加筋土和卸荷板擋土墻

1、1標題標題2013.42013.4路基及支擋結(jié)構(gòu)路基及支擋結(jié)構(gòu)24.54.5加筋土和卸荷板擋土墻加筋土和卸荷板擋土墻3主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻二、卸荷板擋土墻二、卸荷板擋土墻4 （一）工作原理與優(yōu)點（一）工作原理與優(yōu)點 工作原理工作原理：依靠填料與拉筋之間的摩擦力，：依靠填料與拉筋之間的摩擦力，來平衡墻面所承受的水平土壓力（屬加筋土擋來平衡墻面所承受的水平土壓力（屬加筋土擋土墻的內(nèi)部穩(wěn)定）；并以拉筋、填料的復(fù)合結(jié)土墻的內(nèi)部穩(wěn)定）；并以拉筋、填料的復(fù)合結(jié)構(gòu)抵抗拉筋尾部填料所產(chǎn)生的土壓力（即加筋構(gòu)抵抗拉筋尾部填料所產(chǎn)生的土壓力（即加筋土擋土墻外部穩(wěn)定），從而保證了擋土墻

2、的穩(wěn)土擋土墻外部穩(wěn)定），從而保證了擋土墻的穩(wěn)定。定。 優(yōu)點：優(yōu)點：墻可以做得很高。對地基承載力要求墻可以做得很高。對地基承載力要求低，適合于軟弱地基上建造。施工簡便，造價低，適合于軟弱地基上建造。施工簡便，造價低。低。 一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻5一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻6一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻7一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻8 應(yīng)用：應(yīng)用：加筋土擋土墻一般應(yīng)用于支擋填加筋土擋土墻一般應(yīng)用于支擋填土工程，八度以上地震地區(qū)和具有強烈腐蝕環(huán)土工程，八度以上地震地區(qū)和具有強烈腐蝕環(huán)境中不宜使用。浸水條件下應(yīng)慎重。加筋土擋境中不宜使用。浸水條件下應(yīng)慎重。加筋土擋土墻的高度在土

3、墻的高度在級鐵路線上不宜大于級鐵路線上不宜大于10m。一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻 （二）構(gòu)造（二）構(gòu)造 加筋土擋土墻主要由豎立的加筋土擋土墻主要由豎立的墻面板墻面板、其后的、其后的填料填料及埋在經(jīng)輾壓密實填料內(nèi)的具有一定抗拉強及埋在經(jīng)輾壓密實填料內(nèi)的具有一定抗拉強度并與面板相連接的度并與面板相連接的拉筋拉筋組成。組成。9 (1)面板：面板：一般采用鋼筋混凝土板，形狀可用一般采用鋼筋混凝土板，形狀可用十字形、矩形、六角形等。面板適當后仰，傾十字形、矩形、六角形等。面板適當后仰，傾斜度為斜度為20:1。一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻 (2)拉筋：拉筋：材料采用鋼筋混凝土帶、塑料帶或材料采用

4、鋼筋混凝土帶、塑料帶或鋁合金帶等。鋁合金帶等。 （3)拉筋與面板的連接：拉筋與面板的連接：焊接、插入螺旋連焊接、插入螺旋連接、拉環(huán)、直接穿在面板預(yù)留孔中。接、拉環(huán)、直接穿在面板預(yù)留孔中。10筋條：筋條：扁鋼帶、鋼筋混凝土板帶、鋼塑復(fù)合帶、土工扁鋼帶、鋼筋混凝土板帶、鋼塑復(fù)合帶、土工格柵、聚丙烯土工帶格柵、聚丙烯土工帶一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻11一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻12 (4)填料：填料：必須易于填筑和壓實，拉筋之間有必須易于填筑和壓實，拉筋之間有可靠摩阻力，不應(yīng)對拉筋有腐蝕性。通常，選可靠摩阻力，不應(yīng)對拉筋有腐蝕性。通常，選擇砂類土、礫石類土（卵石土、碎石土、礫石擇砂類土、

5、礫石類土（卵石土、碎石土、礫石土）。土）。 (5)墻面板下基礎(chǔ)：墻面板下基礎(chǔ)：基礎(chǔ)采用厚度不小于基礎(chǔ)采用厚度不小于0.4m的的C15混凝土灌注或用混凝土灌注或用M7.5砂漿砌片石砌砂漿砌片石砌筑。筑。 (6)其他：其他：沉降縫與伸縮縫設(shè)置同重力式擋沉降縫與伸縮縫設(shè)置同重力式擋土墻。土墻。一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻13 （三）設(shè)計計算（三）設(shè)計計算 1. 土壓力計算土壓力計算 （1）作用于墻背上水平土壓應(yīng)力）作用于墻背上水平土壓應(yīng)力h為墻后填為墻后填料與墻頂面以上荷載所產(chǎn)生的土壓力之和。料與墻頂面以上荷載所產(chǎn)生的土壓力之和。 墻后填料產(chǎn)生的水平土壓力值墻后填料產(chǎn)生的水平土壓力值h1i：如圖

6、：如圖所示。所示。66)-(4.7 0.5Hhi 0.5 0.5Hhi 0101時當時當HKhKihiih一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻14 HhiH/20.3HLaLbL=arc tg0.6拉筋的無效與有效錨固區(qū)分界面主動區(qū)穩(wěn)定區(qū)拉筋（無效錨固區(qū)）（有效錨固區(qū)）hi0.5H0.5HH0.5Ko.H填土產(chǎn)生的土壓力分布圖5.29 加筋土擋土墻計算 墻頂面以上活荷載所產(chǎn)生的水平土壓應(yīng)力墻頂面以上活荷載所產(chǎn)生的水平土壓應(yīng)力h2按條形荷載作用下的土中應(yīng)力公式計算：按條形荷載作用下的土中應(yīng)力公式計算：(5.67) )()(020202202iiiiiihihbarctghlbarctglbhlbhh

7、bbhh一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻15 x計算點至荷載中線的距離計算點至荷載中線的距離(m)。2. 拉筋長度的計算拉筋長度的計算 要求：拉筋的長度應(yīng)保證在拉筋的設(shè)計拉要求：拉筋的長度應(yīng)保證在拉筋的設(shè)計拉力作用下不被拔出，由有效段長力作用下不被拔出，由有效段長Lb和無效段長和無效段長La組成。組成。iihlxXhlxX22 ,220201 （2）垂直壓應(yīng)力）垂直壓應(yīng)力vi等于填料自重應(yīng)力與荷等于填料自重應(yīng)力與荷載產(chǎn)生壓應(yīng)力之和：載產(chǎn)生壓應(yīng)力之和：(5.68) )11(22121210XXXXarctgXarctgXhhivi一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻16（1）無效段長度）無效段長度L

8、a計算：按計算：按0.3H折線法計算，折線法計算，即即 當當hiH/2時，時，La=0.3H 當當hiH/2時，時，La=0.6(H-hi) （2）有效段長度）有效段長度Lb：viibBfTL.2Ti=KhSxSy (5.69) 式中式中K一般取一般取2； 一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻17 3.加筋土擋土墻內(nèi)部穩(wěn)定性檢算加筋土擋土墻內(nèi)部穩(wěn)定性檢算 （1）斷筋破壞檢算斷筋破壞檢算。要求每根筋帶承受的拉。要求每根筋帶承受的拉力力允許拉力。按下列公式進行檢算。允許拉力。按下列公式進行檢算。 （2）抗拔穩(wěn)定性檢算：抗拔穩(wěn)定性檢算：要求每根筋帶承受的要求每根筋帶承受的拉力拉力有效筋帶長度內(nèi)筋土之間的

9、總摩擦力。有效筋帶長度內(nèi)筋土之間的總摩擦力。 單根拉筋抗拔穩(wěn)定性檢算：單根拉筋抗拔穩(wěn)定性檢算：(5.70) maxjjAT(5.71) 2.0 xiisiESK一、加筋土擋土墻一、加筋土擋土墻18全墻抗拔穩(wěn)定性檢算：全墻抗拔穩(wěn)定性檢算：(5.72) 2.0 xiisESK4.加筋土擋土墻整體穩(wěn)定性檢算加筋土擋土墻整體穩(wěn)定性檢算 將加筋土擋土墻視為剛性墻體對待。檢算傾將加筋土擋土墻視為剛性墻體對待。檢算傾覆、滑動穩(wěn)定和基底應(yīng)力，方法同重力式擋土墻覆、滑動穩(wěn)定和基底應(yīng)力，方法同重力式擋土墻。對于軟弱地基，還進行地基沉降計算和整體滑。對于軟弱地基，還進行地基沉降計算和整體滑動檢算。動檢算。一、加筋土

10、擋土墻一、加筋土擋土墻19 特點：卸荷板式擋土墻是折線型重力式擋土特點：卸荷板式擋土墻是折線型重力式擋土墻的墻背在適當高度處，安裝一定長度的水平墻的墻背在適當高度處，安裝一定長度的水平鋼筋混凝土板，這個板將墻后土體分兩部分，鋼筋混凝土板，這個板將墻后土體分兩部分，上部分可作墻身重量，而下部分由于該板的隔上部分可作墻身重量，而下部分由于該板的隔開，下墻土壓力大大減小，故該板稱為卸荷板。開，下墻土壓力大大減小，故該板稱為卸荷板。 這種結(jié)構(gòu)形式介于重力式擋土墻和輕型擋土墻這種結(jié)構(gòu)形式介于重力式擋土墻和輕型擋土墻之間，即兼具之間，即兼具剛性墻和柔性墻剛性墻和柔性墻兩者特點。兩者特點。 根據(jù)卸荷板長度的

11、不同分為根據(jù)卸荷板長度的不同分為長卸荷板和短卸長卸荷板和短卸荷板擋土墻。荷板擋土墻。二、卸荷板式擋土墻二、卸荷板式擋土墻20 長卸荷板長卸荷板：卸荷板的末端：卸荷板的末端D點超過下墻的破點超過下墻的破裂面，如圖裂面，如圖a所示。因卸荷板較長，卸荷較大，所示。因卸荷板較長，卸荷較大，下墻土壓力很小，而卸荷板的壓重較大，產(chǎn)生下墻土壓力很小，而卸荷板的壓重較大，產(chǎn)生彎矩也很大，雖然對擋土墻的整體穩(wěn)定有利，彎矩也很大，雖然對擋土墻的整體穩(wěn)定有利，但常引起較大負偏心、墻踵壓力增大，墻面計但常引起較大負偏心、墻踵壓力增大，墻面計算截面反而增大。算截面反而增大。二、卸荷板式擋土墻二、卸荷板式擋土墻21H1H

12、2HHH1H2ii(a)卸荷平臺C破裂面BDA(b)C破裂面BDA圖5.31 卸荷板擋土墻二、卸荷板式擋土墻二、卸荷板式擋土墻22 短卸荷板短卸荷板：末端：末端D點在破裂面內(nèi)，如圖點在破裂面內(nèi)，如圖b所示。所示。由于卸荷板的長度較短，適當加大了下墻的土壓由于卸荷板的長度較短，適當加大了下墻的土壓力，加上卸荷板長度不受破裂面位置的控制，可力，加上卸荷板長度不受破裂面位置的控制，可在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整，能在設(shè)計時進行優(yōu)化使在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整，能在設(shè)計時進行優(yōu)化使偏心矩等于零。增強了墻身的穩(wěn)定性，使地基應(yīng)偏心矩等于零。增強了墻身的穩(wěn)定性，使地基應(yīng)力分布均勻，大大減小了墻身截面積。力分布均勻，大大減小了墻身截面積。二、卸荷板式擋土墻二、卸荷板式擋土墻23 短卸荷板擋土墻土壓力短卸荷板擋土墻土壓力：進行整體穩(wěn)定性：進行整體穩(wěn)定性檢算時，上墻土壓力的計算仍采用第二破裂面檢算時，上墻土壓力的計算仍采用第二破裂面法，兩破裂面交點在卸荷板懸臂端。下墻土壓法，兩破裂面交點在卸荷板懸臂端。下墻土壓力可采用力多邊形法進行計算，下墻土壓力的力可采用力多邊形法進行計算，下墻土