土工格栅布加筋挡土墙应用

土工格栅布加筋挡土墙应用

随着土工合成材料在我国的铁路、公路、水利、市政等工程中的广泛应用和发展,土工格栅加筋挡墙作为一种新型的路基柔性支挡结构,与一般圬工挡墙相比具有造价低,构件制作简便、施工快,且对地基具有较好的适应力等优点,是支挡建筑发展的新方向.但目前土工格栅加筋挡墙还缺乏完整的设计理论和方法,现行加筋挡土墙规范主要是针对塑料条带修筑加筋挡墙的情况而制定,对拉筋的容许应力只简单规定了一个1/5～1/7的范围,没有考虑筋材的蠕变、生物老化、施工等折减因素作出具体设计规定,另外,用土工格栅建加筋土挡墙在内部稳定性验算时,在破裂面形状的假定、水平土压力系数的计算以及上部可变荷载作用下水平土压力的计算等方面有很大的不同.本文系统给出土工格栅加筋挡墙的设计方法作为探讨,以供读者参考

1 土工格栅加筋挡墙的相关设计理论111土工格栅加筋挡墙的加固原理

土工格栅应用于土体能改善土体的力学性能,筋材与土体间的相互作用通过填土与筋材间的摩擦力与被动土压力传递.摩擦力在填土和筋材之间存在相对剪应变的地方产生.被动土压力在筋

材的横筋部位产生,被动土压力通常被认为是最重要的相互作用.土工格栅的主要作用是抑制填土的变形,承受拉应力或承受剪切和弯曲.112加筋土工格栅的容许拉力

一般根据填土与筋材间的摩阻力按下式计算单位宽度加筋材料的容许拉力P:

P=f′・α・σv・

Le・C(1)式中,Le———滑裂面后土体中筋材的锚固长度;C———筋材的名义周面积系数(一般取2);f′———拉拔阻力系数;σv———填土和加筋界面的有效垂直应力;α———尺寸效应修正系数,土工合成材料通常为016～110;若缺乏数据,α推荐值取为016.拉拔阻力系数f′对于土工格栅,拉拔阻力系数根据交通部《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ298)的规定按式(2)计算:f′=2/3tan<(2)式中,<是加筋土的最大内摩擦角.113加筋土工格栅的设计强度加筋材料的长期抗拉强度Ta受到环境因素(如蠕变、施工损伤、老化、温度和侧限应力)的影响,一般用式(3)表示:Ta=

Tc

k1・k2・k3・k4

(3)

式中,Tc———土工筋材的极限抗拉强度;k1———蠕变折减系数,聚酯类,210～215;聚丙烯,410～510;聚乙烯,215～510;k2———耐久性折减系数,一般取值范围为111～210;k3———施工损伤折减系数.它的取值范围为111～310;k4———考虑加筋土结构几何形状、填土特性、加筋特性和外载的不确定性建筑安全系数.对永久性加筋土挡墙,目前所用最小安全系数为115

4 结语

本文从土工格栅加筋挡墙的作用机理和对原材料的要求出发,采用Rankine、Coulomb、Boussinesq等人的土体理论,同时参考国外的土工合成材料设计经验,介绍了土工格栅对挡土墙

内部和外部稳定性的验算方法,当然,该设计方法还存在一些不足,特别是其理论上的研究还不够,国内外都还缺乏比较系统的理论分析和支持.加筋土挡墙顶部的荷载,在内部和外部稳定分析时如何考虑比较符合实际情况,有待进一步深入研究.尽管如此,土工格栅加筋取代条带加筋修建柔性支挡结构或边坡是土工合成

材料发展的必然趋势.参考文献:

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文章编号:100926825(2008)0920155202

土工格栅加筋土挡土墙施工中应注意的问题

收稿日期:2007211212

作者简介:郭晓君(19742),女,助理工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030012

郭晓君

摘要:简要阐述了“加筋土”的作用机理,介绍了土工格栅加筋土挡土墙的类型及特点,重点探讨了在土工格栅加筋土

挡土墙施工中应注意的几个问题,并提出了在施工中应采取的相应措施,对类似的土工格栅加筋土挡土墙工程的施工具有借鉴和参考意义。

关键词:土工格栅,加筋土挡土墙,质控强度,蠕变强度中图分类号:TU472.34文献标识码:A

随着土工合成材料及其应用技术的迅速发展,土木工程界对

“加筋土”的研究更加深入细致。在回填土体中加入土工格栅后,可承受抗拉、抗压和抗剪作用,能显著提高回填土的强度,从而确保回填土的稳定性;通过土—筋材维持稳定,能安全地将回填土边坡修筑得很陡,甚至直立,可以承受更大的沉降变形;充分利用土—筋材的共同作用,使得挡土墙对地基承载力要求相对较低,适应性、整体性更好,抗震性能更强[1]。目前,土工格栅加筋土挡土墙设计理论与施工技术日渐成熟,以其造价低、性能好等优点在土木工程中得到了较为广泛的应用。在一些山岭重丘的沟谷地带、地表横坡较

陡的特殊边坡支挡中,加筋土挡土墙更显示出其造价和结构上的独特优势。文中将简要介绍土工格栅加筋土挡土墙的类型及特点,重点探讨了在土工格栅加筋土挡土墙的施工中应注意的几个问题,对类似的土工格栅加筋土挡土墙工程的施工具有借鉴和参考意义。

1 类型及特点

1.1 加筋土挡土墙类型土工格栅加筋土挡土墙按墙面板的有无可分为:有面板加筋土挡土墙和无面板加筋土挡土墙。有面板加筋土挡土墙按面板形式又可分为:整面板加筋土挡土墙和拼装面板加筋土挡土墙。目前,应用较多的是拼装面板加筋土挡土墙,拼装面板模块常见的有矩形、六角形、十字形、L形、槽形等不同的形式。面板模块设计可根据工程环境需要,灵活预制成各种形状,能提供很好的视觉效果;还可使用彩色水泥,增加墙面的艺术性。无面板加筋土挡土墙又称反包式或包裹式加筋土挡土墙,墙面是由网眼袋填土再由土工格栅反包而成,每层土工格栅是由专用连接棒连接形成整体,网眼袋内填土已混合适宜当地生长的草籽、灌木籽、花籽等,经数月后生长形成绿色生态墙面。这样既保护了土工格栅