加筋土工程设计原理和加筋土挡墙施工工艺技术.docVIP

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 1.1.1设计原则： ① 工程性质、使用要求、工程特点和发展需要 ② 安全、适用、经济、美观的要求 ③ 因地制宜、合理取材、有利施工、便于维护 ④ 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， 保证加筋体的整体稳定性。 1.1.2 设计内容： ①构造设计， ②结构计算， ③施工图绘制和明确施工技术要求， ④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。 1.1.3 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） 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（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/2－bb)/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。