加筋土挡土墙施工设计

1.加筋土挡土墙的结构与基本原理2.加筋土挡土墙内部稳定性分析方法3.加筋土挡土墙外部稳定性分析方法4.加筋材料与加筋土挡土墙的构造设计方法

3.4.1概述

加筋土是在土中加入加筋材料（或称筋带）的一种复合土。在土中加入加筋材料可以提高土体的抗剪强度，增加土体工程的稳定性。1965年法国普拉聂尔斯（Prageres）首次成功地修建了一座公路加筋挡墙。我国于1979年首次在云南建成加筋土挡墙试验工程。最长加筋土挡墙工程：5.5km，重庆市区长江滨江公路驳岸墙最高高速公路加筋土挡墙：43.75m，云南楚大高速公路1号墙最高城市道路加筋土挡墙：60m，重庆巫山县集仙路挡墙3.4.1概述一、结构与挡土原理挡土原理内部稳定：墙面所承受的水平土压力依靠填料与拉筋的摩擦力平衡缺乏石料地区及大型填方工程；用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。外部稳定：复合结构形成的土墙抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力适用条件3.4.1概述二、加筋土挡土墙类型及其特点类型1、单面式加筋土挡土墙双面式加筋土挡土墙

2、有台阶式加筋土挡土墙无台阶式加筋土挡土墙

3、有面板加筋土挡土墙无面板加筋土挡土墙3.4.1概述特点1、可装配式施工，施工简便、快速、节省劳力和缩短工期；2、具有一定柔性，能够适应地基轻微变形，且抗振性强；3、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承载力要求较低；4、节约占地、造型美观；5、造价低。3.4.1概述三、加筋土加固机理基本原理：在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料，土与拉筋材料产生摩擦，使加筋土犹如具有某种程度的粘聚性，从而改良了土的力学特性。解释和分析加筋土强度的两种观点摩擦加筋原理：加筋土视为组合材料，认为加筋土是复合体结构（或称锚定式结构）莫尔－库仑理论：加筋土视为均质各向异性材料，认为加筋土是复合材料结构3.4.1概述摩擦加筋原理填土自重和外力产生的土压力作用于墙面板，通过墙面板的拉筋连接件将此土压力传递给拉筋，而拉筋又被土压住，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。3.4.1概述莫尔－库仑理论（准粘聚力理论）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，拉筋与填土共同作用，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，使得加筋土的强度明显提高。3.4.1概述3.4.1概述加筋效果3.4.1概述相当于增加了侧限压力加固机理

加筋限制了土体的侧向变形，增加了土体的强度3.4.1概述拉筋断裂造成挡土墙破坏拉筋强度不足拉筋与面板连接能力不足超载拉筋腐蚀拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏因外部不稳定造成挡土墙破坏地基承载力低沿基底抗滑稳定性不足抗倾覆能力不够内部稳定性计算外部稳定性分析三、加筋土挡土墙的破坏形式3.4.1概述内部破坏形式3.4.1概述3.4.1概述外部破坏形式3.4.1概述内部稳定性分析包括3.4.2内部稳定性分析常用计算方法加筋土看成由土与筋材两种不同性质的材料组成，设计时把筋、土分开计算。加筋土看成宏观各向异性复合材料，建立一个刚塑性加筋土复合材料模型。学习主要内容拉筋拉力计算拉筋强度验算拉筋长度计算拉筋间距的确定破裂面的形状和位置土压力计算拉筋拉力计算拉筋强度验算拉筋长度计算破裂面皮的形状厘及位置筋土分开阻的计算方治法中，加狐筋土挡土拼墙面板后暂填料中的齿破裂面的符形状和位痛置是确定谁拉筋尺寸置的重要依问据。3.4.盏2内部稳定检性分析筋条纵向赞拉应力分算布特征拉筋拉款力的最普大值在傲墙的内透部，T面/Tmax〈0.7周5。加筋土体仰中，最大转拉力线通劝过墙面角补，在挡土肾墙上部，离最大拉力蜓线与墙面练的距离不断大于0.3H。加筋土浓体中，兵最大拉梨力线就长是可能连的破裂确面。最大拉力摄线的位置德随加筋土床工程的几钉何形状、鱼荷载情况崭、基础形茅式、土与员拉筋间的尚摩擦力等训因素而变煮化。3.4.朗2内部稳嫂定性分旧析一、土压兆力计算基本假条定1、墙面职板承受填侦料产生的至主动土压催力，每块遮面板承受谈其相应范福围内的土僵压力，将值由墙面板智上拉筋有删效摩阻力东－抗拔力很来平衡。2、按迁折线滑敌面假定惨，挡土垫墙内部纺加筋体萌分为滑矿动区和零稳定区普，两区三分界面帝为土体膜破裂面续。作用劳于面板复上的土辛压力由煎稳定区练的拉筋纹与填料莲之间的冬摩阻力蕉平衡。无效长牵度有效长度3、拉筐筋与填往料之间质的摩擦昂系数在酿拉筋的暴全长范组围相同郊。4、压泰在拉筋耽有效长答度上的唱填料自叠重及荷木载对拉丸筋产生混有效摩主阻力，订且拉筋四上受到丢的竖直强荷载沿宾拉筋长衰度均匀诊分布。3.4牌.2内部稳定击性分析土压力温计算1、作捷用在墙轧面板上鹊的水平眼土压应锣力（1）谷墙后加刻筋土填饭料产生滑的水平卫土压应枯力静止土压力系数主动土压力系数3.4热.2内部稳税定性分笼析（2）墙顶已面荷载魂产生的让水平土拿压应力①方法所一：按撒应力扩果散角法障计算交点D不在破裂区，荷载产生的土压力不对墙面板产生影响。一般取敬30°3.4工.2内部稳哄定性分权析②方法天二：按倚弹性理剥论的条共形荷载今下土中课压力公予式计算荷载在挡谎土墙上产欣生的侧向捧土压力荷载在证土体内裁产生的远竖向土热压力3.4.宜2内部稳列定性分额析2、作纺用于拉条筋位置阀的竖向运土压应凭力等于白填料自票重应力吗和墙顶棕面荷载箩产生的练竖向土舟压应力城之和。（1）墙当后填料产解生的竖向啦土压应力（2）墙就顶面荷载轰产生的竖刊向土压应夏力或：3.4.们2内部稳有定性分帆析二、拉萍筋设计1、拉泳筋拉力粘计算第i层单根拉蒜筋的拉力Ti按下式计跃算：3.4.惯2内部稳定极性分析——第i层单根暗拉筋对夏应的墙惩面板重蛮心处水何平土压良力强度(kP机a)；3.4.都2内部稳定屠性分析2、拉吼筋截面虽面积计菠算与抗要拉强度敬验算（1）抗拉括强度验猫算2、拉筋伪截面面积光计算与抗偿拉强度验杰算（1）抗拉强竟度验算水平拉力罩设计值3.4.鸡2内部稳伟定性分烤析2、拉筋愈截面面积朽计算与抗圣拉强度验抵算（1）抗拉守强度验虚算水平拉坡力设计机值筋带材请料抗拉叔性能的拘分项系魂数，取1.25筋带有扑效净截训面积3.4.硬2内部稳急定性分锤析（2）筋带有辜效净截面得面积规定①者扁钢带由：设计预厚度为泼扣除预沾留腐蚀骄厚度并训扣除螺耕栓孔后讽的计算戴净截面下积；②钢民筋混凝土度带：钢筋包有效净面痰积为扣除趟钢筋直径栽预留腐蚀焦量后的主芹钢筋截面高面积总和微；③钢原塑复合带麻、土工格槽栅、聚丙泰烯土工带体：按统计触原理确定痰其设计截法面积和极即限强度，虎保证率为98%；④采用土多工合成齐带作拉源筋时，惑需换算伟为筋带况条数，叛最后取炎偶数条剂。3.4航.2内部稳定穿性分析3、拉呆筋长度教的确定怜和单筋不抗拔稳颈定性验攻算3.4.仇2内部稳统定性分吵析3、拉薄筋长度爷的确定汉和单筋抛抗拔稳店定性验缠算3.4芹.2内部稳飘定性分最析3、拉筋吧长度的确恼定和单筋握抗拔稳定严性验算拉筋长度晌：3.4拉.2内部稳定产性分析拉筋长度德的实际设攀计采用值龄，可按下蕉列原则并殃满足挡土烧墙内部稳怒定的要求衣统一、协采调考虑采厅用。1、墙锡高小于熟3m时，采职用等长孟拉筋，象拉筋长脸度≥3.0m上；2、墙高大于车3m时，拉筋鬼最小长度虽≥0.惜8H，且≥5.灾0m；3、墙高大于保3m时，可以娱考虑变换密拉筋长度帅，但采用绕不等长拉映筋时，同懒等长度拉英筋的墙段元高度≥3载.0；4、一处挡跌土墙拉衫筋不宜伍多于3被种长度怠，相邻售不等长抽拉筋的漆长度差托≥1忠.0m；5、采用钢筋使混凝土板畏条作为拉薪筋材料时曾，每节长疏度不宜大嫩于2.0m。3.4寇.2内部稳定厌性分析全墙抗拔村稳定验算屿公式：三、全墙抗伸拔稳定扔验算3.4.抗2内部稳拾定性分锅析3.4飞.3外部稳定询性分析加筋土挡狠土墙土墙重力式挡础土墙地基承载瓣力抗滑移整体滑填动抗倾覆验算内饰容一、填勉料填料特点培：易于填诱筑与压实案、与拉筋菜之间有可孩靠的摩阻妹力、不应啦对拉筋有掏腐蚀性、菊水稳定性持好。填料选择1、通常涨选择级配绩良好、且命易于渗水作的砂类土渡、砾石类惕土。2、采用扮粘性土和顾其他土作琴填料时，迟必须有相闻应的防水剑、压实等赛工程措施默。3、填邪料中不绣应含有浅大量的执有机物脑。4、泥炭陪、淤泥、傲冻结土、罩盐渍土、笋垃圾、白岗垩土、中用～强膨胀做土及硅藻拔土，禁止虾使用。3.4庙.4加筋土挡握土墙的构奋造5、采改用聚丙街烯土工膊带为拉视筋时，批填料中费不宜含惑有两价练以上铜然、镁、系鉄离子烈及氧化衫钙、碳好酸钠、脑硫化物拘等化学购物质。6、采用钢带飘作拉筋，剂填料应满辱足下表中丝式化学和电姐化学标准浊。填料的设场计参数应览由试验和婆当地经验奔确定，无古条件时，毙可参考填创土设计参利数表。3.4.厕4加筋土心挡土墙饲的构造二、拉雨筋拉筋材料世必须具有好以下特性亚：1、具有扭较高的抗起拉强度，席延伸率小康，蠕变小极，不易产爹生脆性破杜坏；2、与填街料之间具打有足够的俱摩擦力；3、耐腐挖蚀和耐久桂性能好；4、具有之一定的柔鞠性，加工部容易，接正长及与墙逝面板连接熄简单；5、使坐用寿命贝长，施井工简单据。作用：疯承受垂日直荷载吊和水平限荷载，湖并与填三料产生宾摩擦力闯。从材质饮上可分点为金属尾、钢筋禽混凝土关、钢塑护复合材虾料、竹霉片、聚斜丙烯土副工带、鼻土工格讲栅等。3.4.渐4加筋土含挡土墙已的构造钢带：蹈一般用宾软钢轧肌制，分扔光面带凉和有肋功带两种咽。表面镀锌顿或采取其肿它防锈措佳施3.4偶.4加筋土挡烫土墙的构争造钢筋混凝域土带混凝土标睬号不应低钞于C20榆，主筋为蠢3号钢软，直径边≥8mm，为防止哑或减少霜混凝土疫被压裂橡，混凝例土内常赢布设钢零丝网；筋带连接甚多用焊接陶，也可用私螺栓连接蛮，外露钢鄙筋表面采殖用沥青纤桥维布处理虫。3.4.俊4加筋土挡蔑土墙的构黎造聚丙烯土贤工带聚丙烯埋土工带姑具有造南价低，佳抗拉强帮度好，盛不易脆妖断，使甜用方便舟，施工躬简便等铸优点；键其缺点佳是低模尺量、高今蠕变，隙其抗拉咬强度受秀蠕变控栋制，使蜂得墙面摔位移大严或墙面忆平整性井差，影碗响美观胸。技术指标容许应贞力：摊断裂强涌度的1穴/5～歼1/7延伸率岩：拢4‰～岛5‰断裂强仿度：洋≥22雁0kPa断裂延伸育率：≤1长0％厚度：棚≥呢0.8mm表面应社有粗糙蛙花纹3.4达.4加筋土挡论土墙的构险造土工格栅脾：土工网具格具有良击好的技术著特性，已救经作为拉押筋材料推照广使用。3.4喉.4加筋土挡各土墙的构帖造3.4.直4加筋土秃挡土墙塌的构造第四节加筋土挡尼土墙的构作造拉筋一般听应水平放省置，并垂鹅直于墙面汪板。3.4债.4加筋土挡脖土墙的构习造拉筋一般场应水平放篇置，并垂配直于墙面服板。3.4徐.4加筋土挡伴土墙的构医造拉筋一般柱应水平放尝置，并垂灵直于墙面漠板。3.4康.4加筋土艺挡土墙误的构造三、墙渗面板作用：版防止拉殊筋间填婚土从侧挣向挤出胜，并保尚证拉筋膜、填料茎、墙面练板构成订有一定歇形状的站整体。类型金属面板衔：常用钢柱板、镀锌鄙钢板、不验锈钢板等混凝土考面板钢筋混凝玩土面板国内一般宏采用板边一骑般有楔坐口和小狂孔，安搅装时使糠楔口相介互衔接搬，并用沾短钢筋县插入小喊孔，将茂墙面板本从上、诉下、左宰右串成婶整体墙苍面。墙面板后应填筑细粒种土时，应牙设置反滤黎层。3.4.洋4加筋土净挡土墙渡的构造墙面板设脑计应满足筐下列规定1、作用扇于单板的熟水平土压职力，应按庆均匀分布争；2、单板可沿恨垂直方向很和水平方端向分别计分算内力；3、墙竟面板与甘拉筋连把接部分剑的配筋籍应加强笨；4、墙面债板采用钢纹筋混凝土怖预制构件妄，按双向庆悬臂梁进亩行单面配辰筋设计。面板周边泰设计成突静缘错台楔喉口，使面骑板之间能眠相互嵌接顽，插销钢妈筋连接时晓，钢筋直球径不能小俱于10mm；面板上座的拉筋抛结点，舅可采用测预埋钢叉拉环、脚钢板锚吉头或预摆留穿孔志等形式接，露于哨混凝土您外部的叔钢拉环缩慧、钢板妈锚头应傻作防锈道处理，酒聚丙烯垄土工带掉与钢拉鄙环的接箱触面应艇作隔离龄处理。3.4.已4加筋土衔挡土墙既的构造国内一般绿采用混凝虫土或钢筋权混凝土预返制件1、混圈凝土强溪度等级济≥C20冶，面板厚督度不小源于8cm。2、强度可按件均布荷载似作用下两改端悬臂的居简支梁检衰算，对于直同一水平患线上拉筋梁连接点超咬过3个的挂面板，应朝按超静定安连续梁进妄行设计；笨能满足强刑度要求的龟素混凝土施，按最小象配筋率0所.2％配祸筋；墙高桂较大的加躺筋混凝土劫挡墙，除守进行抗弯纹强度验算资外，还应轮验算面板倍的抗剪强劫度和抗裂竿性。3、墙基面板设演计一般膊只需确辩定墙面弹板厚度反，可根税据墙面附板的外闻力与所警受最大惧弯矩进妄行估算镜，墙高嫩小于6m时，面板牢厚度可不杀分段设计狼，而采用遥同一厚度衬。4、面板牙外形主差意有十题字形、劣槽形和幕六角形伴等；为蒸适应顶养部和角晴隅处的蛇构造要右求，需务设计异托型面板慢和角隅脏面板。3.4.秋4加筋土择挡土墙弟的构造3.4查.4加筋土易挡土墙歼的构造3.4.却4加筋土挡牲土墙的构勇造3.4障.4加筋土挡兵土墙的构消造四、拉筋驶与面板的脱连接面板与败拉筋连寄接必须嘱坚固可藏靠，耐失腐蚀性画能应与灰拉筋相耻同。钢筋混辫凝土拉怀筋与面郑板之间稻，串联束式钢筋陶混凝土跌拉筋节雾与节之宿间的连律接，一惯般采用司焊接。金属薄板氏拉筋与墙鸟面板之间匀的连接一痕般采用圆值孔内插入总螺栓连接自。聚丙烯拉树筋与面板烫的连接，感可用拉环厨，也可直鄙接穿在面辟板的预留蓄孔中。埋入土滥中的接含头拉环史，以浸检透沥青神的玻璃嫁丝布绕耽裹两层沙防护。3.4些.4加筋土齿挡土墙球的构造拉筋的连不接和防腐3.4封.4加筋土挡祸土墙的构璃造五、墙面棉板基础混凝土甩浇注或沉浆砌片资石砌筑田。一般以为矩形乎，高为寺0.2驻5～0爹.4m，宽0.3里～0.5m。顶面可凑作一凹色槽，以熄利于安迷装底层惭面板。土质地耳基基础前埋深不时小于0宅.5m，还应考爷虑冻结硬深度，稀冲刷深名度等。对于软弱砌地基，除牲作必要处霞理外，尚荣应考虑加踢大基础尺雀寸。土质斜坡彩地区，基反础不能外暑露，其它捧要求如图优。3.4础.4加筋土挡扛土墙的构乘造加筋挡土甩墙高度大翼于12m时，墙付高的中柔部宜设匀宽度不露小于2.0m的错台。首错台顶部怪应设不小翼于20%的排水横跪坡，并用帽混凝土板掠防护；当按采用细粒摆填料时，鸭上级墙的岸面板基础贼下应设置版宽不小于1.0晌m，高不小时于0.5代m的砂砾屯或灰土球垫层。3.4叼.4加筋土挡脸土墙的构虎造六、沉降算缝与伸缩赶缝在地基融情况变何化处及率墙高变叶化处，腾通常每摧隔10堂～20m设置沉降览缝。伸缩唤缝与沉降南缝统一考晶虑。面板在设谁缝处应设腊通缝，缝愈宽2～3cm，缝内宜用销沥青麻布特或沥青木怀板填塞，柳缝的两端福常设置对个称的半块绞墙面板。七、帽服石与栏效杆加筋挡土甜墙顶面，版一般设置助混凝土或悄钢筋混凝你土帽石。性帽石突出剥墙面3～叠5cm，其作用是炕约束墙面躬板。栏杆高1技.0～1松.5m，栏杆柱隆埋于帽住石中，筐以保证姻栏杆坚它固稳定续。3.4.砌4加筋土垮挡土墙另的构造八、加戏筋体的沉横断面御形式加筋土拒的断面客尺寸由添内部稳站定性和斜外部稳贫定性的赶计算确箱定。一抹般情况始下，上坟部筋带涛长度由桶抗拔稳顽定性所规决定，乖而下部款筋带长庸度则取邻决于加距筋体的多抗滑移严稳定性烫、抗倾他覆稳定存性、地搁基承载括力以及冶加筋体鬼的整体涉抗滑移抗稳定性规等中的宣一种或哨若干种钓因素。3.4故.4加筋土挡焰土墙的构犯造基坑施工1、开知挖基坑条，并予伶以夯实治。如地队基土质订松软，兽应进行罪处理，絮然后现色浇或铺敬设预制息的混凝可土基础广。2、多烦雨地区西，基础患和加筋倦土体后风面应设秋置排水黄层，土双体后侧虏面修筑姜排水沟贺。面板制忘作及安泪装1、混抬凝土或嗓钢筋混疯凝土可喘在工厂时或工地忆预制。2、面迎板安装巷必须挂宰线施工叙，保证屿墙面板洋的竖直售、水平纪安放，狐最下一蠢层面板骄与基础趁连接处础宜用座窝浆。