十一、行政法 (一)经济行政 8.房屋建筑
 

法令 第32/97/M号

核准挡土结构与土方工程规章

八月一日

  第一条 (核准)
  核准附于本法规且成为其组成部分之《挡土结构与土方工程规章》。
  第二条 (监察)
  土地工务运输司及其他促进公共工程之实体,负责监察对《挡土结构与土方工程规章》之遵守。
  第三条 (正在进行之工程及程序)
  《挡土结构与土方工程规章》不适用于本法规开始生效时正在进行之工程及与土地工务运输司正在处理之发出准照程序有关之工程。
  第四条 (处罚制度)
  因不遵守《挡土结构与土方工程规章》而适用之处罚制度为专有法规之标的。
  第五条 (废止)
  废止所有与《挡土结构与土方工程规章》相抵触之法例。
  第六条 (开始生效)
  本法规公布六十日后开始生效。

挡土结构与土方工程规章


  第一章 一般规定
  第一条 (标的)
  一、挡土结构与土方工程规章适用于填土设计、祛水、地基改良及加固、挡土结构与斜坡,包括土体与岩体等地工事项。
  二、本规章应与《结构安全及荷载规章》及《地工技术规章》结合使用。前者建立总体安全标准以及确定结构安全度之方法;后者论及地工结构物之强度、稳定性、使用性及耐久性方面之要求。关于在挡土结构与土方工程所使用之材料,应使用特定法律文件之规定。
  第二条 (原理及应用法则之间之区别)
  一、本规章包括原理及应用法则。
  二、原理用以建立概念、定义、要求及分析方法,除非本规章有特殊说明,否则概不允许变更。
  三、应用法则应符合原理并满足其要求,通常系被认可法则之例子。
  四、允许使用与规章给出之应用法则不同之替代法规,但该等替代法规应证明符合相应之原理。
  五、应用法则以较小之字体印刷,并以简写RA作开头。
  第三条 (基本条件)
  使用下列之基本条件:
  a.设计所需之数据已被收集、记录及解释;
  b.结构物由具有适当资格及经验之人员设计;
  c.数据收集、设计及施工人员之间存在着足够之连续性及联系;
  d.在工场、车间及现场,已提供足够之监察及质量控制;
  e.施工系由具有恰当技术及经验之人员根据相关之标准及说明书来进行;
  f.施工材料及产品系按照本规章或相应之资料或产品说明书来使用;
  g.结构物会有足够之维修;
  h.结构物系按照设计所定义之目的来使用。
  第四条 (地工设计之基础)
  《地工技术规章》第二章之规定适用于挡土结构及土方工程,即关于设计要求、地工分类、设计所考虑之状况、耐久性、地工设计之方法及地工设计报告。
  第五条(地工特性描述)
  《地工技术规章》第三章之规定适用于挡土结构及土方工程进行设计或施工各方面事项之地工特性描述。
  第六条 (施工、监测及保养之监察)
  《地工技术规章》第四章之规定适用于对挡土结构及土方工程进行之施工、监测及保养之监察各方面事项。
  第七条 (挡土结构与土方工程规章所使用之术语)
  挡土结构与土方工程规章所使用之下列术语具有下列含义:
  a.类似经验:指与地基相关,已经以文件形式记录或以其他形式清楚建立之资料,与设计中所考虑之地基,包括有同一类之土体及岩体,该等地基将出现相似之地质特性,并包括含相似之结构物;在现场所获得之资料视为特别相关;
  b.地基:指在施工实施以前已存在之土体、岩体及回填土体;
  c.结构:除了正常所指之结构概念以外,本规章所指之结构还涉及工程施工期间之回填土体。
  第八条 (单位)
  国际单位(SI)之应用应符合ISO1000之要求。
  RA对地工技术计算来说,推荐使用下列单位:
  ——力…………………kN,MN
  ——弯矩……………………………kNm
  ——质量容量……kg/m3,Mg/m3,t/m3
  ——容重…………………………kN/m3
  ——应力、压力、强度………kN/m2,kPa
  ——劲度…………………MN/m2,MPa
  ——渗透系数………………m/s,m/ano
  ——固结系数……………m2/s,m2/ano
  第九条 (符号)
  本规章所用之符号符合ISO3898标准之要求,适用于所有规章之符号在《结构安全及荷载规章》中定义。在《地工技术规章》及《挡土结构与土方工程规章》中所使用之符号在附录一中定义。
  第二章 填土、祛水、地基改良及加固
  第一节 一般规定
  第十条 (范围)
  经下列事项获得适当地基条件,则适用本章之规定:
  a.铺置土壤或颗粒性材料;
  b.祛水;
  c.地基处理;
  d.地基加固。
  RA铺置土壤或颗粒性材料之情况,包括:
  a.在基础及地基板以下之填土;
  b.开挖及挡土结构之回填;
  c.一般之土地填筑,包括水力填筑、绿化填筑及弃土堆;
  d.为堤防及运输网络之路堤。
  地基之祛水可以系暂时性或永久性。
  地基处理,以改善其性能,可能系天然地基或填土。
  地基改良可以系暂时性或永久性。
  第十一条(基本要求)
  一、应满足基本之要求,即填土、祛水、地基改良及加固系有足够能力支撑由荷载、渗漏水、振动、温度、降雨等所引起之作用力。
  二、填土铺置处之地基亦应满足基本之要求。
  第二节 填土施工
  第十二条 (总则)
  适当之填土应基于容易处理之良好材料,及夯实后可获得足够之工程性能。
  RA设计时应考虑运输及铺置之问题。
  第十三条 (填土材料之选择)
  一、用于填土之材料在选择上之准则,应基于在夯实后能得到足够之强度、硬度及透水性能。该等准则应考虑填土之目的及放置于填土上结构物之要求。
  RA适当之填土材料包括多数之级配天然颗粒材料及特定之废料,例如经选择后之矿渣及燃料灰尽。在某些情况下亦可选用一些生产材料,例如轻骨材。一些凝聚性材料亦可能适用,但需要特别小心使用。
  二、当选择填土材料时,应考虑下列事项:
  a.级配;
  b.耐轧性;
  c.夯实性能;
  d.可塑性;
  e.有机物含量;
  f.化学侵蚀性;
  g.污染效应;
  h.溶解性;
  i.对体积变化之灵敏性(膨胀性粘土及塌陷性材料);
  j.抗风化能力;
  1.开挖、运输及铺置之影响;
  m.铺置后可能出现之胶结(例如:溶矿炉渣)。
  RA若本地材料,在其天然状态下不适用作填土,可能有需要采用下列其中之一种步骤:
  a.调节含水量;
  b.混合水泥、石灰或其他材料;
  。轧碎、筛选或冲洗;
  d.使用适当之材料保护;
  e.使用去水层。
  三、当选用之材料包括潜在之侵蚀性或化学污染性时,应采用足够之防御措施,以防止对结构物或设施之侵害或污染地下水。该等材料只得在有永久性监测系统之地方上使用。
  四、在有怀疑之情况下,回填材料之原料应经过测试,以保证其能适合原本之使用目的。测试种类、数量及频率应根据材料之种类及不均匀性,以及工程计划之特性来作出选择。
  RA对于l类地工分类,对材料之外观检查,一般上已经足够。
  五、回填之材料不应包含异物。
  第十四条 (填土铺置及夯实之程序选择)
  一、夯实之准则应根据其目的及性能表现要求对每一区或每一层之填土而建立。
  二、填土之铺置及夯实程序应作出选择,即其方法能够保证整个建造过程填土之稳定性,及天然之下层土不会受到不良之影响。
  三、填土之夯实程序之选择,系根据夯实之准则及下列各项因素:
  a.材料之来源及性质;
  b.铺置之方法;
  c.铺置之含水量及其可能之变化;
  d.压实之初始厚度及最终厚度;
  e.气温及降雨;
  f.夯实之一致性。
  RA为了得到适当之夯实程序,需要使用预定之材料及夯实设备进行工地尝试试验。这可以决定用来跟从之夯实程度,即每层之厚度、经过之次数、运输之适当技术、需添加之水量及材料之堆积。这亦可用以建立控制之准则。
  四、当铺置凝聚性填土材料期间,可能出现降雨之情况,填土之表面应经常保持有足够排水能力之剖面。
  五、膨胀性及可溶解性土壤通常不应作为填土材料。
  六、若作为基础周围之填土,应选择适当之夯实程序,使将来基础周围及地板下之沉降不会产生不利之损害。
  第十五条 (填土之检查)
  一、夯实之工作应由监察或试验而作出检查,以保证填土之性质、铺置含水量及夯实程序,始终跟随预定之指示进行。
  RA对某些材料及夯实程序之组合,夯实后之测试可能并不需要,特别系当测试得由夯实已被证实跟随适当之程序进行所取代,而该适当之程序系从工地尝试试验或从类似经验所得到。
  夯实之试验应当使用下列其中一种方法进行。:
  a.干密度之量测,若设计要求,包括含水量之量测;
  b.性能之量则,例如贯入阻力、劲度模数等,该等量测可能并不足以决定凝聚性土壤是否获得符合要求之夯实。
  基础建立处之结构性填土,应使用适合之材料(参照第十三条第一款),对其应保证有适当之密度,即最少到达95%之夯实度,相对于从实验室夯实试验得出之最大夯实密度(即规范ASTMD1557所述之改良夯实试验,使用4.5kg之撞锤,跌落高度0.457m),并应防止崩塌及过大差异沉降之风除。
  对填石或填土包含大量之粗粒料时,使用实验室夯实试验(即通常称为改良夯实试验)来测试夯实系不适当,检查夯实得使用下列方法:
  a.检查夯实系根据由工地尝试试验或从类似经验得到之程度来进行;
  b.检查由于额外夯实设备辗过而产生之额外沉降,系低于一个指定数值;
  c.振波方法。
  二、若不可接受超夯实之情况,应指定一个上限之边界。
  RA超夯实可能产生下列之不良效果:
  a.在堤坝及斜坡生滑面及高之土壤劲度;
  b.对埋掩及挡土结构物产生高之土壤压力;
  c.材料之轧碎,例如软弱之岩石、矿渣、火山砂等用作轻骨材填料时。
  第三节 祛水、地基改良及加固
  第十六条 (祛水)
  一、任何从地基中清除水或为了降低水压之方案,应基于地工勘测之结果考虑。
  RA得以重力式排水、集水坑抽水、井点或钻井、电渗作用等方法清除水体。采用之方案系根据原有地基及地下水之情况,以及工程项目之特点:例如开挖深度及祛水范围。
  祛水系统之一部分得为离开开挖区一段距离外之回灌井系统。
  二、祛水方案应满足下列适用之条件:
  a.对于开挖来说,地下水之降低应使开挖之周围在任何时期仍就保持稳定,而不会发生如低透水层之下由于过大之水压力,而产生过大之隆起或底面之破裂;
  b.所采用之方案不应导致邻近之结构物产生过大之沉降及损坏;
  c.所采用之方案应避免过多之基土,从开挖区四周或底面由于渗流而走失;
  d.除非采用统一均匀之级配材料,而其本身可以作为过滤材料之情况,否则应提供适当之滤料于集水坑周围,以保证不会从抽水中产生很多之土壤流失;
  e.从开挖区清除之水体通常应从开挖范围内清除排走;
  f.祛水方案之设计、安排及装设,应保证水位之高度及孔隙压力在设计之预测中不会有很大之变动;
  g.对抽水能力及可用之后备设施应保留适当之安全储备,以便考虑出现损坏之情况;
  h.当容许地下水回复其原有之高度时,应小心处理,以防产生含有敏感结构之土壤崩塌,例如松沙;
  i.所采用之方案不应导致过多之受污染水流放到开挖区内;
  j.所采用之方案不应导致从食用水之汇水区域内抽走过多之水体。
  三、祛水之有效性应从监测地下水位、孔隙压力及若必须的话,地基之移动,以进行检查。收集到之数据应定期重新检阅及解释,以决定地基状况建造中之构造物及邻近之结构之祛水效果。
  四、当抽水之操作系经过一段长时间之期间,需要对地下水作检查,因为盐类及气体溶解之产生可能引致井管滤网之侵蚀或盐类之沉淀引致滤网之堵塞。细菌之作用亦可能在长时期之祛水过程促成沉积堵塞之问题。
  第十七条 (地基改良及加固)
  一、在选用或采用地基改良或加固方法之前,应进行地工勘测,以便获得原始地基条件之足够资料。
  二、对特定情况之地区改良方法,应考虑下列适用之因素作出选择:
  a.工地地层或填土材料之厚度及性质;
  b.不同层面之水压;
  c.地基所支承结构物之性质,尺寸及位置;
  d.防止对邻近结构物或设施造成损坏;
  e.地基改良系临时性或永久性;
  f.对于预期之变位,地基改良之方法及施工顺序之相关关系;
  g.对环境之影响,包括有毒材料之污染及地下水位之改变;
  h.对于材料品质变坏之长期效应。
  RA对很多情形之地基改良及加固工作,应归类为3类地工分类。
  三、地基改良之有效性应对照接受准则作出检查,对决定适用之地基特性之改变,或从改良方法所得到之状况。
  第三章 挡土结构物
  第一节 一般规定
  第十八条 (范围)
  本章规定适用于抵挡岩土及类似材料或水之结构物,材料被抵挡系指材料将保持一个比其自然坡度(无结构物存在下)更为陡峭之坡度。挡土结构物包括其结构单体与土及岩石相连接之所有类型墙体及支承系统。
  RA在考虑挡土结构物设计时,应适当区别下列三种主要之挡土结构物类型:
  a.重力式挡墙系由石块、素混凝土或钢筋混凝土筑成,并且具有一个有或无踵、埂或扶壁之基础。挡墙本身之重量有时包括稳定土体或岩石介质,在支承被挡材料中起着一个重要之作用。该类型之挡墙包括:例如具有常厚度或变厚度之混凝土重力式挡墙、扩大基础之钢筋混凝土挡墙及扶壁挡墙;
  b.埋置式挡墙系用钢材、钢筋混凝土或木材制成之相对较薄之挡墙,由锚杆、撑杆及/或被动土压力支承。挡墙墙体之抗弯能力在支承被挡材料中起重要作用,而该类型之挡墙包括:例如悬臂钢板椿挡墙、锚杆或撑杆支撑之钢或混凝土板椿挡墙及地下连续墙;
  c.复合式挡土结构系指由上述两种类型挡墙之单元组合而成之挡墙结构,该挡墙存在之形式很多,例如双层板椿墙围堤、用钢筋、土工布或灌浆加固之土制结构物及具有多排地锚或土锚之结构物。
  第十九条 (极限状态)
  一、应符合一系列应当考虑之极限状态,最少下列极限状态应当被考虑:
  a.整体失稳;
  b.结构单元,如墙体、锚杆、横撑或撑杆之破坏,又或单元之间连续之破坏;
  c.地基及结构单元之联合破坏;
  d.挡土结构物之移动引致之结构破坏,又或影响结构物本身、相关之附近结构及设施之外观或有效使用性;
  e.通过挡墙或挡墙以下不可接受之渗漏;
  f.通过挡墙或挡墙以下土颗粒不可接受之转移;
  g.地下水水流不可接受之变化。
  二、此外,下列之极限状态亦应当被考虑:
  a.对重力式挡墙结构及复合式挡墙结构:
  ——基础下土体之承载能力破坏;
  ——挡墙基础之滑动破坏;
  ——挡墙颠覆破坏;
  b.对埋置式挡墙结构:
  ——挡墙或挡墙部分转动或平移破坏,
  ——挡墙垂直向失稳破坏。
  三、对所有类型之挡土结构物,以上之各种极限状态之组合应当被考虑。
  RA重力式挡土墙结构之设计经常遇到一些在扩大基础、堤坝及土坡设计中遇到之相同类型之问题。当考虑重力式挡土结构之极限状态时,《地工技术规章》第五章内之原则因而可适用。解释及分析在大偏心及倾斜荷载作用下挡墙基础以下地基承载能力之破坏,应当特别小心。
  第二节 设计中考虑之荷载、几何数据及状况
  第二十条 (总则)
  对于极限状态之计算,荷载选择应考虑《地工技术规章》中第十一条所列出之作用力。
  第二十一条 (回填材料之重量)
  回填材料单位重量之设计值,应在对用以回填之材料加以认识这基础上进行估算。地工设计报告应规定在施工过程中进行试验及检查,以验证实际现场数值不低于设计中之假定数值。
  第二十二条 (附加荷载)
  附加荷载设计值之确定应考虑在地面上或附近地面上出现之建筑物、停驶或行驶之车辆及起重设备、存放之粒状材料、货物或集装箱等。
  RA对重复出现之附加荷载,如由岸壁支承之起重机路轨等,应小心处理。该重复附加荷载引起之压力远远超出一次荷载引起之压力、或与其等量荷载在静力状态作用下产生之压力。
  第二十三条 (水重)
  水之单位重量设计值将反映出水之含盐量、或者化学物质及污染物之含量之程度,以对水重标准值进行修正。
  RA部分实地条件,如水中含盐量及含泥量等,对水之单位重量影响很大。
  第二十四条 (波浪力)
  波浪及波浪撞击力之设计值将根据在结构物现场得到之气候及水力条件局部数据来选择确定。
  第二十五条 (支承力)
  由预应力操作过程中引起之力各个分量将被作为荷载考虑。设计值应在考虑了锚具超载及锚具松弛影响后选择确定。
  第二十六条 (撞击力)
  撞击荷载设计值之确定应考虑在撞击过程中挡墙系统吸收之能量。
  RA对挡墙受侧向撞击,当墙面承受一个撞击力时,通常应考虑由被挡地基表现出之刚度增加;此外对埋置式挡墙,由侧向撞击引起之液化出现危险性应被调查。
  第二十七条(温度之影响)
  挡墙结构之设计应考虑在时间及空间上温度异常差异之影响。
  RA当确定撑杆及支柱之荷载时,应特别考虑温度变化之影响。
  第二十八条 (几何数据)
  一、几何数据之设计值应根据《地工技术规章》第二章所述之原则取得。
  二、关于挡土结构后之回填,其几何数据之设计值应当考虑实际之现场值变化。设计值亦应考虑挡土结构前预期之开挖或可能之冲刷。
  RA在挡墙之稳定取决于挡墙前地基之被动土压力之情况下,极限状态计算中之被动土体地面标高应降低一个量值△hP,对一个悬壁式挡墙,△hP应等于墙高之l0%;对一个支承式挡墙,应等于最低支承点到地面之间高度之l0%,并限制0.5米为最大值。
  三、确定自由水状态及地下水状态之几何数据设计之选择应根据在挡墙现场处得到之水力及水文地质条件之局部数据进行。同时应考虑地下水渗透性状态之变化影响,对静止地下水或承压地下水存在引起之不利水压力可能性应被考虑。
  第二十九条 (设计中考虑之状况)
  对挡墙结构之设计,下列各项应考虑:
  a.土体特性随时间及空间之变化;
  b.水位及孔隙水压力随时间之变化;
  c.荷载及荷载组合之变化;
  d.在挡墙结构前之开挖、冲刷或侵蚀;
  e.挡墙结构后之回填;
  f.拟建之结构物及附加荷载之影响,如可预测;
  g.由沉降或下沉所引起之地基移动。
  第三节 设计及施工考虑
  第三十条 (总则)
  一、在设计中,应将《地工技术规章》第七条第九款中论述之各项进行组合,来考虑极限状态及使用界限状态。
  RA由于地基及挡墙结构之间相互作用比较复杂,在实际施工之前详细设计一个挡墙结构较为困难。在该等情况下,对挡墙结构之设计使用观察方法系适当的。
  对许多挡土结构,当挡墙发生足够位移引起附近结构物或设施损坏时,一种特别界限状态出现。虽然在该状态下挡墙之倒塌并非马上发生,但由此引起之损坏程度已大大超过支承结构物中之使用界限状态。但如土体系中密或坚硬,适当之施工方法及顺序被采用,则《地工技术规章》及本规章对极限状态设计所需要之设计方法及安全系数常常已经足够防止该类型之界限状态之发生。对一些高超固结粘土层,开挖时应特别小心较大之静止水平应力可能引起大面积之大移动。
  二、挡墙结构之设计应考虑下列适合之各项:
  a.施工挡墙之影响包括:
  一对基础开挖各个侧面进行之临时支撑;
  一由挡墙之安装及施工引起之现场应力及综合地基移动之变化;
  一由打椿、钻孔、开挖或灌浆操作引起之地基扰动;
  一施工通道;
  b.完工挡墙所需要之防渗程度;
  c.施工挡墙到低渗透性介质中、并形成一个截水墙之可行性,对引起之平衡地下水流问题应作估算;
  d.在附近地基中形成地锚之可行性;
  e.挡墙支撑之间开挖之可行性;
  f.挡墙承受垂直荷载之能力;
  g.为挡墙本身维修及相连排水设施而设之通道;
  h.挡墙及锚定装置之外观及耐久性;
  i.对板椿,需要有一个足够之断面刚度,以便打到设计贯入度不出现联锁损失;
  j.当没有放置填料时,钻孔孔壁或泥浆槽护壁之稳定;
  l.对挡墙附近之回填,考虑回填材料之自然特性及压实回填料之方法;
  m.地基土特性随时间变化之可能性;
  n.结构构件之柔韧性。
  RA挡墙应尽最大可能设计成为,危险出现时(如接近极限状态)以可见之信号发出适当之警告。设计应防止脆性破坏之出现,如在没有明显之变形下出现突然挡墙倒塌。
  三、若设计之挡墙工程安全性及耐用性取决于排水之成功与否,排水系统破坏之后果应被考虑,要重视对使用寿命之损害及修复费用。下列条件之一或者组合应应用:
  a.应规定排水系统之维修计划,设计应为该计划之实行提供可行之方法;
  b.用可比较之经验及预计出现之水流评估来论证排水系统可在不用维修下适当运作。
  RA预计出现之水流渗流量、压力及化学物含量应被考虑。
  第四节 土压力及水压力之确定
  第三十一条 (设计土压力)
  一、设计土压力之确定应考虑可以接受之、并且在所考虑之界限状态下挡墙结构发生之移动、应变方式及数量。
  RA在下列章节中,“土压力”将表示由软土及风化岩石作用之压力,并包括地下水之压力。
  二、设计土压力之数量及方向之计算应进一步考虑:
  a.在地基面上之附加荷载或超载、及地基面之坡度;
  b.挡墙对垂直向之倾斜;
  c.地基中之水位及渗透力;
  d.挡墙相对地基之移动数量及方向;
  e.对整体挡墙结构,水平及垂直平衡;
  f.地基之抗剪强度及单位重量;
  g.挡墙及支承系统之刚度;
  h.挡墙之粗糙度。
  RA发挥之挡墙摩擦力及粘附力大小系下列因素之函数:
  a.地基之强度参数;
  b.墙及地基接触面之摩擦特性;
  c.墙及地基相对移动之方向及数量;
  d.由挡墙摩擦力及粘附力引起之支承垂直荷载之能力。
  在墙及地基接触面上发挥之剪应力大小受到墙及地基接触面参数δ及a之限制,δ为地基及结构之间抗剪阻力角,a为粘附力。对完全光滑之挡墙,δ=0及a=0;对完全粗糙之挡墙,δ=φ及a=c,φ及C分别为地基之抗剪阻力角及凝聚力。
  支承砂料或石料之混凝土板椿或者钢板椿墙通常假定δ=kφ及a=0,而由地基及墙接触面扰动引起之φ不应超过地基临界状态之摩擦角、k值对预制混凝土或者钢之板椿不应超过2/3、对现浇混凝土假定为1.0。粘土中之钢板椿在不排水条件下通常假定在刚开始打入后δ=0及a=0,一段时间后有所增加。
  三、根据《地工技术规章》表一之规定,土压力之设计数值及方向可以用所考虑之适合界限状态下地基参数之设计值来计算。
  RA在极限状态下土压力之设计值通常不同于在使用界限状态下之土压力,该两数值从两种基本不同之计算中决定。因而,当表示一个作用土压力时,不得用一个简单之特性数值来确定。
  四、在岩石介质中之挡墙结构情况下,地基压力之计算应考虑不连续性之影响,特别应注意岩石之走向、隙缝、不平整度及回填料之力学特性。
  五、在膨胀土地基中之挡墙结构,土压力之计算应考虑地基之膨胀潜在性。
  RA粘性土之膨胀压力取决于塑性、放入之水含量及水力边界条件。
  第三十二条 (静止土压力值)
  当挡墙相对地基没有移动发生时,土压力以静止土压力状态进行计算。静止之应力状态应考虑地基之应力历史。
  RA就正常固结土体,当挡墙结构移动少于5×10-5h时,挡墙结构后地基通常以静止应力状态存在;h为挡墙高度。
  对一个水平地基面,表示由上覆荷载引起之水平及垂直之有效应力之比之静止压力系数ko。由下式决定:


  这里φ'指地基摩擦角之有效压力,roc指超固结比,对roc很高之数值,上述公式不适用。
  若地基面从挡墙处向上倾斜、且与水平面成一个角度β≤φ',则有效土压力之水平分量σ<usb>ho与有效之上覆压力及系数k有关,由下式表示:
  k=ko(1+sinβ)
  土压力之方向被假定平行地基面。
  第三十三条 (土压力之界限值)
  一、土压力之界限值系被动土压力或主动土压力,该等压力发生在当地基抗强度充分发挥、且对地基及挡墙之移动量值及类型无阻碍时。
  二、当撑杆、锚杆或相似元件施加运动动力条件在挡墙结构上时,界限值往往产生一个可能但非必定最不利之土压力分布。
  三、应论证对假定之土压力分布可取得垂直平衡,若不行,在挡墙一侧应减小墙之摩擦参数。
  第三十四条 (土压力中间值)
  土压力中间值发生在当挡墙之移动不足够大、没有充分发挥界限值时。土压力中间值之确定应考虑挡墙移动之数值及相对地基之方向。
  RA中密密度以上之非粘性土地基中主动界限状态发生所需要之移动要达到下列数值:
  a.墙顶转动  -0.002h;
  b.墙趾转动  -0.005h;
  c.平移    -0.001h;
  这里h为墙高
  土压力中间值之计算,可用几种方法如:各种经验准则、弹簧常数法及有限单元法。
  第三十五条 (压实影响)
  一、若挡墙后分层回填及压实,将有一个附加土压力发生,附加土压力之确定应考虑压实程序。
  RA实测资料指出附加土压力值取决于压实所施加之能量,压实之厚度及压实机械之行驰方式。但当放置另一层填土并压实时,压实对下层之影响会减少。当回填完成后,附加土压力通常作用在挡墙上部。
  二、施工期间为了避免产生附加土压力,而导致挡墙结构之附加移动,适当之压实程序应被应用。
  第三十六条 (水压力)
  一、设计水压力之确定应考虑地面以上之水位及地下水位。
  二、当校核极限状态及使用界限状态时,水压力应根据《地工技术规章》第十一条及本规章第三十条第三款进行组合作用以计算考虑。
  三、对于抵挡中渗透性或低渗透性土体(粉土、粘土)之挡墙结构,若无可靠之排水系统或防止渗漏,挡墙后之水压力被假定相应于一个不低于低渗透性材料顶面标高下之水位。
  四、在自由水位突然发生变化之地方,水位变化后马上出现之非稳定条件及稳定条件应检查。
  五、在没有特别排水方法或止水措施之地方,应考虑水体产生之拉力或收缩裂缝所产生之影响。
  RA对以上情况下粘性土体,设计之总压力通常应不小于地基表面为零点所增加之静水水压力。
  第五节 极限状态设计
  第三十七条 (总则)
  一、挡墙设计应校核在极限状态下根据本章第二节中规定之设计作用力及作用力之适当组合。
  二、所有相关之界限模式应被考虑。
  RA对大部分普遍使用之挡墙结构,最少应考虑图一至图六所示之界限模式类型。
  三、对极限状态之计算,应使用《地工技术规章》第十一条及第十二条所规定之设计作用力(荷载)及设计强度来建立并取得力之平衡。计算所涉及之材料中之变形相容应在估算设计强度时考虑。
  四、对地基强度,数值分布不均匀时应使用上限或下限设计值。
  五、使用根据地基及结构单元之相对位移及刚度对土压力分布再分配之计算方法。
  六、对细粒径土体,短期及长期特性应考虑。
  七、对受不同水压力作用之挡墙,防止由水力不稳定(冲刷)引起破坏之安全性应校核。
  第三十八条 (整体稳定)
  本规章第四章所述原则,应适当用作论证将不发生整体稳定破坏及相应之变形系足够小。
  RA最少,图一所示关于开展性破坏及液化之界限模式类型应被考虑。


  第三十九条 (重力式挡墙之基础破坏)
  《地工技术规章》第五章所述原则,应适当用作论证基础破坏将不发生及相应变形将很小。承载力及滑动应考虑。
  RA最少图二所示之界限模式类型应被考虑。


  第四十条 (埋置式档墙之转动破坏)
  一、应以平衡计算来论证埋置式挡墙具有足够之深度埋入地基,以防止转动破坏。
  RA最少图三所示之界限模式类型应被考虑。


  二、土体及挡墙之间剪力之设计数值及方向应与设计状态下发生之相对垂直位移相一致。
  第四十一条 (埋置式档墙之垂直破坏)
  一、应以设计土体强度及挡墙上设计垂直力来论证垂直平衡之取得。
  RA最少图四所示之界限模式类型应被考虑。


  二、在考虑挡墙向下移动之地方,上限设计值应被使用在对预先施加之应力计算中,如从地锚中产生之垂直向下分力等。
  三、土体及挡墙之间剪应力之设计数值及方向应与转动破坏之校核相一致。
  RA对挡墙上剪应力,应以相同设计值来校核垂直及转动平衡。
  四、若挡墙承担一个结构物之基础作用,应以《地工技术规章》第六章所述原则校核垂直平衡。
  第四十二条 (挡墙结构之结构破坏)
  一、挡土结构物包括了如锚杆、支柱等支承结构元件,应根据《地工技术规章》第二章内容来验证防止结构之破坏,应在不超过挡墙设计强度及如撑杆及锚杆等支承结构原件设计强度下论证取得平衡。
  RA最少图五所示之界限模式类型应被考虑。
  二、对每种极限状态,应论证在地基及结构中所需之强度在相容变形下能够被发挥。
  RA在结构元件中,应考虑由非加筋断面之开裂、塑性铰之大量转动或钢结构断面之局部弯曲等影响引起之强度随变形减小。在地基中,由密实粒径土体之膨胀及粘土中磨光面之形成引起之强度损失应考虑。


  第四十三条 (锚杆拉拔破坏)
  在不出现地锚拉拔破坏下,论证平衡能够取得。
  RA灌浆锚杆应根据本章第七节进行设计。最少,图六(a,b,c.所示之界限模式类型应被考虑。
  对“地牛”锚杆,图六(d.所示之破坏模式应考虑,锚杆抗拔能力之计算应在根据被动土压力而没有墙体摩擦角δ之情况下为之。
  在锚杆间距很小之地方,应考虑锚杆之间形成平行或重叠组合、相互作用及锚杆组一起之可能破坏。


  第六节 使用界限状态
  第四十四条 (总则)
  挡土结构物应对使用界限状态作出检查,并使用本章第二节所述之适当设计情况。
  第四十五条 (位移)
  一、对墙体及其邻近地基之容许位移限制数值,应根据《地工技术规章》第二章所述而建立,并考虑所支承之结构物及设施对位移之容许误差。
  二、应经常基于类似经验,小心预计挡土墙之扭转及位移,及对所支承结构物及设施之影响。预计亦应包括墙体施工所造成之影响。应验证预计之位移不超出限制数值。
  三、若对位移之初步小心预计值超过限制数值,设计应有包括位移计算在内,更加详细之研究所证明。
  四、若预计之位移超过限制数值之50%,应根据下列情况对位移之计算作出更详细之研究:
  a.当邻近结构物及设施对位移有不寻常之灵敏性;
  b.当墙体抵挡超过6m之低塑性土壤或3m之高塑性土壤;
  c.当墙体在其高度内或底面下被软弱之粘土所支承;
  d.当无类似经验。
  五、位移之计算应考虑地基及结构构件之刚度及施工之顺序。
  RA在位移计算所假定之材料行为,应从有相同计算模式之类似经验所校订。若假设线性行为,所采用地基及结构材料之刚度应合于变形计算之程度。另一选择系采用材料之完全应力一应变模式。
  第四十六条 (振动)
  《地工技术规章》第六十五条之规定亦适用于挡土结构。
  第四十七条 (结构使用界限状态)
  对结构构件作使用界限状态检查时,设计上压力应使用所有土壤参数之特征值而推导得出。
  RA设计土压力之评估应考虑地基之初始应力、刚度及强度以及结构构件之刚度。
  设计土压力应考虑结构在其使用界限状态之容许变形而推导出。该等土压力不必与主动及被动数值相应。
  第七节 锚固
  第四十八条 (范围)
  本节系有关任何形式之锚固,使用作为支承挡土结构由传递拉力于土体或岩石之持力层。
  RA该等锚固包括:
  a.装设包括锚头,自由锚固长度及由灌浆所建立之固定锚固长度;
  b.装设包括锚头,及固定锚固长度但并不拥有自由锚固长度(土锚);
  c.装设包括锚头,自由锚固长度及钢筋混凝土或钢锚碇;
  d.装设包括螺旋锚碇及锚碇盖;
  地锚得使用为挡土结构之临时或永久构件。
  第四十九条 (锚固设计)
  一、锚固设计应考虑在锚固可预计之设计年限期间之所有状况。应考虑永久锚固之腐蚀及潜变。
  RA应当优先选用一些锚固装设,其力学行为及耐久性已经有文件记载经验,证实有良好之长期表现。
  二、在锚固设计及施工前之地工勘测,应包括实际工地以外之地基层面,若该处为拉力传递之地方。
  三、若锚固准备使用超过两年,应作为永久锚固般设计。
  四、当对锚固进行极限状态检查时,应分析下列三个破坏机理:
  a.拉腱或锚头关于材料强度之破坏,或内部连结之束缚破坏;
  b.锚固在拉杆—灌浆或灌浆—地基之界面破坏,设计之抗拔阻力应超过锚固之设计荷载;
  c.根据本章第五节之原理,结构包括锚固之整体失稳破坏。
  RA对所给出设计状况之抗拔能力系根据锚固之几何形状,但对周围地基之应力传递系受到施工技术之影响。这特别适用于灌浆式锚固,因所选用之钻孔技术及冲洗方法更为重要。
  五、锚固所使用之钢拉腱或钢拉杆,应根据《钢筋混凝土及预应力混凝土结构规章》之原则进行设计。
  RA最小自由锚固长度应约为5m。
  第五十条 (施工考虑)
  一、墙体及拉腱间之连结,应能适应使用时所产生之移动。
  二、永久性锚固应对锚腱之全长及锚头进行保护以对抗腐蚀。应考虑锚固使用寿命期间之环境条件。
  RA下列准则应考虑作为水准指示,关于混凝土或硬化泥浆为对抗水体侵蚀而需要作出特别之预防:
  a.pH值小于5.5;
  b.碳酸,CO2大于40mg/1;
  c.氨盐基,NH4大于30mg/1;
  d.镁,大于1000mg/1;
  e.硫酸盐,SO4大于200mg/1;
  f.硬度,小于30mgCaO/1。
  除了对抗腐蚀之保护外,对永久性锚固通常要求机械性之保护,以防止抗腐蚀层在运输、安装及施加应力期间被损坏。
  第五十一条 (锚固试验)
  一、锚固所能承受荷载之能力,应由锚固测试及本地经验所评估。下列之荷载试验可以对工地之锚固进行测试:
  a.评估试验;
  b.验收试验。
  二、评估试验应在主要合约签订之前,或施工过程中在选择工作锚固时进行,目的系评估系统之适当性及是否能在现存之土壤条件下提供必须之锚固能力,该试验亦可以提供验收试验之准则。
  三、验收试验应进行用来证明每个已安装之锚固有足够之能力支持假设之设计荷载。
  四、用来安装作为工地评估试验之锚固,其安装方法应根据第五十四条完整归档。
  五、在锚固安装及荷载试验开始之间,应有充足时间,以保证拉腱—灌浆(或相关之灌浆—囊套)及灌浆—地基,界面得到要求质量之裹握力。
  六、对所有用作锚固试验之设备及量测仪器应进行检查,包括灵敏度、精密性及在完好之作业状态。
  第五十二条 (评估试验)
  一、对每一不同之地基条件及施工条件应进行最少一个评估试验,除非存在类似经验。
  RA对于一个大型之锚固工程计划,对每一种地基条件所施行之评估试验数目,凡针对临时锚固而当其破坏,只有轻微严重后果时应为最少l%,但凡针对永久锚固或临时锚固而当其破坏有严重后果时应为最少2%。
  二、试验之持续时间应足够,以保证预应力或潜变之变动,在容许界限内趋向稳定。
  三、当从一个或多个锚固试验测定之数值Ra,用来推导极限锚固阻力特征值Rak时,由于地基条件及装设施工效果之变异性,应留有余量。在使用下列公式时起码应同时满足表一中之(a.及(b.条件。


  从评估试验得出锚固能力Ra,应相等于参照第四十九条第四款首两种破坏机理中较小之相对荷载,及潜变界限荷载。
  RA在解释评估试验结果时,应区别地基系统及随机之变化因素。
  地基变化之系统因素可由考虑不同区域有各自不同之条件,或现场位置地基变化之趋势所造成。然后应检验锚固之安装记录,任何与正常施工情况差异之现象应予以解释,该变化差异作为正确选择评估试验之部分原因。
  四、设计能力Rad可由下式求得:


  此处对临时锚固γm=l.25,及对永久锚固γm=l.5。然后将设计能力与锚固所承受之最大极限状态设计荷载作出比较。
  五、评估试验之程序,特别系有关于荷载级数之数目、每级之持续时间及荷载循环之使用,应务使可得到锚固能力潜变界限荷载,表面自由拉腱长度等结论。
  第五十三条(验收试验)
  一、所有灌浆锚固应在使用之前及在锁定程序之前进行验收试验。
  二、验收试验应按照标准程序进行,而验收之准则系由评估试验之结果而得出,其目的要证明每一锚固对支承最大界限状态荷载之能力。
  三、试验程序应有助表面自由拉腱长度之确定,及在锁定后锚固力之松弛将会小于可接受之程度。
  RA验收试验之荷载可以用作锚固之预应力,目的系减少锚固力将来之松弛。
  第五十四条 (施工、监测之监察)
  一、锚固安装计划应放置于工地,包括所使用锚固系统相关之技术说明书。
  RA合适之锚固安装计划应包括下列资料:
  a.指定之锚固种类;
  b.锚固之数目;
  c.每一锚固之位置及方向及定位之容许误差;
  d.锚固长度;
  e.每一锚固之安装日期及时间;
  f.对灌浆锚固:材料、压力、灌浆体积、灌浆长度、灌浆时间等;
  g.要求之锚固承载能力;
  h.所选用保护侵蚀之装置;
  i.安装之技术(钻孔,放置,结合及应力);
  j.识别到之阻碍;
  l.所有在锚固工作遇到之拘束。
  二、所有之锚固安装应在工地进行监测及记录,在锚固安装完成时,应保存每一锚固之签署确认之记录。
  三、若检查显示所安装之锚固出现质量方面之疑问时,应进行额外之勘测,以便确定锚固之完工状况。
  四、当工程完结时,应保存所有记录。完工记录方案应在锚固工作结束后汇编并与施工文件一起保存,所有材料之证明书及其相关性质亦应保留。
  第四章 填方及斜坡
  第一节 一般规定
  第五十五条 (范围)
  一、本章规定适用于填方及斜坡;但不适用于堤防及水坝。
  二、填土之放置及压实在第二章考虑,而对斜坡提供支承之挡土结构则在第三章考虑。
  第五十六条(界限状态)
  一、为了满足对填方及斜坡之稳定界限变形、耐久性及对邻近结构及设施之损害限制等基本要求,应考虑下列之界限状态:
  a.整体失稳或承载能力破坏;
  b.内部侵蚀所引致之破坏;
  c.表面侵蚀或冲刷所引致之破坏;
  d.水力上举所引致之破坏;
  e.填方及斜坡之变形(包括由潜变所引致之)及它们之基础将引致邻近结构物、道路或设施之结构破坏;
  f.落石;
  g.填方及斜坡之变形,包括潜变所引致者,将引致使用性能之丧失;
  h.表面侵蚀。
  第五十七条 (荷载及设计情况)
  一、对于界限状态计算所选用之荷载,应考虑《地工技术规章》第十一条所列出之作用力。
  二、应考虑下列事项之影响:
  a.施工过程,例如在斜坡或填方位置之前之开挖、爆石及打桩引致振动之影响;
  b.预计位于接近填方或斜坡之构造物,完成后之影响;
  c.现存工程上新筑斜坡之影响;
  d.现存斜坡先前或继续移动之影响;
  e.在斜坡及填方顶部之溢漫、波浪及降雨之影响;
  f.温度对填方斜坡之影响(收缩);
  g.动物之活动引致地基排水或挖掘孔之堵塞。
  三、应基于可获之水文数据而选用斜坡前之自由水体高程及地下水位或它们之组合之数值,以便得到最不利之设计情况。排水、过滤、密封等可能破坏或失去功用之情况亦应考虑。
  RA对填方最不利之水力条件通常系指稳定之渗流从可能之最高地下水位急促泄降至自由水体高程。
  四、在推导孔隙水压力之设计分布时,应注意土壤之各向异性及变异性之可能范围。
  第五十八条(设计及施工考虑)
  一、填方及斜坡之设计及施工应考虑类似地基之经验。
  RA填方建造于软弱之凝聚性土壤时,通常会建立增加高度;层面之厚度及建造速度应在设计时决定,目的系防止在建造时产生斜坡失稳或基础承载能力之破坏。固结之时间只可以计算出粗略之数值,因此软弱土层之固结速度应在建造期间以量测沉降来进行检查,亦得要求进行孔隙压力量测,当超孔隙压力下降到低于安全数值时才可以放置另外一层之填土,这些都要在设计报告中说明。沉降量测之结果用作检查该等程序。
  若使用垂直排水带以加速固结,施工时应特别注意孔隙压力量测仪器之位置,它们应位于垂直排水带网络中央。并应根据《地工技术规章》第十八条所述之观测方法实行。
  二、斜坡曝露于严重侵蚀时应进行保护。
  RA在该等情况之斜坡,得进行封固、栽植、或人工保护。对有护脚土台之斜坡,护脚土台内可能需要排水系统。通常不应在河流或湖泊之土堤上种植树木或灌木。
  第二节极限状态之检验
  第五十九条(整体失稳)
  一、当分析填方或地基斜坡(土体或岩体),应考虑所有可能之破坏模式。
  RA由破坏表面所包括之土体或岩体通常可处理为一刚体或几个刚体而有同一样之移动,换言之,可以由寻找静力容许应力界面以检查其稳定性破坏面或刚体间介面,可以拥有不同之形状,包括平面,圆形面及更复杂之形状。
  当地基或填方材料之强度系相对均一性及各向同性时,通常假设为圆形破坏面已经足够。
  当斜坡有层状土且其剪切强度有相当之变化时,应特别注意有较低剪切强度之层面,或需要作非圆形破坏面之分析。
  对于有连结材料,包括岩石及土壤,破坏面之形状取决于不连续面,亦可能通过完整之材料,或者需要作三维空间之楔形分析。
  二、当荷载及地基之剪切强度参数,系根据《地工技术规章》第十一条及第十二条而指定其设计数值时,应对可能之破坏面所包含之土体平衡作出验证。
  RA当土体软弱岩石并不呈现明显之强度各向异性时,得使用薄片方法,该方法应验正总体弯矩及滑动体之垂直稳定,若无检查水平平衡时,薄片间之力应假定为水平方向。
  可应用根据本规章第三章计算之填土土压力及根据《地工技术规章》第五章计算之基础承载力,进行分析。
  三、在计算填方及斜坡之整体稳定时,通常在《地工技术规章》第十一条之情况A可以忽略。
  RA除非土体之密度出现反常之不确定因素,否则在斜坡稳定计算时,并不需要区分有利及不利重力荷载。
  第六十条 (变形)
  一、设计应展示填方或斜坡在设计荷载下之变形并不会严重损害位于接近填方或斜坡之结构物、交通网络或设施。
  二、填方内部之变形应与其下之地基一起考虑。
  RA当填方处于可压缩土壤基础上时,可以使用《地工技术规章》第六十四条之原则计算。应特别注意沉降时间关系并包括固结及二次沉降。同时亦应注意可能出现差异沉降。由于现时可使用之分析方法及数值方法通常不能提供斜坡破坏前变形之可靠预报,得使用下列方法避免极限状态出现:限制可动用之剪切强度,或观察其移动,若有需要,设法控制其移动。
  第六十一条 (表面侵蚀、内部侵蚀及水力上举)
  若可能出现稳定或临时渗流,设计应保证表面侵蚀、内部侵蚀及水力上举不会引致破坏之发生。
  RA通常用以保证表面侵蚀、内部侵蚀及水力上举不会发生之方法有:
  a.渗漏控制;
  b.保护滤层;
  c.避免使用疏散性粘土而没有足够滤层之保护;
  d.斜坡挡墙;
  e.倒滤层;
  f.放水井;
  g.水力坡度之减低。
  第六十二条 (岩石滑动)
  应考虑岩体滑动之风险,岩石滑动可能系平面滚动,主要视乎岩体之结构。
  RA岩石滑动之防止,可以透过提供稳定之斜度、锚固、螺栓、表面及内部排水等获得。
  第六十三条 (落石)
  对于岩石,应考虑由倾覆、楔形破坏或剥落所引致之落石风险。
  RA落石之防止,可以采用如锚固、螺栓、喷浆等技术。另外,亦可以准许落石之发生,但须以栏截限制其损害。
  第六十三条 (潜变)
  应考虑地基斜坡由于潜变而引致之位移风险。
  RA潜变移动之预测通常系困难,更好之预防方法为避免使用敏感之区域。
  第三节使用界限状态之检验
  第六十五条 (总则)
  设计应展示填方或斜坡在设计荷载下之变形,并不会导致位于或接近于填方或斜坡之结构物、交通网络或设施产生使用性能之丧失。
  RA第六十条应用法则所述,关于填方于可压缩土层上之沉降计算,亦适用于此处。尝试性填方对预测填方防止使用界限状态发生之行为表现,可能很有用。
  填料由于自重或基础荷载而生之压缩细小时,证明填料有良好之夯实及基础荷载系轻。应考虑由于地下水条件之改变而产生之可能变形,需要特别注意由于填料或其下地基含水量之改变,而引致可能出现之长期固结沉降。
  第四节监测
  第六十六条 (总则)
  填方及斜坡应使用适当之仪器进行监测,若不可能用计算或规定之方法来证明所有在第五十六条所述之界限状态将不会发生,或在计算中之假设并非根据足够及可靠之数据。
  RA监测应跟从《地工技术规章》第四章所述之原则。
  需要使用监测,当要求知道下列资料:
  a.斜坡之中或其下之地下水高程或孔隙压力,以求能够进行或检查有效应力分析;
  b.移动之土体及岩体,其横向及垂直移动,用来预计其进一步之变形;
  c.在滑动发展,其滑动面之形状及深度,目的系用来推导补救工作之设计地基强度参数;
  d.移动之速度,以便对迫近之危险作出警告,在这些情况,适宜使用遥控数字读数之仪器或遥控之警示系统。
  对在低渗透能力软弱土壤上施工之填方,应使用在软弱土层量测其孔隙压力及填材之沉降量测等方法时行监测及控制。
  对地工分类第三类之填方,通常都应进行监测。
  附录符号
  拉丁大写字母;
  A面积
  F作用力
  Ko静压力系数
  R阻力
  W重量
  X基土特征值
  拉丁小写字母:
  a附着力
  内聚力
  C'有效内聚力
  cu不排水剪切强度
  h挡土结构之高度
  q强度(单位面积)
  roc超固结比
  S沉降
  希腊小写字母:
  β地基表面及水平面之间之角度
  γ分项安全系数
  δ
  地基及基础构件之间之剪切角
  φ
  剪切角
  ζ
  估计特征值所使用之系数
  下标:
  a锚固
  b桩之底面
  c压力
  d参数之设计值
  k参数之特征值4
  1桩身
  n正向,垂直方向
  P被动力
  t总值,张力
  V剪切力,横向