加筋土挡土墙设计简析
加筋挡土墙方案
加筋挡土墙方案1. 引言挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于控制土壤的侧向位移,以防止土壤坡体的坍塌。
为提高挡土墙的稳定性和承载能力,可以使用加筋挡土墙方案。
本文将介绍加筋挡土墙的设计原理、施工步骤和常用材料。
2. 设计原理加筋挡土墙的设计原理是在挡土墙前方设置水平或倾斜的加筋筋杆,通过加筋筋杆与土体之间的相互作用,增加挡土墙的整体强度和刚度,提高抗侧倾能力和承载能力。
设计加筋挡土墙时,需要考虑以下几个方面:2.1 地质条件和荷载要求对于不同的地质条件和荷载要求,需要选择适当的挡土墙类型和加筋筋杆布置方案。
地质勘察和荷载分析是设计过程中的重要环节,确保挡土墙可以满足稳定性和承载力的要求。
2.2 挡土墙结构和形式加筋挡土墙的结构形式包括重力式和挠性式。
重力式挡土墙通常采用混凝土、砖块等材料进行施工,而挠性式挡土墙则采用较灵活的材料,如钢筋混凝土板等。
2.3 加筋筋杆的选择和布置加筋筋杆的选择需考虑筋杆受力情况和周围土体的支抗条件。
筋杆通常选用钢筋或钢材制成,其布置方式有水平布置和倾斜布置两种。
水平布置适用于不同高度的挡土墙,而倾斜布置则适用于高差较大的情况。
3. 施工步骤加筋挡土墙的施工步骤如下:3.1 基础处理清理挡土墙基底,确保基础表面平整,并进行必要的加固处理,以提供良好的基础支撑条件。
3.2 前后加筋筋杆布置根据设计要求,在挡土墙前后设置水平或倾斜的加筋筋杆。
根据筋杆的长度和直径,确定筋杆的埋设深度和间距。
3.3 挡土墙结构施工根据挡土墙的类型和结构形式,选择适当的材料进行施工。
对于重力式挡土墙,采用砌筑方式进行,而对于挠性式挡土墙,采用钢筋混凝土板等材料进行施工。
3.4 筋杆的固定和连接将加筋筋杆固定在挡土墙的结构中,并确保筋杆与挡土墙之间有良好的连接性,以增强整体的受力性能。
3.5 防护措施完成挡土墙的施工后,应进行相应的防护措施,如设置排水系统、防水层等,以保护挡土墙不受外界因素的侵害。
加筋土挡土墙设计与施工技术
加筋土挡土墙设计与施工技术(一) 概述一、结构与挡土原理加筋土挡土墙是由基础、墙面板、帽石、拉筋和填料等几部组成,如图1一1所示。
其挡土原理是依靠填料与拉筋之间的摩擦力来平衡墙面所承受的水平土压力(即加筋土挡土墙的内部稳定),并以基础、墙面板、帽石、拉筋和填料等组成复合结构而形成土墙以抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力(即加筋土挡土墙外部稳定),从而保证了挡土墙的稳定。
加筋土挡土墙的优点是对地基承载力要求低,属于轻型支挡结构,适合在软弱地基上建造,施土简便,施土速度快,污土量少,节省投资,少占地,外形也美观。
图1一1 加筋上挡上墙结构图加筋土挡土墙一般应用于支挡填土土程,由于加筋土挡土墙所具有的特点,在公路、铁路、煤矿土程中得到较多的应用。
但是对于8度以上地区和具有强烈腐蚀环境中示宜使用,对于浸水条件下应慎重应用。
二、加筋加固机理1) 加筋土基本原理砂性土在自重或外力作用下易产生严重的变形或倒塌,若在土中沿应变方向埋置具有挠性的筋带材料形成加筋土,则土与筋带材料产生摩擦,使加筋土犹如具有了某种程度的粘着性,从而改良了土的力学特性。
当前解释和分析加筋土的强度主要有两种观点,一种把加筋土视为组合材料,即认为加筋土是复合体结构(亦称锚定式结构),用摩擦原理来解释与分析;另一种把加筋土视为均质的各向异性材料,即认为加筋土是复合材料结构,用莫尔一库仑理论来解释与分析,称为准粘聚力原理。
下面由此介绍加筋土的加固机理。
2) 摩擦原理解释在加筋土结构中,填土自重和荷载等其他外力产生的侧压力作用于面板,通过面板上的筋带连结件将此侧压力传递给筋带,企图将筋带从土中拉出。
而筋带材料又被土压住,于是填土与筋带之间的摩擦力阻止筋带被拔出。
因此,只要筋带材料具有足够的强度,并与土产生足够的摩阻力,则加筋的土体就可保持稳定。
怎样才能使土与筋带互相产生摩擦力而示滑移呢?图1一2表示两个与筋带相接触的土颗粒,在摩擦力和垂直于筋带平面的法向压力作用下,其合力与筋带的法向平面成α角。
加筋土挡土墙设计总结
加筋土挡土墙设计总结加筋土挡土墙相对于重力式挡土墙和混凝土挡土墙来说,其具有较大经济优势,尤其当挡土墙墙高越高,其经济优势就越明显。
相对于重力式或混凝土挡土墙来说其圬工数量也少,减少了对材料的浪费。
1、设计计算阶段挡土墙中墙体、拉筋和填土为挡土墙主要的三组结构,所以在设计时需对这三组材料进行设计和计算。
但是,墙后填土属于松散结构,不属于紧密而且密实的混凝土结构体,所以其计算则需要一定的近似性而不是像混凝土结构那样有实验确定的准确公式。
在加筋土挡土墙设计计算时,实际上是将上述三种方法融合之后才进行计算的,比如在分析墙后土体内部稳定性时是将拉筋和土体看作是两种材料,而整体稳定性分析时则将拉筋和土看作是一种材料来计算;至于等效应力,则是将列车将会产生的动荷载转化为了静荷载,并以换算土柱的形式出现,便于计算。
甚至是在路堤式挡土墙计算时将路堤边坡超载部分也看作是附加荷载作用于墙体上,并且以换算土柱的形式出现。
2、地基处理和整体施工阶段本设计采用的是换填垫层法,即将表层软弱土层置换为承载力较大的砂石垫层,增大地基承载力以适应挡土墙自重和列车产生的动荷载。
换填垫层适用于浅层软弱土层或不均匀的地基处理,所以如果软弱土层较深则不适合换填垫层这样的处理方法。
在使用时则是根据施工简便程度和经济的角度来对处理方法进行选择。
换填垫层施工时最应该注意的就是其分层压实的压实度,压实度的控制标志着垫层施工的好坏,所以在压实度的测量上应特别注意。
拉筋是加筋土挡土墙主要的结构,它将土压力转化为对墙体的拉力,以此来稳定墙体,这也是加筋土挡土墙支挡土压力的主要原理。
拉筋如果不拉直、不平顺,在填筑填料时容易将土工格栅损坏,即使不损坏,褶皱的土工格栅在填筑填料后其使用寿命也将大大降低。
因为土工格栅面积较大,所以其平顺性不易控制。
其次就是墙面板的拼装和墙后填料时的施工顺序。
墙面的拼装要保证其接缝的严密性和连接的整体强度,由于是拼装的墙面,其整体性的体现就是每块面板之间的连接情况。
加筋土挡土墙设计要点分析
加筋土挡土墙设计要点分析1 工程概况为充分节省占地,降低工程造价,加筋土挡土墙作为一种路堤挡土墙被应用在地质条件较好的平原和微丘区。
该项目挡土墙沿高填方路段两侧布设,在路线左侧K0+400.33—K1+247.709段,右侧K0+400.33—K1+252.250段布设加筋土挡土墙。
挡土墙每10 m或者12 m设置一道沉降缝,缝宽1 cm,用沥青木板填塞。
路基宽度为24.5 m,其中:中间带宽2.0 m(左侧路缘带2×0.5 m+中央分隔带1.0 m),行车道宽2×2×3.75 m,右侧硬路肩宽2×3.0 m(含右侧路缘带2×0.5 m),土路肩宽2×0.75 m,见图1、图2。
根据路线主要控制点及在路基边坡高度大于3 m时,布设加筋土挡土墙。
区地形地貌类型单一,地势平坦,地层结构较简单,分布连续,厚度基本稳定,物理力学性质均匀,稳定性较好。
图1 一般路段标准横断面图2 挡土墙路段标准横断面2 设计方案2.1 平、纵、横设计2.1.1 挡土墙平面设计为进一步保障油品供应,今年以来加油站还全面提升了对农户的各项服务。
“过去给农户送水、送饭、送一些防冻液等物品那都是常有的事。
今年我们又根据农户的需求把服务工作再上一个台阶。
”张文兴说。
挡土墙沿高填方路段两侧布设,在路线左侧K0+400.33—K1+247.709段,右侧K0+400.33—K1+252.250段布设加筋土挡土墙。
挡土墙每10 m或者12 m设置一道沉降缝,缝宽1 cm,用沥青木板填塞。
2.1.2 挡土墙纵断面设计挡土墙根据路基填土高度确定设置高度,全线挡土墙是变高度的,范围从3.07~11.45 m。
挡土墙基础底面的埋置深度不小于1.0 m。
2.1.3 挡土墙横断面设计挡土墙墙顶采用现浇C25混凝土压顶石,宽75 cm,压顶石上面设置C25现浇混凝土护栏。
墙身面板采用预制混凝土砌块,砌块宽26.5 cm,挡土墙面板采用M7.5级砂浆砌筑,要求墙面以0.5%坡率向内倾斜。
加筋式挡土墙设计要点有哪些
加筋式挡土墙设计要点有哪些
加筋挡土墙是由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成。
加筋体墙面的平面线形可采用直线、折线和曲线。
加筋体的横断面一般应采用矩形。
断面尺寸由计算确定,底部筋带长度不应小于3m,同时不小于0.4H.加筋体墙面下部应设宽不小于0.3m,厚不小于0.2m的混凝土基础,但如面板筑于石砌圬工或混凝土之上,地基为岩石的可不设。
加筋体面板基础底面的埋置深度,对于一般土质地基不小于0.6m,当设置在岩石上时应清除表面风化层,当风化层较厚难以全部清除时,可采用土质地基的埋置深度。
加筋挡土墙应根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝,其间距对土质地基为10~30m,岩石地基可适当增大。
沉降缝、伸缩缝宽度一般为1~2cm,可采用沥青板、软木板或沥青麻絮填塞。
第 1 页共1 页。
浅析加筋土挡土墙的设计及计算
浅析加筋土挡土墙的设计及计算摘要:对加筋土挡土墙的形式、材料要求和构造设计进行了简要阐述,并通过工程实例介绍了加筋土挡土墙的设计和计算方法。
关键字:加筋土挡土墙材料要求设计计算Abstract: on the reinforced soil retaining wall form, material requirements and structural design are briefly described, and an engineering case is introduced to illustrate the reinforced soil retaining wall design and calculation method.Keywords: reinforced earth, retaining wall, material requirements, design calculation中图分类号:U213.1+52.3文献标识码: A 文章编号:引言加筋挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物。
加筋挡土墙由墙面板、拉筋和填土三部分组成,借助于拉筋与填土间的摩擦作用,把土的侧压力传递给拉筋,从而达到稳定土体的目的。
加筋挡土墙地基承载力要求低,对各种地质条件适应性强;既是柔性结构,抗震性能优越,可承受地基较大的变形;又是重力式结构,可承受荷载的冲击、振动作用;且施工简便、外形美观、占地面积少,因此在高速公路建设中得到了越来越广泛的应用。
1、加筋挡土墙的断面形式加筋挡土墙横断面形式有矩形、倒梯形、正梯形和台阶式等几种,应根据具体条件与要求合理选择加筋体的断面形式。
在地形比较平坦的一般填方地段,且墙高不超过12m时,加筋体宜采用矩形断面(如图1-a),即拉筋长度在加筋体内均相同。
加筋挡土墙拉筋最小长度不宜小于3m,否则拉筋有被拔出的可能。
这是因为墙面板附近因不能使用重型机械碾压,填土处于未被充分压实的状态,拉筋体中埋设的拉筋不能沿其全长发挥出全部摩擦阻力。
论述加筋挡土墙设计方法
论述加筋挡土墙设计方法[摘要]:文章首先介绍加筋加筋挡土墙的断面形式,接着对加筋挡土墙材料要求与构造设计、及其构造设计等方面做了分析。
[关键词]:加筋;挡土墙;设计方法加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。
土具有一定的抗压和抗剪强度,但不能承受拉力,在土中加入加筋材料可以增强土体的强度和稳定性。
加筋土技术历史悠久,但直至70 年代末,我国才广泛应用于建筑、道路、河堤等工程中。
由于加筋材料便宜,施工方便,又可以节省投资,加筋土技术得到了越来越多工程技术人员的认同,与此同时,各个厂家纷纷推出自己的新产品,加筋材料就如雨后春笋,日新月异,随着科技的发展,加筋材料在现代工程中的应用越来越多。
1、加筋挡土墙的断面形式加筋挡土墙横断面形式有矩形、倒梯形、正梯形和台阶式等几种,应根据具体条件与要求合理选择加筋体的断面形式。
2、加筋挡土墙材料要求与构造设计2.1 填料加筋挡土墙与其它类型挡土墙较突出的不同点是,填料本身也是墙体的一部分,因此,填料的选择以及填料、筋带、面板之间的紧密稳定结合,是设计、施工时特别应重视的要素。
2.2 拉筋拉筋的作用是承受垂直荷载和水平拉力,并与填料产生摩擦力。
拉筋材料必须具有以下特性:①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,使用寿命长,施工简便;④具有一定的柔性,加工容易;⑤与面板的连接必须牢固可靠。
2.3 墙面板墙面板的作用是防止填土侧向挤出,传递土压力以及便于拉筋固定布设,并保证填料、拉筋和墙面构成具有一定形状的整体。
墙面板不仅要有一定的强度以保证拉筋端部土体的稳定,而其要求具有足够的刚度,以抵抗预期的冲击和振动作用,还应具有足够的柔性,以适应加筋体在荷载作用下产生的容许沉降所带来的变形。
2.4 加筋挡土墙基础加筋挡土墙墙面下部应设宽不小于0.4m,厚不小于0.2m 的混凝土基础。
当地基为土质时,应铺设一层0.1~0.15m 厚的砂砾垫层,如果地基土质较差,承载力不能满足要求,应进行换填、土质改良等地基加固处理。
加筋土挡土墙设计
加筋土挡土墙设计加筋土挡土墙一、加筋土的特点与基本原理加筋土挡土墙自20世纪60年代初问世以来,以其显著的技术经济效益,被广泛地应用于土木工程中,同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟。
加筋土挡土墙的基本构造如图2-5-2所示。
加筋土工程有以下特点:1.可以做成很高的垂直填土,从而减少占地面积,这对不利于开挖的地区、城市道路以及土地珍贵地区而言,有着很大的经济效益。
2.面板、筋带可以在工厂中定形制造、加工,在现场可以用机械分层施工。
这种装配式施工方法简便快速,并且节省劳动力和缩短工期。
3.加筋土是柔性结构物,能够适应地基较大的变形,因而可用于较软的地基上。
同时,由于加筋土结构所特有的柔性能够很好地吸收地震的能量,故其抗震性好。
4.造价低廉,据国内部分工程资料统计,加筋土挡土墙的造价一般为钢筋混凝土挡墙的50%,重力式挡土墙的60%~80%。
加筋土的基本原理是借助于拉筋与填土间的摩擦力来提高填土的抗剪强度,从而保证土体平衡。
加筋土体工作时,土和拉筋一起承受外部和内部的荷载,由于土与拉筋之间的摩擦作用,将士中的应力传递给拉筋,而拉筋所产生的拉应力抵抗了土体的水平位移,就好像在土体中增加了一个内聚力,从而改进了土体的力学特性。
因此,土与拉筋间的摩擦作用是加筋土体能否稳定的一个重要因素。
土体与拉筋间的摩擦作用是很复杂的,不仅取决于土壤成分、颗粒粒径级配、拉筋种类及其断面形状相尺寸,而且与环境状况、结构类型、荷载方式等有关。
取拉筋小的一个微段dL分析,如图2-5-18所示,设此微段的拉力变化为dT,拉筋宽度为b,作用于拉筋表面土的单位的摩擦作用,拉筋必须有足够的长度;为了承受拉力Ti,拉筋又必须有足够的强度。
二、加筋土的材料与构造(一)加筋土填料填料是加筋土工程的主体材料,对填料的一般要求如下:易压实;能与拉筋产生足够的摩擦力;满足化学和电化学标准;水稳定性好(浸水工程)。
有一定级配的砾类土、砂类土,与拉筋之间的摩擦力大,是透水性能好,应优先选用;碎石土、结土、中低液限粘质土和稳定土也可采用;腐质土、冻结土等影响拉筋和面板使用寿命的应禁止采用。
加筋挡土墙设计说明
·加筋土挡土墙设计说明目录第1章设计资料 (1)第2章筋带受力计算 (1)第3章内部稳定性验算 (3)第4章外部稳定验算 (5)加筋挡土墙设计说明1.结构尺寸设计设计各项计算资料汇列如下:(1)挡土墙不受浸水影响,墙高H =10m ,顶部填土0.6m ,基础埋深2m ; (2)路基宽24.5m ,路面宽18m ; (3)荷载标准:公路一级;(4)面板规格:m m 8.05.1⨯,十字形混凝土板,板厚20cm ,混凝土强度等级C 20。
(5)筋带采用聚丙烯土工带,带宽为18mm ,厚2.0mm ,容许拉应力MPa 50][=σ,摩擦系数f =0.4;(6)筋带节点间距:m S m S y x 4.0,42.0==;(7)填料:砂性土,重度3/20m kN ,内摩擦角︒32,粘聚力kPa c 0=;(8)地基:砂性土,重度3/20m kN ,内摩擦角︒32,粘聚力kPa c 0=,地基承载力标准值kPa f a 600=;(9)墙体采用矩形断面,加筋体宽为10.0m ;(10)墙顶填料与加筋土填料相同,横坡为6%,摩阻系数为36.0=μ。
2.筋带受力计算(1)计算加筋体上填土重力换算为等代均布土层厚度1h :已知m H m m m a m H 6.0,5.1,5.0,10'====,等代均布土层厚度计算如下:m H m a H m h 6.03)5.05(5.11)2(1'1=>=-⨯=-⨯=,故取m H h 6.0'1==。
(2)计算车辆荷载换算成等代均布土层0h :墙高m H 10≥时,3/10m kN q =。
则m q h 5.020/10/0===γ,m h h h 1.1012=+=。
(3)筋带受拉计算:筋带受拉拉力包括三个部分:车辆荷载,墙顶路堤填土和墙后填料引起的筋带拉力。
其中:静止土压力系数: 470.032sin 1sin 1=︒-=-=φo k ;主动土压力系数: 307.0)2/3245(tan 2=︒-︒=a k ;当m h 6≤时,6)61(Hk H k k a o ⨯+-⨯=;当m h 6>时,a k k =;bc=0.9m 。
毕业设计—加筋土挡土墙设计[管理资料]
摘要加筋土挡墙是由拉筋、墙面板和填土构成的一种新型复合支挡结构物。
相对于传统的重力式挡土墙,加筋土挡墙为一种柔性结构,具有较好的变形协调性和抗震性能,对地基的承载能力要求也不高,且具有很好的经济性和造型美观性等一些其他结构无法比拟的优越性。
因此,被广泛应用与公路、水利、城市建设和铁路等工程中。
加筋挡土墙虽有较好的抗震性能,但并非能够抵抗任何等级的地震作用。
对于规范要求的抗震设计加筋土挡墙工程,在设计计算时须考虑地震力对其的影响。
根据现行相关规范,地震烈度在6度以上的地区,加筋土挡墙应进行抗震设计。
采用拟静力法来考虑地震作用,不计竖向地震力的影响,只需考虑水平地震力作用。
本文对加筋挡土墙的构造、特点及其发展应用状况作了概述。
通过加筋挡土墙的构造,分析了加筋挡土墙的加固机理和破坏模式。
加筋土本身是一种复合结构,在工作态下,各组成部分之间的相互影响使其具有一定的复杂性。
关键词:加筋土挡墙;地震力;稳定性分析与计算AbstractReinforced earth retaining wall is a new composite supporting structure comprised of reinforcement, wall sheathing and filling. Compared with traditional gravity retaining wall, the reinforced earth retaining wall is a flexible structure with better deformation compatibility and seismic , the reinforced earth retaining wall requires low foundation bearing capacity and has advantages like economical efficiency as well as better appearance which are incomparable to other structures. Therefore, it is widely used in the construction of road, water conservancy, city construction and railway.The reinforced earth retaining wall having good seismic behavior does not mean it can resist the earthquake effect of any grade. To reinforced earth retaining wall with seismic design required in the specification, the effect of seismic force should be taken into account in design calculation. According to the current standard, in the area where seismic intensity is level six or above, the reinforced earth retaining wall should be designed to resist earthquake. If adopting pseudo-static method to calculate seismic effect, the effect of vertical seismic force should be neglected, only calculating the effect of horizontal seismic force.This thesis gives a brief introduction to the structure, characteristics, development and application of the reinforced earth retaining wall, at the same time, analyzes its reinforcement mechanism and failure modes through the structure of the reinforced earth retaining wall. Reinforced earth is a composite structure itself, and interrelationship of each component makes it relatively complex in the working state.Key words:Reinforced earth retaining wall; Seismic force ; Stability analysis and calculation目录第1章绪论 (1)支挡结构与挡土墙 (1)支挡结构 (1) (1) (2)加筋土挡墙的特点 (2)加筋土挡墙的适用性 (2) (2) (2)国内发展概况 (3)加筋土技术的不足 (4)本课题设计的背景、目的及意义 (4)背景 (4)目的与意义 (5)第2章加筋土挡墙的设计原理 (6)加筋土挡墙的构造 (6)墙面板 (6)拉筋 (6)填料 (7)加筋土挡墙的设计原理 (8)摩擦原理 (9)准粘聚力原理 (10)加筋土挡墙的破坏模式 (11)破裂面的确定 (13)加筋土挡墙设计计算时的基本假定 (15)第3章加筋土挡墙的设计理论和计算方法 (16)稳定性分析计算方法 (16)数值分析法 (17)内部稳定性分析计算 (18)土压力计算 (18)作用在拉筋上的竖向压应力计算 (21)地震力计算 (22)拉筋拉力计算 (23)拉筋抗拔力计算 (23)拉筋长度的确定 (23)拉筋抗拔稳定检算 (24)拉筋抗拉强度检算 (24)墙面板内力检算 (25)连接件内力检算 (26)外部稳定性分析计算 (27)基底抗滑稳定性计算 (27)倾覆稳定性计算 (28)基底承载能力计算 (28)第4章加筋挡土墙设计 (30)工程资料 (30)工程概况 (30)工程条件 (30) (31)加筋土挡墙方案的选择 (31)填料与拉筋的选取 (32)初步确定拉筋长度 (33)墙后总地震主动土压力计算 (33)基底抗滑稳定 (33)抗倾覆稳定 (34)荷载计算 (34)竖向压力 (36)拉筋拉力 (37)拉筋长度计算 (38)无效长度 (38)有效长度 (38)拉筋全长 (39)拉筋抗拔力计算 (39)拉筋抗拔稳定检算 (40)有荷载作用的抗拔稳定检算 (40)无荷载作用的抗拔稳定检算 (41)外部稳定性检算 (42)基底滑动稳定检算 (42)全墙倾覆稳定检算 (43)基底承载力检算 (44)截面及结构设计 (44)墙面板 (44)基础 (45)帽石 (45)内部稳定性检算 (45)拉筋强度检算 (45)墙面板及连接件内力检算 (46)小结 (47)结论 (48)参考文献 (50)附录 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
加筋土挡墙的设计原理与方法
Eax
O
a b
27
h
三 加筋土挡墙的设计方法
3. 外部稳定计算方法
抗滑验算 抗滑稳定安全系数:
Ks =
N
Wt Wn W Et Ea
T
=
(W n E an )
E at W t
[K s ]
当不满足要求时,可采取措施:
修改挡土墙截面尺寸,以增加自重。 加大基底宽度,以提高总抗滑动力。 增加基础埋深。使墙趾前的被动土压力 增大。 挡土墙底面做砂、石垫层,以提高值 。
筋材强度验算:
Ti Ta
Ai = Ti K [ L ]
第i层加筋的筋带设计段面积计算:
式中:[L]——拉筋的容许应力; Ta——筋材的容许抗拉强度
根据上式可计算出第i层加筋所需的单根加筋截面积 Ai,但考虑到施工方便,通常取所有加筋为相同截面, 因此,A应依据最下面一排的最大拉力Tmax确定。
9
二 加筋土挡墙的作用机理
• 破裂面假定
0.3H破坏面
郎肯破坏面
常见的两种破裂面
10
二 加筋土挡墙的作用机理
• 破裂面假定
1—0.3H破裂面;2—郎肯破裂面;3—筋材
11
二 加筋土挡墙的作用机理
• 破裂面假定
计算中用到的0.3H简化破裂面
12
二 加筋土挡墙的作用机理
• 破裂面假定
主动区
Tmax Ks = NhomakorabeaM Mf s
=
(c l
i i
W i cos i tan i )
W
i
sin i
30
三 加筋土挡墙的设计方法
0.3H法
加筋挡土墙讲解
(1)墙后加筋土填料产生的水平土压应力
1i Ki hi
规范推荐方法
经验方法
静止土压力系数
K0 1 sin
主动土压力系数
Ka tan 2(45 / 2)
加筋土挡土墙设计
(2)墙顶面活荷载产生的水平土压应力
①方法一:按应力扩展线计算
一般取30°
交点D不在破裂区, 荷载产生的土压力不 对墙面板产生影响。
拉筋强度不足
拉筋与面板连接能力不足 ① 拉筋断裂造成挡土墙破坏 超载
内部稳定性计算
拉筋腐蚀
② 拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏
③ 因外部不稳定造成挡土墙破坏 外部稳定性分析
地基承载力低 沿基底抗滑稳定性不足 抗倾覆能力不够
加筋土挡土墙设计
内部稳定性分析包括
拉筋拉力计算 拉筋长度计算 拉筋强度验算 拉筋间距的确定
加筋土挡土墙构造 3、拉筋与面板的连接
面板与拉筋必需有坚固可靠的连接,具有耐腐蚀性能。 钢筋混凝土拉筋与墙面板之间,串联式钢筋混凝土
拉筋节与节之间的连接,一般应采用焊接。 金属薄板拉筋与墙面板之间的连接一般采用在圆孔
内插入螺栓连接。 对于土工格栅拉筋与面板的连接,可用拉环,也可
以直接穿在面板的预留孔中。
伸缩缝和沉降缝可统一考虑,面板在设缝处应设通缝, 缝宽2~3cm,缝内宜用沥青麻布或沥青木板填塞,缝 的两端常设置对称的半块墙面板。
加筋土挡土墙构造
7、帽石与栏杆 加筋土挡土墙顶面,一般设 置混凝土或钢筋混凝土帽石。 帽石应突出墙面3~5cm,其 作用是约束墙面板,同时, 也是为保证人身安全设置栏 杆所需。 栏杆高为1.0~1.5m,栏杆柱 埋于帽石中,以保证栏杆的 坚固稳定。
加筋土挡墙设计施工简介
起点段要求重新设计
专家咨询意见建议
1)挡墙完全外移,外移基础采用板桩结构以满足加筋土挡墙拉筋长度;
2)挡墙部分外移,第一级挡土墙采用抗滑桩与加筋土挡墙的组合结构; 同时上一级加筋土挡墙的坡面适当放缓。 最终确定采用加筋土挡墙与抗滑桩的组合形式进行设计。
a.人员配臵
桩基开挖:开挖2人,操作起臂机1人,安全巡视1人,运输开挖 渣料2人; 钢筋绑扎:切割钢筋1人,初步绑扎1人,井下作业3人; 地上部分浇筑:搭施工排架5人,立模板4人,绑钢筋5人。
b.机具配臵
商品混凝土罐车2台,小型起臂机1台。
c.施工进度
一般情况采用人工开挖,遇到孤石采用钻爆法解爆。每施工开 挖进尺1m需施工混凝土护壁; 总体开挖进度为无水部分约为1m/天,有水部分30-40cm/天, 地上部分为1.5m/天; 地下部分平均每棵桩浇筑完成需费时20-25天,整个抗滑桩施工 从5月14日开始,至8月25日完成,共计13棵桩,历时约3.5月; 地上部分共计历时50天左右。
基础开挖远眺
基础平整后分台阶
修整坡面揭露出岩土体
坡面修整、基础开挖
坡面修整
抗滑桩锁口立模1
抗滑桩锁口立模2
桩基开挖运渣用起臂机
运渣起臂机
人工开挖桩基
出渣用吊斗
桩基混凝土护壁
钢筋绑扎
混凝土浇筑、振捣
抗滑桩浇筑至地面
外露部分绑扎钢筋
钢筋绑扎
抗滑桩立模
抗滑桩施工完成全貌
2)人员、机具配备
抗滑桩开挖时需间隔开挖,避免施工干扰,一般同时施工2-3棵 桩,平均每棵桩所需要人手如下:
3施工过程简介
本项目整个加筋土挡墙施工,主要分为抗滑桩施工、模块预制、 基础处理、碾压回填、辅助项目施工等几个步骤。
加筋土挡墙的设计与应用分析
加筋土挡墙的设计与应用分析摘要加筋土挡墙的组成,设计,经济分析,施工要点及原位观测分析。
关键词加筋土挡墙设计施工观测1 与重力式挡土墙的经济比较加筋土挡土墙的建设成本费用一般为重力式挡土墙的50~80%。
一般而言,挡土墙越高,加筋土挡墙经济效益越明显。
墙高10米时加筋土挡土墙的造价约为重力式挡土墙的50%;墙高15米时加筋土挡土墙的造价约为重力式挡土墙的40%;墙高20米时加筋土挡土墙约为重力式挡土墙的30%~35%。
若有推土、运土、碾压机械配合,工期明显较重力式短。
2 加筋土挡土墙的构件加筋土挡土墙起到了与重力式圬工结构、扶壁结构、沉箱结构等形式的墙体同样的作用,一般由基础、面板、拉筋带、填料四部分组成。
2.1基础在工程中一般使用土压力盒量测基底压力和墙面土压力,钢筋计量测拉筋条应力,沉降杯量测填土沉降量,电阻应变片量测钢筋带的应力,经纬仪和墙面水平位移观测标尺量测墙面水平位移。
2.2面板面板大多数是钢筋混凝土板,混凝土标号不低于C25。
2.3拉筋带拉筋带目前应用的有五种,一是钢带,二是钢筋混凝土板带,三是聚丙烯条带,四是复合土工带,钢―塑复合土工带和玻璃纤维复合土工带,五是土工格栅、土工格网和复合土工布。
工程中经常使用的钢塑带(CAT带),可满足填土工程水平位移小、沉降量低的要求。
以2%变形时的强度值为控制值,不超过其破断荷载的1/3。
2.4填料加筋土挡土墙填料一般要求为透水填料,近几年的实践表明,除膨胀土、软土、泥炭类土、白垩土、可溶盐类土等工程性质很差的土不宜作为填料外,大多数挡土墙附近的土都可作为填料。
3 设计加筋挡土墙的设计内容,包含整体稳定、外部稳定及内部稳定三部分。
3.1整体稳定就是边坡稳定,采用圆弧法计算墙整体的抗滑稳定性,根据已有的地质资料,采用总应力的瑞典条分法。
在求滑弧上的下滑力时,与一般的边坡计算无异;当滑动弧把整个加筋体包含在内时,滑弧上的抗滑力,与一般的边坡计算无异;当滑动弧穿过加筋体时,须考虑圆弧之外的筋带所提供的抗滑力,抗滑力取筋带抗力及其所受锚固力的小者。
加筋土挡土墙设计
3.4.1 概述
3.4 加筋土挡土墙设计
3.4.1 概述
加筋效果
3.4 加筋土挡土墙设计
相当于增加 了侧限压力
3.4.1 概述
加固机理
加筋限制了土体的侧向变形, 增加了土体的强度
3.4 加筋土挡土墙设计 三、加筋土挡土墙的破坏形式
3.4.1 概述
拉筋强度不足 拉筋与面板连接能力不足 ① 拉筋断裂造成挡土墙破坏 超载 拉筋腐蚀
基本原理:在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料,土与 拉筋材料产生摩擦,使加筋土犹如具有某种程度的粘聚性,从而 改良了土的力学特性。 解释和分析加筋土强度的两种观点 摩擦加筋原理:加筋土视为组合材料,认为加筋土是 复合体结构(或称锚定式结构) 莫尔-库仑理论:加筋土视为均质各向异性材料,认 为加筋土是复合材料结构
3.4 加筋土挡土墙设计
特点
3.4.1 概述
1、可装配式施工,施工简便、快速、节省劳力和缩短工期; 2、具有一定柔性,能够适应地基轻微变形,且抗振性强;
3、可做成很高的垂直挡土墙,对地基承载力要求较低;
4、节约占地、造型美观; 5、造价低。
3.4 加筋土挡土墙设计 三、加筋土加固机理
3.4.1 概述
2 Nfbdl dT
3.4 加筋土挡土墙设计
3.4.1 概述
② 莫尔-库仑理论(准粘聚力理论)
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,拉筋与填土共同 作用,包括填土的抗剪力、 填土与拉筋的摩擦阻力及拉 筋的抗拉力,使得加筋土的 强度明显提高。
3.4 加筋土挡土墙设计
(1)墙后填料产生的竖向土压应力
(2)墙顶面荷载产生的竖向土压应力
或:
浅谈加筋土挡土墙的设计与施工
浅谈加筋土挡土墙的设计与施工摘要:加筋土挡土墙是依靠拉筋与填料之间的摩擦力来拉住墙面,用来支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。
熟悉及了解加筋土挡土墙的形式、构造、特点和工作原理,将能够准确地布置和使用加筋土挡土墙,为路基的防护增添一种选择。
关键词:加筋土挡土墙;要求;设计与施工1、引言近年来,随着我国建设行业的迅猛发展,加筋土挡土墙凭借其工期短、节约用地、质量可靠、造价低廉等方面的综合优势,在工程建设中得到越来越多的推广和应用。
2、加筋土挡土墙的设计2.1 加筋土挡土墙原理加筋土技术是以土为填料,通过布置适量的加筋土带,与土结合成为一种复合结构。
加筋土挡土墙是利用填土与加筋土带之间所产生的摩擦力,使土体成为复合体,提高土体强度,抵抗墙后填土产生的侧压力。
作用机理是填料中的水平方向按设计要求埋置加筋土带,加筋土带之间的土层按要求已经夯压密实,土和加筋土带之间将产生摩擦力,如果这个结构内部有摩擦力发生作用而不产生滑移,那么填土的颗粒将与加筋土带通过摩擦连在一起共同作用,从而改良土体的力学特性。
当填土与加筋土带之间的摩擦条件成立时,则加筋土带上的拉力由填土与加筋土带表面直接接触的土体传递给没有相邻的土体而消散,因而可以把加筋土土结构看做是土和加筋土带所组成的一个整体结构物。
根据需要,为避免在加筋土带的外墙部分,两加筋土带之间的土体发生坍塌,必须设置墙面板或其它相应的措施。
2.2 加筋土挡土墙构造设计(1)墙身。
加筋土挡土墙的墙面一般采用混凝土预制板构件拼装。
拉筋可用钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带和多孔废钢片等。
一般拉筋的横向间距为0.5~1.0m,最大不超过1.5m,竖向间距为0.25~0.75m。
前面构件(面板)与拉筋之间可通过连接件(如螺栓、锚头、销钉等)或其他方式(如咬口、焊接、胶合等)连接起来。
此外还可采用化纤无纺布作为墙面和拉筋材料,实现柔性联结一体化。
(2)基础。
加筋土挡土墙基础,应视地形、地质条件,埋设足够的深度,以保证挡土墙的稳定性。
加筋土挡墙设计及算例1
加筋土挡墙设计及算例1加筋土挡墙设计及算例1设计说明:加筋土挡墙是一种经济实用的土工结构,适用于高边坡、挡土墙、退水坝、土坡等工程。
其主要构造包括挡墙体、加筋体和护面体。
挡墙体主要由土和石料组成,加筋体是为了增加挡墙的整体强度和稳定性,护面体则起到美化和保护挡墙的作用。
挡墙的设计首先需要进行土体力学参数的测定,包括土的黏性指数、内摩擦角、单位重量等参数。
通过试验和实地勘测,可以确定土壤的性质和力学特性。
在设计挡墙时,需要根据土壤的稳定性原理,确定挡墙的高度、倾斜角度和尺寸。
加筋体的设计主要包括钢筋的布置和土体的加筋。
根据土壤的内摩擦角和抗剪强度,可以计算出挡墙的抗滑稳定系数。
通过计算,可以确定钢筋的数量和布置方式,以及加筋土体的厚度和尺寸。
为了保证挡墙的整体稳定,应合理选择钢筋的截面尺寸和钢筋与土体的黏结强度。
护面体的设计主要考虑防止土体渗漏和保护土体的稳定。
一般采用混凝土墙或石条护面,可以根据挡墙的高度和倾斜角度,选择合适的厚度和材料。
为了增加护面体的稳定性,可以在后面设置泄水孔或排水管道,以减小渗漏水压力。
算例:假设挡墙高度为5m,倾斜角度为30度,土体的内摩擦角为30度。
根据抗滑稳定系数的计算公式,可以得到:抗滑稳定系数 = tan(30度) / tan(30度 - 30度) = 1.732再假设土壤的单位重量为18kN/m³,土体的抗剪强度为10kPa。
根据抗滑稳定系数和土壤参数,可以计算出挡墙的自重滑移力和剪切滑移力:自重滑移力=1/2*5*18*5*1.732=217.8kN剪切滑移力=1/2*10*5*5=125kN总滑移力=自重滑移力+剪切滑移力=342.8kN为了抵抗滑移力,需要在加筋体内设置钢筋。
假设钢筋的黏结强度为0.4kN/m²,可以通过以下公式计算出需要设置的钢筋数量和布置方式:钢筋数量=总滑移力/(加筋体宽度*黏结强度)=342.8kN/(1m*0.4kN/m²)=857根假设挡墙的厚度为1m,可以将857根钢筋平均分布在加筋体内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
加筋土挡土墙设计简析
加筋土挡土墙以其自身抗震好,施工简单,造价较低,节约占地,造型美观等多方面优势,成为目前道路工程、公路工程、建筑工程等行业中较为常见的一种支挡结构。
加筋土挡土墙指由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。
加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。
加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板3部分组成。
一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段,在挖方路段或地形陡峭的山坡一般不宜使用。
加筋土挡墙特点
(1)抗震好。
加筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便,是种很好的抗震结构物。
(2)施工简便。
加筋土挡土墙施工简便、快速,并且节省劳力和缩短工期,一般包括下列工序:基槽(坑)开挖、地基处理、排水设施、基础浇(砌)筑、构件预制与安装、筋带铺设、填料填筑与压实、墙顶封闭等,其中现场墙面板拼装、筋带铺设、填料填筑与压实等工序是交叉进行的。
(3)造价低。
与普通重力式挡墙相比,可节省大量圬工材料,具有良好的经济效益。
(4)节约占地,造型美观。
与普通重力式挡墙不同,墙面可为垂直,从而很大程度上减少占地面积。
加筋土挡土墙的面板可结合周边环境设计
成各种造型,改善道路沿线景观效果。
加筋土挡墙设计
加筋土挡墙的设计方法主要包括极限平衡法,极限状态法以及有限元法3种。
加筋土挡墙结构计算主要分为2部分,一是内部稳定性分析,二是外部稳定性分析。
(1)内部稳定性分析
内部稳定性分析计算是要解决格栅的设置问题,保证筋土形成的复合体能共同工作。
加筋土挡土墙内部稳定性分析包括确定筋带的拉力和抗拔稳定性及筋带长度。
加筋材料拉力计算关键是确定土压力计算系数。
加筋材料拉力计算的土压力系数不等同于挡土墙的土压力系数。
根据国内外资料分析,认为在加筋土墙顶层,与静止土压力相同,在达到一定深度后基本上与主动土压力系数相同。
加筋带抗拔稳定性主要就是验算加筋带与土产生的摩阻力是否足以抵抗下滑土体产生的拉拔力。
极限拉拔力是当加筋体出现很大侧向变形乃至破裂面即将产生时得到的。
伸入破裂面后方的筋带长度才具有可靠的抗拔力,这段长度称为筋带有效锚固长度。
加筋带的抗拔稳定与破裂面的位置与形状密切相关。
破裂面可通过室内模型试验和现场试验获得的资料确定。
加筋材料的长度为自由长度与锚固长度之和。
(2)外部稳定性分析
加筋土挡土墙的外部稳定性验算中视加筋体为刚体。
验算项目一般包括基底滑移与倾覆稳定性验算、基础底面地基承载力验算、整体稳定性分析。
土压力计算根据加筋土挡土墙后填土的不同边界条件,采用库仑理论计算作用于加筋体的主动土压力,墙背摩擦角取加筋体填土的内摩阻角与墙后
填土内摩阻角两者中的较小值。
抗滑稳定性验算主要是验算加筋体在总水平力作用下,加筋体与地基间产生摩阻力抵抗其滑移的能力。
抗倾覆稳定性验算为保证加筋土挡土墙抗倾覆稳定性,必须验算抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。
地基承载力验算就是要验证加筋体在总竖向力作用下,基底应力是否小于地基承载力。
由于加筋体承受偏心荷载,因此,基底压应力呈梯形分布。
整体稳定性验算的目的在于确定加筋体随地基一起沿着潜在的破裂面滑动的安全系数,可以采用圆弧法进行验算。