地基處理第16章加筋法

第16章加筋法

Chapter16ReinforcementMethod

1精選課件16.1概述

16.1Introduction土的加筋是指在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨〔或土釘、樹(shù)根樁等〕，這種人工復(fù)合土體稱(chēng)為加筋土，它可提高地基承載力、減小沉降和增加地基穩(wěn)定性。這種起加筋作用的人工材料稱(chēng)為筋體。2精選課件加筋土法的根本機(jī)理是通過(guò)土體與筋體間的摩擦作用，使土體中的拉應(yīng)力傳遞到筋體上，筋體承受拉力，而筋間土承受壓應(yīng)力及剪應(yīng)力，使加筋土中的筋體和土體都能較好發(fā)揮自己的潛能。土的加筋在我國(guó)古代漢武帝時(shí)就有以草枝建造長(zhǎng)城的記載。現(xiàn)代加筋土技術(shù)的開(kāi)展始于20世紀(jì)60年代初期，法國(guó)工程師HenriVidal首先在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土摻有纖維材料時(shí)，其強(qiáng)度可明顯提高到原有天然土強(qiáng)度的好幾倍，并由此提出了土的加筋概念和理論。3精選課件一、概述加筋土擋墻〔ReinforcedEarthwall〕系由填土、在填土中布置一定量的拉筋以及直立的墻面板三局部組成一個(gè)整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。1965年法國(guó)普拉聶爾斯成功地建成了世界第一座加筋土擋墻。1979年我國(guó)云南田壩礦區(qū)貯煤場(chǎng)修建了加筋土擋墻。16.2加筋土擋墻

16.2ReinforcedRetainingWall4精選課件加筋土擋墻示意圖5精選課件加筋土擋墻的特點(diǎn)：〔1〕它可做成很高的垂直填土；〔2〕充分利用材料性能，特別是土與拉筋的共同作用，使擋土墻結(jié)構(gòu)輕型化；〔3〕面板、筋帶可在工廠(chǎng)中定型制造加工；〔4〕施工簡(jiǎn)便、快速；〔5〕適應(yīng)性好，具有柔性結(jié)構(gòu)的性能，可承受較大的地基變形，適用于軟土地基；6精選課件〔6〕整體性較好，它所特有的柔性能夠很好地吸收地震能量，具有良好的抗震性能；〔7〕面板的形式可根據(jù)需要選擇，拼裝完成后造型美觀，適合于城市道路的支擋工程。二、加固機(jī)理1加筋土根本原理2加筋土擋墻破壞機(jī)理7精選課件〔1〕加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填土破壞、沿拉筋外表破壞?！?〕加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性土坡整體失穩(wěn)、滑動(dòng)破壞、傾覆破壞、承載力破壞。8精選課件三、設(shè)計(jì)計(jì)算1加筋土擋墻的型式可分為路肩式和路堤式擋墻。根據(jù)拉筋不同的配置方法，可分為單面加筋土擋墻、雙面別離式加筋土擋墻、雙面交錯(cuò)式加筋土擋墻以及臺(tái)階式加筋土擋墻。2加筋土擋墻的荷載應(yīng)根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用荷載，選擇荷載組合。9精選課件3面板面板一般采用混凝土預(yù)制構(gòu)件，其強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C18，厚度不應(yīng)小于80mm。

4拉筋拉筋應(yīng)采用抗拉強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率小、耐腐蝕和柔韌性好的材料，同時(shí)要求加工、接長(zhǎng)以及與面板的連接簡(jiǎn)單。如鍍鋅扁鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工聚合物等。10精選課件5填土加筋土擋墻內(nèi)填土一般應(yīng)具有易壓實(shí)、能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力以及水穩(wěn)定性好的要求。一般要求填土的塑性指數(shù)小于6，內(nèi)摩擦角大于34度，小于0.015mm的細(xì)顆粒重量少于15％。應(yīng)優(yōu)先采用有一定級(jí)配的礫類(lèi)土或砂類(lèi)土。

6加筋土擋墻構(gòu)造設(shè)計(jì)11精選課件7加筋土結(jié)構(gòu)計(jì)算〔1〕加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性計(jì)算1〕土壓力計(jì)算2〕拉筋所受拉力計(jì)算3〕拉筋的斷面計(jì)算4〕拉筋的長(zhǎng)度計(jì)算5〕拉筋的總長(zhǎng)度計(jì)算12精選課件〔2〕加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性計(jì)算包括擋墻地基承載力、基底抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和整體抗滑穩(wěn)定性等的驗(yàn)算，與一般重力式擋土墻的計(jì)算方法相同。四、施工技術(shù)1根底施工2面板安裝3拉筋鋪設(shè)4填土的鋪筑和壓實(shí)13精選課件

一、概述土工合成材料已有100年左右的歷史，但應(yīng)用于土木工程是20世紀(jì)30年代末才開(kāi)始的。我國(guó)于60年代中期將有紡織物應(yīng)用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程。80年代中期，土工合成材料在我國(guó)水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦山、冶金和電力等部門(mén)逐漸推廣。1986、1989、1992年分別在天津、沈陽(yáng)和江蘇儀征召開(kāi)了三屆土工合成材料學(xué)術(shù)會(huì)議。16.3土工合成材料

16.3Geosynthetics14精選課件單向土工格柵加筋橋臺(tái)

15精選課件單向土工格柵加筋橋臺(tái)

土工加筋帶16精選課件單向土工格柵加筋土路堤

17精選課件單向土工格柵加筋土路堤

18精選課件二、土工合成材料產(chǎn)品類(lèi)型〔一〕有紡型土工織物〔Wovengeotextile〕〔二〕無(wú)紡型土工織物〔Nonwovengeotextile〕1熱壓處理法；2針刺機(jī)械處理法；3化學(xué)粘結(jié)處理法?！踩澈铣尚屯凉た椢?土工膜〔Geomembrane〕2土工格柵〔Geogrid〕3土工網(wǎng)〔Geonet，Geoweb〕19精選課件〔四〕復(fù)合型土工織物〔Geocomposite〕1復(fù)合土工膜2土工塑料排水帶3土工墊4土工格室三、土工合成材料特性〔一〕物理特性1相對(duì)密度2單位面積質(zhì)量3厚度20精選課件〔二〕力學(xué)特性1壓縮性2抗拉強(qiáng)度3撕裂強(qiáng)度4握持強(qiáng)度5頂破強(qiáng)度6刺破強(qiáng)度7穿透強(qiáng)度8摩擦系數(shù)21精選課件〔三〕水理性特性1孔隙率2開(kāi)孔面積率3等效孔徑4垂直滲透系數(shù)5水平滲透系數(shù)〔四〕耐久性和環(huán)境影響1抗老化2徐變性22精選課件四、土工合成材料的主要功能〔一〕排水作用〔二〕隔離作用〔三〕反濾作用〔四〕加筋作用1用于加固土坡和堤壩2用于加固地基3用于加筋土擋墻23精選課件五、設(shè)計(jì)計(jì)算〔一〕作為濾層時(shí)的設(shè)計(jì)〔二〕作為加筋時(shí)的設(shè)計(jì)1地基加固2路堤加固3加筋土擋墻六、施工技術(shù)24精選課件一、概述土釘是將拉筋插入土體內(nèi)部，常用鋼筋做拉筋，尺寸小，全長(zhǎng)度與土粘結(jié)，并在坡面上噴射混凝土，從而形成土體加固區(qū)帶，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于重力式擋墻，用以提高邊坡的穩(wěn)定性，適用于開(kāi)挖支護(hù)和天然邊坡加固，是一項(xiàng)實(shí)用有效的原位巖土加筋技術(shù)。16.4土釘

16.4SoilNailing

25精選課件26精選課件土釘墻施工27精選課件土釘墻施工28精選課件錨桿施工29精選課件土釘墻施工〔噴射混凝土面層〕30精選課件土釘墻31精選課件二、土釘?shù)念?lèi)型、特點(diǎn)及適用性按施工方法，土釘可分鉆孔注漿型土釘、打入型土釘和射入型土釘三類(lèi)。土釘具有如下特點(diǎn)：〔1〕形成的土釘墻復(fù)合體，顯著提高了邊坡整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力?！?〕施工簡(jiǎn)單，施工效率高。〔3〕對(duì)場(chǎng)地鄰近建筑物影響小。〔4〕經(jīng)濟(jì)效益好。32精選課件土釘適用于地下水位低于土坡開(kāi)挖段或經(jīng)過(guò)降水使地下水位低于開(kāi)挖層的情況。為了保證土釘?shù)氖┕?，土層在分階段開(kāi)挖時(shí)應(yīng)能保持自立穩(wěn)定。為此，土釘適用于有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉土、黃土類(lèi)土及弱膠結(jié)的砂土邊坡。三、土釘與加筋土擋墻的比較1土釘施工“自上而下〞；加筋土擋墻那么是“自下而上〞。2土釘是原位加筋技術(shù)，不像加筋土擋墻那樣，能夠預(yù)定和控制加筋土填土的性質(zhì)。33精選課件3土釘技術(shù)通常包含使用灌漿技術(shù)，使筋體和其周?chē)翆诱辰Y(jié)起來(lái)，載荷通過(guò)漿體傳遞給土層。在加筋土擋墻中，摩擦力直接產(chǎn)生于筋條和土層間。4土釘既可水平布置，也可傾斜布置。加筋土擋墻的拉筋一般水平設(shè)置。四、土釘與土層錨桿的比較1土層錨桿在安裝后便于張拉，土釘那么不予張拉，發(fā)生少量位移后才可發(fā)揮作用。34精選課件2土釘?shù)慕^大局部和土層相接觸，而土層錨桿多通過(guò)在錨桿末端固定的局部傳遞荷載，兩者在土體中產(chǎn)生的應(yīng)力不同。3土釘?shù)陌惭b密度很高，單筋破壞的后果不嚴(yán)重。4因錨桿承受荷載很大，在錨桿的頂部需安裝適當(dāng)?shù)某休d裝置。5錨桿往往較長(zhǎng)〔一般15～45m〕。35精選課件五、加固機(jī)理1土釘對(duì)復(fù)