DB63/T 1850-2020 公路波纹钢板挡土墙设计规范
DB63/T 1850-2020 Road Waves Steel retaining Wall Design Specification
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2020年11月
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- 页数:44页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS93.080.01
P66
备案号:76280-2020
DB63
青海省地方标准
DB63/T1850—2020
公路波纹钢板挡土墙设计规范
2020-11-12发布2020-12-31实施
青海省市场监督管理局发布
DB63/T1850—2020
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材料及构件........................................................................3
4.1波纹钢面板....................................................................3
4.2筋带..........................................................................5
4.3连接件........................................................................5
4.4加劲肋........................................................................7
4.5排水材料......................................................................8
4.6防腐材料......................................................................8
4.7加筋体填料....................................................................8
4.8基础及附属工程材料............................................................9
5构造设计..........................................................................9
5.1总体构造......................................................................9
5.2地基及基础...................................................................10
5.3墙身断面形式.................................................................10
5.4波纹钢面板连接...............................................................12
5.5加劲肋布置...................................................................13
5.6加筋体.......................................................................14
5.7排水.........................................................................16
6设计验算.........................................................................17
6.1一般规定.....................................................................17
6.2地基沉降计算.................................................................17
6.3荷载.........................................................................18
6.4波纹钢板面板计算.............................................................18
6.5稳定验算.....................................................................18
6.6抗冻胀力计算.................................................................18
7防腐.............................................................................18
7.1镀锌防腐.....................................................................18
7.2防腐涂装.....................................................................19
8附属工程设计.....................................................................19
8.1混凝土及护栏.................................................................20
8.2墙端衔接.....................................................................20
I
DB63/T1850—2020
附录A(规范性附录)设计计算一般内容及程序............................................21
附录B(规范性附录)波纹钢板挡土墙荷载...............................................23
附录C(规范性附录)波纹钢面板厚度及筋带结点..........................................26
附录D(规范性附录)内部稳定计算.....................................................27
附录E(规范性附录)外部稳定性计算...................................................33
附录F(规范性附录)填料与筋带的似摩擦系数试验........................................37
II
DB63/T1850—2020
前言
本标准按照GB/T1.1—2020给出的规则编写。
本标准由青海省交通运输标准化专业技术委员会提出。
本标准由青海省交通运输厅归口。
本标准起草单位:正平路桥建设股份有限公司、青海地方铁路建设投资有限公司、青海省公路建设
管理局、青海省交通规划设计研究院有限公司、青海路拓工程设施制造集团有限公司、青海省交通工程
咨询有限公司、青海蓝图公路勘察设计有限责任公司、青海省育才公路勘察设计有限公司、青海西拓交
通工程咨询有限责任公司、海东正平管廊设施制造有限公司。
本标准主要起草人:金生光、祝存芳、郭淑梅、苗广营、宋方华、刘强、徐旭东、王亮、王琼、何
月庭、陈红伟、刘渭宁、马平安、王伦兵、杨金花、屈春杰、韩生虎、王来发、祁文斌、李蓉、李德胜。
本标准由青海省交通运输厅监督实施。
III
DB63/T1850—2020
公路波纹钢板挡土墙设计规范
1范围
本标准规定了公路波纹钢板挡土墙的材料及构件、构造设计、设计验算、防腐和附属工程的设计。
本标准适用于新建、改(扩)建各等级公路波纹钢板挡土墙(除滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地
段和浸水挡土墙以外)工程设计,其他工程的波纹钢板挡土墙可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是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/T470锌锭
GB/T700碳素结构钢
GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T1230钢结构用高强度垫圈
GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件
GB/T1591低合金高强度结构钢
GB/T4171耐候结构钢
GB/T6725冷弯型钢通用技术要求
GB/T26528防水用弹性体(SBS)改性沥青
GB/T27806环氧沥青防腐涂料
GB/T34567冷弯波纹钢管
GB/T50662水工建筑物抗冰冻设计规范
JT/T514公路土工合成材料有纺土工织物
JT/T667公路土工合成材料无纺土工织物
JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件
JTGB02公路工程抗震规范
JTGD30公路路基设计规范
JTG/TD32公路土工合成材料应用技术
JTG/TD81公路交通安全设施设计细则
JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
1
DB63/T1850—2020
3.1
波纹钢板挡土墙
由填料、在填料中布置筋带和筋带连接于波纹钢面板三部分组成的加筋土体以承受土体侧压力的挡
土墙。
3.2
波纹钢板
采用符合规定要求厚度和性能的热轧钢板为板材,按照规定的尺寸和波形参数轧制及冷弯成型、增
加其结构刚度的一种波纹板状材料。
3.3
波纹钢面板
立置于基础或地基之上一面靠加筋体外侧并与筋带(拉筋)连接、一面外露挡住加筋土体的的波纹
钢板。
3.4
波距
波纹钢板相邻两个波峰或波谷之间的距离。
3.5
波高或波深
波纹钢板波峰与波谷之间的垂直距离。
3.6
波形(波纹参数)
波纹钢板的波距、波高或波深及波缝和波谷处的圆弧半径。
3.7
壁厚
波纹钢板的厚度不大于12mm(不含镀锌层等防腐层)。
3.8
筋带或拉筋带
连接于波纹钢面板平铺于压实土层中具有抗拉性能并发挥补强作用的钢塑复合带状材料或扁钢带
状材料。
3.9
螺栓连接副
2
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用于波纹钢面板搭接连接和筋带与波纹钢面板连接的螺栓组合件(通常为高强度螺栓的标准套装件,
一套螺栓连接副包含一个螺栓、一个螺母及两个垫圈)。
3.10
加筋体填料
与筋带相互作用的压实土层(土体)填料。
3.11
加筋体
在压实土层(土体)中加入筋带(拉筋带),利用筋带与压实土层之间的摩擦作用,改善土体的变
形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。
3.12
分项系数
在极限状态设计表达式中,为了保证所设计的结构或构件具有规定的可靠度而采用的系数。
3.13
内部稳定性
波纹钢板挡土墙填土内部的筋带拉力与波纹钢面板所受土压力之间保持平衡状态,填土与筋带之间
的摩擦阻力阻止筋带拔出。
3.14
似摩擦系数
加筋体的筋带与填料之间的摩擦系数。
3.15
外部稳定性
波纹钢板挡土墙整体能够抵抗面板墙后的土压力,挡土墙整体不沿墙趾发生倾覆、沿墙底不发生滑
动等破坏变形。
4材料及构件
4.1波纹钢面板
4.1.1波纹钢面板用钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的有关规定。
4.1.2波纹钢面板用钢板采用碳素结构钢时,宜选用Q235钢牌号的钢材;采用低合金高强度结构钢时,
宜选用Q355牌号的钢材;对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质环境中的波纹钢板挡土墙,波纹钢面
板应采用耐候结构钢,宜选用Q235NH、Q355NH牌号的钢材。钢板的力学性能应符合表1的规定,其他
技术指标应分别符合GB/T700、GB/T1591、GB/T4171的有关规定。
3
DB63/T1850—2020
表1波纹钢面板原材力学性能指标
名称钢牌号屈服强度/MPa抗拉强度/MPa断后伸长率A/%
碳素结构钢Q235≥2푅35≥37푅0≥26
低合金高强度结构钢Q355≥355≥470横向≥20、纵向≥22
Q235NH≥235≥360≥25
耐候结构钢
Q355NH≥355≥490≥22
4.1.3Q235B级沸腾钢轧制的钢板(钢号:Q235AF-U12350、Q235BF-U12353)不宜用于环境温度等于
或低于-20℃的波纹钢板挡土墙结构。
4.1.4波纹钢面板的波形(波纹参数)、几何尺寸及允许偏差,应符合表2的规定。
表2波纹钢面板几何尺寸、波纹参数及允许偏差
规定尺寸/mm
项目允许偏差
200×55波形的波纹钢面板400×150波形的波纹钢面板
波距200400±3mm
波形
波高d55150±3mm
(波纹参数)
波峰或波谷处圆횤弧半径r5380±2mm
壁厚t设计值设计值不小于设计值
几何尺寸标准单板长度LC4000~10006000~1000±1%
标准单板宽度LW1240、1020、820、620、4201280、840±1%
波纹钢面板波形尺寸示意图
注:1.波纹钢面板单板长度和宽度宜选用最大值,根据挡土墙面板实际整体高度或整体长度,可对墙顶波纹钢面
板或墙端头波纹钢面板按表中的单板尺寸调整。
2.墙顶面板按表中的单板长度范围调整不能满足整体高度时,可在满足基础埋深条件下调整地基高程。
4.1.5波纹钢面板与筋带连接的螺栓孔和波纹钢面板搭接连接的螺栓孔采用标准圆孔,孔径允许偏差
不宜大于螺栓公称直径3.0mm,螺栓孔距允许偏差±3.0mm。波纹钢面板与筋带连接结点的螺栓孔距
宜按表3的推荐值布置。
表3波纹钢面板筋带结点间距推荐值
波纹钢面板的波形
项目
200×55400×150
水平结点间距/mm200400400
垂直结点间距푆/mm680~720330~370550~600
푆
4
DB63/T1850—2020
4.1.6波纹钢面板所用钢材的强度设计值,应符合表4的规定。
表4强度设计值
波纹钢面板所用的
钢牌号抗拉、抗压和抗弯MPa抗剪/MPa端面承压/MPa
钢板厚度t/mm
푓/푓푓
Q235、Q235NH≤12205120310
Q355、Q355NH≤12300175400
4.1.7波纹钢面板镀锌防腐处理,应符合7.1条的相关要求。
4.2筋带
4.2.1筋带应采用具有较高的强度、受力后变形小、能与加筋体填料产生足够的摩擦力,且抗蚀性能
强,并便于接长与连接的拉筋带。
4.2.2采用土工合成材料筋带时,宜采用表面有经热挤压而成的粗糙花纹和肋条的钢塑复合筋带,根
据筋带布设、拉力计算等因素,可按表5中的技术指标选用。
表5钢塑复合筋带技术指标
尺寸/mm设计允许
单位质量
型号标准拉力/KN
[]长度/(m/kg)
宽厚拉力/KN容许应力/σMPa伸长率/%
CAT30020A≥30≥2.0≥6.2≥4.0≥67.012.5
CAT30020B≥30≥2.0≥9.3≥6.0≥100.0<1.011.0
CAT50022≥55≥2.2≥22.0≥14.0≥127.05.5
注:钢塑复合筋带可适用于不同土体腐蚀性环境。
4.2.3采用钢带作为拉筋带时,宜采用Q235钢轧制而成的扁矩形钢带,可采用光面带、有肋带。钢带
技术指标应符合表6的规定。
表6钢带技术指标
型号宽度/mm厚度/mm容许应力/MPa
[σ]
Q235钢扁矩形钢带(镀锌)≥30≥3135
注:1.当土体腐蚀环境符合7.2.1条规定的中腐蚀性或弱腐蚀性环境时,可采用镀锌钢带。
2.钢带宽度和厚度均不含镀锌层等防腐层厚度。
4.2.4钢带镀锌防腐处理,应符合7.1条的相关要求。
4.3连接件
5
DB63/T1850—2020
4.3.1波纹钢面板与筋带连接见5.6.3条,宜采用强度等级为8.8S或10.9S的高强度螺栓,一般规
格为M16、M20、M22、M24、M27,其机械性能应符合GB/T1231有关规定。螺栓连接副组合应符合表7
的规定。
表7高强度螺栓连接副组合
性能等级
螺栓组合
螺栓螺母钢垫圈
18.8S8H35HRC~45HRC
210.9S10H35HRC~45HRC
注:组合1和组合2不得混合采用,应选择其中一种组合配套使用。
4.3.2螺栓用钢垫圈,其外形设计应根据螺栓所连接的波纹钢面板的波缝或波谷处圆弧半径(弧度)
一致的凸凹形,钢垫圈的孔径允许偏差不大于螺栓公称直径3.0mm。钢垫圈最薄处厚度、平面尺寸,
应符合GB/T1230的有关对应于螺栓公称直径的规定。
4.3.3筋带连接于螺栓尾端为三角形构造见5.6.3条,筋带可自由穿入三角构造内,三角形内底边长
应大于或等于筋带宽度。
4.3.4螺栓的丝杆长度按式(1)计算确定。
´..................................(1)
式中:
퐿=푡+푚푠+푛푠+3푝
——螺栓的丝杆长度(mm);
——波纹钢面板总厚度、含加劲肋厚度(mm);
퐿
——螺母公称厚度(mm);
푡
——一个螺栓上的螺母数量(个);
푚
——钢垫圈公称厚度(mm);
푠
´——一个螺栓上的钢垫片数量(个);
푛
——螺纹的螺距(mm)。
푠
4.3.5波纹钢面板墙脚与混凝土基础顶面之间连接,宜采用预埋不等边槽钢(见图1)连接。槽钢截
푝
面尺寸参考表8取值,螺栓孔布置与波纹钢面板上螺栓孔一致,力学性能应符合GB/T6725的有关规定。
表8不等边槽钢截面尺寸推荐值
尺寸/mm
波纹钢面板波形/mm
边厚t底宽H内净宽h长边宽B短边宽b
200×556±190~12480~110≥166≥40
400×1508±1204~238190~220≥208≥40
6
DB63/T1850—2020
标引序号说明:
1—不等边槽钢;
2—与波纹钢面板连接的螺栓孔。
图1不等边槽钢示意图
4.3.6不等边槽钢的螺栓孔,采用标准圆孔,螺栓孔布置与波纹钢面板上的螺栓孔一致,孔径和孔距
误差应符合4.1.5条的规定。
4.3.7螺栓连接副和槽钢的镀锌防腐处理,应符合7.1条的相关要求。
4.4加劲肋
4.4.1波纹钢面板需增加其整体刚度和控制线形时,宜采用不等边角钢或槽钢(见图2)作为加劲肋
和压顶,其截面尺寸参考表9取值,力学性能应符合GB/T6725的有关规定。
表9加劲肋截面尺寸
波纹钢面板不等边角钢尺寸/mm槽钢尺寸/mm
部位
波形/mm边厚t长边宽B短边宽b边厚t边宽B高度H
压顶3.5~4.560~7095~1053.5~4.570~8080~90
200×55
加劲肋5.0~6.060~7040~505.0~6.050~6080~90
压顶4.0~5.0160~170150~1603.5~4.5130~140190~200
400×150
加劲肋6.0~7.0160~17070~806.0~7.060~7090~100
a)不等边角钢b)槽钢
图2加劲肋截面示意图
7
DB63/T1850—2020
4.4.2不等边角钢或槽钢的螺栓孔,采用标准圆孔,螺栓孔布置与波纹钢面板上的螺栓孔一致,孔径
和孔距误差应符合4.1.5条的规定。
4.4.3加劲肋(不等边角钢或槽钢)的镀锌防腐处理,应符合7.1条的相关要求。
4.5排水材料
4.5.1波纹钢板挡土墙的墙背排水采用渗滤排水管代替滤水层时,宜采用镀锌螺旋波纹钢管。
4.5.2螺旋波纹钢管的波形(波纹参数)、尺寸,应符合表10的规定,壁厚应结合7.2.1条规定的土
体腐蚀性等级选择,腐蚀性指标较高的选较厚值。
表10渗滤排水管的波形、尺寸表
壁厚/mm内径/mm滤水孔/mm
波形波距/mm波高/mm
强腐蚀性中腐蚀性弱腐蚀性主管支管孔径孔距
68×1368133.5~4.02.5~3.51.3~2.5300~5003005~15≤200
4.5.3螺旋波纹钢管的接长连接采用管箍连接时,宜采用一段式波纹钢管箍,管箍长度不少于6个波
距(≥408mm),管箍扣件应采用3个M12高强度螺栓连接。管箍的波形应与渗滤排水管的波形一致。
4.5.4螺旋波纹钢管及管箍的防腐处理,应符合7.1条的相关要求。
4.5.5排水反滤层、渗滤排水管用透水土工布的物理力学性能、尺寸、外观,应符合JT/T667或JT/T
514有关排水设计的规定。
4.6防腐材料
4.6.1波纹钢面板、金属连接件(螺栓、螺母、钢垫圈)、角钢、槽钢、钢带、渗滤排水管及管箍等,
热浸镀锌防腐所用的锌应符合GB/T470规定的0号锌或1号锌。
4.6.2波纹钢面板及连接件与土体接触面进行防腐喷涂处理时,宜采用环氧沥青或改性沥青涂层。环
氧沥青、改性沥青的质量与技术指标应分别符合GB/T27806、GB/T26528的有关规定。
4.6.3当波纹钢面板外露面和加劲肋等需在镀锌层表面采用防腐涂装时,腐蚀环境、涂装材料的品种、
规格、性能等应符合JT/T722的有关规定。
4.7加筋体填料
4.7.1加筋体(见图3)填料选择与控制应符合下列规定:
a)宜优先选用有一定级配的砾类土、砂类土。填料与筋带直接接触部分不应含有尖锐棱角的块体,
填料粒径不宜大于压实层厚的2/3,且不应大于100mm;
b)宜采用碎石土、黄土、中低液限粘性土、稳定土(水泥、粉煤灰、石灰和其他无机结合料的稳
定土)及满足质量要求的工业废渣(粉煤灰及粉煤灰土、炉渣及矿渣);
c)对防冻胀和排水反滤层要求的加筋体填料,应采用非冻胀性、透水性的粗粒料,含泥量和小于
0.075mm颗粒含量应小于5%;
d)不应使用高液限粘性土及其它特殊土(如红粘土、膨胀土、腐殖土、冻结土或冻土块、盐渍
土、白垩土、硅藻土、有机料等)和垃圾土。
4.7.2筋带采用钢带时,还应对加筋体填料的化学和电化学指标进行控制,应符合表11的规定。
8
DB63/T1850—2020
表11钢带加筋体填料的化学和电化学控制标准
项目电阻率/(Ω/mm)氯离子/(m.e/100g土)硫酸根离子/(m.e/100g土)PH值
无水环境>100≤5.6≤21.05~10
有水环境>100≤2.8≤10.55~10
4.8基础及附属工程材料
混凝土基础、平台及压顶帽石等的材料性能、质量和强度指标,应符合JTGD30的有关规定。
5构造设计
5.1总体构造
5.1.1波纹钢板挡土墙由基础、波纹钢面板、筋带、面板与筋带连接螺栓、加筋体、压顶帽石等构成,
其总体构造见图3。
a)路肩式b)路堤式
标引序号说明
1—波纹钢面板墙体;
2—波纹钢面板与筋带连接的螺栓;
3—筋带;
4—加筋体填料;
5—混凝土压顶帽石;
6—混凝土基础;
7—路面结构层;
8—填筑路基;
图3波纹钢板挡土墙总体构造示意图
5.1.2波纹钢板挡土墙设计应根据路基横断面、路基高度、地形、地质条件和地基承载力等因素,合
理确定挡土墙位置、路肩式或路堤式类型(见图3)、起讫点、长度和高度。
9
DB63/T1850—2020
5.2地基及基础
5.2.1波纹钢板挡土墙工程的地质勘察和工程勘测设计,应符合
定制服务
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