浅谈加筋土挡土墙施工方法
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加筋土挡土墙
一 、概述 二 、加固机理 三 、设计计算 四 、施工技术
方法
加筋土挡土墙是由填土和在填土中布 置一定的带状筋体(拉筋) 以及垂直的 墙面板三部分组成的整体复合结构
排水孔
装满砾石的筐 土工布
1) 建墙面的基础
2) 放置砾石包和土工布
填土和紧实
4) 建第二层
5) 填土完成
6) 混凝土浇筑形成墙面
加筋土挡土墙
外部破坏形式
加筋土挡土墙
内部破坏形式
加筋土挡土墙
材料与构件
加筋土挡土墙
面板： 一般采用混凝土预制构件，强度大于C18，厚度大于 80mm。常用形状有十字形、槽形、六角形、L形以及矩 形。
拉筋： 钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工聚合物材料。
填土： 级配较好的砾类、砂土、碎石土、黄土、工业废 渣。
面板类型与尺寸（厘米）
构造设计
加筋土挡土墙
1、挡土墙平面及剖面型式
挡土墙平面线型可以采用直线、折线和曲线。
挡土墙剖面一般采用矩形
2、面板基础
面板基础宽度大于0.3m，厚度大于0.2m。如果面板筑于 石砌圬工或混凝土之上；或者地基是基岩，面板可以不设基础。
3、沉降逢
沉降缝间距：土质地基为10~30m；岩石地基可以加大。 沉降缝宽度：10~20mm。
拉筋总长度按照下式计算
Li L1i L2i
拉筋长度
加筋土挡土墙
L2i—主动取拉筋长度(m)
当 0 zi H1 时
当 H1 zi H 时
L2i 0.3H
L2i
H zi
tg
β—简化破裂面的倾向部分与水平面的夹角
450
2
外部稳定计算
加筋土挡土墙
加筋土挡土墙的外部稳定计算与重力式挡土墙的稳定计算一样
σai—路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，挡土墙垂直应力(kPa)
土压力计算
h G
BL0 1
结构设计计算
h—车辆荷载换算的等代土层厚度(ｍ)
B—载荷分布长度(ｍ)； L0--载荷分布宽度(ｍ)；
加筋土挡土墙
G --载荷分布面积BxL0内的车轮或履带载荷(kN) ；
h1--挡土墙上填土换算成等代均匀土层厚度(ｍ)；
4、墙顶石帽
一般为现地浇筑
加筋土内部结构受力分析
结构设计计算
内部稳定计算
加筋土挡土墙
(1)、土压力系数
当zi<=6m时： 当zi>6m时
Ki
K0
1
zi 6
Ka
zi 6
Ki Ka
Ki—加筋土挡土墙内度zi处土压力系数； K0—填土的静止土压力系数，
K0 1 sin
Ka—填土主动土压力系数，
ai
1h
Lc Lci
Lc—结构计算时采用的载荷分布宽度(m)； Lci—内深度zi处的应力扩散宽度(m)： bc—面板背面至路基边缘的距离(m)；
当 zi H ' 2bc 时，
Lci Lc H ' zi
当 zi H ' 2bc 时，
Lci
Lc
ห้องสมุดไป่ตู้
bc
H
' 2
zi
作抗震计算时
土压力计算
当 h1 H ' 时，取 h1 H '
当
h1 H '
时，h取1 ：m1
H 2
bb
m—路堤边缘坡率； H—挡土墙高度(ｍ)； bb—坡脚至面板的水平距离(ｍ)； H’—挡土墙上路堤的高度(ｍ)；
土压力计算
结构设计计算 加筋土挡土墙
σai—路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，挡土墙垂直应力(kPa)，当车 辆附加应力的分布线在深度zi的点位于破裂线以外时，取σai =0；如 果位于破裂线以内则按照下式计算：
挡土墙的型式
单面式
双面分离式
双面交错式
加筋土挡土墙
特点
挡土墙结构轻 面板式样多 墙面垂直 防震性能好 施工简单 成本底
加筋土挡土墙
挡土墙 桥台
路基
加筋效果
相当于增加了 侧限压力
加固机理
加筋土挡土墙
加筋限制了土体的侧向变形， 增加了土体的强度
加筋土挡土墙破坏机理
1、外部破坏形式： 土坡整体失稳 滑动破坏 倾覆破坏 2、内部破坏： 拉筋拔出 拉筋断裂 面板与拉筋接头破坏 面板断裂 沿拉筋表面破坏
钢带、混凝土带取1.0~1.5，聚丙烯土工聚合物取1.0~2.0。
拉筋长度
拉筋锚固段长度
加筋土挡土墙
路肩式挡土墙
L1i
K f Ti
2 f 'bi1zi
路堤式挡土墙
L1i
2
f
K f Ti
'bi 1zi 2h1
[Kf]—拉筋要求的抗拔稳定系数，一般取1.2~2.0； f’—拉筋与填土的摩擦系数； bi—第i单元拉筋宽度总和(m)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。
工程实例1
工程实例1
工程实例2
工程实例2
工程实例3
工程实例4
加筋土挡土墙
应用实例－日本最新 加筋土挡土墙技术
钢带、混凝土带取1.0~1.5，聚丙烯土工聚合物取1.0~2.0。
拉筋断面
考虑土质抗震时，拉筋所受拉力为
Ti' Ti wiSxSy
拉筋段面积为：
Ai
Ti 103
k L
加筋土挡土墙
Ai—第i单元拉筋设计段面积(mm2); [σL]— 拉筋容许应力(MPa)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。 k—拉筋容许应力提高系数。
路堤式挡土墙：
Ei Ki 1zi 2h1 ai
当考虑到抗震时：
Ei' Ei wi
拉筋断面
拉筋所受拉力为
加筋土挡土墙
Ti Ki i Sx S y
拉筋段面积为：
Ai
Ti 103
k L
Ai—第i单元拉筋设计段面积(mm2); [σL]— 拉筋容许应力(MPa)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。 k—拉筋容许应力提高系数。
加筋体内深度zi处土压力中应力增量按照下式计算：
加筋土挡土墙
wi 31Kaciczkhtg h1 zi
ci—重要性修正系数； cz—综合影响系数； kh—水平地震系数。
这三个参数均按照有关规范取值。
作用于挡土墙的主动土压力为：
土压力计算 加筋土挡土墙
路肩式挡土墙： Ei Ki 1zi 1h
Ka
tg 2
450
2
φ—填土内摩擦角； zi—第i单元结点至筋体顶面垂直距离(m)；
土压力计算
结构设计计算 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙在自重应力和车辆载荷作用下，深度zi的垂直应力为：
路肩式挡土墙： i 1zi 1h 路堤式挡土墙：i 1zi 2h1 ai
γ1--挡土墙内填土重度(kN/m3)； γ2--挡土墙上填土重度(kN/m3)； h—车辆荷载换算的等代土层厚度(ｍ) h1—挡土墙上填土载换算的等代土层厚度
一 、概述 二 、加固机理 三 、设计计算 四 、施工技术
方法
加筋土挡土墙是由填土和在填土中布 置一定的带状筋体(拉筋) 以及垂直的 墙面板三部分组成的整体复合结构
排水孔
装满砾石的筐 土工布
1) 建墙面的基础
2) 放置砾石包和土工布
填土和紧实
4) 建第二层
5) 填土完成
6) 混凝土浇筑形成墙面
加筋土挡土墙
外部破坏形式
加筋土挡土墙
内部破坏形式
加筋土挡土墙
材料与构件
加筋土挡土墙
面板： 一般采用混凝土预制构件，强度大于C18，厚度大于 80mm。常用形状有十字形、槽形、六角形、L形以及矩 形。
拉筋： 钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工聚合物材料。
填土： 级配较好的砾类、砂土、碎石土、黄土、工业废 渣。
面板类型与尺寸（厘米）
构造设计
加筋土挡土墙
1、挡土墙平面及剖面型式
挡土墙平面线型可以采用直线、折线和曲线。
挡土墙剖面一般采用矩形
2、面板基础
面板基础宽度大于0.3m，厚度大于0.2m。如果面板筑于 石砌圬工或混凝土之上；或者地基是基岩，面板可以不设基础。
3、沉降逢
沉降缝间距：土质地基为10~30m；岩石地基可以加大。 沉降缝宽度：10~20mm。
拉筋总长度按照下式计算
Li L1i L2i
拉筋长度
加筋土挡土墙
L2i—主动取拉筋长度(m)
当 0 zi H1 时
当 H1 zi H 时
L2i 0.3H
L2i
H zi
tg
β—简化破裂面的倾向部分与水平面的夹角
450
2
外部稳定计算
加筋土挡土墙
加筋土挡土墙的外部稳定计算与重力式挡土墙的稳定计算一样
σai—路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，挡土墙垂直应力(kPa)
土压力计算
h G
BL0 1
结构设计计算
h—车辆荷载换算的等代土层厚度(ｍ)
B—载荷分布长度(ｍ)； L0--载荷分布宽度(ｍ)；
加筋土挡土墙
G --载荷分布面积BxL0内的车轮或履带载荷(kN) ；
h1--挡土墙上填土换算成等代均匀土层厚度(ｍ)；
4、墙顶石帽
一般为现地浇筑
加筋土内部结构受力分析
结构设计计算
内部稳定计算
加筋土挡土墙
(1)、土压力系数
当zi<=6m时： 当zi>6m时
Ki
K0
1
zi 6
Ka
zi 6
Ki Ka
Ki—加筋土挡土墙内度zi处土压力系数； K0—填土的静止土压力系数，
K0 1 sin
Ka—填土主动土压力系数，
ai
1h
Lc Lci
Lc—结构计算时采用的载荷分布宽度(m)； Lci—内深度zi处的应力扩散宽度(m)： bc—面板背面至路基边缘的距离(m)；
当 zi H ' 2bc 时，
Lci Lc H ' zi
当 zi H ' 2bc 时，
Lci
Lc
ห้องสมุดไป่ตู้
bc
H
' 2
zi
作抗震计算时
土压力计算
当 h1 H ' 时，取 h1 H '
当
h1 H '
时，h取1 ：m1
H 2
bb
m—路堤边缘坡率； H—挡土墙高度(ｍ)； bb—坡脚至面板的水平距离(ｍ)； H’—挡土墙上路堤的高度(ｍ)；
土压力计算
结构设计计算 加筋土挡土墙
σai—路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，挡土墙垂直应力(kPa)，当车 辆附加应力的分布线在深度zi的点位于破裂线以外时，取σai =0；如 果位于破裂线以内则按照下式计算：
挡土墙的型式
单面式
双面分离式
双面交错式
加筋土挡土墙
特点
挡土墙结构轻 面板式样多 墙面垂直 防震性能好 施工简单 成本底
加筋土挡土墙
挡土墙 桥台
路基
加筋效果
相当于增加了 侧限压力
加固机理
加筋土挡土墙
加筋限制了土体的侧向变形， 增加了土体的强度
加筋土挡土墙破坏机理
1、外部破坏形式： 土坡整体失稳 滑动破坏 倾覆破坏 2、内部破坏： 拉筋拔出 拉筋断裂 面板与拉筋接头破坏 面板断裂 沿拉筋表面破坏
钢带、混凝土带取1.0~1.5，聚丙烯土工聚合物取1.0~2.0。
拉筋长度
拉筋锚固段长度
加筋土挡土墙
路肩式挡土墙
L1i
K f Ti
2 f 'bi1zi
路堤式挡土墙
L1i
2
f
K f Ti
'bi 1zi 2h1
[Kf]—拉筋要求的抗拔稳定系数，一般取1.2~2.0； f’—拉筋与填土的摩擦系数； bi—第i单元拉筋宽度总和(m)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。
工程实例1
工程实例1
工程实例2
工程实例2
工程实例3
工程实例4
加筋土挡土墙
应用实例－日本最新 加筋土挡土墙技术
钢带、混凝土带取1.0~1.5，聚丙烯土工聚合物取1.0~2.0。
拉筋断面
考虑土质抗震时，拉筋所受拉力为
Ti' Ti wiSxSy
拉筋段面积为：
Ai
Ti 103
k L
加筋土挡土墙
Ai—第i单元拉筋设计段面积(mm2); [σL]— 拉筋容许应力(MPa)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。 k—拉筋容许应力提高系数。
路堤式挡土墙：
Ei Ki 1zi 2h1 ai
当考虑到抗震时：
Ei' Ei wi
拉筋断面
拉筋所受拉力为
加筋土挡土墙
Ti Ki i Sx S y
拉筋段面积为：
Ai
Ti 103
k L
Ai—第i单元拉筋设计段面积(mm2); [σL]— 拉筋容许应力(MPa)； Ti—拉筋所受拉力(kN)。 k—拉筋容许应力提高系数。
加筋体内深度zi处土压力中应力增量按照下式计算：
加筋土挡土墙
wi 31Kaciczkhtg h1 zi
ci—重要性修正系数； cz—综合影响系数； kh—水平地震系数。
这三个参数均按照有关规范取值。
作用于挡土墙的主动土压力为：
土压力计算 加筋土挡土墙
路肩式挡土墙： Ei Ki 1zi 1h
Ka
tg 2
450
2
φ—填土内摩擦角； zi—第i单元结点至筋体顶面垂直距离(m)；
土压力计算
结构设计计算 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙在自重应力和车辆载荷作用下，深度zi的垂直应力为：
路肩式挡土墙： i 1zi 1h 路堤式挡土墙：i 1zi 2h1 ai
γ1--挡土墙内填土重度(kN/m3)； γ2--挡土墙上填土重度(kN/m3)； h—车辆荷载换算的等代土层厚度(ｍ) h1—挡土墙上填土载换算的等代土层厚度