DB63/T 1981-2021 公路预制装配式挡土墙设计规范

ICS93.080.10

CCSP20

DB63

青海省地方标准

DB63/T1981—2021

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/T1981—2021

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

I

DB63/T1981—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《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。

II

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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/T1499.1钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋

GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋

GB/T8077混凝土外加剂匀质性试验方法

GB50661钢结构焊接规范

GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准

JG/T398钢筋连接用灌浆套简

JG/T408钢筋连接用套筒灌浆料

JGJ18钢筋焊接及验收规程

JGJ114钢筋焊接网混凝土结构技术规程

JGJ256钢筋锚固板应用技术规程

JTG2120公路工程结构可靠性设计统一标准

JTG/T3310公路工程混凝土结构耐久性设计规范

JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范

JTG3430公路土工试验规程

JTGB02公路工程抗震规范

JTGD30公路路基设计规范

JTGD60公路桥涵设计通用规范

JTGD61公路圬工桥涵设计规范

JTGD64公路钢结构桥梁设计规范

JTGD81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。

1

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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JTG2120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JTGD30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10m～15m设置一道宽2cm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30cm，宜采用管材，进水口宜采用

透水土工布。

2

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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JTGD30规定。

4.8抗震设防类别及标准应符合JTGB02规定。

4.9混凝土结构耐久性应符合JTG/T3310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JTG3362和JTGD64规定，耐久性指标应符合JTG/T3310规定。

5.1.2钢筋宜选用HPB300和HRB400，力学性能应符合GB/T1499.1和GB/T1499.2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/T1499.2规定。

5.1.3钢筋焊接网应符合JGJ114规定。

5.1.4预制构件吊环应符合GB/T1499.1规定，且计算拉应力应不大于65MPa。

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/T398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/mmJG/T408

30min≥260

1d≥35

抗压强度/MPa3d≥50GB/T8077

28d≥80

3h≥0.02

竖向膨胀率/%JG/T408

24h与3h差0.02～0.5

氯离子含量/%≤0.06GB/T8077

泌水率/%0GB/T50080

抗冻等级≥F300

抗渗等级≥P6GB/T50082

氯离子扩散系数＜7

5.2.2钢筋锚固板材料应符合JGJ256规定。

5.2.3受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合JTG3362规定。

5.2.4连接用焊接材料和螺栓紧固件材料应符合GB50661、JGJ18和JTGD64规定。

5.2.5砂浆强度等级应符合JTGD61规定。

6作用（或荷载）

3

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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JTGD30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JTGB02规

定。墙顶护栏的车辆碰撞力应符合JTGD81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JTGD30

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JTGD30

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

重度重度

材料种类材料种类

kN/m3kN/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JTG3430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（φ）可按JTGD30

规定取值。主动土压力按本文件A.1～A.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.1～A.6计算主动土压力。综

合内摩擦角φ0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JTGD30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.1～A.8

计算主动土压力；

4

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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JTGD30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）路堤式挡土墙b）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；

α—挡土墙墙背的倾角；

θ—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3kN/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0.75kN/m；作用在栏杆扶手上的竖向力标

准值采用1kN/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：

q

hr（1）

0

式中：

h0——人群荷载换算的等代均布土层厚度，m；

2

qr——作用于墙后填土上的人群荷载标准值，kN/m；

γ——墙后填土的重度，kN/m2。

5

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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。

1

PH2（2）

w2ww

式中：

Pw——作用于每延米墙长的静水压力标准值，kN；

3

γw——水的重度，kN/m；

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：

GwwVw（3）

式中：

Gw——每延米墙身的水浮力标准值，kN；

3

γw——水的重度，kN/m；

3

Vw——计算水位下墙身的体积，m。

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γ0按公式（4）计算：

0satw（4）

式中：

3

γ0——填料的有效重度，kN/m；

3

γw——水的重度，kN/m；

3

γsat——填料的饱和重度，kN/m。

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。

22

Ph0.514CLvHw（5）

式中：

Ph——流水压力标准值，kN；

Hw——计算水深，m；

vφ——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。

6

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表3侧向阻力系数

水流方向与挡土墙墙面的夹角αw（°）CL

00.0

50.5

100.7

200.9

≥301.0

6.2.11挡土墙受温度作用引起的影响力应按JTGD60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JTGD30规定。

7.1.3斜坡地面上的挡土