路基路面工程課件：第七章加筋土擋土墻

1、7-4 加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)本節(jié)的主要內(nèi)容：一、加筋土擋土墻的特點(diǎn)和工作原理二、加筋土擋土墻的構(gòu)造要求三、加筋土擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、加筋土擋土墻的特點(diǎn)和工作原理1、加筋土擋土墻的特點(diǎn)2、加筋土結(jié)構(gòu)的基本工作原理1、加筋土擋土墻的特點(diǎn)加筋土擋土墻由面板、加筋體和基礎(chǔ)構(gòu)成。 加筋土擋土墻的優(yōu)點(diǎn)： * 結(jié)構(gòu)工作原理簡(jiǎn)單；* 屬柔性結(jié)構(gòu)，對(duì)墻體和地基的變形適應(yīng)性較好；* 加筋體材料主要是土體，造價(jià)相對(duì)較低；* 墻面直立可節(jié)省占地；* 墻面可以根據(jù)環(huán)境和美學(xué)要求特制加工；* 構(gòu)件可預(yù)制，施工拚裝快，效率高。 一般應(yīng)用于地形較為平坦且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜

2、使用。 2、加筋土結(jié)構(gòu)的基本工作原理 目前對(duì)加筋土的工作原理有如下兩種解釋： 1）視加筋土為復(fù)合材料 1）視加筋土為復(fù)合材料1）視加筋土為復(fù)合材料1）視加筋土為復(fù)合材料2）視加筋土結(jié)構(gòu)為錨定結(jié)構(gòu)二、加筋土擋土墻的構(gòu)造要求 1、面板 作用及對(duì)材料的要求強(qiáng)度要求施工方便特殊情況下面板形狀上的美學(xué)要求 常用的材料及形式 混凝土預(yù)制塊、預(yù)制金屬片和扳、焊接鋼絲網(wǎng)、噴漿混凝土或籠筐等面板的形狀2、 筋帶材料 作用： 加筋材料可以是有利于增加摩阻力和粘附作用的材料 要求： 具有一定耐久性、具有一定柔韌性、便于施工的任何條帶類材料。 常用材料： 1）條帶類加筋 2）網(wǎng)格加筋 3）土工織物加筋 4）纖維加筋

3、3、加筋體填料 * 應(yīng)能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩阻力； * 易于壓實(shí)并具有良好的水溫穩(wěn)定性； * 考慮到拉筋的腐蝕問(wèn)題，還要限制填料內(nèi)有害化 學(xué)物質(zhì)的含量以及PH值和電阻率等。 加筋體橫斷面 矩形 倒梯形 正梯形 加筋體橫斷面形式一般宜用矩形，即拉筋長(zhǎng)度在加筋體內(nèi)均相同，這種斷面形式是根據(jù)最小拉筋長(zhǎng)度的要求提出的。 斜坡地段由于地形條件限制可采用倒梯形斷面，即拉筋長(zhǎng)度隨填土深度的增加而減短，這種斷面形式符合庫(kù)倫破裂面情況，視加筋體位仰斜式擋土墻。 在寬敞的填方地段可采用正梯形斷面，即拉筋的長(zhǎng)度隨填土深度增加而加長(zhǎng)，視加筋體為俯斜式擋土墻。4、基礎(chǔ)為方便墻面板的施工，防止墻面板的不均勻沉降變形，面板底

4、部通常設(shè)置有一定寬度的條形基礎(chǔ)。三、加筋土擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的加筋土擋土墻的破壞形式有： 加筋土墻的內(nèi)部破壞： * 加筋在填料內(nèi)的抗拔力不足，從抗力區(qū)內(nèi)被拔出 ； * 筋帶的抗拉強(qiáng)度不足以承受填料傳來(lái)的拉應(yīng)力，而出現(xiàn)斷裂； 墻的外部失穩(wěn): * 加筋土結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)滑移、傾覆、地基承載不足、不均勻沉降等破壞； * 加筋體結(jié)構(gòu)及墻后土體出現(xiàn)坡堤失穩(wěn)。 加筋土擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要確定筋帶的斷面積、筋帶長(zhǎng)度以及加筋體整體的穩(wěn)定性。 常見的加筋土擋土墻的破壞形式有：常見的加筋土擋土墻的破壞形式有：加筋土擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算 外部穩(wěn)定性分析 地基應(yīng)力、基底滑移穩(wěn)定性、基底傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 整體滑動(dòng)驗(yàn)算、地基沉降

5、計(jì)算 內(nèi)部穩(wěn)定性分析 （1）局部平衡法計(jì)算拉筋拉力。 （2）計(jì)算拉筋斷面面積。 （3）計(jì)算拉筋長(zhǎng)度。（一）加筋土擋土墻的內(nèi)部穩(wěn)定性分析局部平衡法: -即加筋體計(jì)算單元內(nèi)土的側(cè)向（水平）壓力，由單元軸線處的拉筋來(lái)承受。 1、拉筋拉力計(jì)算 第 層拉筋的拉力為 范圍內(nèi)平均的側(cè)向土壓應(yīng)力 可按下式計(jì)算：（1） 不同深度處的土壓力系數(shù) 當(dāng) 時(shí)， 取 當(dāng) 時(shí)，取 靜止土壓力系數(shù) ，按填料的內(nèi)摩擦角估算： 主動(dòng)土壓力系數(shù)： 6m（2）幾種情況下的豎向應(yīng)力 計(jì)算）加筋體產(chǎn)生的豎向應(yīng)力 ）加筋體上的路堤填土產(chǎn)生的豎向應(yīng)力 ）車輛荷載 所產(chǎn)生的豎向應(yīng)力 當(dāng) 時(shí)， 取 當(dāng) 時(shí)，取 2、筋帶設(shè)計(jì)斷面計(jì)算 第 單元筋帶設(shè)計(jì)斷面 (mm2 ) 分別為筋帶的容許拉應(yīng)力（MPa）； 容許拉應(yīng)力提高系數(shù)。3、筋帶長(zhǎng)度計(jì)算 第 單元筋帶的總長(zhǎng)度（1） 為錨固區(qū)的筋帶長(zhǎng)度 （2） 為活動(dòng)區(qū)的筋帶長(zhǎng)度 當(dāng) 時(shí)， 當(dāng)