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文档简介

挡土墙基本知识(挡墙分类)1、挡土墙的分类挡土墙指的是为防止路基填土或山坡岩土坍塌而修筑的、承受土体侧压力的墙式构造物;或者说是用来支撑路基填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的一种构造物。挡土墙挡土墙按位置分路肩墙路堤墙路堑墙按结构特点分重力式挡土墙悬臂式挡土墙扶臂式挡土墙桩板式挡土墙加筋土式挡土墙锚杆式挡土墙锚定板式挡土墙土钉式挡土墙衡重式挡土墙1.1按位置分的挡土墙路肩墙:墙顶同路肩一样平路堤墙:用于路堤坡脚,墙顶以上有一定填土高度路堑墙:用于稳定路堑边坡根据墙背坡的倾斜方向,分俯斜、仰斜、垂直三种形式;当墙背坡只有一个的为直线形墙背,多于一个的为折线形墙背。1.2按结构特点分的挡土墙(1)重力式挡土墙重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。重力式挡墙多用浆砌片石砌筑,缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土浇筑,一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。半重力式挡土墙由立壁和底板组成,按受力需要,不设钢筋或在受拉区应力较大处局部设置钢筋而将墙背建造成折线型的重力式挡土墙。在地下水位较高或较软弱的地基上,不适宜采用重力式挡墙,可采用半重力式挡土墙。(2)衡重式挡土墙墙背设有衡重台(减荷台)的重力式挡土建筑物。(3)悬臂式挡土墙由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成,主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。(4)扶壁式挡土墙由底板及固定在底板上的直墙和扶臂构成的,主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。(5)板桩式挡土墙利用板桩挡土,依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚钉墙维持稳定的挡土建筑物。(6)加筋土式挡土墙利用较薄的墙身结构挡土,依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。(7)锚杆式挡土墙利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土,依靠固定岩石在可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。(8)锚定板式挡土墙(9)土钉式挡土墙土钉与锚杆支护的区别:1、锚杆支护是主动支护;土钉则是被动支护,土钉一般不施加预应力。2、工作机理不同:土钉支护是与土体共同作用产生相当于重力式挡墙的效果;锚杆就是相当于在土体中找个支点受力拉住边坡的效果,将拉力分散到土体深处。3、土钉全长注浆;锚杆分自由段和锚固段4、土钉一般要求坡面有倾角,而锚杆坡面一般都直立5、土钉与锚杆相比通常间距小、长度短2、高边坡基本知识2.1高边坡问题的提出(一)高边坡的界定一般认为边坡高度大于20m的土质边坡,或高度大于30m的岩质边坡。(二)高边坡的变形、破坏及其造成的损失高边坡早已存在,也曾造成过变形和损失。近年来,高边坡数量越来越多,高度越来越高。变形量大,增加投资、延误工期、造成灾害。举例:云南澜沧江小湾电站边坡高达500m云南元江-磨黑高速公路K259高110m的砂泥岩高边坡深圳-汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙山西长治-晋城高速公路K31砂泥岩顺层滑坡,体积达25万m3北京-珠海高速公路粤北段K108高边坡滑坡,三次变更设计,治理费用2000余万元(三)高边坡的特征1、高边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施,因此其稳定性取决于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程度(开挖深度、坡形、坡率等)。2、由不同的地层、岩性、风化程度的岩土体构成的自然山坡,受地质构造影响程度不同,水文地质条件不同,在自然应力作用下形成了各种形态的斜坡,如直线坡、凸形坡、凹形坡、阶梯状坡,且具有不同的稳定状态,这是在漫长的地质历史时期形成的,是动态的、变化的。自然斜坡是人工边坡的基础。3、人工边坡是对自然斜坡的改造,它也有直线坡、凸形坡、凹形坡,更多的是阶梯状边坡。人工边坡改变了自然山坡的应力状态和地下水的渗流条件,而且是在短短几个月内改造完成的。自然山坡的应力调整有一个过程,强度低的软弱岩层调整较快,常在施工期就发生变形;强度高的坚硬岩层调整较慢,或可自身稳定,或在1~3年后发生变形。只有当人工边坡顺应自然,对其改变不大时,才可保持稳定,否则就会发生失稳,甚至引起自然山坡的破坏。4、自然山坡和人工边坡都处在各种自然应力的作用之下,如阳光照射、降雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这种作用更强烈,如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、爆破震动等都使边坡更容易发生变形。5、自然条件千差万别,所以高边坡设计也变得十分复杂,每个工点都需单独分析和计算,这也许就是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。2.2高边坡的设计方法高边坡设计目前尚无统一的方法,一般采用三种方法相结合:1、工程地质比拟法——从自然稳定坡的调查中寻找可供比拟的坡形、坡率和坡高。2、力学计算法——选择符合坡体结构和破坏模式的计算方法对设计的坡形进行稳定性计算,调整坡形或增加支挡工程以达到合理的设计。既保整体稳定,又保局部稳定。3、经验对比法——以类似地质条件下稳定的人工边坡作参考设计新的边坡。4、坡形坡率的设计:一般采用台阶状坡形。每级台阶的高度:8~10m。台阶(卸荷平台)宽度:一般2~3m;高度大于30m的边坡,在中部留4~6m的宽平台。坡率:土质边坡:1:1~1:1.5(黄土边坡除外);类土质边坡:1:1~1:1.5;强风化岩边坡:1:0.75~1:1;弱风化岩边坡:1:0.5~1:0.75;微风化岩边坡:1:0.3~l:0.5。对岩层顺倾地段的高边坡,当岩层倾角大于40°时,可采用顺层面刷方。但当倾角较缓时,不宜顺层刷方,那样会增大边坡高度,破坏植被,增大征地和弃方,于环境保护不利,还可能留下不稳定隐患。5、加固工程的设计:对计算评价不稳定和欠稳定的边坡必须设置一定的加固工程措施,常用者有挡土墙、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架(地梁、墩),锚杆框架(地梁)等,可根据边坡的具体情况单独或组合使用。6、排水系统设计:(1)地面排水系统;(2)地下排水。以下用一些图片实例作一说明。边坡变形示意图:表防治滑坡的工程措施抗滑桩结构形式悬臂式抗滑桩锚索抗滑桩锚索地梁锚索框架坡脚桩板墙坡脚锚索抗滑桩,中部锚索框架坡脚锚索抗滑桩,以上锚索地梁坡脚锚索桩,以上锚索地梁路下锚索抗滑桩,路上锚索框架锚索框架与地梁结合锚索框架两排抗滑桩与锚杆框架结合锚杆框架六棱砖植草防护仰斜孔排水主动网防落石二、挡土墙相关技术标准及要求1、对路肩和路堤墙的均布荷载按可变荷载计,使用中也可以是永久荷载,取qk=10、30KPa两个等级。(30KPa相当于3吨)2、挡土墙每间隔10~20m应设置一道变形缝(或伸缩缝)。当墙身高度不一、墙后变化荷载较大或地基条件较差时,应采用较小的变形缝间隔。另在地基岩性变化处,墙高突变处和与其它建(构)筑物连接处应设沉降缝。变形缝宽度为20~30mm。3、墙背填料尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土。当选用粘性土作填料时,宜渗入适量的砂砾或碎石;不得选用膨胀土、淤泥质土、耕种土等作填料。4、加筋体的横截面形式宜采用矩形,当受地形、地质条件限制时,可采用<b>、<c>的形式,截面尺寸由计算确定。5、土工格栅的强度要≥50KN/m(80KN/m)延伸率≤5%需抗腐蚀和酸碱化、抗蠕变6、碎石排水层:由5~40mm的中碎和小碎组成,含泥量<3%。碎石排水层若改为无砂混凝土,无砂混凝土可以把挡土块联结成一整体。既可以起到排水的功能,又能加强土工格栅与挡土块的连接强度和增加挡墙的宽度。7、在正常运行工况下,挡土墙墙前、墙后的水位差可取0.5m~1.0m。水位差过大容易发生管涌和流沙。当水位差较大时,在挡土墙的底板下宜设置垂直防渗体。8、因较大水位差引起地基的渗透破坏而影响挡土墙的稳定性。这时,需采取措施延长渗流路径。管涌形成的原因是多方面的。一般来说,堤防基础上层是相对不透水的粘性土或壤土,下面是粉沙、细沙,再下面是砂砾卵石等强透水层。在汛期高水位时,由于强透水层渗透水头损失很小,堤防背水侧数百米范围内表土层底部仍承受很大的水压力。如果这股水压力冲破了粘土层,在没有反滤层保护的情况下,粉沙、细沙就会随水流出,从而发生管涌。沙石反滤围井示意图土工织物反滤围井示意图9、土工格栅嵌固在块体中不易搭接,土工布需搭接,搭接长度不小于100mm。10、墙趾顶部的土层厚度不小于200mm11、在冻土区,当冻结深度≤1000时,其埋置深度在冻结深度线以下不小于250mm(弱冻胀土除外),同时,不小于1000mm。无砂混凝土无砂砼就是粗骨料(碎石)和水泥拌和再一起加水浇注而成,配比由化验室根据需要配制而成。粗骨料分别采用5mm~10mm、10mm~20mm的单一粒级的碎石,严格控制针片状颗粒。无砂混凝土,也叫大孔混凝土,就是裹了一层水泥砂浆的石子,其强度仅仅依靠石子与石子接触界面的水泥浆的胶结,因此强度一般只有C10或C15配制时通常使用单一级配的石子,水泥浆的水灰比要低,太稀时石子裹浆效果不好,水泥浆的用量不能大,以裹浆后稍有盈余即可,否则水泥浆会填满下部空隙,影响透水效果。无砂混凝土无砂混凝土动荷载对挡墙的作用对于重力式挡土墙,若其墙背填料及位移处于理想状态,土压力在理论上应当是线性分布的。但对于加筋土挡土墙却不同,墙面板并非刚性整体结构,且挡土墙的侧向位移受到拉筋的约束,因此,其墙背土压力的分布呈曲线型。实测结果已经证明了这种规律。根据土力学计算理论,车辆动荷载引起的侧压力沿墙高的分布应是倒梯形的;而主动土压力沿墙高则呈三角形分布,因此面板墙受力最大部位为墙高1/2~2/3之间(图3)。所以设计的土工格栅强度和布设规律要体现出以上的原则。自嵌式挡墙在车辆荷载的作用下,虽然外荷载使加筋土体在一定范围内增加了竖向应力,但同时由于拉筋与填料间的摩擦约束作用,也增加了拉筋与填料间的摩擦力,从而更有效地约束了拉筋位移,因而可以抵消车辆荷载所产生的一部分竖向应力。另外当墙后填土顶面外荷载距墙背达到一定距离时,其大小对挡土墙的侧向土压力影响不大。设置构力柱的做法在挖方区即无法铺设土工格栅的条件下,挡墙宜设置构力柱来达到挡墙的稳定。1、在挡墙走向方向每隔一定距离设置一根钢筋混凝土构力柱,构力柱之间的挡土块所承受的侧向土压力传给构力柱,构力柱再将力传给基础,基础再将力传给地基,从而将力进行转移来确保挡墙的稳定。挡土块后面的级配碎石的宽度加大,除了能起到更好的排水效果以外,能起到缓冲挡墙后面的土压力起到释放土压的作用。另外在挡墙较高时采取间接降低挡墙高度的方法来进行修复,即在构力柱上设置钢筋混凝土梁,梁承担梁上挡土块的重量,梁所承担的力转移给构力柱,同时在底层挡土块后浇筑高L的混凝土,L的大小根据挡墙的高度而定,通过这两种方式来间接降低挡墙的高度。即假设原先挡墙的高度为H,加固修复后混凝土梁以上挡土块的高度为h1,混凝土梁以下挡土块的高度即构力柱的高度为h2,h1+h2=H。采取间接降低挡墙高度后,挡土墙的间接高度为H0=h2-L。通过间接降低挡墙高度后,挡墙的受力更简单、更趋于安全。通过设置钢筋混凝土构力柱和钢筋混凝土梁的方式,来转移力的作用形式和间接降低挡墙高度,能够满足经济节约从而达到稳定的目的。三、地基承载力1、概叙(1)地基承载力的概念(2)如何满足地基设计的条件?承载力?变形?(3)确定承载力的三种方法 载荷试验 理论公式计算 经验方法(规范表格法)建筑物地基设计的基本要求:1)稳定要求:荷载小于承载力(抗力)p£pu/Fs=f2)变形要求:变形小于设计允许值S£[S](1)沉降量(2)沉降差(3)倾斜(4)局部倾斜载荷试验成果:SS荷载沉降曲线p2、地基破坏的形式(1)、竖直荷载下地基破坏的形式☆整体破坏密实砂土,坚硬粘土,浅埋☆局部剪切破坏土质较软☆冲剪破坏软粘土,深埋☆液化饱和松砂(2)、竖直和水平荷载下地基破坏形式★表面滑动水平力大★深层滑动竖直荷载大地基土可能的滑动方向地基土可能的滑动方向某建筑地基

整体破坏地基土的破坏是由于抗剪强度的不足引起的剪切破坏,试验研究成果表明,地基的剪切破坏随着土的性状而不同,一般可分为整体剪切、局部剪切和冲剪等三种破坏形式地面隆起地面隆起破坏面地面隆起地面隆起破坏线3、临塑荷载、临界荷载和极限荷载ppcrpupcr~pu临塑荷载连续滑动面和极限荷载塑性区发展和临界荷载pcrpu地基土开始出现剪切破坏s连续滑动4、地基极限承载力地基极限承载力:地基在发生剪切破坏时的荷载强度极限状态:1极限状态结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时这一特定状态称为结构对于该功能的极限状态2承载能力极限状态一般是结构的内力超过其承载能力3正常使用极限状态一般是以结构的变形、裂缝和振动参数超过设计允许的限值为依据根据承载能力极限状态确定地基的承载力一、地基承载力-理论公式法(一)极限平衡理论1.平衡方程:2.极限平衡条件3.假设与边界条件(二)普朗特-瑞斯纳承载力公式1.条形基础地基的滑裂面形状2.极限承载力pu二、其它半经验承载力公式(一)太沙基公式(二)汉森公式(三)其它承载力公式5、地基的容许承载力和地基承载力特征值容许承载力ff£pu/Fss£[s]极限承载力和容许承载力的区别极限承载力pu地基达到完全剪切破坏时的荷载容许承载力f同时满足强度和变形要求的荷载确定地基承载力特征值的方法:1.现场试验法:载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。要进行修正。2.规范公式计算法,不做宽度深度修正3.根据经验确定承载力特征值,做宽度深度修正地基与基础工程(天然地基上的浅基础设计)一、基础设计内容与一般步骤相关地质资料的收集选择基础类型确定基础埋置深度确定地基承载力设计基础尺寸按规范进行强度、变形、稳定性检算绘制基础设计图、施工图编写设计说明书工程概预算二、天然地基上浅基础的类型按建材分类砖基础:毛石基础:素混凝土基础:毛石混凝土基础:刚性基础灰土基础:三合土基础:钢筋混凝土基础从基底面积发展过程分A:单独基础:B:条形基础:C:联梁基础;D:交叉梁基础:E:片筏基础:F:箱形基础:单独基础——条形基础——交叉梁基础——筏式基础平板式梁板式A:单独刚性基础:

倒置的两边外伸的悬臂梁;在靠近柱边或断面高度突变处容易产生弯折破坏;基础具有一定的高度,使弯折点产生的拉应力不超过材料的抗拉强度刚性角:b/H≤tga(俗称大放脚)应用:刚性基础按刚性角设计的宽、高一般具有足够的刚度,不需要再做抗弯、抗剪检算。且材料易得,施工简单、运用广泛。a取决于建筑材料B≤b0+2Htga,对建材为标准砖的,墙厚一般为240mm、370mm、490mm等。高度大、体积大、用料多,自重大,一般适合于6层和6层以下(三合土不宜超过4层)的一般民用建筑物和轻型厂房。B:扩展式(柔性)独立基础1、一般为钢筋砼基础2、适用于柱载荷较大或有偏心作用、地基土层较软弱、地下水位较高、基础埋深又受到一定限制等情况。不受刚性角的限制。3、基础内部配置一定数量的钢筋,依靠钢筋承受拉应力,基础可以产生一定的弯曲而不破坏。4、初步厚度确定:H≈(L—a)mm为经验系数,一般取0.3~0.5独立基础扩展式基础断面的类型阶梯形锥台形杯口形壳体形每级台阶300~500,垫层厚度100,两边伸出100,垫层混凝土C15以上独立柱下基础1、有很多的构造形式,现浇台阶形、现浇锥形、预制杯口形。2、杯口形基础又可分为单肢形、双肢形、低杯口、高杯口几种。3、计算属于平面应变问题4、墙下条形基础和柱下条形基础,排柱条基可以调整不均匀沉降扩展基础的构造要求:1、锥形基础边缘高度一般不小于200mm,阶梯型基础的每阶高度一般为300mm~500mm。2、垫层厚度一般为100mm,两边各伸出100mm,混凝土强度等级一般取C10。3、底板受力筋的最小直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,当有垫层时钢筋保护层厚度不宜小于70mm4、基础混凝土强度等级不宜低于C15。柱下条形基础当地基较软弱,为减小柱基之间的不均匀沉降,或柱距较小而载荷较大,使各柱基底面靠近或重叠时,可在整栋柱下作一条钢筋混凝土底梁,将各单独基础连接成柱下条形基础。柱下条形基础的构造除应参考扩展基础的规定外,尚应符合下列要求:1、梁高应根据计算确定,一般可在柱距1/4~1/8范围内选择。2、底板厚度不宜小于200mm,当底板厚度小于或等于250mm时,以采用变厚度底板,其坡度小于或等于1:3。C:十字交叉梁条形基础:1、当单向条形基础的基底仍不能承受上部结构载荷的作用,可以把纵横柱基础均连在一起,成为十字交叉条形基础。可承受10层以下的民用住宅。2、地梁一般设在建筑物的纵向,可增加建筑物的纵向基础刚度。柱下条形基础常用于框架结构的基础。当基础压缩性很高且载荷较大时,为增加建筑物基础的整体性,可在纵横墙向均设置柱下条形基础而成为十字交叉条形基础。3、条形基础梁顶面和底面的纵向受力钢筋,应有2~4根通长配置,且其面积不得少于纵向钢筋总面积的1/3。4、柱下条形基础的混凝土强度等级一般采用C20。D:筏板基础:1、一般为等厚度的钢筋混凝土板,整个基础连成一块,适应于土层均匀软弱具有较硬表层的地基。2、分为平板式:等厚度的钢筋混凝土平板,厚度0.5~2.5m,分不埋式(四周加边梁)和潜埋式(一般做架空地板)梁板式:柱距较大时,纵横向柱间设置连接横梁,多层建筑每层增加50mm3、墙下筏板基础垫层厚度一般为100mm,筏板配筋除符合计算要求外,纵横方向支座应尚分别0.15%、0.10%有配筋率的钢筋连通。E:箱形基础1、由钢筋混凝土顶板、底板、纵横交叉梁的隔墙组成的空间结构。2、地基软弱、载荷很大、上部结构对变形有严格的限制。隔热、隔潮层。在箱基内设置非承重内墙可以利用空间又可以利用空气夹层解决“结露”或者“渗漏”现象3、施工技术复杂、基坑降水对相邻建筑物的影响、深基坑支护技术F:壳体基础1、可用于一般工业与民用房屋柱基和筒形构造物(烟囱、水塔、料仓、高炉等)基础。很适用于软弱地基及需要大尺寸的扩展基底的情况。2、可分为M型组合壳、正圆锥壳、内球外锥组合壳。3、节省建材、造价低。4、基坑开挖复杂、壳体施工技术高,计算理论未臻完善。但是施工时不必支模,土方挖运量较少。三、基础建筑材料的基础知识1、简单分类:天然石料矿物质材料:烧土制品无机胶凝材料混凝土及砂浆等。木材有机质材料:沥青合成高分子材料等金属材料:钢铁及各种有色金属材料2、材料的物理性质①比重②容重③孔隙率④吸水性和软化系数⑤抗渗性⑦材料的耐久性⑧材料的导热性3、材料的力学性质变形性质:塑性材料和脆性材料强度:分为抗压、抗拉、抗剪、抗弯对脆性材料:f抗压>f抗弯>f抗拉对塑性材料:f抗压≈f抗剪≈f抗拉根据材料强度的高低划分为若干个标号脆性材料一般按抗压强度划分建筑钢则按照抗拉强度划分4、常用的基础建筑材料①水泥、气硬性胶凝材料②混凝土、混凝土外加剂③结构钢材及焊接材料④建筑用天然石料、石沙、⑤木材、人造板材⑥砖和其他烧土制品、熔融制品砂浆简介:水泥砂浆:MU2.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15白灰、水泥混合砂浆:最高MU5砖砌体:普通砖砌成的砌体厚度:砌体构件必须遵循内外搭接、上下错缝的砌式规则,不得出现连续的垂直贯通缝。砖砌体的错缝搭接长度不小于60mm,砂浆灰缝厚度不小于10mm。砌筑类型:实心墙和空斗墙石料1、天然石材:2、卵石:卵石规格应基本一致,并应无脱层、蜂窝,外形应呈扁平状。呈圆球状、针状、薄片状及表面特别光滑者不得使用。3、毛石乱毛石系指形状不规则的石块;平毛石系指形状不规则,但有两个平面大致平行的石块。毛石砌体所用的毛石,包括乱毛石和平毛石,其外形应呈块状,中部厚度不宜小于15㎝(砌挡土墙的毛石,中部厚度不小于20㎝)。4、料石5、混凝土用石子

6、轻集料

7、建筑用砂水泥1、硅酸盐水泥:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。2、高铝水泥3、火山灰质水泥4、矾土水泥5、其它品种水泥:快硬硅酸盐水泥、白色及彩色硅酸盐水泥、膨胀水泥、I型低碱度硫铝酸盐水泥及快硬硫铝酸盐水泥混凝土:1、以水泥、砂及石子为主要原材料,按适当的比例拌制而成的混合物。经过一定时间的硬化以后形成的人造石材。2、水和水泥形成水泥浆是砼中的胶结成分。3、特点:随着配合比例的不同,砼可以具有不同的物理力学性质,以满足不同工程的不同要求。4、砼的可塑性、整体性、不透水性和抗冻性。5、砼拌合物的和易性:6、砼的抗压强度:200×200×200的试样,在20℃±3℃相对湿度95%环境中养护28天所得试样的抗压强度标号。7、强度标号对比:TJ10-74(kg/cm2)与GBJ10-89(kpa)对照75100150200300400500550600C5.5C8C13C18C28C38C48C53C58其中:A、B为经验系数,对不同的水泥取不同的值B灰是水泥标号C/W是灰水比即水灰比的倒数。一般取1:0.68、砼的抗拉强度:保证砼的整体性不产生裂缝,一般仅为R28的7%~10%,也可用下式求解:9、砼的耐久性:包括抗渗性和抗冻性。抗渗性:28龄期的标准试件在标准试验方法下所能承受的最大水压力(kg/cm2)。10、砼中的材料:水泥:砂:0.15~5.0mm石子>5.0mm配合比:G水泥:G砂:G石子=1:2.4:40混凝土的外加剂1、减水剂分为普通型、早强型、缓凝型、引气型2、早强剂常见氯盐、亚硝酸钠、硫代硫酸钠、无水硫酸钠、有机胺类及复合早强剂3、混凝土的防冻剂复合型、早强型灰土与三合土1、灰土:石灰:粘性土=3:7或者2:8(体积比)2、三合土:石灰:细砂:骨料(碎砖或碎石)=1:2:4或者1:3:63、石灰的熟化:4、施工步骤及适用条件5、强度特点6、“捏紧成团,落地开花”7、与二灰垫层的区别:石灰+粉煤灰四、基础埋置深度的确定1、基本原则①在保证安全可靠的前提下尽量浅埋,降低造价。②d至少0.5m以上,避免外界大气、雨水的影响。③d-H≥10cm,避免基础外露。2、影响基础埋置深度的主要因素①建筑物的用途类型、结构类型及载荷的大小和性质②地基土的工程地质和水文条件:③尽量在地下水位之上,水下时基坑排水、坑壁支撑、地下水对建材的侵蚀、对相邻建筑物的影响④承压水地层存在时,必须考虑承压水的作用,基坑开挖后预留足够的地层厚度避免基坑被冲起,还要注意基坑的渗流破坏可能性⑤水流、波浪对基础底部的冲刷破坏作用⑥必须核算软弱下卧层的稳定性五、地基处理基本知识地基处理:为提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法复合地基:部分土体被增强或被置换形成增强体,由增强体和周围地基土共同承担荷载的土基当地基为软土、液化土、膨胀土、湿陷性黄土、多年冻土等特殊性岩土时,应对地基妥善处理。1、换填垫层法:挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯压密实,形成垫层的地基处理方法。换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理2、预压法:对地基进行堆载或真空预压,使地基土固结的地基处理方法。预压法包括堆载预压法和真空预压法。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥等饱和粘性土地基抛石法遇到淤泥质的基础,抛石法最简单。抛片石后用砂填缝3、强夯法:反复将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实的地基处理方法。通过强夯使土体强制压缩、振密、排水固结和预压变形,从而使土颗粒趋于更加稳固的状态,以达到消除液化和地基加固的目的。同时夯击还可提高砂土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基4、强夯置换法:将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑,并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料,使其形成密实的墩体的地基处理方法。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程5、砂石桩/碎石桩:采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后,冉将碎石、砂或砂石挤压于已成的孔中,形成砂石所构成的密实桩体,并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩法也可用于处理可液化地基。6、振冲法:在振冲器水平振动和高压水的共同作用下,使松砂土层振密,或在软弱土层中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成桩柱,并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。振冲碎石桩法松散砂基的振冲加固可使土体的密实度大幅度提高.从而提高地基承载力,减少建筑物沉降量。振冲加固基础主要表现在三个方面:(1)挤密作用。在施工过程中,振冲器喷出的高压水,使松砂处于饱和状态。在震冲器强烈高频激振力作用下,松散饱和砂土将处于液化状态,导致土颗粒向低势能转移而重新排列成稳定状态,同时,在桩孔中强迫填人的粗骨料被进一步挤人土中,使土体密实度增加,孔隙率减小,构成密实碎石桩体与被挤密的砂基组成的复合地基,大幅度提高地基承载力。(2)排水减压作用。饱和松散砂土在循环往复荷载作用下,土体体积趋于收缩,土中超静孔隙水压力急剧上升,有效应力随之减小。当超静孔隙水压力等于有效应力时,土粒悬浮在水中,土体失去抗剪强度而液化。另外,振冲碎石桩在砂基中形成良好的排水通道,由于碎石桩体的渗透系数远大于砂性土,显著地提高了地基土的综合渗透能力,有效地阻止超静孔隙水压力上升,加快地基土的排水固结速度,防止地基液化。(3)砂基预震。实践表明,预震在提高砂土地基抗液化能力的极为有救的方法。砂土地基的振冲挤密所产生的预震效应,将大幅度提高地基土的抗液化能力。7、石灰桩:由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀,在孔内分层夯实形成竖向增强体,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。水泥土搅拌桩、深层搅拌桩、高压喷射注浆法石灰对地基进行处理,因为石灰具有一定的吸水性,既可以减少土中的含水量,又可以加强地基的强度,因此有较好的效果。8、灰土挤密桩法:利用横向挤压成孔设备成孔,使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。土挤密桩法:利用横向挤压成孔设备成孔,使桩间土得以挤密。用素土填入桩孔内分层夯实形成土桩,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理地基的深度为5~15m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时,宜选用土挤密桩法;当以提高地基土的承载力或增强其水稳定性为主要目的时,宜选用灰土挤密桩法。9、单液硅化法:采用硅酸钠溶液注入地基土层中,使土粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜,增强了土颗粒间的联结,赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性,并提高土的抗压和抗剪强度的地基处理方法。碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2.0m/d的湿陷性黄土等地基。附:自嵌式挡墙的几个相关的技术问题1、地基承载力是如何验算的?当挡墙较高时,若地基承载力达不到要求时所采取的措施是什么?答:自嵌式挡墙的混凝土基础宽度一般不超过1m,而厚度为30~40cm之间,而此基础承受的主要是挡土块的重量。由于此挡墙属于加筋挡墙,挡土块面板与加筋土形成复合体组成的拟重力式挡墙来抵挡被挡土的侧向水土压力,所以真正的挡墙地基承载力验算是按加筋土的宽度作为地基宽度来验算的,而不是所做的混凝土基础的宽度。若地基承载力达不到要求,则采取加大回填土的宽度或进行地基处理,地基处理通常采用换填法、碎石桩法等。2、加筋网所采用的材料以及加筋的原理是什么?答:加筋网采用土工格栅,土工格栅的材料有玻璃纤维、聚乙烯等。土工格栅抗拉强度较未拉伸前可提高5~10倍,而延伸率却只有未拉伸前的1%~15%,同时土工格栅中加入石墨等抗老化材料,具备了较好的耐酸、碱、腐蚀性能。土工格栅的加固原理:土工格栅分层铺设在路堤中,使土工格栅与土体共同承受内、外荷载作用。利用格网与土接触面的摩擦作用,使土中的垂直应力和水平应力经土工格网面层水平扩散,转化为土工格网与土界面的剪应力,从而降低土体受力,起到固结边坡作用,加筋补强和防止路堤塌陷、沉陷的作用。一般的加筋机理认为:加筋材料与土形成的复合土体只是相应的增加了粘聚力△C。实际上加筋不仅使土体增加了粘聚力△C,而且增加了土体的内摩擦角△Φ,使加筋土体增加了一个附加周围力,从而增加了加筋土体的强度。3、当加筋体受地形、地质条件限制时,采取的措施有哪些?答:当挡墙的开挖空间不够时,加筋体的横断面可灵活采用以下b)、c)形式,截面尺寸由计算确定。当挡墙用在挖方区即没有加筋空间时,若高度不超过4m时可采用挡块内插钢筋,挡块后浇筑无砂混凝土的方法。高度超过4m则需采用此方法的分层设置或设置构力柱的方法。对于坡度比较大的边坡,则在顶部需采取适当的加固措施,如设抗滑桩。4、对于回填土的要求有哪些?答:填料的选用大多被局限在粒状土范围内。其理由是粒状土具有较大的内摩擦角和良好的排水性,且与加筋材料间能有较大的摩擦阻力等优良的工程力学性质。而实际施工过程中大多采用粘性土进行回填,经试验研究表明:当土的含水量比最佳含水量大2%时,粘性土的内摩擦角可降低30%~60%,粘聚力可降低10%~50%,因此对于使用粘性填料的加筋土挡墙工程应采取有效的排水措施。在施工过程中要求压实度达到90%以上,回填土的内摩擦角达到30°左右。5、土工格栅的布置如何?答:从受力原理上分析,因侧向土压力从填土顶部开始沿深度线性增加,所以,土工合成材料层间间距从墙顶开始向下逐渐减少;挡墙顶部土工合成材料加筋层的长度必须增加以提供足够的锚固力(抗拉能力)。挡墙顶部一层或几层土工合成材料的局部加长不影响外部稳定性分析的加筋区边界。加筋间距并不是越小越好,过小时容易造成“超筋土”,不但增加费用开支,增加施工难度,而且实际的加筋效果并不比适度加筋效果明显;筋材只需一定的长度来抵抗土体的滑动破坏,在墙高一定的情况下,对于加筋长度存在某一极限值,即加筋长度超过一定值后会有加筋富裕,富裕加筋并不发挥作用,因此通过增加加筋的长度来改善墙面板的侧向变形并不总是可行的。实际设计时,加筋的间距≤45cm,即不超过三层挡土块施加一层土工格栅;而加筋的长度>0.6H(挡墙高度),通常取0.8H左右。六挡土墙结构及土力学1、挡土墙的分类施工方式(construction)混凝土或钢筋混凝土现场浇筑方式;钢板桩或混凝土桩、板现场打入方式;块石、料石或预制混凝土块标准节段的现场拼装方式;结构型式(structures)挡土墙的结构型式从材料、设计施工方法等方面有众多的挡墙结构型式:1.重力式(gravityretainingwall)和半重力式(semi-gravityretainingwall)2.悬臂式(cantileverretainingwall)和扶壁式(counterfortretainingwall)3.板桩式(sheet-pileretainingwall)和锚杆式(anchoredretainingwall)4.加筋式(reinforcedretainingwall)5.空箱式(retainingwall)2、土力学基础SoilMechanics土力学利用力学原理,研究土的应力变形、强度、稳定和渗透性及其随时间变化规律的科学。土的概念在土木工程领域(水利、交通、建筑等),土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土是土粒(固体相),水(液体相)和空气(气体相)三者所组成的;土的物理性质就是研究三相的质量与体积间的相互比例关系以及固、液两相相互作用表现出来的性质。土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。在土木工程中的地基承载力、挡土墙侧土压力、土坡稳定等问题都与土的抗剪强度直接有关。抗剪强度指标粘聚力c、内摩擦角φ。压实性土的击实是指用重复性的冲击动荷载将土压密土体压实的目的3、常规挡土墙的设计挡土墙设计包括:墙型的选择倾覆稳定性验算滑移稳定性验算地基承载力验算墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施等。重力式挡土墙为例重力式挡土墙重力式挡土墙一般由砖、石或混凝土材料建造,依靠墙身的自重来抵抗由于土压力引起的倾覆力矩。由于墙身较重,对地基承载力要求较高,一般在地基条件较好且墙的高度较小时采用。重力式挡土墙结构简单、施工方便、就地取材,在土建工程中被广泛采用。依墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。加筋挡土墙加筋土挡土墙是利用加筋土技术修筑的一种支挡结构物。加筋挡土墙由面板、填料和回填料内的加筋材料三部分组成。面板填土面板填土加筋材料加筋挡土墙的一般性优点加筋土最大的特点是可以做成很高的垂直填土,从而减少占地面积。面板、筋带可以在工厂中定型制造、加工,在现场用人工或机械分层安装,这种装配式的方法使施工简便、快速,可以节省劳力和缩短工期。加筋土是柔性结构物,能够适应地基较大的变形同时抗震能力强,因而可用于较软的地基上。造价低廉,据国内部分工程资料统计,加筋土挡墙的造价一般为普通挡墙的40%~60%。排水通畅,不用设置专门的排水管,可用于砌竖缝的方式解决徘水问题。缺点与不足面板体积较大,不适合人工作用;缺乏生态景观性,其加筋挡墙面层一般无法种植绿化植物;在河道、园林、城市建筑等工程中应用,其性价比不高;加筋材料的要求较高;七、加筋土挡墙的原理分析1、基本原理加筋土挡墙是由面板、筋带和填土组成的加筋土体以承受土侧压力的挡墙。加筋土挡墙的作用原理可以解释为:在加筋土结构中,由填土自重的外力产生的土压力作用于墙面板,通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传给拉筋,企图将拉筋从土中拉出。因此,只要拉筋材料具有足够的强度,并且与土产生足够的摩擦力,则加筋的土体就可以保持稳定。加筋与土之间的作用机理有两种观点:①摩擦加筋原理;②准黏聚力原理(莫尔-库伦原理)摩擦加筋原理摩擦加筋理论认为:在加筋土结构中,由填土自重和外力产生的土压力作用于墙面板,通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传递给拉筋,存在着将拉筋从土中拉出的可能。而拉筋又被填土压住,于是填土与拉筋之间的摩擦力阻止拉筋被拔出。因此,只要拉筋材料具有足够的强度,并与土产生足够的摩阻力,则加筋的土体就可保持稳定。准黏聚力原理准黏聚力原理认为:加筋土结构可以看作是各向异性的复合材料,通常采用的拉筋,其弹性模量远大于填土。在这种情况下,拉筋与填土的共同作用,包括填土的抗剪力、填土与拉筋的摩擦阻力及拉筋的抗拉力,使得带有拉筋的填土的强度明显提高。2、传统加筋挡墙与自嵌式挡墙的比较加筋机理与施工方法一致;构造特点不一致面板传统加筋土挡墙面板采用大型预制块体,施工时必须用机械吊装,不利于施工且施工成本比较高。传统加筋土面板的型式筋带传统的加筋土挡墙筋带采用单向钢带或钢塑带等,拉筋材料通过预埋在块体中的预埋件来连接块体,从而维持面板的稳定。自嵌式挡墙采用双向玻纤格栅或双向塑料格栅。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅四大类。双向土工格栅在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度,这种结构在土壤中能提供一个更为有效的力的承担和扩散的理想连锁系统。由于格栅与土体间的摩擦咬合力也较强,因此它是一种很好的加筋材料。(1)塑料土工格栅(聚乙烯土工格栅)塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材,按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成,而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。单向拉伸塑料土工格栅是由高分子聚合物加入一定的防紫外线、抗老化助剂后经挤出压成薄板再冲规格孔网,然后缓慢加热再纵向拉伸而成。这种过程中使高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构。此种结构具有相当高的拉伸强度和拉伸模量。给土壤提供了理想的力的承担和扩散的连锁系统。该产品拉伸强度大,适应各种土壤,是目前广为采用的加筋加固材料。单向塑料土工格栅用途:

单向拉伸塑料土工格栅是一种高强度土工合成材料。广泛应用于堤坝、隧道、码头、公路、铁路、水利、环保、建筑等领域。

其主要用途如下:1、增强路基,可有效地分配扩散载荷,提高路基的稳定性和承载力,延长使用寿命;

2、可承受更大的交变载荷;

3、防止路基材料流失造成的路基变形、开裂;

4、使挡土墙后的填土自承能力提高,减少挡土墙的土压力,节省费用,延长使用寿命,并降低维修费用;

5、结合喷锚混凝土施工方法进行边坡维护,不仅可节省投资,而且可以大大缩短工期;

6、在公路的路基和面层中加入土工格栅,可以减少沉降、减少车辙,推迟裂缝出现时间,可大大减少结构层厚度;

7、适用于各种土壤,无需异地取材,省工省时;

8、施工简单快捷,可大大降低施工成本。双向拉伸塑料土工格栅是由高分子聚合物加入一定的防紫外线和抗老化助剂后通过挤压、成板、冲孔过程,经缓慢加热后,再纵向、横向拉伸而成。该材料在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度,这种结构在土壤中能提供一个更为有效的力的承担和扩散的理想的连锁系统,适应于大面积永久性承载的地基补强。双向塑料土工格栅用途:

双向拉伸塑料土工格栅广泛应用于堤坝、隧道、公路、机场、停车场、码头、铁路、水利、环保等领域。

其主要用途如下:

1、增大路(地)基的承载力,延长路(地)基的使用寿命;

2、防止路(地)面塌陷或产生裂纹,保持地面美观整齐;

3、施工方便,省时、省力、缩短工期、减少维修费用;

4、防止涵洞产生裂纹;

5、增强边坡,防止水土流失;

6、减少垫层厚度,节约造价;

7、支撑边坡植草网垫的稳定绿化环境;

8、取代金属网,用于煤矿井下假顶网。(2)钢塑土工格栅钢塑土工格栅以高强钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带,且表面有粗糙压纹,则为高强加筋土工带。由此单带,经纵、横按一定间距编制或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成型,则为加筋土工格栅。钢塑土工格栅特点:

1、强度高、变形小:钢塑土工格栅可承载双向载荷,每延米纵横断裂荷载可达到100KN以上,断裂伸长率≤3%。

2、蠕变系数小。

3、耐腐蚀性强、使用寿命长:钢塑土工格栅以塑料材料为保护层,再辅以各种助剂使其具有抗老化、抗氧化性能,可耐酸、碱、盐等恶劣环境的腐蚀。因此,钢塑土工格栅可以满足各类永久性工程的使用需求,且性能优,尺寸稳定性好。

4、施工方便快捷、周期短、成本低;钢塑土工格栅铺设、搭接、定位容易、平整,避免了重叠交叉,可有效地缩短工程周期,节约工程造价。(3)玻璃纤维土工格栅玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质,采用一定的编织工艺制成的网状结构材料,为保护玻璃纤维、提高整体使用性能,经过特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份是:氧化硅、是无机材料,其理化性能极具稳定,并具有强度大、模量高,很高的耐磨性和优异的对寒性,无长期蠕变;热稳定性好;网状结构使集料嵌锁和限制;提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能,极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。

有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大(可达08~10),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的塑料平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。功能与作用机理

1、抗疲劳开裂:玻纤土工格栅在沥青面层中,能够将车轮压过路面而产生的压应力和拉应力分散,在两块受压力区域之间形成缓冲带,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玻纤土工格栅的低延伸率减少了路面的弯沉度,保证了路面不会发生过度变形。

2、耐高温车辙:在沥青面层中使用玻纤土工格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。沥青滚动中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料,增加了沥青面层的横向约束力,沥青面蹭中各部分彼此牵制,防止了沥青面层的推移从而起到抵抗车辙的作用。

3、抗低温缩裂:在低温条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力,当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹。玻纤土工格栅在沥青面层中的应用,提高了面层横向拉伸强度,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,在裂纹发生处的应力集中,经玻纤土工格栅的传递而消失,裂纹不会发展成裂缝。

4、延缓减少反射裂缝:在沥青层中加铺玻纤土工格栅夹层,抑制由交通荷载引起的剪切或拉伸应力,释放应变,作为沥青混凝土拉伸增强材料,达到延缓减少反射裂缝的目的。

5、处理软土基:在软土基中采用玻纤土工格栅进行加筋处理,它的网状结构有利于软土基的排水,在路堤填土荷载下,软土中的水份渗出,促使软土固结,土基承载力提高。软土基与玻纤土工格栅共同作用形成嵌锁体系,受到车载时,玻纤土工格栅收拉,路中心轴处竖向应力减少,两侧竖向应力加大,从而使基底的竖向应力趋于均匀。(4)聚酯纤维经编土工格栅聚酯纤维经编土工格栅选取用高强聚酯纤维为原料。采用经编定向结构,织物中的经纬向纱线相互间无弯曲状态,交叉点用高强纤维长丝捆绑结合起来,形成牢固的结合点,充分发挥其力学性能,高强聚酯纤维经编土工格栅具有抗拉强度高,延伸力小,抗撕力强度大,纵横强度差异小,耐紫外线老化、耐磨损、耐腐蚀、质轻、与土或碎石嵌锁力强,对增强土体抗剪及补强提高土体的整体性与荷载力,具有显著作用。(5)涤纶纤维土工格栅绦纶纤维土工格栅的强度极高,有“纤维软钢筋”之称。是用高强绦纶长丝编织而成的新型土工格栅。用途:

1、铁道道路保护:由于火车震动及风吹雨淋,造成路基材料流失,用土工格栅包裹住路基,防止路基材料流失,提高路基的稳定性。

2、铁道挡墙:土工格栅用于铁道边上的挡墙加强,例如火车站内月台和货台,可延长使用寿命,减少维修费用。

3、加筋挡土墙:在公路旁边和垂直挡墙中加上土工格栅,可提高挡墙的承载能力。

4、桥台加固:公路桥台地基一般很容易向下沉降,出现跳车现象:在桥台地基下加铺土工格栅,可提高承载力,稳固桥台。3、自嵌式挡墙的计算分析重力式挡墙需要验算抗滑、抗倾覆、地基承载力、整体滑动(圆弧滑动法)和挡墙的抗剪切(在1/2H和2/3H处分别进行验算)。自嵌式挡墙属于加筋土挡墙,需验算外部稳定、内部稳定和局部稳定三方面。八、自嵌式挡墙在公路和水利领域的应用自嵌挡土墙系统与其它挡土墙系统相比优越性①自嵌挡土墙结构是相对柔性结构。它对挡土墙基础要求不高,能承受一定的位移与沉降而不产生明显的应力集中,因此特别适应在松软基础上应用。②混凝土自嵌块采用干码成墙,允许水透过挡土墙,而这一透水作用有效降低了挡土结构后水压力作用。基于此特性,在河、渠护岸中应用时可以促进挡墙外河水与挡墙内地下水交换,提高了河道渠道的自净能力,也有利于各种水生物生长,是保持生态环境的良好挡土墙结构。③自嵌块挡土结构可以在现场设计挡土墙位置、层位、高度与施工方法。而无浆砌的施工方法可以大大提高施工速度,缩短建设工期。④砼自嵌块在工厂生产时可以按设计要求添加各种颜色或不同的外观形状。建成的挡土墙完全不同于其它类型挡土墙灰暗、单调的外观,可用于城市、公园景观建设中。⑤砼砌块式挡土墙是最经济的挡土结构之一。一般比现浇砼挡土墙造价低15—20%,比浆砌石挡土墙造价低5—15%。1、在公路领域中的应用自嵌式挡墙是一种较为新型的支挡结构,与传统的重力式挡墙相比,具有容许沉降量大、施工快、造价低、节省占地面积、减少土方量等特点,这也是公路、铁路建设中广泛采用它的重要原因。在设计这种支挡结构时,拉筋的材料、伸缩模量、最大伸长量、填筑体的级配、含水量、压实度、整个填筑体的允许沉降量等都是设计的重要内容。1.1自嵌式挡墙应用在公路上的结构特点动载的影响远比静载复杂。如果动载的频率达到了土体自身的固有频率时,会发生谐振现象,这会使加筋结构的力学性能大大的降低。1.2自嵌式挡墙应用在公路上存在问题公路建设,由于地形、地貌和地质环境复杂,为保证达到设计的技术标准,深挖高填比比皆是.采用传统的设计施工方法,大开挖、大回填不可避免.虽设计施工简单,却存在明显的缺陷:①施工期中及工程建成后对公路沿线造成不同程度的生态和环境破坏;②占用大量的宝贵的土地资源;③工程量大、工期长;④工程造价高。但是遇到拉筋老化,公路运行后填筑体(路堤)进一步密实固结,路基浸水等各种意外情况时,这种支挡结构的安全性可能会出现问题。因此研究加筋土挡墙后期稳定性和变形特征也具有重要的意义。自嵌式挡墙在荷载作用及时间效应下,该柔性挡墙容易发生鼓胀、倾斜、开裂等失稳变形,需对此自嵌式挡墙失稳原因进行讨论,并提出解决方案。1.3自嵌式挡墙应用在公路上的解决方案个别自嵌式挡墙应用在公路领域时在建成初期或运行一段时间后发生了较大的变形甚至失稳。自嵌式挡土墙失稳的原因主要有以下三个方面:(1)回填土的力学参数回填土填料的选用大多被局限在粒状土范围内。其理由是粒状土具有较大的内摩擦角和良好的排水性,且与加筋材料间有较大的摩擦阻力等优良的工程力学性质。而实际施工过程中大多采用粘性土进行回填,粘性土的力学性质较差,当粘性土的含水量较大时,土颗粒本身薄膜水增厚,颗粒间的孔隙增大,剪切界面形成润滑,因此摩擦力减小。经试验研究表明:当土的含水量比最佳含水量大2%时,粘性土的内摩擦角可降低30%~60%,粘聚力可降低10%~50%,因此对于填料在使用前应取样进行试验,达到要求后方可使用。加筋土力学性能的改善和稳定性的提高也与填料的压实度紧密相关。压实度越大,则回填土与加筋网片的摩擦强度越大。当达不到要求的压实度时,土体处于松散状态,大小颗粒相互间挤得不紧密,导致剪切过程中的土颗粒间以及土颗粒与加筋材料间的摩擦阻力减少。(2)筋带的布置不合理自嵌式挡土墙土工格栅的铺设主要涉及到两个参数:土工格栅的长度和竖向间距。土工格栅铺设的原理就是使土工格栅与土体共同承受内、外荷载作用。利用格网与土接触面的摩擦作用,使土中的垂直应力和水平应力经土工格网面层水平扩散,转化为土工格网与土界面的剪应力,从而降低土体受力,起到加筋补强固结边坡作用。对加筋长度而言,筋材只需要一定的长度来抵抗土体的滑动破坏,在墙高一定的情况下,对于加筋长度存在某一极限值,即加筋长度超过一定值后会有加筋富裕,富裕加筋并不发挥作用,因此通过增加筋材的长度来改善墙面板的侧向变形并不总是可行的。通过对某一5m高自嵌式挡墙的数值模拟研究,得出不同加筋长度自嵌式挡墙所产生的侧向位移,如图不同加筋长度墙面板侧向位移图上图表明当加筋长度不同时挡墙所产生的侧向位移相差较大,但当加筋长度L>4m时侧向位移相差不大。因此设计过程中加筋的长度须>0.6H(挡墙高度),通常取0.8H左右即能满足要求。同时挡墙面板的变形规律与杨锡武利用离心模型试验研究得出在挡墙中下部H/3~H/2范围内加密布筋是最经济合理的布筋方案一致。对于自嵌式挡墙的加筋竖向间距来说,当加筋竖向间距较小时,加筋体会形成一个整体,需着重考虑加筋挡墙的整体稳定性;间距较大时,加筋区未能形成一个整体强度,需考虑加筋挡墙的内部稳定性。加筋间距不是越小越好,过小时容易造成“超筋土”,不但增加费用开支,增大施工难度,而且实际的加筋效果并不比适度加筋效果明显,于是提出了加筋间距的优化设计。从筋材的拉力计算公式特点出发,可以求出不同高度处的加筋最大间距,从而形成最大布筋间距包络线(见下图)。根据最大布筋间距包络线示意图,可判断某一高度hi处的加筋最大垂直间距不能超过布筋包络线的范围(包络线右边的范围)。最大布筋间距包络图同样对上例5m高自嵌式挡墙进行模拟研究,在加筋长度相同的条件下得出不同加筋间距自嵌式挡墙所产生的水平位移。下图表明不同加筋间距时挡墙所产生的侧向位移变形图,当加筋的间距s=0.3m(两层挡土块的高度)和s=0.45m(三层挡土块的高度)时,挡墙的侧向变形位移差值不大,但当s=0.45m和s=0.6m时挡墙的侧向位移差值较大,这是因为土压力作用在自嵌式挡墙面板上后,由于加筋间距较大,加筋未能提供足够的拉力来阻挡墙面板的位移,因此墙面板的位移较大。通常情况下,加筋间距取s=0.45时即能满足安全节省的目的。不同加筋间距墙面板侧向位移图(3)雨水的影响土在雨水长时间浸泡下,其工程力学性质会急剧劣化,水的入渗会降低土体的力学强度和抗剪强度,同时雨水浸入到土中后,削弱了土工格栅的受力特征,变摩擦力为滑动力,这些对挡墙的正常使用都是极为有害的。根据自嵌式挡墙失稳原因提出以下解决方案:(1)回填土。对用于填筑的粘性土样,应进行室内标准击实试验,确定出最大干密度和相应的最佳含水量。工程施工时,填料按每层筋带分层碾压,严格控制粘性土料的含水量,碾压后的加筋体相对密实度不低于90(重锤击实标准)。当压实度较难达到所需的要求时,则对回填土进行土质改良,宜掺入适量的生石灰、砂砾或碎石等。(2)筋带的布置。根据土力学计算理论,车辆动荷载引起的侧压力沿墙高的分布应是倒梯形的;而主动土压力沿墙高则呈三角形分布,因此面板墙受力最大部位为墙高1/2~2/3之间。面板墙受力分布图设计的土工格栅强度和布设规律需体现以上的原则,加筋的长度须>0.6H(挡墙高度),通常取0.8H左右即能满足要求,但顶层土工格栅的长度需加长,顶层格栅长度的加长不影响内部稳定性边界的计算。通常情况下,加筋间距取s=0.45时即能满足安全节省的目的,但在墙高1/2~2/3之间需加密布筋。另外压实时筋带需拉紧,将被动力转变为主动力。(3)雨水。在回填过程中,遇到雨天应在回填土上铺盖防水布等措施,避免下雨对回填土含水量造成影响;施工到顶层时应设置防渗层,如渗透性低的粘性土层或采用二八灰土封闭层组成,顶面做成大于2%的流水坡,减少雨水渗入到回填土中。另外在做单层挡墙时,若挡墙的高度较高,可以考虑在回填土中设置三道防渗层,该三层均采用纯粘土,多次碾压或夯实,夯实系数为0.95,夯实后的厚度不小于300mm,分别在挡墙位置的上、中、下部各设置一道。2、在水利领域的应用2.1自嵌式挡墙应用在公路上的结构特点自嵌块采用干垒成墙,允许水持续透过挡土墙,而这一透水作用有效降低了挡土结构后水压力作用。也是由于这个特性,在河、渠护岸中应用,可以促进挡墙外河水与挡墙内地下水交换,提高了河道渠道的自净能力,也有利于各种水生物生长,是保持生态环境的良好挡土墙结构。在河道或水下应用时,自嵌式植生挡墙可增强其生态效果,植生挡墙所特有的特点:(1)内孔造型为水生植物提供了良好的生长空间,为净化水质创造了条件;(2)块体鱼巢设计提高了水生动物成活率,加强了水体的生态平衡;(3)块体本身、植物体系、鱼虾生态共同组建的景观效果将更加明显。植生挡墙的独特造型2.2自嵌式挡墙应用在水利上的存在问题自嵌式挡墙应用在水利领域上,主要存在以下两个问题:(1)水位聚变对挡墙产生的影响。(2)挡墙抗水流冲刷的能力。2.3自嵌式挡墙应用在水利上的解决方案(1)水位聚变对挡墙产生的影响(2)自嵌式挡墙的抗冲击性能自嵌式挡墙应用在水流流速较大河道领域时,由于水流急速而且夹杂着石块,会对挡墙产生一定的冲击力。因此自嵌挡墙的面板需满足高强、耐磨和抗冲击的性能。经比较可知:(1)自嵌块后放级配碎石的抗冲击能力比放在钢板上要大得多,因为自嵌块在冲击力的作用下级配碎石对自嵌块起到缓冲作用,能释放部分荷载,所以抗冲击能力强。(2)同样在自嵌块后放碎石的情况下,自嵌块里放锚固棒的抗冲击能力比不放锚固棒的抗冲击能力强,因为锚固棒的抗剪强度较高(3)在自嵌块自动化生产过程中可以加入柔性纤维,纤维混凝土吸收动能的能力较好,能够明显改善混凝土的抗冲击性能,有利于提高混凝土结构的耐久性能。同时也可以加入废旧轮胎来提高自嵌块的高强、耐磨指标。九、某工程实例挡墙倒塌分析1、设计分析自嵌式挡墙设计分为外部稳定分析、内部稳定分析和局部稳定分析由于自嵌式挡土墙是一种柔性结构,面板采用块与块干垒组成,因此增加局部稳定分析。分析(略)设计分析总结:设计是严格按照各个相关规范的基础上设计的,经分析计算设计满足工程要求,设计合理。设计参考规范有:《公路加筋土工程设计规范JTJ015-91》、《公路加筋土工程施工技术规范》、《建筑地基基础设计规范》、《公路路基设计规范》、《建筑边坡工程技术规范(GB50300-2002)》、《建筑工程质量检验评定标准(GBJ301-88)》、《土工试验方法标准(GB/T50123-1999)》等。附:完善的地方设多级台阶宜在底层挡土墙破裂面之外土工布所包裹的土体会产生一个滑动面,因此,土工布的长度可以适当加长,形成包裹体结构,有助于填土稳定。挡墙不利位置通常在中间部位(1/2~2/3H),因此,中间部位挡墙的土工格栅沿挡墙高度应适当加密。2、施工分析经现场勘察分析,该挡墙倒塌原因可概括为以下几点:2.1、压实度加筋土力学性能的改善和稳定性的提高与填料的压实紧密相关。对用于填筑的粘性土样,应进行室内标准击实试验,确定出最大干密度和相应的最佳含水量。工程施工时,填料按每层筋带分层碾压,严格控制粘性土料的含水量,使含水量控制在最佳含水量±2之内。碾压后的加筋体相对密实度不低于90(重锤击实标准)。砂性土砂性土粘性土当土的含水量比最佳含水量大2%时,粘性土的内摩擦角可降低30%~60%,粘聚力可降低10%~50%。因此,对于粘性填料的加筋土挡墙工程应采取有效的防水措施。填土的压实度:土的压实度等于土的控制干密度与最大干密度的比值。干密度是指土在正常情况下的密度;最大干密度是指土在最大压实度下的密度土的内摩擦角和粘聚力都是土的抗剪强度指标,内摩擦角包含两部分:土颗粒的表面摩擦力,颗粒间的嵌入和联锁作用产生的咬合力;粘聚力由三部分组成:原始粘聚力、固化粘聚力、毛细粘聚力。(1)回填土的含水率比较大,这种粘性土不宜于达到所需的压实度。当含水量较大时,土颗粒本身薄膜水增厚,颗粒间的孔隙增大,剪切界面形成润滑,因此摩擦力减小;随着填土的含水量减少,土颗粒相互连接性增强,界面摩擦力也随之增大。粘性土地面经车碾压后发生的地表沉陷填料的使用大多被局限在粒状土范围内,其理由是粒状土具有较大的内摩擦角和良好的排水性,且与加筋材料间能有较大的摩擦阻力等优良的工程力学性质。(2)回填土分层碾压厚度太大,分层厚度不应超过30cm。碾压厚度太大造成的压实效果不明显(3)靠近墙后1m范围内未用打夯机压实,下雨后雨水较易浸入土内,从而挡墙受到较大的水压力;另外水土混合后回填土成稀泥状,抗剪强度变低。(4)粘性土与加筋材料的摩擦强度降低。压实度越大,则回填土与加筋网片的摩擦强度越大。当达不到要求的压实度时,土体处于松散状态,大小颗粒相互间挤得不紧密,导致剪切过程中的土颗粒间以及土颗粒与加筋材料间的摩擦阻力减少。2.2、雨水(1)墙后填土未达到与混凝土压顶齐平,由于雨水较大,雨水未通过挡墙上部排走,全部渗入到填土及挡墙中,产生很大的水压力,使挡墙所受荷载加大。(2)在顶层未设置防渗层,如渗透性低的粘性土层,减少雨水渗入到回填土中。对于高挡墙,回填过程中应作三道防渗层,该三层采用纯粘土,多次碾压或夯实,夯实系数0.95,夯实后的厚度不小于300mm。(3)雨水浸入到土中后,削弱了土工格栅的受力特征,变摩擦力为滑动力。(4)加筋土后被挡土区内水部分直接排到回填土内,加大了回填土的含水量,使得挡墙受到额外的附加荷载。2.3、土工格栅和土工布(1)土工格栅的层数和长度是否与图纸一致。(2)施工过程中有大型机械在土工格栅上碾压,失去了土工格栅的拉结能力。填料摊铺碾压作业中施工工序不合理,筋带受压将面板向内拉造成面板内倾或填料受压向外挤胀将面板推出。(3)土工格栅和土工布是否能达到图纸所要求的参数。土工布能否达到相关规范所要求的参数,土工布所具备的条件:1.保土性:防止被保护土料流失,引起渗透变形;2.透水性:保证渗透水通畅排除;3.防堵性:保证不被细土粒淤堵失效。土工布在使用时应出具产品质量合格证,同时需测试:物理性指标:单位面积质量、厚度、等效孔径等。力学性能指标:拉伸强度、撕裂强度、握持强度、顶破强度、胀破强度、材料与土相互作用的摩擦强度等。水力学指标:垂直渗透系数、平面渗透系数、梯度比等。耐久性:抗老化性、抗化学腐蚀性。反滤土工布的反滤作用是指液体通过的同时,保持受渗透压力作用的土粒不流失。(4)部分挡墙段未设置墙后级配碎石排水层以及级配碎石排水层厚度未达到图纸所要求的300mm宽。2.4、面板块体安装时应正确挂线定位,防止误差过大,使得墙体自然形成一个12°的倾角。由于挡土块的尺寸一致,若同一层挡土块未在水平线上,则橡胶棒不能准确地孔对孔;挡土块的后缘卡位不良;土工格栅与挡土块的连接强度减少等不良后果。另外,挡墙本身未设与基础一致的竖向贯通沉降缝。3、总结挡墙施工注意问题:(1)回填土在填筑前应根据条件进行室内压实试验和现场碾压试验,以取得反映工程实际的压实参数。对于很难达到要求的土质,应进行土质改良,如加入生石灰或水泥等。(2)回填土应分层碾压,碾压前厚度不超过30cm。(3)在填料选择上应适当注意级配,粘性粗粒土块最大粒径不得超过分层厚度的2/3,相应粒径的含量不超过15%,土块太大,当水浸入后会形成不均匀沉降。(4)挡墙后1m范围内要用打夯机连续压实以达到所要求的压实度。(5)在回填过程中,遇到雨天应在回填土上铺盖防水布等措施,避免下雨对回填土含水量造成影响;施工到顶层时应设置防渗层,如渗透性低的粘性土层或采用二八灰土封闭层组成,顶面做成大于2%的流水坡,减少雨水渗入到回填土中。(6)在回填过程中,大型的施工设备或车辆不得在土工格栅上直接进行操作,施工时采用倒退法填土。(7)靠近土工布包裹的土体,不宜选用较大的土粒或石头,以免影响水的排出或将土工布顶破;去除粒径大于10cm以上的卵石及带有尖锐棱角的硬杂物,防止伤及拉筋网。(8)土工格栅在铺设过程中应拉紧平铺,在挡墙发生向外位移之前已施加一定的预拉力,而不是在挡墙发生向外位移之后才开始发挥其拉结作用。(9)级配碎石层一定要沿着挡墙的高度通常布置且达到设计的宽度。(10)150g/m2的土工布是最轻的土工布,其透水能力最强。土工布本身就具备保土性、透水性和防堵性,要保证土工布质量;另外若回填土压实度能达到设计要求,则雨水的渗透能力很低。(11)块体安装时要正确挂线定位,使得块体安装齐平,防止产生过大误差。挡墙本身要设与基础一致的竖向贯通沉降缝。下一步补救措施:(1)对垮塌位置的挡墙重新施工,对变形超过要求的位置挡墙进行修补。(2)新施工垮塌位置挡墙应设置如下挡水措施:(3)对变形较大的已施工挡墙应增加土钉(用钢筋作土钉)加固,因变形使挡墙无法使用处应拆除重新施工。(4)地基承载力达不到150KPa处地基应挖空换填C10混凝土或其它地基加固措施。(5)现场施工和技术负责人,要严格检测各项材料的进场以及施工前的记录,施工时的材料检验和压实试验,并在施工过程中通过布点及时监测挡墙的水平与垂直位移。(6)挡墙本身设与基础一致的竖向贯通沉降缝。交流学习明QQ:19192041搀扶扶持教学工作总结[搀扶扶持教学工作总结]本文章由ahref="hao123/a合作伙伴hao123网址导行群发转栽而成

时间荏苒,欢快而充实的工作时间总是短暂的,转眼到了这一学期的尾声,搀扶扶持教学工作总结。回顾这一学期,我和我的学生们不仅在一次次的交往与碰撞中建立起了*而浓厚的师生情,而且在互相信任的条件下较圆满地完成了本学期的教学任务。为在以后的教学工作中做到查漏补缺,更加快速地进步课堂效率,特把本学期的工作总结如下:

一、加强思想政治学习,切实做到热爱学生,引领学生。

"思想是行动的先导",为了让自己对学生的爱一如既往,对教育的执着一如既往,我继续把思想政治学习当做一项首要而且重要的工作来做。为让自己的教育思想跟得上时代的潮流和学生的现状、我养成了读书、看报、看新闻的习惯。本学期,我认真研读了《种籽教育手记》、《乖孩子的伤最重》、《教师心理学》、《给老师的一百条建议》等书籍,从前人的经验中寻求聪明,及时发现自己在教育孩子中出现的题目并适时做出调整。在不断学习中,我越来越有了这样的感受:要让孩子健康欢快地长大,教师不光要有一颗爱孩子的心,还要把握一定的教育技巧,并且做到用自己的言行为学生做好示范,引领学生长大。

二、不断充电,用丰富的学识武装自己的头脑

教师的课堂要想赢得同学们的认可,自己的学识要渊博,这是不争的事实。随着科技的迅猛发展,学科间的联系越来越紧密,我越来越感觉自己只凭上学时的那点儿储备来教现在的学生,已经不能做到得心应、手游刃有余。为此,每一学期我都自主投票平台的加强自己的业务学习。本学期,为扩展自己的知识面,我认真研读了《红楼梦》、《三国演义》等名著;为丰厚自己的诗文素养,我新积累古诗文50余首;为进步自己的课堂教学水平,我努力研读各种教学设计,探索总结适合自己的教学模式;…

三、采取多种教学形式,带动学生语文素养的提升。

"爱好是最好的老师"!要想让学生语文素养有大幅度的提升,老师必须做到充分调动学生的探知欲看才行!本学期在前面教学经验的基础上,我继续采用多种教学形式,让孩子天天都在新奇与新知中享受语文教学。所采取的教学形式主要如下:

首先,采取小组合作,充分调动学生的学习积极性

为充分调动学生的学习积极性,本学期,我采用了小组合作的形式,工作总结《搀扶扶持教学工作总结》。为在评价过程中做到公正、公平,让评价具有可持续性和可操纵性。在开学之初,我便针对学生的学习成绩、听课习惯、发言情况、作业完成等方面对学生按档分成了5类,从这5各组中选出了一个组长,为不给学生贴上自己的好朝后就是学习不好的标签,我选的组长不一定就是在组内学习最好的。组长选好后,让组长和组员在双向选择的基础上组淘宝网购物建自己的小组(小组成员内必须包括1-5号五位同学)。为激发学生的积极性,便于老师老师操纵,我在9个小组的基础上,又把他们编成了三个大组。让小组及大组的互相制约作用切实地让学生形成在小组内合作,在大组、班内竞争,在大组内合作,在大组间竞争的氛围。在小组内小组长的义务与权力是并重的。每位小组长在组内享有非常大的权力,比如说小组职员任务的分工,小组成员内座位的安排、小组内职员矛盾的处理等。在评价过程中,我采用积分的办法,学生每被批评或表扬都以0.2分计算。评价结果一周一总结,对每周学生的积分进行汇总,取前三名做为本周的优秀

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