第十一章 桥台、桥墩和挡土墙
目 录
11.1本章范围…………………………………………………….………………………………………11-1
11.2定义…………………………………………………………..………………………………………11-1
11.3说明………………………………………………………………………………………………….11-2
11.3.1一般规定…………………………………………………………………...……………………11-2
11.4土的特性和材料……………………………………………………………………………………..11-5
11.4.1一般规定…………………………………………………………………………...……………11-5
11.4.2土特性的测定…………………………………………………………………………………...11-5
11.5极限状态和抗力系数………………………………………………………………………………11-5
11.5.1一般规定………………………………………………………………………………………...11-5
11.5.2使用极限状态……………………………………………………………….……….11-6
11.5.3强度极限状态……………………………………………………………………………….…..11-6
11.5.4抗力要求………………………………………………………………………………………...11-7
11.5.5荷载组合和荷载系数……………………………………………………………………….…..11-7
11.5.6抗力系数………………………………………………………………………………………...11-9
11.5.7极端事件极限状态………………………………………………………….…………………11-11
11.6桥台和常规挡土墙………………………………………………………………………………....11-11
11.6.1一般考虑………………………………………………………………………………………..11-11
11.6.1.1一般规定…………………………………………………………………………………...11-11
11.6.1.2荷载………………………………………………………………………………………...11-11
11.6.1.3整体式桥台………………………………………………………………....……………...11-12
11.6.1.4翼墙…………………………………………………………………………………….…..11-12
11.6.1.5钢筋……………………………………………………………………….………….……11-12
11.6.1.5.1常用的挡土墙与桥台…………………………………………………………………....11-12
11.6.1.5.2翼墙………………………………………………………………………………………11-12
11.6.1.6伸缩缝……………………………………………………………………………………...11-13
11.6.2使用极限状态下的位移与稳定性…………………………………………………………….11-13
11.6.2.1桥台………………………………………………………………………………………..11-13
11.6.2.2常规挡土墙………………………………………………………………………………..11-13
11.6.2.3整体稳定性………………………………………………………………………………..11-13
11.6.3强度极限状态下的承压抗力和稳定………………………………………………………….11-14
11.6.3.1一般规定…………………………………………………………………………………..11-14
11.6.3.2承压抗力……………………………………………………………………………….….11-14
11.6.3.3倾覆………………………………………………………………….…………………….11-16
11.6.3.4地表下浸蚀…………………………………………………………….………………….11-16
11.6.3.5被动抗力…………………………………………………………………….…………….11-17
11.6.3.6滑动…………………………………………………………………………….………….11-17
11.6.4对结构破坏的安全度………………………………………………………………………….11-17
11.6.5抗震设计规定………………………………………………………………………………….11-17
11.6.6排水…………………………………………………………………………………………….11-18
11.7桥墩…………………………………………………………………………………………...…….11-18
11.7.1桥墩上的荷载影响…………………………………………………………………………….11-18
第十一章 桥台、桥墩和挡土墙
11-II
11.7.2墩台的防护…………………………………………………………………………………….11-18
11.7.2.1撞击……………………………………………………………………………….………….11-18
11.7.2.2防撞墙………………………………………………………………………….…………….11-19
11.7.2.3冲刷……………………………………………………………………………….………….11-19
11.7.2.4面层…………………………………………………………………………….…………….11-19
11.8非重力式悬臂挡土墙………………………………………………………………...…………….11-19
11.8.1一般规定……………………………………………………………………………………….11-19
11.8.2荷载…………………………………………………………………………………………….11-19
11.8.3使用极限状态下的位移与稳定……………………………………………………………….11-19
11.8.3.1位移………………………………………………………………………….…………….11-19
11.8.3.2整体稳定………………………………………………………………….……………….11-19
11.8.4强度极限状态下土体破坏安全度…………………………………………………………….11-20
11.8.4.1整体稳定…………………………………………………………………….…………….11-20
11.8.5结构破坏安全度……………………………………………………………………………….11-21
11.8.5.1竖向挡土墙构件…………………………………………………………….…………….11-21
11.8.5.2面层………………………………………………………………………….…………….11-21
11.8.6抗震设计……………………………………………………………………………………….11-22
11.8.7防护措施……………………………………………………………………………………….11-22
11.8.8排水…………………………………………………………………………………………….11-22
11.9锚墙…………………………………………………………………………………...…………….11-23
11.9.1一般规定……………………………………………………………………………………….11-23
11.9.2荷载…………………………………………………………………………………………….11-23
11.9.3正常使用极限状态下的位移和稳定性……………………………………………………….11-24
11.9.3.1位移……………………………………………………………………………………….11-24
11.9.3.2整体稳定…………………………………………………………………………….…….11-25
11.9.4土体破坏安全度……………………………………………………………………………….11-25
11.9.4.1承压抗力……………………………………………………………………….………….11-25
11.9.4.2锚杆抗拔承载力………………………………………………………………….……….11-25
11.9.4.3被动抗力…………………………………………………………………………….…….11-29
11.9.5结构破坏安全度……………………………………………………………………………….11-29
11.9.5.1锚杆…………………………………………………………………………….………….11-29
11.9.5.2竖向挡墙构件…………………………………………………………………….……….11-31
11.9.5.3面层…………………………………………………………………………………….….11-31
11.9.6抗震设计规定………………………………………………………………………………….11-31
11.9.7防腐…………………………………………………………………………………………….11-31
11.9.8施工和安装…………………………………………………………………………………….11-31
11.9.8.1锚杆应力和试验…………………………………………………………………………..11-31
11.9.9排水…………………………………………………………………………………………….11-32
11.10MSE挡土墙…………………………………. …………………………………….11-32
11.10.1 一般规定…………………………………………………………………………………….11-32
11.10.2 结构尺寸…………………………………………………………………………………….11-34
11.10.2.1 加筋土的最小长度………………………………………………………….………….11-34
11.10.2.2 面墙前段最小埋深…………………………………………………………….……….11-35
11.10.2.3 面层………………………………………………………………………………….….11-36
11.10.2.3.1 硬性或者刚性混凝土钢和木材面层……………………………………..………….11-36
11.10.2.3.2 柔性面层……………………………………………………………………..……….11-37
AASHTO LRFD 桥梁设计规范（2010）
11-III
11.10.2.3.3MSE面层的腐蚀问题………………………………………………………………….11-37
11.10.3 荷载………………………………………………………………………………………….11-37
11.10.4 使用极限状态下的位移和稳定性………………………………………………………….11-37
11.10.4.1 沉降…………………………………………………………………………….……….11-37
11.10.4.2 横向位移………………………………………………………………………….…….11-38
11.10.4.3 整体稳定…………………………………………………………………….………….11-39
11.10.5 土体破坏安全度（外部稳定）……………………………………………………………….11-39
11.10.5.1 一般规定…………………………………………………………………………….….11-39
11.10.5.2 荷载………………………………………………………………………………….….11-40
11.10.5.3 滑移……………………………………………………………………………….…….11-41
11.10.5.4 支承抗力…………………………………………………………………………….….11-41
11.10.5.5 倾覆…………………………………………………………………………….……….11-42
11.10.6 结构破坏安全度（内部稳定）……………………………………………………………….11-42
11.10.6.1 一般规定………………………………………………………….…………………….11-42
11.10.6.2 荷载…………………………………………………………………….……………….11-42
11.10.6.2.1 最大钢筋荷载…………………………………………………………..…………….11-43
11.10.6.2.2 与墙面连接区的钢筋荷载………………………………………………………..….11-47
11.10.6.3 钢筋拔出……………………………………………………………………….……….11-47
11.10.6.3.1 主动区和抵抗区的边界…………………………………………………..………….11-47
11.10.6.3.2 钢筋的拔出设计………………………………………………………….….……….11-49
11.10.6.4 钢筋强度设计…………………………………………………………………….…….11-51
11.10.6.4.1 一般规定…………………………………………………………………………..….11-51
11.10.6.4.2 设计年限……………………………………………………………………………...11-53
11.10.6.4.2a钢筋…………………………………………………………………………..……….11-53
11.10.6.4.2b加筋土…………………………………………………………………………..…….11-54
11.10.6.4.3 设计抗拉力………………………………………………………………..………….11-56
11.10.6.4.3a钢筋……………………………………………………………………………..…….11-56
11.10.6.4.3b加筋土……………………………………………………………………………..….11-56
11.10.6.4.4 钢筋或者装饰面的连接强度设计………………………………………………..….11-57
11.10.6.4.4a钢筋……………………………………………………………………………….…..11-57
11.10.6.4.4b加筋土………………………………………………………………………………...11-57
11.10.7 地震设计…………………………………………………………………………………….11-61
11.10.7.1 外部稳定性…………………………………………………………………………….11-61
11.10.7.2 内部稳定性…………………………………………………………………………….11-63
11.10.7.3 钢筋连接……………………………………………………………………………….11-67
11.10.8 排水………………………………………………………………………………………….11-68
11.10.9 地表下的浸蚀……………………………………………………………………………….11-68
11.10.10特殊荷载条件…………………………………………………………………….…...…….11-68
11.10.10.1 集中恒定荷载………………………………………………………….…………..….11-68
11.10.10.2交通和栏杆荷载………………………………………………………………………..11-70
11.10.10.3流体静水压力……………………………………………….………………………….11-72
11.10.10.4钢筋在混凝土中受力区…………………………………….………………………….11-72
11.10.11机械稳定性桥台…………………………………………………………………………….11-73
11.11 预制标准挡土墙…………………………………………………………...…………….11-74
11.11.1 一般规则…………………………………………………………………………………….11-74
第十一章 桥台、桥墩和挡土墙
11-IV
11.11.2荷载…………………………………………………………………..……………………….11-75
11.11.3使用极限状态下的位移………………………………………………..…………………….11-75
11.11.4土体破坏安全度……………………………………………………………..……………….11-76
11.11.4.1 一般规定…………………………………………………………………...………….11-76
11.11.4.2 滑动…………………………………………………………………………….…….11-76
11.11.4.3 支承抗力…………………………………………………………………………...….11-76
11.11.4.4 倾覆……………………………………………………………...…………………….11-76
11.11.4.5 地表下的浸蚀……………………………………………………...………………….11-76
11.11.4.6 总体稳定………………………………………………………………...…………….11-76
11.11.4.7 被动抗力和滑动…………………………………………………………...………….11-76
11.11.5 结构破坏安全度…………………………………………………………………………….11-76
11.11.5.1 拼块……………………………………………………………………………….…….11-76
11.11.6 抗震设计…………………………………………………………………………………….11-77
11.11.7 桥台………………………………………………………………………………………….11-77
11.11.8 排水………………………………………………………………………………………….11-77
11.12 参考文献………………………………….……………………………………………………….11-78
附录
A11.1一般规定………………………………………………………………………………………….11-82
A11.1.1 独立式桥台…………………………………………….....……………………………….11-82
A11.1.1.1 Mononobe-Okabe分析方法………………………………………….……………….11-82
A11.1.1.2 位移设计 ………………………………………..…………………………………….11-87
A11.1.1.3 非屈服桥台…………………………………………………………………………….11-91
A1l.1.2 整体式桥台………………………………………………………..……………………….11-91
A11.2 参考文献……………………………………………………………………………………….11-92