 浸水地基 0.6 0.2 注1：0为基底倾斜角，为基底面与水平线的夹角。 注2：为基底与地基土的摩擦系数。 7.2 地基计算 7.2.1 挡土墙地基承载力计算时，传至基础底面的作用（或荷载）效应，宜按正常使用极限状态下作用（或荷载）效应标准值组合，相应的抗力采用地基承载力特征值，地基承载力特征值按 JTG D30 规定确定。 7.2.2 挡土墙基础底面压应力按 JTG D30 和 JTG 3363 规定验算。 7.3 稳定性验算 7.3.1 挡土墙稳定性验算时，施加于挡土墙的作用（或荷载）及效应组合应符合本文件 6 规定。 7.3.2 承载能力极限状态稳定方程和稳定系数应符合 JTG D30 规定。 DB63/T 19812021 8 7.3.3 挡土墙设计为滑动稳定控制时，宜采取以下抗滑动稳定性措施： a) 采用倾斜基底； b) 采用凸榫基底，凸榫应设置在坚实地基上； c) 当符合本文件 6.2.4 规定时，宜计入墙前被动土压力。 7.3.4 挡土墙设计为倾覆稳定控制时，宜采取以下抗倾覆稳定性措施： a) 调整墙面、墙背坡度； b) 改变墙身形式，宜采用扶壁式等抗倾覆稳定性较强的挡土墙形式； c) 扩展基础前趾，当刚性基础的前趾扩展受刚性角限制时，宜采用配筋扩展基础。 8 悬臂式挡土墙 8.1 一般规定 8.1.1 采用钢筋混凝土结构， 宜在石料缺乏或地基承载力较低的路堤路段使用， 单级墙高宜不大于 5.0 m。 8.1.2 结构重要性系数（0）应符合 JTG D60 规定。 8.1.3 承载能力极限状态验算、正常使用极限状态验算及构造等，除应满足本文件要求外，还应符合JTG 3362 规定。 8.1.4 地基、基础设计及构造要求，除应满足本文件 7 要求外，还应符合 JTG 3363 规定。 8.2 一般构造 8.2.1 悬臂式挡土墙由立壁及底板（包括前趾板与后踵板）组成见图 2。立壁和底板均宜采用等厚板，立壁厚度应不小于 0.2 m，底板厚度应不小于 0.3 m。 标引序号和符号说明： 1前趾板； 2后踵板； 3立壁； H挡土墙高度。 图2 悬臂式挡土墙 8.2.2 悬臂式挡土墙中的主钢筋直径宜不小于 12 mm，间距应不大于 200 mm。前趾板上缘、后踵板下缘应配置大于 50 %主钢筋面积的构造钢筋。 8.2.3 外侧墙面的分布钢筋直径应不小于8 mm， 每延米墙长沿墙高方向的钢筋总面积宜不小于500 mm2，间距应不大于 300 mm。 DB63/T 19812021 9 8.2.4 钢筋混凝土的保护层厚度应符合 JTG 3362 规定。 8.2.5 悬臂式挡土墙可将底板和立壁分别作为装配单元（见图 3），结构尺寸应满足以下要求： a) 底板横向长度根据挡土墙的稳定性验算确定； b) 立壁高度根据工程段落要求确定； c) 立壁纵向长度和底板纵向长度等同，应结合运输条件确定。 a） 底板 b） 立壁 a） 底板 b） 立壁 图3 悬臂式挡土墙装配单元示意图 8.3 设计计算 8.3.1 承受的作用（或荷载）及作用（或荷载）组合应符合本文件 6 规定，基础设计及整体稳定性验算应符合本文件 7 规定。 8.3.2 悬臂式挡土墙可取单位墙长进行内力计算。按地基承载力和稳定性验算，确定前趾板和后踵板的宽度；根据构件正截面抗弯承载力、构件变形及裂缝宽度验算，确定立壁、底板的截面几何尺寸及钢筋配置。 8.3.3 悬臂式挡土墙的土压力可按附录 A 规定计算。验算地基承载力、稳定性、底板正截面抗弯承载力时， 当墙背填料破坏棱体符合不出现第二破裂面的条件， 可将立壁顶面后缘与后踵板板端下缘的连线作为假设墙背， 计算土压力； 当符合出现第二破裂面的条件时， 以第二破裂面为计算墙背， 计算土压力。计算立壁正截面抗弯承载力时，可按实际墙背计算土压力，可不计入墙背与填料间的摩擦力。 8.3.4 立壁可按固定在底板上的悬臂梁进行计算。立壁截面设计时，可不计立壁自重，仅计入主动土压力的水平分量。 8.3.5 后踵板宜按固定在立壁与前趾板结合部的悬臂梁进行计算，并应满足以下要求： a) 作用于后踵板上的计算荷载： 计算墙背与实际墙背间的填料重及换算土层重、 计算墙背上土压力的竖向分量、后踵板自重、基底反力； b) 当后踵板根部的固端弯矩大于立壁根部固端弯矩时， 宜采用立壁固端弯矩作为后踵板根部的设计弯矩。 8.3.6 前趾板宜按固定在立壁与后踵板结合部的悬臂梁进行计算，并应满足以下要求： a) 作用于前趾板上的计算荷载：前趾板上填料重、前趾板自重、基底反力； b) 前趾板上填料重按天然地面或冲刷线以下 1.0 m 计算，墙前被动土压力可不计入。 9 扶壁式挡土墙 9.1 一般规定 9.1.1 采用钢筋混凝土结构，宜在地基承载力较低的填方路段使用，单级墙高不宜大于 15.0 m。 9.1.2 结构重要性系数（0）应符合本文件 8.1.2 规定。 DB63/T 19812021 10 9.1.3 钢筋混凝土构件的承载能力极限状态验算、正常使用极限状态验算及构造要求等，应符合本文件 8.1.3 规定。 9.1.4 地基、基础设计及构造要求应符合本文件 8.1.4 规定。 9.2 一般构造 9.2.1 扶壁式挡土墙由立壁、扶壁、底板（包括前趾板与后踵板）组成，见图 4。 标引序号说明： 1前趾板； 2后踵板； 3中扶壁； 4边扶壁； 5立壁。 图4 扶壁式挡土墙 9.2.2 底板、立壁和扶壁可分别作为装配单元（见图 5），底板、立壁装配单元尺寸应按本文件 8.2.5规定。 a）底板a）底板 b）立壁b）立壁 c）扶壁c）扶壁 图5 扶壁式挡土墙装配单元示意图 9.2.3 扶壁间距宜为墙高的 1/3 1/2；扶壁厚度宜为两扶壁间距的 1/8 1/6，且应不小于 0.30 m，扶壁应随高度变化逐渐向墙后加宽。 9.2.4 立壁、底板宜采用等厚板，立壁厚度应不小于 0.20 m，底板厚度应不小于 0.30 m。 DB63/T 19812021 11 9.2.5 分段长度不宜超过 20 m。每分段长度中扶壁宜不少于 3 个。每段墙两端立壁悬出边扶壁外的净长度宜为 0.3 0.5 倍扶壁间的净距。 9.3 设计计算 9.3.1 承受的作用（或荷载）及作用（或荷载）组合应按本文件 6 规定，基础设计及整体稳定性验算应按本文件 7 规定。 9.3.2 扶壁式挡土墙计算单元宜采用墙的分段长度。按地基承载力和稳定性验算，确定前趾板和后踵板的宽度；根据构件正截面抗弯承载力、构件变形及裂缝宽度验算，确定立壁、底板和扶壁的截面几何尺寸及钢筋配置。 9.3.3 前趾板可按固定在立壁与后踵板结合部的悬臂梁进行计算。 9.3.4 后踵板可按支撑在扶壁上的连续板计算，不计立壁对底板的约束作用，后踵板与扶壁按铰支连接。后踵板上的作用（或荷载）和效应计算可做以下简化： a) 后踵板上的计算荷载，除与本文件 8.3.4 所规定的作用于悬臂式挡土墙后踵板上的荷载相同外， 还应计入前趾板的弯矩在后踵板上引起的等代竖向荷载， 迭加后的后踵板上组合竖向荷载分布见图 6。后踵板端部的竖向压应力（w）及组合荷载综合分项系数（QC），可按公式（6）和公式（7）计算，后踵板根部的组合荷载竖向压应力为 0，其间各点的竖向压应力（w）可按内插法求得； s2B2w2kj22222.4yGMhpBB （6） s2B2QCQ12Gkj2w2222.4yGMhpBB （7） 式中： w组合荷载引起后踵板端部的竖向压应力，kPa； QC后踵板组合荷载的综合分项系数； y2按本文件8.3.3计算，后踵板端部的竖向土压应力，kPa； p2后踵板端部的基底应力，kPa； Gs按本文件8.3.5计算，每延米挡土墙计算墙背与实际墙背间的填土重及换算土层重，kN/m； B2后踵板宽度，m； M2B2未计入荷载分项系数的，每延米挡土墙前趾板与立壁连接处的悬臂梁固端弯矩，kNm/m； hj后踵板的厚度，m； k后踵板的材料重度，kN/m3； G垂直恒载分项系数，按本文件6.1.5取值，按荷载增大对挡土墙结构起有利作用或不利作用 分别采用； Q1主动土压力分项系数，按本文件6.1.5取值。 b) 顺墙长方向，后踵板可作为支承于扶壁上的连续梁构件。计算作用效应时，可取单位宽度的纵向板条进行计算，荷载沿板条长度方向均匀分布。计算点处的作用效应组合设计值，可按公式（8）、公式（9）和公式（10）计算： 支点负弯矩组合设计值： 2d12d01.5iiMM （8） 跨中正弯矩组合设计值： 2d22d02.5iiMM （9） DB63/T 19812021 12 支点剪力组合设计值： 2d1QCw002iiVLb （10） 式中： M2d0i后踵板第i个板条上，以相邻扶壁净距为跨径的简支梁跨中弯矩组合设计值，kNm； QC后踵板上组合荷载的综合分项系数； wi组合荷载引起后踵板第i个板条的竖向压应力，kPa； L0相邻扶璧间的净距，m； b0后踵板板条的宽度，1.0 m。 h) 依据立壁竖直板条固结端的作用效应组合设计值，配置后踵板的横向钢筋。 标引符号说明： B1立壁厚度； B2后踵板宽度； B3前趾板宽度； hj后踵板厚度； b0后踵板板条单位宽度； L0相邻扶璧间净距； w组合荷载引起后踵板端部的竖向压应力； wi组合荷载引起后踵板第 i 个板条的竖向压应力。 图6 后踵板上组合竖向荷载分布示意图 9.3.5 立壁为固结在扶壁和底板上的三向固结板构件， 可简化为按沿竖直方向和沿墙长方向分别计算。作用于立壁上的作用（或荷载）可按以下方法简化计算，见图 7： a) 立壁上的作用（或荷载）仅计入墙后主动土压力的水平分量，可不计入立壁自重、墙后土压力的竖直分量、墙前被动土压力等； b) 作用于立壁上的替代水平土压应力简化为梯形分布，1/4 3/4 墙高段的替代水平土压应力PJ，可按公式（11）计算： PJSD2 （12） 式中： PJ作用于立壁上的替代水平土压应力，kPa； DB63/T 19812021 13 S、D按本文件6.2的规定所计算的作用于立壁顶面、底端的水平土压应力，kPa。 标引序号和符号说明： 1替代水平土压应力； 2计算水平土压应力； H挡土墙高度； PJ作用于立壁上的替代水平土压应力； S、D作用于立壁顶面、底端的水平土压应力。 图7 立壁上的替代水平土压应力示意图 9.3.6 计算立壁沿墙长方向的作用效应时，可沿立壁高度方向截取单位宽度的纵向板条进行计算，并作如下简化，见图 8： a) 单位宽度的立壁纵向板条， 可按支撑于扶壁上的连续梁进行计算。 荷载沿板条长度方向均匀分布，其荷载值等于该板条所在立壁高度处的替代水平土压应力； b) 单位宽度立壁的纵向板条按连续梁计算时， 计算点处的作用效应组合设计值， 可按公式 （12） 、公式（13）和公式（14）计算： 支点负弯矩组合设计值： 1d11d01.5jjMM （12） 跨中正弯矩组合设计值： 1d21d02.5jjMM （13） 支点剪力组合设计值： 1d1Q10H2jjVLb （14） 式中： M1d0j立壁第j个板条上，以相邻扶壁间净距为跨径的简支梁跨中弯矩组合设计值，kNm； Q1主动土压力分项系数，按本文件6.1.5取值； j作用于立壁第j个板条上的替代水平土压应力，kPa； bH立壁板条的宽度，1.0 m； L0相邻扶璧间的净距，m。 DB63/T 19812021 14 a a）连续梁计算图式连续梁计算图式 b b）简化计算图式简化计算图式 标引符号说明： H1立壁高度； Hj第j层立壁板条距立壁顶面的距离； b扶壁厚度； bH立壁板条宽度； L0相邻扶璧间的净距； L1边扶璧距墙端的距离； j作用于立壁第 j 个板条上的替代水平土压应力； M1d0j立壁第 j 个板条上，以相邻扶壁间净距为跨径的简支梁跨中弯矩组合设计值。 图8 立壁计算的单元水平板条及计算图式 9.3.7 计算立壁竖直方向的作用效应时，可沿挡土墙长度方向截取单位宽度的竖直板条进行计算，并作如下简化，见图 9： a) 立壁竖向弯矩在距墙顶 3/4 墙高处为最大正弯矩，在底部为最大负弯矩； b) 立壁竖向弯矩沿墙长方向呈台阶形分布。 跨中 2L0/3 区段内的立壁最大正弯矩Mmax按公式（15）计算，最小负弯矩Mmin按公式（16）计算，墙两端各L0/6 区段的立壁最大正弯矩和最小负弯矩为跨中区段取值的一半。 maxD10L0.0075MH L b （15） minmax4MM （16） 式中： L0相邻扶壁间的净距，m； bL立壁竖直板条的宽度，1.0 m； D作用于立壁底端的水平土压应力，kPa； H1立壁高度，m。 DB63/T 19812021 15 标引序号和符号说明： 1扶壁； 2立壁； L0相邻扶壁间的净距； b扶壁厚度； bL立壁竖向板条顺墙长方向的单位宽度； Mmax立壁竖向最大正弯矩； Mmin立壁竖向最大负弯矩。 图9 立壁竖向弯矩分布示意图 9.3.8 扶壁可按锚固在底板上的 T 形截面悬臂梁计算，立壁为梁截面的翼缘板，扶壁为腹板。其荷载与作用效应计算可作如下简化，见图 10： a) 扶壁计算时仅计入墙背水平土压力，可不计入立壁与扶壁自重及竖向土压力； b) 当立壁高度为H1时，扶壁承受作用在立壁BEH1面积上的全部水平土压力，水平土压力的作用宽度BE按公式（17）和公式（18）计算： 中扶壁： 0E=BbL中 （17） 边扶壁： 01E=BbLL边 （18） 式中： L0相邻扶壁的净距，m； L1边扶壁距墙端的距离，m； b扶壁的厚度，m。 c) 沿扶壁高度选取的计算截面，可按钢筋混凝土 T 形截面受弯构件计算，并应符合 JTG 3362 规定； d) 扶壁底端为计算截面时，T 形截面受压区的翼缘计算宽度Bk，按公式（19）、公式（20）和公式（21）计算： DB63/T 19812021 16 中扶壁： k0=BbL （19） 当 L0 12 B1时， k1=12BbB （20） 边扶壁： k01=BbLL （21） 当 0.91 L0 + L112 B1时，按公式（20）计算。 式中： Bk扶壁底端 T 形截面翼缘计算宽度，m； B1立壁的厚度，m。 e) 扶壁上高度为Hi处，T 形计算截面的受压区翼缘计算宽度bi，可按公式（22）计算： k1iiHBbbbH （22） 式中： Hi计算截面处的立壁高度，m； biT形截面受压区翼缘计算宽度，m； H1立壁高度，m； Bk扶壁底端T形截面翼缘计算宽度，m。 f) T 形计算截面的腹板宽度等于扶壁的厚度b。 标引符号说明： L0相邻扶壁间的净距； b扶壁厚度； H1立壁高度； Hi计算截面处的立壁高度； biT形截面受压区翼缘计算宽度； Bk扶壁底端T形截面翼缘计算宽度。 图10 扶壁 T 形计算截面的翼缘计算宽度示意图 9.3.9 钢筋混凝土构件的钢筋布置与构造要求，除应符合 JTG 3362 和本文件 8.2.2、8.2.3 规定外，还应符合以下规定： DB63/T 19812021 17 a) 根据后踵板纵向板条与扶壁连接处的支点剪力组合设计值， 配置扶壁与底板接合区段的竖向 U形钢筋，开口端埋入扶壁，埋入长度应不小于钢筋的最小锚固长度； b) 根据立壁纵向板条与扶壁连接处的支点剪力组合设计值，配置扶壁与立壁结合区段的水平 U形钢筋，开口端埋入扶壁，埋入长度应不小于钢筋的最小锚固长度； c) 后踵板的横向水平钢筋布置与立壁竖向钢筋相匹配， 一端埋入立壁锚固， 确定最小锚固长度时，应以立壁内竖向钢筋为起点。 10 重力式挡土墙 10.1 一般规定 10.1.1 可采用钢筋混凝土预制件，单级墙高宜不大于 8.0 m。 10.1.2 按墙背线形可分为仰斜式、垂直式和俯斜式等。 10.1.3 重力式挡土墙除应符合本文件的要求外，还应符合 JTG D30 规定。 10.2 一般构造 10.2.1 重力式挡土墙由预制标准件和现浇结构柱组成，见图 11。 现浇结构柱预制标准件 图11 重力式挡土墙 10.2.2 预制标准件尺寸应结合运输、 安装条件确定， 见图 12， 横向尺寸宜取为 1.0 m， 高度宜取为 0.5 m。 图12 重力式挡土墙装配单元示意图 10.2.3 预制标准件交界面应采用砂浆砌筑。 10.3 设计计算 10.3.1 承受的作用（或荷载）及作用（或荷载）组合应按本文件 6 规定，基础设计及整体稳定性验算应按本文件 7 规定。 10.3.2 结构验算应按 JTG D30 规定。 DB63/T 19812021 18 11 连接结构设计与计算 11.1 搭接构造设计 相邻预制构件间应采用纵向连接构造形成整体结构， 立壁间可采用凹凸式搭接构造， 底板间可采用台阶式搭接构造，见图13。 a）立壁间搭接构造 b）底板间搭接构造 a）立壁间搭接构造 b）底板间搭接构造 图13 预制构件间纵向连接构造示意图 11.2 悬臂式挡土墙连接结构设计 11.2.1 立壁和底板应分开预制，可采用焊接连接、锚栓连接和螺栓角钢连接。 11.2.2 焊接连接：装配单元中应预留钢筋，伸出混凝土表面的钢筋呈三角形，底板和立壁预留钢筋应对应，预留钢筋间距根据纵向钢筋间距确定，二次浇筑混凝土封闭连接结构，见图 14。 图14 悬臂式挡土墙焊接连接示意图 11.2.3 锚栓连接：底板等间距预埋锚栓。立壁制作为一个键槽结构，其中在底板锚栓相应位置预留孔洞。拼装时将锚栓插入孔洞，用螺母和厚垫圈紧固，二次浇筑混凝土封闭连接结构，见图 15。 a）挡墙预制立壁 b）挡墙预制底板 c）挡墙拼装 d）二次浇筑 a）挡墙预制立壁 b）挡墙预制底板 c）挡墙拼装 d）二次浇筑 图15 悬臂式挡土墙锚栓连接示意图 11.2.4 螺栓角钢连接：立壁中预留双头螺栓，底板预留单头螺栓，两种螺栓等距交错布置。拼装时采用角钢连接，用螺母和厚垫圈等紧固件加固连接结构，二次浇筑混凝土封闭连接结构，见图 16。 DB63/T 19812021 19 a）预制单元 b）特制角钢 c）挡墙拼装 d）二次浇筑 a）预制单元 b）特制角钢 c）挡墙拼装 d）二次浇筑 图16 悬臂式挡土墙螺栓角钢连接示意图 11.3 扶臂式挡土墙连接结构设计 11.3.1 立壁、底板和扶壁应分开预制，采用螺栓角钢连接。 11.3.2 螺栓角钢连接：在立壁的扶壁周边位置预埋单头螺栓，在与底板交接位置预埋双头螺栓。扶壁中预留孔洞，拼装时预先放入双头螺栓。底板预埋单头螺栓，与立壁、扶壁的螺栓等距交错布置。拼接时采用角钢进行连接，用螺母和厚垫圈等紧固件加固结构，见图 17。 图17 扶壁式挡土墙螺栓角钢连接示意图 11.4 重力式挡土墙连接结构设计 预制标准件通过混凝土榫以及现浇结构柱形成连接。 11.5 连接结构耐久性设计 连接结构钢筋、螺栓应二次浇筑混凝土封闭，保护层厚度可按JTG/T 3310附录A规定计算，且应不小于JTG/T 3310中对最小保护层厚度的规定。 11.6 连接结构计算 11.6.1 连接方式 预制装配式挡土墙宜采用焊缝和螺栓进行装配单元的连接。 11.6.2 焊接连接 宜采用角焊缝，当焊缝只承受与钢筋方向相同的轴心力时，可按以下规定验算： a) 切应力f可按公式（23）计算： wewffNfhl （23） DB63/T 19812021 20 式中： N焊缝承受的轴心力，kN； he角焊缝的有效厚度，mm； lw两焊件间角焊缝的计算长度总和，mm； fwf角焊缝强度设计值，MPa。 b) 有效厚度he按公式（24）计算： e120.12hdda （24） 式中： d1、d2圆钢直径，mm； a焊缝表面到两圆公切线的距离，mm。 标引符号说明： d1、d2圆钢直径； a焊缝表面到两圆公切线的距离。 图18 焊缝有效厚度计算图式 11.6.3 螺栓连接 11.6.3.1 螺栓连接应满足以下要求： a) 螺栓间距为螺栓孔径的 38 倍，最外侧螺栓至边缘距离为螺栓孔径的 24 倍； b) 每一个装配单元的连接结构中螺栓数量宜不少于 3 个； c) 采用高强度螺栓拼接时，紧固辅助构件应采用钢板制作。 11.6.3.2 螺栓连接宜采用高强度螺栓，应按以下规定进行设计和验算： a) 高强度螺栓的预拉力设计值P按公式（25）计算： e0.9 0.9 0.91.2uPA f （25） 式中： Ae螺栓螺纹处的有效截面面积，m2； fu螺纹材料经热处理后的最低抗拉强度，MPa。8.8级为830 MPa；10.9级为1040 MPa。 b) 单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值Nvb按公式（26）计算： v0.9b