加筋土挡土墙结构原理和应用

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1、加筋土挡土墙结构原理和应用　　摘要：加筋土挡土墙广泛应用与公路支挡工程，带来了显著的社会效益。回顾了加筋土的发展历史，介绍了它的应用现状及发展前景，总结了加筋土挡土墙的结构设计形式，根据现状提出目前研究的热点方向，介绍了加筋土挡土墙的信息。关键词：加筋土挡土墙结构设计引言1963年法国工程师亨利·维达尔（HenriVidal）首先发现了加筋土模型，并因此提出了土的加筋方法与设计理论。1965年法国在普拉聂尔斯（Prageres）成功修建了世界上第一座公路加筋土挡墙，随后加筋土技术在工程中得到广泛的应用。我国于1980年在山西修建了第一座公路加筋挡

2、土墙，与此同时，开展了加筋土技术的研究，建立了相应的工程技术规范。同时，在工程实践的基础上研制了很多符合我国国情的结构形式和材料。在加筋土挡土墙的理论研究与工程实践过程中，对加筋土本质的理论研究相对浅显。研究的主要难点在于：7（l）工作性状复杂。加筋土挡墙不仅要考虑填料与筋材的各自受力、变形性状及相互作用，还要考虑筋材与面板、填料与面板之间的作用力与变形之间的关系，任一部分工作性状发生变化都会引起整体性状的变化。（2）土压力理论不成熟。挡土墙背的土压力分布规律是一个经典的土力学难题，加之加筋土挡墙的自身性状复杂，土压力理论在应用上受到限制。（3）

3、理论研究相对较少而且相对粗浅，实验资料也不多。[1]1.加筋土挡土墙的基本原理加筋土挡墙一般由面板、加筋材料和土体填料等主要部分组成。结构内部存在着墙面上压力、拉筋拉力及填料与拉筋间的摩擦力，保证了这个复合结构的内部稳定。同时，其要能抵抗筋尾部后面填土所产生的侧向土压力，从而使整个复合结构外部稳定。这些基本原理一般可以归纳为以下两点[2]：（1）摩擦加筋理论由填土自重和外力产生的侧压力作用于面板，通过面板上的筋带连接件将侧压和传给筋带。筋带材料被土压住，筋带与土之间产生的摩阻力阻止筋带被拔出。因而，只要拉筋材料具有足够的强度，并与土体产生足够的摩

4、擦力，加筋的土体就可保持稳定。（2）准粘聚力原理7加筋土结构可以看作是各向异性的复合材料，通常采用的拉筋，其弹性模量远大于填土。在这种情况下，拉筋与填土的共同作用，使得加筋土的强度明显提高。可以从三轴试验中得到验证。2.加筋土挡土墙的结构加筋体由填料、拉筋以及墙面板组成。（一）.加筋体横断面加筋体横断面形式一般宜用矩形，这种断面形式是根据最小拉筋的长度的要求提出来的。实验表明拉筋长度应不小于3m，否则就有被拔出来的可能。这是因为无法使用重型机械压实，墙面附近填土处于未被充分压实的状态，拉筋不会沿其全长发挥出全部摩擦阻力。在地形受到限制时也可采用倒

5、梯形断面，拉筋的长度随着填土深度增加而递减。在宽敞的填方地段也可采用正梯形断面，拉筋的长度随着填土深度增加而增加。（二）.填料填料与加筋材料组成加筋土的主体结构。高质量的填土排水方便，可改善加筋材料的耐久性，减少加筋材料的数量。一般而言，砾类土、砂类土、碎石土等可直接采用，其它土根据情况可经过一定的处理、辅以相应的措施等才能采用。其基本要求为：（l）易于填筑和压实；（2）能与拉筋产生足够的摩擦力；7（3）满足化学和电化学标准；（4）水稳定性好。为了使拉筋与填料之间能发挥较大的摩擦力，优先选择具有一定级配的、透水性较好的砂土、碎石类土，不得含有尖锐

6、棱角，避免压实过程中压坏拉筋。（三）.拉筋加筋材料的作用是承受垂直荷载和水平拉力，并与填料产生摩擦力。它是加筋土工程的关键部分，必须具有以下特性：（l）抗拉能力强，延伸率小，蠕变小，不易产生脆性破坏；（2）与填料之间具有足够的摩擦力；（3）耐腐蚀和耐久性能好；（4）具有一定的柔性，便于接长及与墙面板连接；（5）使用寿命长，施工简便。在加筋土结构中，必须严格控制材料的变形、强度以及材料的耐久性。目前用于加筋的土工材料主要有钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带、钢塑复合带。（四）.墙面板7墙面板的作用是防止拉筋间的填土侧向挤出、传递土压力以及便于拉筋固定

7、布设，并保证填料、拉筋以及墙面构成具有一定形状的整体。面板材料有金属制品、混凝土、钢筋混凝土、条石以及石板等。（五）.基础设计一般只在墙面板下设置宽度为0.3m-0.5m，厚度为0.25-0.4m的条形基础。当地基为土质时，应铺设一层0.1m-0.15买的砂砾垫层。当地基土承载能力不足时，应进行地基处理。加筋挡土墙的墙面板应有一定的埋置深度，防止因土粒流失引起墙面附近加筋体局部破坏，埋置深度与地基、地形与地质条件、冻结深度和冲刷等有关。3.加筋挡土墙的特点与应用加筋土挡墙结构能得到迅速发展和广泛应用是由于它具有以下几个特点：（I）施工简便。加筋土

8、的各种构件均可以预先制作，在现场分层填筑。除需压实机械外，不需配备其他机械，施工简便快速，节省劳力，也能缩短工期；（2）加筋土结构是柔性