加筋土挡土墙设计大赛初赛

加筋土挡土墙设计大赛初赛加筋土挡墙在墙后土体内埋设筋带，使土体与筋带组成复合土体共同作用，以增强其自身稳定性，能够弥补土的抗剪强度低和没有抗拉加筋土挡墙在墙后土体内埋设筋带，使土体与筋带组成复合土体共同作用，以增强其自身稳定性，能够弥补土的抗剪强度低和没有抗拉设计原理：利用加筋条与土之间的摩擦和作用在挡墙上的土压力之间平衡从而实现挡墙挡土的效果。0.3H法。a）直线型0.3H法。a）直线型b）对数螺旋线型c）折线型d）复合型强度的弱点。需要计算的几个内容：一、应力计算应力计算主要是计算土体的竖向应力、横向应力二、配筋计算主要是确定配筋深度、配筋的长度和宽度、锚固端的长度加筋土挡墙的具体破坏模式1）筋带拉断引起的破坏，如图所示；筋带的抗拉强度验证2）口带拔出引起的破坏，如图所示；筋带的抗拔强度验证3）挡土墙倾覆破坏，如图所示；整个墙体的抗倾覆强度验证破裂面的确定现行设计理论对破裂面的类型和位置的假定只要有以下四种，即直线型、对数螺旋线型、折线型和复合型。设计计算中破裂面通常选用折线型的口破裂面形式现行加口土相关设计规范的0.3H折线法确定破裂面有两种：《公路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）所推荐的确定方法如图a）所示，破裂面上部H—取墙后2现行加口土相关设计规范的0.3H折线法确定破裂面有两种：《公路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）所推荐的确定方法如图a）所示，破裂面上部H—取墙后20.3H处的竖直面，下部H—取墙脚与20.3H的连线［16］。水平面成《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）的 0.3H折线法竖直部分取在墙后0.3H处，破裂面下部的斜面为和45°+①/2的斜面［in,如图b）所示。破裂面将墙后的土体分为活动区（非锚固区）和稳定区（锚固区）两部分。a）b）图0.3H折线法确定破裂面加筋挡土墙的基本假定[18]：[18]：（1）墙面板承受填料产生的主动土压力，且每块面板承受各自相应范围内的土压力，并由连接在墙面板上的拉筋的有效摩擦阻力即抗拔力来平衡；（2）挡土墙内部加筋体分为活动区（非锚固区）和稳定区（锚固区）破裂面通常按 0.3H折线法来确定。靠近面板活动区内的拉筋长度区与填料之间的摩擦阻力平衡，在稳定区内拉筋长度（3）拉筋与填料之间摩擦系数在拉筋全范围内相同；（4）压在拉筋有效长度上的填料自重及荷载对拉筋均可产生有效的摩擦阻力。挡土墙的稳定性分析，这两区分界面即为土体的破裂面。L为无效长度；作用于面板上的土压力由稳定aL为有效长度；b加筋挡土墙失稳破坏主要包括外部失稳破坏、内部失稳破坏。由于加筋土的特性， 外部失稳一般在加筋挡土墙不会发生，式。内部稳定性分析包括：拉筋拉力计算、拉筋强度验证算，以及拉筋长度（包括锚固长度的确定，以确保拉筋在最大拉力作用下不被拉断或拔出。□□□□□□□土压力计算主要是内部失稳破坏是挡墙失稳破坏的主要破坏形Lb和非锚固长度作用在加筋土挡墙面板上的水平土压力 O,为墙后填料和墙顶荷载产生的水平土压力hio=0+0]hih1i h2i墙后填料产生的土压力O与O之和，即hli h2i墙后填土产生的土压应力，其分布曲线如图所示，根据下式计算：o=Xyh（1-1）hli iihhhhh当h<6m时入=X（1--））+入—；i i0 6a6当h>6m时X=X

i ia式中o—填土产生的水平压应力（hliY—填土重度（ KN/m3）；KPa）；h—墙顶填土距第 i层墙面板中心的高度（im）；X—挡土墙内深h处的土压力系数；iiX—静止土压力系数；0X—主动土压力系数；a中—填土综合内摩擦角（口□ 口0H—墙顶以上填土高度（ m）；H—墙高与H之和ss图由填土产生的水平压应力分布DDDDDDt>ifDDNMDDDDDDDS□□iq24 if(Z-l)/'qnDZ=sDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD 不Ax口加 DDDDDDDDDDDDDD$DS□OZ〜GT DDDDDDDDDDDDDDD^DDNM DDDDDDDDDDDDDD?DD'3IXDDNM DDDDDDDDDDDD?DD'DDNM DDDDDDDDDDDDDD?DDJDD，(Xll[ IX IX I(9-1)SS^(9-D(3+'3)N=IDDDDDD^' DDDDDDDDDDDDDD.DDDD、:. DDDDDDDDDDD". DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDXDD./ DDD€-€DDDDtn DDDDDDDDDDDDDD1A・哈¥ DDDDDDDDDDDDDDDD?DD'qDD7A 24'ODDODDODDDDDDODDODDODDODDODDODDODDDDDDD'DD/-'DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD'd dddddddddddddddddddddddddddDDDDDDDDDDD

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(€-1)D+Q=DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD0口加 DDDDDDDD/0口加 DDDDDDDDD”口加 DDDDDDDDDDDD^忆qDD^dM DDDDDDDDDDDD'qDD! ! 0 ! !豆 乳 c(/+q)c〃©n◎(S-l)[—--0 +—o ?—--? 1-0—=qqi+q(i+o)h“q以口⑼] DDDDODDODDODDODDODDDDDDODDODDODDODDDDDDDDDDDD

L—拉筋有效锚固长度（ m）；bif—拉筋与填料之间的摩擦系数，根据抗拔试验确定；当没有试验据时，可采用 0.3~0.4。拉筋长度的确定拉筋总长度包括无效长度L（非锚固长度）和有效长度拉筋总长度包括无效长度L（非锚固长度）和有效长度a。设计计算根据0.3H折线法来确定拉筋的长度。拉筋的无效长度当h拉筋的无效长度当h>H时L=0.6(H—h)(1-8)ai拉筋有效长度Lbi拉筋有效长度LbiT——i一11-9)2oafvi拉筋总长度=L拉筋总长度=Lai+Lb.D1-1伽拉筋抗拔稳定性验算对于路肩墙，计算拉筋的抗拔稳定性时，拉筋锚固区和非锚固区的分界采用的抗拔稳定性包括全墙和单板的抗拔稳定性。墙顶的荷载在一定填土深度处，0.3H分界线，如图所示。拉筋既有水平作用力， 也有竖向作用力，两者对拉筋的抗拔稳定性效果正好相反。对于路肩墙，计算拉筋的抗拔稳定性时，拉筋锚固区和非锚固区的分界采用的抗拔稳定性包括全墙和单板的抗拔稳定性。墙顶的荷载在一定填土深度处，0.3H分界线，如图所示。拉筋既有水平作用力， 也有竖向作用力，两者对拉筋的抗拔稳定性效果正好相反。因此，计算拉筋抗拔稳定性时应包括有荷载和无荷载两种情况。单板抗口稳定系数不应小于 2.0,困难时可适当减小，但不得小于 1.5。拉筋抗拔稳定性由拉筋抗拔稳定系数 K来评价，其值计算式如下：S£S全墙抗拔稳定系数 K=-f>2.011-11）s£E・二,xiS单板抗拔稳定系数 K=i>2.011-12）siExi拉筋抗拉强度验算在拉筋抗拉强度检算时，应满足拉筋最大拉力T不大于拉筋抗拉强度，拉筋拉应力不大于拉筋容许拉应imax在拉筋抗拉强度检算时，应满足拉筋最大拉力力。T拉筋容许抗拉强度=一>T11-1田拉筋容许抗拉强度F imaxi拉筋拉应力<拉筋拉应力<K[o][1-14)式中T—拉筋极限抗拉强度（ KN）；F—拉筋考虑铺设时机械损伤、材料蠕变、化学及生物破坏等因素时的i影响系数；此处可取最大值5.0；T—各分墙段拉筋层的最大拉力（imaxKN）；O—拉筋拉应力（KPa）；mm2）；A—扣除预留锈蚀量后的各分墙段拉筋截面面积（iK—拉筋容许应力提高系数；[O]—拉筋容许拉应力（KPa）。墙面板内力计算在墙面板内力检算时，视板内侧土压力强度为均布荷载q，墙面板为简支梁或悬臂梁，进行竖向轴心受压、i横向和竖向截面弯口和剪力检算，然后根据求解的内力情况进行配筋计算。换算均布荷载根据《公路口混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005）,,当墙面板的长边与短边之比大于或等于2时，按短边为跨度计算板的内力，否则应按双向板计算。按下式将面板内侧土压力换算成均布荷载：TT

=0.75 (SSXy1-15)式中T—面板内侧土压力（iKN)；S—拉筋水平方向间距（Xm)；S—拉筋竖直方向间距（ym)。轴心受压[O][O]口

c弯矩和剪力假设面板在中心位置连接一根拉筋，板的跨度为l,把面板视为拉筋连接处固定的悬臂梁，计算截面弯口和剪力。弯矩和剪力的最大值均发生面板中间截面，分别为ql假设面板在中心位置连接一根拉筋，板的跨度为l,把面板视为拉筋连接处固定的悬臂梁，计算截面弯口和剪力。弯矩和剪力的最大值均发生面板中间截面，分别为ql2-43-4所示。如果一个面板连接多根拉筋，则依实际情况计算面板内力。a）均布荷载b）弯口图c）剪力图图面板受力图面板计算截面弯拉应力T应分别满足式（面板计算截面弯拉应力T应分别满足式（1-16）、（1-17）的条件。Mo= <K[o][1-16)biA biDDDDDDDDDDDDDDDDDDNM□□□□□□□□□□□□□ad]DDNMDDNM□□□□□□nonoononna]DDNMDDNMXDDDDDDDDDDDDDDD目工DDD61-1Donum--0HlUDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD/oDDDDDDDDDRDDNMDDNMDDNMxffEiDDDDDDDDDD，DDNMDDNMDDNMxffEiDDDDDDDDDD，JXD-D：DDDDDDDDDDDDDJ]DDDDDDDDDDDDDDtV^D€-I□D€-I□DDDDDDDDDDDDDDDDDDX口口□81-1□[N]<~□81-1□[N]<~oRue1•nH+［加即•（3-3工）+DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD□□□□□□□DDDDDDDDDD[1]nDDDDDDDDDDD[d]DDDDDDDDDDDDDDDcUlDDDDDDDDDyDDNMDDDDDDDDDD5DDDDDDDDDDJVDD-VDZl-lD[1]^>-=1

倾覆稳定性同样，加筋土挡墙在计算倾覆稳定性时，将加筋体视为实体墙，其横向宽度会很大。因此，加筋土挡墙一般不会发生倾覆破坏。必要检算时，倾覆稳定性由倾覆稳定安全系数K般不会发生倾覆破坏。必要检算时，倾覆稳定性由倾覆稳定安全系数K0来衡量，其值一般会远大于心。K0按下式计算：£M=V~~（1-20）乙M0式中K。—抗倾覆稳定性系数；公路规范规定不应小于1.3；£M—稳