加筋土工程设计原理和加筋土挡墙施工工艺技术

《加筋土工程设计原理和加筋土挡墙施工工艺技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加筋土工程设计原理和加筋土挡墙施工工艺技术（18页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、加筋土工程设计原理和加筋土挡墙施工工艺技术加筋土挡墙技术原理加筋土挡墙一般由基础、面板、加筋材料、土体填料、帽石等部分组成. 沿主动破裂面BC将墙体分为主动区和稳定区，下滑土棱体ABC自重产生的水平推力对每一层拉筋形成拉力T，欲将拉筋从土中拔出，而稳定区土体与筋带的摩擦阻力阻止拉筋被拔出。如果每一层拉筋与土体的摩擦阻力均能抵抗相应的土推力，则整个墙体就不会出现BC滑动面，加筋土体的内部稳定就有保证。1.一般规定设计原则： 工程性质、使用要求、工程特点和发展需要 安全、适用、经济、美观的要求 因地制宜、合理取材、有利施工、便于维护 多方案比选保证结构的稳定和安全，保证各部分具有足够的强度、耐久性

2、，保证加筋体的整体稳定性。 设计内容：构造设计，结构计算，施工图绘制和明确施工技术要求，工程概算或预算。加筋土工程与其它相比，有一个显著特点，由于加筋材料种类繁多、规格品种复杂、性能指标差异较大，填料的种类和物理力学指标不竞相同，各工程项目间可参考性较差。加筋土工程能形成独立的使用功能，可作为单位工程编制相应的概算或预算，同时也便于工程施工组织和工程成本核算。 设计基本规定内部稳定计算是加筋土工程设计的一个特点，公路、水运、铁路、水利等部门基本上相同。外部稳定计算可按各行业或部门规定进行计算（有关计算方法和安全系数取值等）。内部稳定计算和外部稳定计算均采用单一安全系数法。（不采用分项安全系数法

3、）2.荷载计算和组合2.1 荷载类型（1）加筋土挡墙1） 加筋体重力，2） 加筋体上填土重力，3） 水的浮力和加筋体后方的剩余水压力、水流力，4） 加筋土体后方土的侧压力，5） 车辆的等代荷载、固定设备、堆货等使用荷载（包括垂直力和侧压力），6) 船舶荷载（系缆力、挤靠力、撞击力），7) 地震荷载。（2）加筋土桥台除了有上述部分荷载作用外，加筋土桥台还有以下荷载作用。1） 支座传递荷载（包括水平力和竖向压力），2） 垫梁自重力，3） 加筋土体自重力或加筋体上填土重力，4） 水的浮托力，5） 垫梁背面和加筋体背面的土侧压力。（3）加筋土地基1） 加筋体重力，2） 加筋体上填土重力，3） 地面建（

4、构）筑物重力，4） 地（路）面车辆等使用荷载 ，5） 水的浮力 。2.2 荷载计算（1）永久荷载作用1）加筋土体的自重力2）加筋土体上填土重力公路加筋土工程设计规范在加筋土挡墙的内部稳定分析时，对路堤式挡墙上的填土重力规定换算成等代均布土层厚度计算，见图4. 1。等代土层厚度h1 为：h1=(H/2bb)/m (4.1)式中， h1加筋体上填土换算成等代均布土层厚度（m），当h1 H 时，取h1 H；m路堤边坡率；H加筋体高度（m）；bb坡脚至墙面板水平距离（戗台或马道宽度）（m）；H加筋体上路堤高度（m）。3）加筋土整体式桥台垫梁处传递的自重力4） 加筋体后填土引起的土压力5) 水浮力和剩余

5、水压力(2) 可变荷载1) 车辆荷载2) 堆货荷载3) 其它流动机械荷载4) 船舶荷载5) 波浪力和冰荷载6) 施工荷载(3) 偶然荷载偶然荷载一般指地震荷载。加筋土结构是柔性结构，具有很好的抗震性能。地震基本烈度小于6度的地区，不计算地震力，地震基本烈度为7度、8度、9度地区，只考虑水平地震力；大于9度的地区，其地震力计算应进行专门研究。2.3 荷载组合公路加筋土结构的荷载组合有6；护岸、码头、堤防类加筋体结构承载力极限状态设计考虑以下三种作用效应组合：持久组合：对于于持久状况下的永久作用、主导可变作用和非主导可变作用的效应组合；持久组合采用设计高水位、设计低水位、极端高水位和极端低水位；短

6、暂组合：对应于短暂状况下永久作用与可变作用的效应组合；短暂组合采用设计高水、设计低水位或短暂状况下（如施工期）某一不利水位；偶然组合：组合中包括了地震作用效应。3.构造设计3.1 断面型式断面型式根据地形和地质条件、结构稳定要求拟定。常用的有矩形，倒梯形，正梯形和锯齿形。加筋体墙高6米以下者，一般选用矩形断面。墙后边坡较陡，地基基础条件较好，宜选用倒梯形断面。加筋体地基条件较差，后方边坡平缓，宜选用正梯形断面。墙体较高，或墙基础本身较高，为满足整体稳定要求和地基承载力要求时，可选用锯齿形断面。断面型式应考虑地形、地质条件，满足结构稳定要求（外部稳定和内部稳定），方便施工，尽量节约材料和造价，经

7、稳定计算和多方案技术经济比较后确定。3.2 基础基础分为面板下的条形基础和加筋体下的基础。条形基础的作用主要是便于安砌墙面板，起支托、定位的作用。其尺寸大小视地基、地形条件而定，宽度不宜小于30cm，厚度业不宜小于30cm。可采用C15素混凝土或浆砌条石。基础的埋深在无浸水地区，一般可取60100cm；浸水工程应根据水流的冲刷和淘刷作用大小而定，一般不少于150cm。面板下的基础及加筋体下的基础都应满足地基承载力要求。若承载力不满足，应进行地基处理，处理方法与其它地基处理方法一样，如换填、挤密、抛石、桩基和加筋地基处理等。条形基础沿纵向可根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝，其间距一般取103

8、0m，岩石地基可取大值。加筋体基础在纵向同条形基础，在横向可做成阶梯形，但台阶最好2阶为宜，第1级的宽度不小于墙高的40，且不小于4m 。3.3 加筋材料复合加筋带钢塑复合加筋带是以高强细钢丝为主受拉元件，外包裹抗老化塑料层，塑料层既使钢丝能协调共同工作，又保护钢丝免遭锈蚀。钢塑复合加筋带具有较好的工程性能，对于建筑高大加筋土挡墙，具有比较明显的优势。加筋材料应具有较高的强度，受力后变形小，表面粗糙、能与填料产生足够的摩擦力，抗腐蚀性好，加工、接长方便，与面板的连接简单、可靠。加筋材料的铺设一般为平铺。3.4 填料填料的选择要求易压实、与拉筋材料有足够的摩擦力、满足化学和电化学标准。对浸水工程

9、，要求水稳定性好。因此，砾类土、砂类土、碎石土、黄土、中低液限粘性土及工业废渣（要满足化学和电化学标准）均可应用。对目前大量应用的聚丙烯土工带、土工格栅、土工织物等土工合成材料，应尽量避免金属离子（铜、锰、铁等）进入加筋体，填料中不宜含有氯化钙、碳酸纳、硫化物等化学物质。填料的压实能否达到设计要求是加筋土工程成败的关键。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，因此，填料除了上述要求之外，还必须要有一个土工标准。土工标准包括力学标准和施工标准，力学标准包括填料的组成成分、物理指标、力学指标，施工标准主要以压实度来控制。3.5 面板面板的作用是装饰整洁墙面、约束土体、传递下滑土体的

10、推力，与加筋材料、填料共同形成加筋体。面板的选择原则是与环境协调、造形优美、便于施工（预制脱模方便、便于安装、与筋带连接方便，规格品种少）、造价经济。面板的型式常用的有槽形板、十字板、六角形板、L形板、矩形板等。面板的厚度由拉筋拉力对面板的作用计算而确定，长和宽要与筋带的铺设、施工方法相一致。面板上的筋带结点，可采用预埋钢拉环、钢板锚头或预留穿筋孔等形式。墙顶、转角处、沉降缝处、与其它构筑物相结处可采用部分异形板或角隅板。异型板或角隅板既要考虑到结构上的需要，也要考虑到整个墙面的美观、整洁、顺畅、自然。3.6 排水和反滤设施加筋土挡墙和加筋土边坡都需做好排水设施。位于河岸上的加筋土工程，在墙面

11、板后做好反滤设施。3.7 其它加筋土挡墙的压顶或帽石。墙顶栏杆可根据需要情况设置，现浇混凝土帽石时预留栏杆柱插口。加筋体基底和后方边坡处理。当挡墙高度较大时，在墙的中部宜设置错台。当墙上有其它构筑物时，如涵洞等，构筑物的稳定应单独考虑。墙（坡）顶种的绿化要求。4.加筋土工程设计计算4.1 加筋土工程设计计算内容加筋土挡墙和加筋土边坡设计计算内容一般包括：（1）内部稳定计算A 加筋材料抗拉强度计算B加筋材料抗拔稳定计算；（2）外部稳定计算A、筋体倾覆稳定、滑移稳定、整体稳定验算，B基底应力和地基承载能力验算，C加筋体中变截面处的倾覆、滑移和整体稳定验算；（3）构件强度和配筋计算A面板强度计算，B