13.加筋土挡土墙课件
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加筋土挡土墙讲义
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：
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
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。
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
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。
加筋土挡土墙课件
1.2.2 拉筋
拉筋形状、结构、材质应最大限度地 满足如下基本特性： ➢1、拉筋要求具有较高的抗拉强度，以 保证结构物的安全； ➢2、拉筋应具有较好的柔性、韧性，以 适应变形能力；
1.2.2 拉筋
➢ 3、拉筋与填土之间应具有较大的摩擦系数； ➢ 4、要求拉筋在拉力的作用下，只容许产生一
定的变形量； ➢ 5、要求拉筋有良好的抗疲劳性能，具有抗老
1.2 加筋土加固机理
(一) 加筋土基本原理
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，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，用莫
尔一库仑理论来解释与分析，称为准粘聚力原 理。
1.2 加筋土加固机理
(二) 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。
面板形状有十字形、六角形、矩形、槽形 、L形等，安装时使楔口相互衔接。
墙面板应预留泄水孔，板后填筑细粒土时 ，应设置反滤层。
1.2.2 拉筋
拉筋应具备有较高抗拉强度，有韧性，变 形小，与填土间有较大摩阻力，抗腐蚀 ，便于制作，价格低廉。
拉筋从材质上可以分为金属、钢筋混凝土 、CAT钢塑复合材料、竹片、聚丙烯土 工带、土工格栅等。
回忆
抗倾覆稳定性验算要点
墙体抵抗绕墙趾向外转动以致倾覆的能力。
回忆
1）抗倾覆稳定性验算 墙体抵抗绕墙趾向外转动以致倾覆的能力，
用抗倾覆稳定系数表示。 计算公式为：
加筋土挡土墙
1
概述
2 加筋土挡土墙构造
3 加筋土挡土墙设计
4 加筋土挡墙稳定性验算
加筋土挡土墙(课堂PPT)
2
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
3
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
4
挡土墙
桥台
.
5
路基
.
6
加筋效果
.
7
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
.
8
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
4、墙顶石帽
一般为现地浇筑
.
14
加筋土内部结构受力分析
.
15
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
பைடு நூலகம்
K01z6i 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 1sin
Ka—填土主动土压力系数，
路堤式挡土墙：i 1zi2h1ai
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
σai—路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，挡土墙垂直应力(kPa)
.
17
土压力计算
h G
B L0 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)；
L1i
【精品】加筋土挡土墙16页PPT
【精品】加筋土挡土墙
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
பைடு நூலகம்、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
பைடு நூலகம்、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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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。
1.2 加筋土加固机理
图4-2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。
显然，当α比土颗粒与筋带之间的摩擦角δ小或 tan α比颗粒与筋带间的摩擦系数f小时，土 颗粒与筋带之间不滑土灌注或用浆砌片石砌筑。 ❖一般为矩形，高为0.25～0.4m，宽0.3～
0.5m。 ❖顶面可作一凹槽，以利于安装底层面板。 ❖对于土质地基，基础埋深不小于O.5m，还
应考虑冻结深度、冲刷深度等。
1.2.5 墙面板下基础
❖对软弱地基，除作必要处理外，尚应 考虑加大基础尺寸。
❖土质斜坡地区，基础不能外露，其趾 部到倾斜地面的水平距离应满足要求 ，见图4-8。
❖填料应选择有一定级配渗水的砂类土、 砾石类土(卵石土、碎石土、砾石土)， 随铺设拉筋，逐层压实。0.3m
1.2.4 填料
❖ 对于泥炭、淤泥、冻结土、盐渍土、垃圾土 、强膨胀土及硅藻土，禁止使用。
❖填料中不应含有大量的有机物。 ❖对于采用聚丙烯土工带为拉筋时，填料中不
宜含有两价以上铜、镁、铁离子及氧化钙、 碳酸钠、硫化物等化学物质。
1.1 结构与挡土原理
图4-1 加筋土挡土墙结构图
1.1 结构与挡土原理
❖ 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， 施工简便，施工速度快，圬工量少，节省投资， 少占地，外形美观。
❖ 加筋土挡土墙一般应用于支挡填土工程，由 于加筋土挡土墙所具有的特点，在公路、铁路、 煤矿工程中得到较多的应用。
化、耐腐蚀及化学稳定性好的特征； ➢ 6、拉筋与面板的连结必须牢固可靠； ➢ 7、要求拉筋的断面形状简单，便于加工制作
，适合工厂化成批生产； ➢ 8、经济上合理。
1.2.3 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。
1.2.2 拉筋
拉筋形状、结构、材质应最大限度地 满足如下基本特性： ➢1、拉筋要求具有较高的抗拉强度，以 保证结构物的安全； ➢2、拉筋应具有较好的柔性、韧性，以 适应变形能力；
1.2.2 拉筋
➢ 3、拉筋与填土之间应具有较大的摩擦系数； ➢ 4、要求拉筋在拉力的作用下，只容许产生一
定的变形量； ➢ 5、要求拉筋有良好的抗疲劳性能，具有抗老
件，由于土中埋置了水平方向的筋带，在沿筋带 方向发生膨胀变形时，筋带犹如是一个“约束应 力( 3 )”，阻止了土体的伸延变形. 按照三轴试验条件，加筋土试件达到新的极限平衡 时应满足的条件为：
(33)t
g245
2
(4-1)
1.2 加筋土加固机理
若筋带所增加的强度以“内聚力”Cr加到土体内来 表示，如图4-6所示。
加筋土挡土墙
一、加筋土挡墙的原理及构造
1.1 结构与挡土原理 1.2 加筋土加固机理 1.3 加筋土挡土墙构造
1.1 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 填料等几部分组成，如图4-1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，并以基础、墙面板、 帽石、拉筋和填料等组成复合结构而形成挡土墙 以抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力，从而保证 了挡土墙的稳定。
经推导，得：
Cr
s
Ast
g(45
)
2
2SxSy
(4-2)
图4-6 加筋土莫尔圆
1.3 加筋土挡土墙构造
4.2.1 墙面板 4.2.2 拉筋 4.2.3 拉筋与面板的连接 4.2.4 填料 4.2.5 墙面板下基础 4.2.6 沉降缝与伸缩缝 4.2.7 帽石与栏杆
1.2.1 墙面板
❖保证拉筋、填料、墙面板构成一个具有 一定形状的整体。有足够的强度，保证 拉筋端部土体稳定。
❖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。
1.2.3 拉筋与面板的连接
❖对于聚丙烯拉筋与面板的连接，可用 拉环，也可以直接穿在面板的预留孔 中(如槽形板)。
❖对于埋人土中的接头拉环，都以浸透 沥青的玻璃丝布绕裹两层防护。
1.2.4 填料
❖ 填料必须易于填筑和压实，与拉筋之 间有可靠的摩阻力，不应对拉筋有腐蚀 性。
面板形状有十字形、六角形、矩形、槽形 、L形等，安装时使楔口相互衔接。
墙面板应预留泄水孔，板后填筑细粒土时 ，应设置反滤层。
1.2.2 拉筋
拉筋应具备有较高抗拉强度，有韧性，变 形小，与填土间有较大摩阻力，抗腐蚀 ，便于制作，价格低廉。
拉筋从材质上可以分为金属、钢筋混凝土 、CAT钢塑复合材料、竹片、聚丙烯土 工带、土工格栅等。
这时，颗粒与筋带之间好象直接相连接似的在进 行着作用，如图4-3所示。
1.2 加筋土加固机理
图4-2 土颗粒与 筋带间的摩擦
图4-3 土颗粒与 筋带的连接状态
1.2 加筋土加固机理
由于筋带是按一定的间距顺水平方向排列的，所以 筋带中的拉力是由其接触的土颗粒传递给没有直 接接触的土颗粒。
这种力的传递结构目前还在进行研究和探索中，一 般可近似地考虑为土拱的作用(如图4-4所示)。
1.2 加筋土加固机理
(一) 加筋土基本原理
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，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，用莫
尔一库仑理论来解释与分析，称为准粘聚力原 理。
1.2 加筋土加固机理
(二) 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。
这样，筋带之间的土层相当于在两条筋带间填满袋 状的土(如图4-5所示)。
此时袋中颗粒的受力可以认为与直接同筋带接触的 颗粒受力一样。
1.2 加筋土加固机理
图4-4 筋带之间土拱作用
图4-5 筋带间土体稳定
1.2 加筋土加固机理
(三)莫尔一库仑理论解释 由三轴试验可知，在外力和自重作用下的加筋土试
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。
1.2 加筋土加固机理
图4-2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。
显然，当α比土颗粒与筋带之间的摩擦角δ小或 tan α比颗粒与筋带间的摩擦系数f小时，土 颗粒与筋带之间不滑土灌注或用浆砌片石砌筑。 ❖一般为矩形，高为0.25～0.4m，宽0.3～
0.5m。 ❖顶面可作一凹槽，以利于安装底层面板。 ❖对于土质地基，基础埋深不小于O.5m，还
应考虑冻结深度、冲刷深度等。
1.2.5 墙面板下基础
❖对软弱地基，除作必要处理外，尚应 考虑加大基础尺寸。
❖土质斜坡地区，基础不能外露，其趾 部到倾斜地面的水平距离应满足要求 ，见图4-8。
❖填料应选择有一定级配渗水的砂类土、 砾石类土(卵石土、碎石土、砾石土)， 随铺设拉筋，逐层压实。0.3m
1.2.4 填料
❖ 对于泥炭、淤泥、冻结土、盐渍土、垃圾土 、强膨胀土及硅藻土，禁止使用。
❖填料中不应含有大量的有机物。 ❖对于采用聚丙烯土工带为拉筋时，填料中不
宜含有两价以上铜、镁、铁离子及氧化钙、 碳酸钠、硫化物等化学物质。
1.1 结构与挡土原理
图4-1 加筋土挡土墙结构图
1.1 结构与挡土原理
❖ 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， 施工简便，施工速度快，圬工量少，节省投资， 少占地，外形美观。
❖ 加筋土挡土墙一般应用于支挡填土工程，由 于加筋土挡土墙所具有的特点，在公路、铁路、 煤矿工程中得到较多的应用。
化、耐腐蚀及化学稳定性好的特征； ➢ 6、拉筋与面板的连结必须牢固可靠； ➢ 7、要求拉筋的断面形状简单，便于加工制作
，适合工厂化成批生产； ➢ 8、经济上合理。
1.2.3 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。
1.2.2 拉筋
拉筋形状、结构、材质应最大限度地 满足如下基本特性： ➢1、拉筋要求具有较高的抗拉强度，以 保证结构物的安全； ➢2、拉筋应具有较好的柔性、韧性，以 适应变形能力；
1.2.2 拉筋
➢ 3、拉筋与填土之间应具有较大的摩擦系数； ➢ 4、要求拉筋在拉力的作用下，只容许产生一
定的变形量； ➢ 5、要求拉筋有良好的抗疲劳性能，具有抗老
件，由于土中埋置了水平方向的筋带，在沿筋带 方向发生膨胀变形时，筋带犹如是一个“约束应 力( 3 )”，阻止了土体的伸延变形. 按照三轴试验条件，加筋土试件达到新的极限平衡 时应满足的条件为：
(33)t
g245
2
(4-1)
1.2 加筋土加固机理
若筋带所增加的强度以“内聚力”Cr加到土体内来 表示，如图4-6所示。
加筋土挡土墙
一、加筋土挡墙的原理及构造
1.1 结构与挡土原理 1.2 加筋土加固机理 1.3 加筋土挡土墙构造
1.1 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 填料等几部分组成，如图4-1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，并以基础、墙面板、 帽石、拉筋和填料等组成复合结构而形成挡土墙 以抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力，从而保证 了挡土墙的稳定。
经推导，得：
Cr
s
Ast
g(45
)
2
2SxSy
(4-2)
图4-6 加筋土莫尔圆
1.3 加筋土挡土墙构造
4.2.1 墙面板 4.2.2 拉筋 4.2.3 拉筋与面板的连接 4.2.4 填料 4.2.5 墙面板下基础 4.2.6 沉降缝与伸缩缝 4.2.7 帽石与栏杆
1.2.1 墙面板
❖保证拉筋、填料、墙面板构成一个具有 一定形状的整体。有足够的强度，保证 拉筋端部土体稳定。
❖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。
1.2.3 拉筋与面板的连接
❖对于聚丙烯拉筋与面板的连接，可用 拉环，也可以直接穿在面板的预留孔 中(如槽形板)。
❖对于埋人土中的接头拉环，都以浸透 沥青的玻璃丝布绕裹两层防护。
1.2.4 填料
❖ 填料必须易于填筑和压实，与拉筋之 间有可靠的摩阻力，不应对拉筋有腐蚀 性。
面板形状有十字形、六角形、矩形、槽形 、L形等，安装时使楔口相互衔接。
墙面板应预留泄水孔，板后填筑细粒土时 ，应设置反滤层。
1.2.2 拉筋
拉筋应具备有较高抗拉强度，有韧性，变 形小，与填土间有较大摩阻力，抗腐蚀 ，便于制作，价格低廉。
拉筋从材质上可以分为金属、钢筋混凝土 、CAT钢塑复合材料、竹片、聚丙烯土 工带、土工格栅等。
这时，颗粒与筋带之间好象直接相连接似的在进 行着作用，如图4-3所示。
1.2 加筋土加固机理
图4-2 土颗粒与 筋带间的摩擦
图4-3 土颗粒与 筋带的连接状态
1.2 加筋土加固机理
由于筋带是按一定的间距顺水平方向排列的，所以 筋带中的拉力是由其接触的土颗粒传递给没有直 接接触的土颗粒。
这种力的传递结构目前还在进行研究和探索中，一 般可近似地考虑为土拱的作用(如图4-4所示)。
1.2 加筋土加固机理
(一) 加筋土基本原理
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，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，用莫
尔一库仑理论来解释与分析，称为准粘聚力原 理。
1.2 加筋土加固机理
(二) 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。
这样，筋带之间的土层相当于在两条筋带间填满袋 状的土(如图4-5所示)。
此时袋中颗粒的受力可以认为与直接同筋带接触的 颗粒受力一样。
1.2 加筋土加固机理
图4-4 筋带之间土拱作用
图4-5 筋带间土体稳定
1.2 加筋土加固机理
(三)莫尔一库仑理论解释 由三轴试验可知，在外力和自重作用下的加筋土试