加筋土挡土墙PPt

岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
2、作用于拉筋位置的竖向土压应力等于填料自重应力和墙 顶面活荷载产生的竖向土压应力之和。
（1）墙后填料产生的竖向土压应力
（2）墙顶面活荷载产生的竖向土压应力
或：
岩土锚固及支挡工程
路堤式加筋挡土墙的破裂面和土压力计算
方法一：
把下部实际挡土墙 墙高加上换算土柱 作为Biblioteka Baidu拟的路肩式 挡土墙
Ti Thi Tai K i 1(hi h0 )S x S y
可近似取墙面板 中心深度的总侧 压应力计算。
路肩式挡土墙，不 考虑车辆荷载的扩 散作用。
岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算
（1）抗拉强度验算

0Ti 0

Afk
1000 f
岩土锚固及支挡工程
第一节 概述
岩土锚固及支挡工程
第一节 概述
一、结构与挡土原理
挡土原理
内部稳定：墙面所承受的水 平土压力依靠填料与拉筋的摩 擦力平衡
外部稳定：复合结构形成的 土墙抵抗拉筋尾部填料所产生 的土压力
适 缺乏石料地区及大型填方工程；
用 条
用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建在滑
摩阻力平衡。
无效长有度效长度
3、拉筋与填料之间的摩擦系数在拉筋的全长范围相同。
4、压在拉筋有效长度上的填料自重及荷载对拉筋产生有效摩 阻力，且拉筋上受到的竖直荷载沿拉筋长度均匀分布。
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第二节 内部稳定性分析
土压力计算 1、作用在墙面板上的水平土压应力
ei zi ai bi
Lci Lc H ' hi
Lci

Lc

bc

(H' 2
hi )
(hi H ' 2bc ) (hi H ' 2bc )
岩土锚固及支挡工程
2、作用于拉筋位置的竖向土压应力
i 1hi 2h1 ai
第二节 内部稳定性分析
岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
岩土锚固及支挡工程
加筋土挡土墙
1.*加筋土挡土墙的结构与基本原理 2.*△加筋土挡土墙内部稳定性分析方法 3.加筋土挡土墙外部稳定性分析方法 4.加筋材料与加筋土挡土墙的构造设计方法
岩土锚固及支挡工程
岩土锚固及支挡工程
岩土锚固及支挡工程
岩土锚固及支挡工程
岩土锚固及支挡工程
第一节 概 述
加筋土是在土中加入加筋材料（或称筋带）的一种 复合土。在土中加入加筋材料可以提高土体的抗剪强度， 增加土体工程的稳定性。
岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

0Ti 0

Tpi
R1
Tpi 2 f ' ibi Lai
岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

0Ti 0

Tpi
R1
Tpi 2 f ' ibi Lai
拉筋长度：
① 拉筋拉力的最大值在墙的内 部，T面/Tmax〈 0.75。
② 加筋土体中，最大拉力线通 过墙面角，在挡土墙上部， 最大拉力线与墙面的距离不 大于0.3H。
③ 加筋土体中，最大拉力线就 是可能的破裂面。
④ 最大拉力线的位置随加筋土工程的几何形状、荷载情况、基 础形式、土与拉筋间的摩擦力等因素而变化。
Tio Q1Ti

0Ti 0

Afk
1000 f
R2
筋带材料抗拉性能的 分项系数，取1.25
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第二节 内部稳定性分析
（2）筋带有效净截面面积规定
① 扁钢带：设计厚度为扣除预留腐蚀厚度并扣除螺 栓孔后的计算净截面积；
② 钢筋混凝土带：钢筋有效净面积为扣除钢筋直径 预留腐蚀量后的主钢筋截面面积总和；
加筋土挡土墙
土墙
重力式挡土墙
地基承载力
验 算
抗倾覆
内 抗滑移
容 整体滑动
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1、土压力计算 采用库仑理论计算
墙背摩擦角
min(1,2 )
加筋体 填土内 摩擦角
墙后填 土内摩 擦角
第三节 外部稳定性分析
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2、抗滑移稳定性分析 抗滑移稳定系数
3、抗倾覆稳定性分析 抗倾覆稳定系数
学习主要内容
破裂面的形状和位置 土压力计算 拉筋拉力计算 拉筋长度计算
拉筋强度验算
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第二节 内部稳定性分析
破裂面的形状及位置
筋土分开的计算方法中，加筋土挡土墙面板后填料中的破裂 面的形状和位置是确定筋条尺寸的重要依据。
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第二节 内部稳定性分析
筋条纵向拉应力分布特征
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第二节 内部稳定性分析
基本假定
一、土压力计算
1、墙面板承受填料产生的主动土压力，每块面板承受其相应 范围内的土压力，将由墙面板上拉筋有效摩阻力－抗拔力来平衡。
2、按折线滑面假定，挡土墙内部
加筋体分为滑动区和稳定区，两区分
界面为土体破裂面。作用于面板上的
土压力由稳定区的拉筋与填料之间的
墙后破裂面
按实际墙高 的0.3H方法 确定
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第二节 内部稳定性分析
二、拉筋设计 1、拉筋拉力计算
第i层单根拉筋的拉力Ti按下式计算： 路堤式加筋土挡土墙：
水平间距和 垂直间距
Ti Thi Tfi Tai K i ( 1hi 2h1 ai )S x S y 路肩式加筋土挡土墙：
R2
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第二节 内部稳定性分析
2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算
（1）抗拉强度验算
水平拉力设计值
Tio Q1Ti

0Ti 0

Afk
1000 f
R2
岩土锚固及支挡工程
第二节 内部稳定性分析
筋带有效
2、拉筋截面面积计算与净抗截拉面强积度验算
（1）抗拉强度验算
水平拉力设计值
1965年法国普拉聂尔斯（Prageres）首次成功地修 建了一座公路加筋挡墙。我国于1979年首次在云南建成 加筋土挡墙试验工程。
最长加筋土挡墙工程：5.5km，重庆市区长江滨江公路驳岸墙 最高高速公路加筋土挡墙：43.75m，云南楚大高速公路1号墙 最高城市道路加筋土挡墙：60m，重庆巫山县集仙路挡墙
将路堤式部分的填土， 换算成均匀分布在路基 宽度范围内的土柱
第二节 内部稳定性分析
墙后破裂面 按虚拟墙高 的0.3H方法 确定
顶部车辆荷载的换算土柱按 30°扩散至虚拟墙顶面，重 新换算成相应的土柱
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第二节 内部稳定性分析
方法二：按实际墙高的路肩式挡土墙计算，将墙顶的梯形填
土及车辆荷载均作为超载考虑。
Li Loi Lai
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第二节 内部稳定性分析
拉筋长度的实际设计采用值，可按下列原则并满足挡 土墙内部稳定的要求统一、协调考虑采用。
1、墙高小于3m时，采用等长拉筋，拉筋长度≥3.0m；
2、墙高大于3m时，拉筋最小长度≥ 0.8H，且≥5.0m；
3、墙高大于3m时，可以考虑变换拉筋长度，但采用不 等长拉筋时，同等长度拉筋的墙段高度≥3.0；
件 坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。
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二、加筋土挡土墙类型及其特点
第一节 概述
类型 1、单面式加筋土挡土墙 2、有台阶式加筋土挡土墙 3、有面板加筋土挡土墙
双面式加筋土挡土墙 无台阶式加筋土挡土墙 无面板加筋土挡土墙
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第一节 概述
特点 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。
4、一处挡土墙拉筋不宜多于3种长度，相邻不等长拉筋 的长度差 ≥1.0m；
5、采用钢筋混凝土板条作为拉筋材料时，每节长度不 宜大于2.0m。
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第二节 内部稳定性分析
三、全墙抗拔稳定验算
全墙抗拔稳定验算公式：
Kb
Tpi 2 Ti
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第三节 外部稳定性分析
墙顶面活荷载产生的水平土压应力（铁路工程）
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。
h2i 0
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第二节 内部稳定性分析
②方法二：按弹性理论的条形荷载下土中压力公式计算
荷载在挡土墙上产生的侧向土压力 荷载在土体内产生的竖向土压力
第三节 外部稳定性分析
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4、地基承载力分析 基底应力
（e≤L/6）
第三节 外部稳定性分析
（e＞L/6）
地基承载力验算
max
min
L / 6 (土质地基）
e
L/4
（岩石地基）
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5、整体抗滑承载力分析
分析方法 1、条块法 2、整体法
（1）墙后加筋土填料产生的水平土压应力
zi K i 1hi
静止土压力系数 K0 1 sin
主动土压力系数
Ka tan 2(45 / 2)
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（2）路堤填土重力等代均布土层厚度换算
根据《公路加筋土工程设计规 范》，换算方法为：
h1

1 m

H 2
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
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第二节 内部稳定性分析
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
常用计算方法
加筋土看成由土与筋材两种不同性质的 材料组成，设计时把筋、土分开计算。
加筋土看成宏观各向异性复合材料，建 立一个刚塑性加筋土复合材料模型。
第一节 概述
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极限 平衡 条件
第一节 概述
（筋带产生“约束应力”） （筋带增加强度以“内聚力”表示）
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三、加筋土挡土墙的破坏形式
第一节 概述
① 拉筋断裂造成挡土墙破坏 内部稳定性计算
拉筋强度不足 拉筋与面板连接能力不足 超载 拉筋腐蚀
② 拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏
2Nfbdl dT
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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。
第一节 概述
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第三节 外部稳定性分析
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第四节 加筋土挡土墙的构造 一、填 料
填料特点：易于填筑与压实、与拉筋之间有可靠的摩阻力、不 应对拉筋有腐蚀性、水稳定性好。
填料选择 1、通常选择有一定级配渗水的砂类土、砾石类土。 2、采用粘性土和其他土作填料时，必须有相应的防水、压实
将路堤式部分的填土， 换算成均匀分布在路基 宽度范围内的均布荷载
墙后破裂面
按实际墙高 的0.3H方法 确定
顶部车辆荷载的换算土柱按 30°扩散至墙顶面，重新换 算成相应的土柱
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第二节 内部稳定性分析
方法三：以路堤顶面作为虚拟路肩挡土墙墙顶，按虚拟路肩 式加筋土挡土墙计算为超载考虑。
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三、加筋土加固机理
第一节 概述
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 钢塑复合带、土工格栅、聚丙烯土工带：按统计 原理确定其设计截面积和极限强度，保证率为98%；
④ 采用土工合成带作拉筋时，需换算为筋带条数， 最后取偶数条。
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第二节 内部稳定性分析
3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

0Ti 0

Tpi
R1
Tpi 2 f ' ibi Lai
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① 摩擦加筋原理
填土自重和外力产生的土压力作用于墙面 板，通过墙面板的拉筋连接件将此土压力传递 给拉筋，而拉筋又被土压住，于是填土与拉筋 之间的摩擦力阻止拉筋被拔出。因此，拉筋只 要材料有足够的强度，并与土产生足够的摩阻 力，则加筋的土体就可保持稳定。
第一节 概述
dT T1 T2

bb

h1 H '
h1<H’ h1≥H’
加筋体上路堤填土重力对第i层拉 筋产生的拉力：
bi K i 2h1
第二节 内部稳定性分析
岩土锚固及支挡工程
（3）墙顶面活荷载产生的水平土压应力
第二节 内部稳定性分析
ai

Ki 1h0
Lc Lci
ai 0
(loi ldi ) (loi ldi )