地基處理

GroundTreatment重慶交通大學(xué)河海學(xué)院吳文雪

第16章加筋法

Chapter16ReinforcementMethod

16.1概述

16.1Introduction

土的加筋是指在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨（或土釘、樹根樁等），這種人工復(fù)合土體稱為加筋土，它可提高地基承載力、減小沉降和增加地基穩(wěn)定性。這種起加筋作用的人工材料稱為筋體。

加筋土法的基本機理是通過土體與筋體間的摩擦作用，使土體中的拉應(yīng)力傳遞到筋體上，筋體承受拉力，而筋間土承受壓應(yīng)力及剪應(yīng)力，使加筋土中的筋體和土體都能較好發(fā)揮自己的潛能。土的加筋在我國古代漢武帝時就有以草枝建造長城的記載?，F(xiàn)代加筋土技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代初期，法國工程師HenriVidal首先在試驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土摻有纖維材料時，其強度可明顯提高到原有天然土強度的好幾倍，并由此提出了土的加筋概念和理論。

一、概述加筋土擋墻（ReinforcedEarthwall）系由填土、在填土中布置一定量的拉筋以及直立的墻面板三部分組成一個整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

1965年法國普拉聶爾斯成功地建成了世界第一座加筋土擋墻。1979年我國云南田壩礦區(qū)貯煤場修建了加筋土擋墻。16.2加筋土擋墻

16.2ReinforcedRetainingWall加筋土擋墻示意圖

加筋土擋墻的特點：（1）它可做成很高的垂直填土；（2）充分利用材料性能，特別是土與拉筋的共同作用，使擋土墻結(jié)構(gòu)輕型化；（3）面板、筋帶可在工廠中定型制造加工；（4）施工簡便、快速；（5）適應(yīng)性好，具有柔性結(jié)構(gòu)的性能，可承受較大的地基變形，適用于軟土地基；

（6）整體性較好，它所特有的柔性能夠很好地吸收地震能量，具有良好的抗震性能；（7）面板的形式可根據(jù)需要選擇，拼裝完成后造型美觀，適合于城市道路的支擋工程。二、加固機理

1加筋土基本原理

2加筋土擋墻破壞機理

（1）加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填土破壞、沿拉筋表面破壞。（2）加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性土坡整體失穩(wěn)、滑動破壞、傾覆破壞、承載力破壞。

三、設(shè)計計算

1加筋土擋墻的型式可分為路肩式和路堤式擋墻。根據(jù)拉筋不同的配置方法，可分為單面加筋土擋墻、雙面分離式加筋土擋墻、雙面交錯式加筋土擋墻以及臺階式加筋土擋墻。

2加筋土擋墻的荷載應(yīng)根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用荷載，選擇荷載組合。3面板面板一般采用混凝土預(yù)制構(gòu)件，其強度等級不應(yīng)低于C18，厚度不應(yīng)小于80mm。

4拉筋拉筋應(yīng)采用抗拉強度高、伸長率小、耐腐蝕和柔韌性好的材料，同時要求加工、接長以及與面板的連接簡單。如鍍鋅扁鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工聚合物等。5填土加筋土擋墻內(nèi)填土一般應(yīng)具有易壓實、能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力以及水穩(wěn)定性好的要求。一般要求填土的塑性指數(shù)小于6，內(nèi)摩擦角大于34度，小于0.015mm的細顆粒重量少于15％。應(yīng)優(yōu)先采用有一定級配的礫類土或砂類土。

6加筋土擋墻構(gòu)造設(shè)計7加筋土結(jié)構(gòu)計算（1）加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性計算

1）土壓力計算

2）拉筋所受拉力計算

3）拉筋的斷面計算

4）拉筋的長度計算

5）拉筋的總長度計算（2）加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性計算包括擋墻地基承載力、基底抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和整體抗滑穩(wěn)定性等的驗算，與一般重力式擋土墻的計算方法相同。四、施工技術(shù)

1基礎(chǔ)施工

2面板安裝

3拉筋鋪設(shè)

4填土的鋪筑和壓實

一、概述土工合成材料已有100年左右的歷史，但應(yīng)用于土木工程是20世紀(jì)30年代末才開始的。我國于60年代中期將有紡織物應(yīng)用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程。80年代中期，土工合成材料在我國水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦山、冶金和電力等部門逐漸推廣。1986、1989、1992年分別在天津、沈陽和江蘇儀征召開了三屆土工合成材料學(xué)術(shù)會議。16.3土工合成材料

16.3Geosynthetics單向土工格柵加筋橋臺

單向土工格柵加筋橋臺

土工加筋帶單向土工格柵加筋土路堤

單向土工格柵加筋土路堤

二、土工合成材料產(chǎn)品類型（一）有紡型土工織物（Wovengeotextile）（二）無紡型土工織物（Nonwovengeotextile）

1熱壓處理法；2針刺機械處理法；3化學(xué)粘結(jié)處理法。（三）合成型土工織物

1土工膜（Geomembrane）

2土工格柵（Geogrid）

3土工網(wǎng)（Geonet，Geoweb）（四）垂復(fù)合型碌土工織漁物（Geo言com兩pos臥ite）1復(fù)合土慨工膜2土工鳳塑料謎排水忍帶3土工戀墊4土工格衛(wèi)室三、槍土絮工合快成材書料特繪性（一掏）物應(yīng)理特勵性1相對密健度2單位現(xiàn)面積硬質(zhì)量3厚度（二）杜力學(xué)特醬性1壓縮綱性2抗拉訊強度3撕裂殼強度4握持筋強度5頂破強仍度6刺破睛強度7穿透疲強度8摩擦攔系數(shù)（三斑）水邁理性疊特性1孔隙紙率2開孔朗面積脹率3等效井孔徑4垂直斑滲透旨系數(shù)5水平滲化透系數(shù)（四）稈耐久性催和環(huán)境凝影響1抗老侄化2徐變紋性四、含土工招合成課材料閘的主替要功薄能（一）駛排水作謠用（二覽）隔嫩離作合用（三寸）反跑濾作晉用（四）推加筋作抱用1用于叫加固元土坡椒和堤職壩2用于加厚固地基3用于加夏筋土擋喬墻五、嶄設(shè)計獄計算（一唇）作連為濾闊層時肯的設(shè)虛計（二差）作棚為加同筋時裙的設(shè)林計1地基尊加固2路堤加芒固3加筋土智擋墻六、鑰施工龍技術(shù)一、概貴述土釘茅是將池拉筋搜插入墳土體水內(nèi)部騎，常位用鋼王筋做顧拉筋里，尺某寸小悼，全看長度湖與土驅(qū)粘結(jié)泛，并待在坡陽面上藝噴射射混凝確土，虛從而質(zhì)形成遲土體糊加固辮區(qū)帶糧，其綱結(jié)構(gòu)幫類似盟于重稻力式厚擋墻繭，用南以提燙高邊濕坡的根穩(wěn)定齊性，綁適用邊于開夾挖支偽護和榜天然由邊坡門加固歐，是黨一項車實用拒有效售的原裙位巖動土加旦筋技膊術(shù)。16求.4土澡釘16都.4So欲il啄Na基il考in濤g土釘墻瓜施工土釘墻敲施工錨桿殖施工土釘免墻施晃工（苗噴射稻混凝狠土面葵層）土釘機墻二、驢土釘揚的類己型、弱特點燦及適汪用性按施暑工方默法，好土釘察可分睡鉆孔框注漿廁型土物釘、予打入族型土名釘和榆射入朵型土唇釘三序類。土釘具塞有如下也特點：（1）形成弓的土釘至墻復(fù)合疾體，顯撥著提高絡(luò)了邊坡熟整體穩(wěn)前定性和脹承受坡糞頂超載洞的能力爛。（2）施工看簡單，榨施工效期率高。（3）對伏場地關(guān)鄰近鵲建筑型物影聞響小用。（4）經(jīng)挨濟效惡益好泡。土釘適豈用于地救下水位娛低于土杯坡開挖脈段或經(jīng)抱過降水糞使地下臥水位低浮于開挖天層的情占況。為否了保證廁土釘?shù)某┕?，稈土層在弱分階段攪開挖時蜜應(yīng)能保笛持自立構(gòu)穩(wěn)定。巡壽為此，蝦土釘適目用于有皂一定粘踏結(jié)性的膨雜填土家、粘性憤土、粉早土、黃盜土類土雁及弱膠俯結(jié)的砂美土邊坡演。三、亞土釘腎與加薦筋土作擋墻顫的比雕較1土釘施忍工“自悉上而下炒”；加璃筋土擋理墻則是規(guī)“自下元而上”膚。2土釘是慰原位加尚筋技術(shù)萄，不像往加筋土議擋墻那抄樣，能胞夠預(yù)定芹和控制倘加筋土紀(jì)填土的構(gòu)性質(zhì)。3土釘技嗚術(shù)通常社包含使已用灌漿密技術(shù)，腎使筋體甩和其周鑼圍土層革粘結(jié)起紡來，載妹荷通過菊漿體傳善遞給土法層。在菠加筋土翠擋墻中棋，摩擦西力直接堅產(chǎn)生于拋筋條和丘土層間灘。4土釘今既可回水平退布置計，也收可傾輪斜布秧置。們加筋隨土擋茫墻的蠅拉筋時一般忌水平慈設(shè)置留。四、更土釘與紗土層錨求桿的比聲較1土層年錨桿勾在安曉裝后扣便于財張拉脹，土嚇釘則北不予布張拉毅，發(fā)黑生少蹤蝶量位沙移后邪才可還發(fā)揮殊作用窩。2土釘獲的絕焦大部泛分和扇土層燈相接胡觸，峰而土把層錨糟桿多界通過乘在錨發(fā)桿末揚端固耕定的每部分棕傳遞張荷載候，兩很者在捧土體摘中產(chǎn)員生的矛應(yīng)力杠不同瓜。3土釘?shù)拈L安裝密單度很高未，單筋叛破壞的約后果不寒嚴(yán)重。4因錨魂桿承顯受荷搏載很蓬大，澡在錨峽桿的菌頂部同需安賴裝適友當(dāng)?shù)拿┏休d依裝置復(fù)。5錨桿往鄙往較長醉（一般15～45浮m）。五、闖加固子機理1土釘對占復(fù)合土烏體起著限箍束骨借架作用稠；2土釘股與土陣體共諒?fù)行Q擔(dān)外頭荷載舅和土喂體自速重應(yīng)盯力；3土釘吧起著纏應(yīng)力谷傳遞狡與擴勉散作鄭用；4鋼筋網(wǎng)勿噴射混臺凝土面動板可限竊制坡面宏膨脹，攜削弱內(nèi)票部塑變煤，加強笑邊界約書束。思考題(Pr拘obl民ems鞋)（1）什祝么是敞加筋赴法？浮加筋吵法的思機理查是什泰么？（2）加筋意土擋墻對有何優(yōu)國點？（3）土工究合成材亡料有哪尿些種類旺？土工司合成材膏料有哪買些主要割功能？（4）土釘者與加筋培土擋墻溫有哪些廢相同與坦不同之況處？人有稀了知眼識，職就會譽具備莖各種拐分析杠能力注，明辨是葡非的能竄力。所以惱我們珍要勤寫懇讀桿書，眼廣泛中閱讀姻，