第11章-土工合成材料及其应用01

1、 土工合成材料是具有自身独特的优点，在岩土工程土工合成材料是具有自身独特的优点，在岩土工程中得到了广泛的应用，但也存在蠕变、老化等问题。中得到了广泛的应用，但也存在蠕变、老化等问题。 ：土工合成材料的类型和特点、在岩土工：土工合成材料的类型和特点、在岩土工程中的应用、设计和施工重点。程中的应用、设计和施工重点。 土工合成材料作为反滤、排水、隔离、土工合成材料作为反滤、排水、隔离、加筋、防护和封闭等作用的基本原理。加筋、防护和封闭等作用的基本原理。11 土工合成材料及其应用土工合成材料及其应用 1 1 土工合成材料概况土工合成材料概况（Geosynthetics)： 是指应用是指应用于岩土工程和

2、土木工程中各类合成材料的总称，主要材于岩土工程和土木工程中各类合成材料的总称，主要材料为聚丙烯、聚乙烯、聚酯等，可进行如下分类：料为聚丙烯、聚乙烯、聚酯等，可进行如下分类：有纺型、无纺型、编织型、组合型：有纺型、无纺型、编织型、组合型土工纤维；土工纤维； ：在各种塑料、橡胶或土工纤维上喷涂：在各种塑料、橡胶或土工纤维上喷涂防水材料而制成的各种不透水膜；防水材料而制成的各种不透水膜； ：由粗硬的纤维压制粘结而成，并具有：由粗硬的纤维压制粘结而成，并具有一定的厚度；一定的厚度； ：分为单向、双向两个大类；：分为单向、双向两个大类； 11.1 类型和特点类型和特点 ：由塑料线粘结和编制而成，具有一定

3、：由塑料线粘结和编制而成，具有一定的柔性和张拉性能；的柔性和张拉性能； ：由挤压或压制并具有一定的：由挤压或压制并具有一定的孔隙可以排水；孔隙可以排水； 2 2 土工织物土工织物（Geotextiles）：土工织物是采用编织土工织物是采用编织技术生产的透水性土工合成材料，成布状，故俗称技术生产的透水性土工合成材料，成布状，故俗称。主要特点是重量轻、整体连续性好、施工简便、抗。主要特点是重量轻、整体连续性好、施工简便、抗拉强度高、耐腐蚀。拉强度高、耐腐蚀。 土工织物又分为有纺土工织物土工织物又分为有纺土工织物（woven geotextiles）和和无纺土工织物无纺土工织物（nonwoven g

4、eotextiles），前者由单丝或多，前者由单丝或多股丝织成，或由薄膜切成的扁丝编织而成；后者由短纤股丝织成，或由薄膜切成的扁丝编织而成；后者由短纤维或喷丝长纤维随机铺成絮垫，再经机械缠合（针刺）维或喷丝长纤维随机铺成絮垫，再经机械缠合（针刺）或热粘，或化学粘合而成。或热粘，或化学粘合而成。11.1 类型和特点类型和特点11.1 类型和特点类型和特点有纺织物有纺织物 无纺织物无纺织物隔隔离、离、加加筋筋11.1 类型和特点类型和特点有纺织物有纺织物11.1 类型和特点类型和特点无纺织物无纺织物11.1 类型和特点类型和特点 3 3 土工格栅（土工格栅（geogrids）：）：土工格栅是一种以

5、高密度聚土工格栅是一种以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料（包括玻璃纤维）为原料加工形成的开乙烯或聚丙烯塑料（包括玻璃纤维）为原料加工形成的开口的、类似格栅状的产品，具有较大的网孔。塑料土工格口的、类似格栅状的产品，具有较大的网孔。塑料土工格栅可以在一个方向或两个方向上进行拉伸取向以提高力学栅可以在一个方向或两个方向上进行拉伸取向以提高力学性能。性能。 另一种更灵活的、织物状的土工格栅采用的是聚酯纤另一种更灵活的、织物状的土工格栅采用的是聚酯纤维，这导致了在编织机上制造聚脂格栅的发展，产品称为维，这导致了在编织机上制造聚脂格栅的发展，产品称为经编（经编（knittedknitted）格栅。在这种工艺中，

6、众多的纤维在一起）格栅。在这种工艺中，众多的纤维在一起形成了纵向和横向肋条，上面涂有一些保护材料，如形成了纵向和横向肋条，上面涂有一些保护材料，如PVCPVC，乳胶或沥青。乳胶或沥青。11.1 类型和特点类型和特点单向塑料单向塑料格栅格栅 双向塑料双向塑料格栅格栅 经编土工格栅经编土工格栅 11.1 类型和特点类型和特点 4 4 土工网土工网：土工网是由连续的聚合物肋条以一定角度土工网是由连续的聚合物肋条以一定角度的连续网孔平行挤出而成。较大的孔径使其形成了象网一的连续网孔平行挤出而成。较大的孔径使其形成了象网一样的结构，同时能承受一定的法向压力不显著减小孔径。样的结构，同时能承受一定的法向压

7、力不显著减小孔径。其设计功能主要应用在排水领域，即需要输导各种液体的其设计功能主要应用在排水领域，即需要输导各种液体的地方。在土中需和外包无纺织物反滤层构成土工复合材料地方。在土中需和外包无纺织物反滤层构成土工复合材料使用，也起到加筋作用。使用，也起到加筋作用。11.1 类型和特点类型和特点 5 5 土工膜土工格栅型复合材料土工膜土工格栅型复合材料： 由于某些土工膜和土工格栅可用同种原料生产，如高由于某些土工膜和土工格栅可用同种原料生产，如高密度聚乙烯，它们可以粘合在一起形成一个不透水的屏障密度聚乙烯，它们可以粘合在一起形成一个不透水的屏障，且其强度和摩擦力都有所提高。，且其强度和摩擦力都有所

8、提高。 6 6 土工织物土工格栅型复合材料：土工织物土工格栅型复合材料： 这些低模量、低强度和高延伸率的土工织物（通常是这些低模量、低强度和高延伸率的土工织物（通常是无纺织物）可通过用土工格栅做成复合材料而使其弱点得无纺织物）可通过用土工格栅做成复合材料而使其弱点得到克服，共同发挥隔离、反滤和加筋作用。到克服，共同发挥隔离、反滤和加筋作用。11.1 类型和特点类型和特点11.1 类型和特点类型和特点 7 7 土工格室土工格室（geocell）和土工网格和土工网格（geoweb）： 呈菱形或蜂窝网格状结构的土工合成材料，铺设厚度呈菱形或蜂窝网格状结构的土工合成材料，铺设厚度为为50200mm,中

9、间空格尺寸大约中间空格尺寸大约80400mm。格中填土、砂、。格中填土、砂、碎石或混凝土，起侵蚀控制作用，亦可用于加筋地基、加碎石或混凝土，起侵蚀控制作用，亦可用于加筋地基、加筋土挡土墙。筋土挡土墙。 11.1 类型和特点类型和特点 8 8 土工条带土工条带（geostrips）： 该产品用高强度的合成材料或玻璃纤维作抗拉筋材，该产品用高强度的合成材料或玻璃纤维作抗拉筋材，外面裹以塑料套，一般在套的表面具有防滑花纹，增大与外面裹以塑料套，一般在套的表面具有防滑花纹，增大与土的摩擦力。土工条带多用于加筋土挡墙。土的摩擦力。土工条带多用于加筋土挡墙。 1 1 主要特性主要特性：质地柔软而重量轻、整

10、体连续性好、质地柔软而重量轻、整体连续性好、抗拉强度高、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、反滤性抗拉强度高、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、反滤性( (土工织物土工织物) )和防渗性和防渗性( (土工膜土工膜) )好，施工简便。好，施工简便。2 2 物理特性：物理特性： ：随种类、功能的不同而变化；：随种类、功能的不同而变化； ：多按照每平米的质量来予以考：多按照每平米的质量来予以考虑；虑； ：即等效直径。：即等效直径。 11.1 类型和特点类型和特点3 3 力学特性：力学特性： ：注意随受力情况而变化，本：注意随受力情况而变化，本身为柔性材料；身为柔性材料； ：按照垂直和水平方向予以区分考虑，：按照垂

11、直和水平方向予以区分考虑，体现对土体的防渗、或者渗流特性的问题；体现对土体的防渗、或者渗流特性的问题； ：土工合成材料与周围土体之间：土工合成材料与周围土体之间通过剪切摩擦进行力的传递作用，相互之间的摩擦能力通过剪切摩擦进行力的传递作用，相互之间的摩擦能力大小与土的颗粒大小、形状、密实度、级配和土工合成大小与土的颗粒大小、形状、密实度、级配和土工合成材料的种类、孔径以及厚度等因素有关；材料的种类、孔径以及厚度等因素有关； ：蠕变、撕裂、顶破强度、穿透强度：蠕变、撕裂、顶破强度、穿透强度、握持抗拉强度等；、握持抗拉强度等； ：日晒、温度、环境腐蚀等因素。：日晒、温度、环境腐蚀等因素。11.1 类

12、型和特点类型和特点 1 1 具体功能具体功能： 从从5050年代开始逐步的投入使用，由年代开始逐步的投入使用，由于加工技术和产品种类的发展，其在工程中的应用日益于加工技术和产品种类的发展，其在工程中的应用日益推广：推广：允许孔隙水排出，但限制土颗粒，：允许孔隙水排出，但限制土颗粒，如塑料排水板代替排水袋装砂井；如塑料排水板代替排水袋装砂井； ：水分的水平向排出，如地下或坝内：水分的水平向排出，如地下或坝内排水等；排水等； ：作为一种柔性的分隔体，如铁路路：作为一种柔性的分隔体，如铁路路基中的基中的“两布一膜两布一膜”施工；施工； ：改变土体内应力、应变分布，提高：改变土体内应力、应变分布，提高

13、土体强度和稳定性，主要为土工格栅；土体强度和稳定性，主要为土工格栅； 11.2 工程应用工程应用 ：保护坡面、坝面在自然及人为因素：保护坡面、坝面在自然及人为因素下的冲刷、侵蚀；下的冲刷、侵蚀； ：防止水分、气体的逸出；如沟渠的：防止水分、气体的逸出；如沟渠的防渗等处理。防渗等处理。 2 2 应用中问题：应用中问题：理论研究滞后于工程，且缺乏长期理论研究滞后于工程，且缺乏长期的实践检验。的实践检验。 ：延伸性大、有明显的蠕变和应力松：延伸性大、有明显的蠕变和应力松弛现象，因而其性能易随时间、环境因素而变化；弛现象，因而其性能易随时间、环境因素而变化； ：土工合成材料与周围土体之间：土工合成材料

14、与周围土体之间的相互作用机理、力的传递过程等较为复杂，缺乏足够的相互作用机理、力的传递过程等较为复杂，缺乏足够的验证方法。的验证方法。11.2 工程应用工程应用 1 1 考虑因素考虑因素： 应从确保工程质量、安全、经济、应从确保工程质量、安全、经济、长期使用性能等因素进行综合考虑：长期使用性能等因素进行综合考虑：土工结构物的用途，重要性等级（：土工结构物的用途，重要性等级（永久、临时），破坏后可能产生的相应后果；永久、临时），破坏后可能产生的相应后果； ：软弱地基、渗流，冲刷等影响；：软弱地基、渗流，冲刷等影响； ：对造价以及工期相应的影响；：对造价以及工期相应的影响； ：材料供应、施工经验、

15、施工难易度：材料供应、施工经验、施工难易度、检验检测标准等（因存在不成熟的因素）；、检验检测标准等（因存在不成熟的因素）； 11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 2 2 基本设计理念基本设计理念： 属于属于“功能设计功能设计”的范畴，即根据土工合成材料应的范畴，即根据土工合成材料应用的主要功能和设计理论确定土工合成材料要求的性能用的主要功能和设计理论确定土工合成材料要求的性能指标，根据材料试验结果和不同的折减系数得到土工合指标，根据材料试验结果和不同的折减系数得到土工合成材料的允许特性指标。成材料的允许特性指标。：土工结构物的用途，重要性等级：土工结构物的用途，重要性等级（永久、

16、临时），破坏后可能产生的相应后果；（永久、临时），破坏后可能产生的相应后果； ：结合土工合成材料特点予以修正，：结合土工合成材料特点予以修正，折减系数素须综合考虑材料的蠕变、施工破坏、化学破折减系数素须综合考虑材料的蠕变、施工破坏、化学破坏和生物破坏等的影响。坏和生物破坏等的影响。 11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计要求特性允许特性Fs折减系数试验特性允许特性 3 3 加固路堤（软基）中的稳定性设计加固路堤（软基）中的稳定性设计 加筋可提高路堤的填土高度，能有效约束侧向位移加筋可提高路堤的填土高度，能有效约束侧向位移和侧向挤出量，增加地基抗滑稳定性，加快路堤填土速和侧向挤出量，

17、增加地基抗滑稳定性，加快路堤填土速度，减小地基最终沉降量，对土体应力具有协调作用，度，减小地基最终沉降量，对土体应力具有协调作用，可有效减小地基的不均匀沉降。可有效减小地基的不均匀沉降。 ：11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 土堤的堤坡部分沿着筋材表面水平滑动土堤的堤坡部分沿着筋材表面水平滑动(a)(a)； 基土挤出破坏基土挤出破坏(b)(b)； 堤和地基整体滑动破坏（堤和地基整体滑动破坏（c c） ； 地基产生过大的沉降地基产生过大的沉降 (d)(d)； 针对上述具体情况相应计算分析：针对上述具体情况相应计算分析：铺于路基底部与填土之间或在堤身：铺于路基底部与填土之间或在堤身

18、内部铺设；内部铺设； ：多假定为圆弧滑动，土工合成材料：多假定为圆弧滑动，土工合成材料起到加筋补强作用而承受拉力，产生了抗滑动力矩。起到加筋补强作用而承受拉力，产生了抗滑动力矩。 抗滑力矩和对堤内受力的改变。抗滑力矩和对堤内受力的改变。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 提高地基承载力和稳定性；提高地基承载力和稳定性； 降低了堤底的不均匀沉降，从而防止堤顶拉伸降低了堤底的不均匀沉降，从而防止堤顶拉伸裂纹的产生；裂纹的产生； 对地基的侧向约束作用，减少了侧向变形和垂对地基的侧向约束作用，减少了侧向变形和垂直变形。直变形。：采用修正的：采用修正的圆弧滑动条分法圆弧滑动条分法。这个。

19、这个方法的要点是先试算出没有加筋材料时最危险圆弧的位方法的要点是先试算出没有加筋材料时最危险圆弧的位置，并假定加筋后滑弧的位置不变。筋材拉力的方向和置，并假定加筋后滑弧的位置不变。筋材拉力的方向和筋材的拉伸模量有关，筋材的拉伸模量有关，对柔性筋材可假设拉力的方向与对柔性筋材可假设拉力的方向与滑弧相切（公式滑弧相切（公式1 1），对刚性性筋材假设拉力的方向沿），对刚性性筋材假设拉力的方向沿水平方向（公式水平方向（公式2 2）。）。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计iiiiiiisWTWlcFsintancos）（RWYTRWlcF

20、iiiiiiiiissintancos）（圆弧滑动分析法圆弧滑动分析法 验算滑弧穿越土工材料之外，尚应验算在材料验算滑弧穿越土工材料之外，尚应验算在材料外边有无路堤整体滑动的可能；外边有无路堤整体滑动的可能； 处于滑弧以外（稳定土体侧）的筋材应具有足处于滑弧以外（稳定土体侧）的筋材应具有足够的锚固长度，即校核筋材在允许抗拉强度的拉力作够的锚固长度，即校核筋材在允许抗拉强度的拉力作用下抗拔出的稳定性；用下抗拔出的稳定性； 安全系数安全系数Fs要求不小于要求不小于1.31.3；由荷兰和国内的试验及工程实践：土工加筋只由荷兰和国内的试验及工程实践：土工加筋只有在具有一定的刚度、即在小应变下即可承受较

21、大拉有在具有一定的刚度、即在小应变下即可承受较大拉力时才可以提高路堤的安全系数。力时才可以提高路堤的安全系数。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计参考堤参考堤破坏堤高：破坏堤高：4.2 米米39 kN/m+1 19kN/m 加筋加筋破坏堤高：破坏堤高：4.6米米提高到提高到1.1倍倍1 200kN/m 加筋加筋破坏堤高：破坏堤高：6.7 米米提高到提高到1.6倍倍 4 4 加筋地基设计加筋地基设计 基础下方的土在沉降的同时向两侧扩张，地基土破基础下方的土在沉降的同时向两侧扩张，地基土破坏时，基础两侧的地表隆起，因此在基础下方存在着

22、一坏时，基础两侧的地表隆起，因此在基础下方存在着一个拉伸变形区域，如果将土工合成材料布置在这个区域个拉伸变形区域，如果将土工合成材料布置在这个区域，将产生拉力，提高地基的承载力；同时模型试验揭示，将产生拉力，提高地基的承载力；同时模型试验揭示地基极限承载力随筋材长度和深度增加至一定值后，极地基极限承载力随筋材长度和深度增加至一定值后，极限承载力增加缓慢。限承载力增加缓慢。 ： 隔离堤身和软基，堤底下凸、堤顶受挤压防裂隔离堤身和软基，堤底下凸、堤顶受挤压防裂，增加滑弧长度（且处于堤身滑弧的抗剪强度大）；，增加滑弧长度（且处于堤身滑弧的抗剪强度大）； 下凸增加堤基埋深；下凸增加堤基埋深； 扩散应力

23、，使压缩应力分布均匀；扩散应力，使压缩应力分布均匀； 约束软弱土的侧向变形。约束软弱土的侧向变形。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 筋材拉力对地基承载力的贡献包括：筋材拉力对地基承载力的贡献包括： 拉力向上拉力向上分力的张力膜作用；分力的张力膜作用； 拉力水平分力的反作用力所起拉力水平分力的反作用力所起的侧限作用。的侧限作用。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计tan2245sin2nsazbFNTf）（）（）（245tan245cos2uD地基承载力安全系数， 。 最低一层筋材的深度，m。sFsFnZ 考虑因埋深修正而提高的承载力和垫层压力扩散提考虑因埋深修正

24、而提高的承载力和垫层压力扩散提高的承载力，则加筋地基增加的地基承载力设计值：高的承载力，则加筋地基增加的地基承载力设计值：11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计fR = d（d+ zn0.5）+ pk +ftan2tan2nnzbz d 基础埋深的地基承载力修正系数； 基础底面处的平均压力值，kPa。 kp加筋土（砂）垫层地基承载力设计公式为： pk fR 垫层下软土地基承载力特征值，kPa；akf11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 例例 黄石市某泄洪闸的闸室底宽b为5.0m，基底压力设计值 =280kPa，埋深d=3.37m，地基淤泥质土的容重 =18.4kN/m

25、3，地基承载力特征值fak=100kPa，粘聚力c=40kPa，内摩擦角 =16。初步设计拟在闸室及前面二节和后面一节箱涵的下方采用外径50厘米，长14米的微孔桩93根处理地基。施工图设计阶段改为土工格栅加筋土垫层，试设计？解：解：设计用三层土工格栅构成加筋土地基。第一层到基底面距离z1=0.6m，第3层到基底面距离zn=1.6m，间距H =(znz1)/(3-1) = 0.5m。试验测得砂垫层中砂的内摩擦角 s=34。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计求加筋提高的承载力fR = fak = 280 kPa -100 kPa =180kPa 将fR=180kPa和查得的d =1

26、.1，=25)得f =fRd（d+ zn0.5）- =180 kPa1.118.4(3.37+1.6-0.5) kPa 280 kPa=180 kPa90.47 kPa68.36 kPa= 25.17kPa从上面计算中可见因埋深修正增加的承载力达90.47kPa，因压力扩散增加的承载力达68.36kPa，而要求筋材提供的承载力增量f仅为25.17kPa。 kp25tan6 . 12525tan6 . 12 5 5 土工合成材料滤层设计土工合成材料滤层设计 ： 土工合成材料允许水分及极细小颗粒的通过，周围土工合成材料允许水分及极细小颗粒的通过，周围的粗颗粒阻止后面的颗粒移动，从而两者共同形成了一

27、的粗颗粒阻止后面的颗粒移动，从而两者共同形成了一道由粗到细的滤层，其效果与下述因素有关：道由粗到细的滤层，其效果与下述因素有关： 土工材料的特性：孔径、分布、织物厚度等；土工材料的特性：孔径、分布、织物厚度等； 土体特性：粒径、级配、孔隙率等；土体特性：粒径、级配、孔隙率等； 反虑层周围的应力和应变状态；反虑层周围的应力和应变状态； 土体内动、静水压力问题。土体内动、静水压力问题。 应满足防止管涌和保证自由渗流两方面的要求。存应满足防止管涌和保证自由渗流两方面的要求。存在三种基本的方法：在三种基本的方法：11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 按照太沙基和皮克推导：应满足防止管涌和

28、保证自按照太沙基和皮克推导：应满足防止管涌和保证自由渗流两方面的要求。由渗流两方面的要求。 上面的参数均为对应于粒径分布曲线上的粒径。上面的参数均为对应于粒径分布曲线上的粒径。 对于土工合成材料，采用有效孔径对于土工合成材料，采用有效孔径来表示，因此来表示，因此反虑设计准则为：反虑设计准则为： 实际设计中的采用：实际设计中的采用：11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计15f8515f155;5;bbDD防止管涌：D保证透水：D85e15;ebbDD防止管涌：O保证透水：O0.08eOmm 按照按照19771977年美国陆军工程师团确定的准则为。年美国陆军工程师团确定的准则为。 其中

29、土工合成材料的有效孔径其中土工合成材料的有效孔径用用来表示，改来表示，改方法偏于安全：方法偏于安全： 荷兰荷兰DelftDelft大学提出防止无粘性土管涌的准则为：大学提出防止无粘性土管涌的准则为： 11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计85;0.149;ebeDmm防止管涌：O保证透水：O9090b9090b;1.8;对有纺型织物：OO对无纺型织物：OD 总结我国应用土工合成材料充当反滤材料的施工实总结我国应用土工合成材料充当反滤材料的施工实践，可概括如下几点：践，可概括如下几点： 很少发生管涌，但存在部分淤堵现象，因此尽很少发生管涌，但存在部分淤堵现象，因此尽量选用较大孔径土工

30、材料才可；量选用较大孔径土工材料才可； 土体级配与是否发生管涌直接相关；土体级配与是否发生管涌直接相关； 反滤层周围的应力和应变状态；反滤层周围的应力和应变状态； 松散土体或较大水头时，均易发生管涌；松散土体或较大水头时，均易发生管涌； 重要工程，应进行反滤试验予以确定；重要工程，应进行反滤试验予以确定； 在土体和土工材料之间增设在土体和土工材料之间增设15cm15cm的砂垫层，可的砂垫层，可明显改善反滤效果。明显改善反滤效果。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计36防渗应用隔离作用41不同土料的隔离42防护功能43土工膜袋：岸坡防护44土工充填袋：建造防波堤45轻质公路路堤施工

31、46垃圾填埋场建设中的应用47 6 6 加筋土设计（挡墙，后面有工程实例）加筋土设计（挡墙，后面有工程实例） ： 此处特指采用土工合成材料进行的相关的处理，由此处特指采用土工合成材料进行的相关的处理，由Henri VidalHenri Vidal在在19651965年提出了现代加筋土概念：年提出了现代加筋土概念： 弥补土体无抗拉强度的问题；弥补土体无抗拉强度的问题； 改变了加筋土体内部应力、应变分布；改变了加筋土体内部应力、应变分布； 作用机理有待深入研究；作用机理有待深入研究； 破坏分为内部、外部破坏。破坏分为内部、外部破坏。 增加了粘聚力，而内摩擦角增加不大；增加了粘聚力，而内摩擦角增加不

32、大； 随应变增加，土工加筋的作用越为明显；随应变增加，土工加筋的作用越为明显； 存在加筋滑动、拉断两种破坏模式；存在加筋滑动、拉断两种破坏模式；11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 ： 存在潜在破裂面；存在潜在破裂面； 各层加筋受力并非均匀分布；各层加筋受力并非均匀分布； 大体按照大体按照0.3H0.3H法划分为主动区和稳定区：法划分为主动区和稳定区： 主动区切向剪应力指向面板，有拉出趋势；主动区切向剪应力指向面板，有拉出趋势； 稳定区指向加筋自由端，为锚固作用；稳定区指向加筋自由端，为锚固作用； 受到几何形状、外力、地基变形、界面摩擦受到几何形状、外力、地基变形、界面摩擦 等因

33、素的影响。等因素的影响。 1 1 内部稳定性分析：内部稳定性分析： 加筋拉力：确保在一定拉力下的平衡与稳定；加筋拉力：确保在一定拉力下的平衡与稳定； 设计长度：一定的强度才能保证稳定；设计长度：一定的强度才能保证稳定； 必要的安全储备值。必要的安全储备值。11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 ： 将面板和加筋土体视为整体，按照重力式挡墙将面板和加筋土体视为整体，按照重力式挡墙进行计算；进行计算； 底部抗滑稳定性：安全系数取为底部抗滑稳定性：安全系数取为1.21.21.31.3； 抗倾覆稳定性：安全系数取为抗倾覆稳定性：安全系数取为1.21.21.51.5； 深层滑动稳定性：穿越地

34、基而产生的破坏形式深层滑动稳定性：穿越地基而产生的破坏形式，可假定破坏面为圆弧破坏条分法计算。，可假定破坏面为圆弧破坏条分法计算。 11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计11.3 土工合成材料应用设计土工合成材料应用设计 为工厂定型化产品，为保证发挥受力等功能，因为工厂定型化产品，为保证发挥受力等功能，因此施工关键在于职工中的连接处理。此施工关键在于职工中的连接处理。 1 1 连接方法连接方法：确保达到搭接长度的要求，尽量避免：确保达到搭接长度的要求，尽量避免在搭接处的受力，施工简便，用料较多；在搭接处的受力，施工简便，用料较多； ：予以缝合，施工复杂、节约材料；：予以缝合，施工复

35、杂、节约材料； ：使用黏合剂，最小搭接长度：使用黏合剂，最小搭接长度10cm10cm； ：采用：采用U U型钉等予以固定；型钉等予以固定； 2 2 施工工序示意图施工工序示意图11.4 施工要点施工要点11.4 施工要点施工要点11.5 典型工程典型工程11.5 典型工程典型工程青藏铁路加筋土挡墙青藏铁路加筋土挡墙铁道部提出了建设高标准、高质量的青藏铁路同时铁道部提出了建设高标准、高质量的青藏铁路同时，将保护青藏高原，将保护青藏高原生态环境生态环境、防止生态破坏和环境污染防止生态破坏和环境污染作为青藏铁路建设的一项重要责任作为青藏铁路建设的一项重要责任。 加筋土挡土墙属于新技术、新工艺，技术成熟，挡加筋土挡土墙属于新技术、新工艺，技术成熟，挡墙造型新颖、美观，占地少，保护耕地，减少对周边生墙造型新颖、美观，占地