加筋土擋墻

加筋土擋墻的主要組成有：面板、拉筋、填土以及其他構(gòu)造。

1．面板

面板起到防止拉筋間填土從側(cè)向擠出，并與拉筋、填土一起構(gòu)成擋墻整體的作用。面板常用金屬或鋼筋混凝土等材料制作。金屬面板可采用普通鋼板、鍍鋅鋼板、不銹鋼板等材料制作，其外形可做成半圓形、半橢圓形、矩形等；面板高0.2～0.4m、長3～6m、厚3～5mm；鋼板狀拉筋可焊接在金屬面板翼緣上。

2．拉筋

加筋土擋墻的拉筋宜用抗拉強(qiáng)度高、延伸率小、耐腐蝕和有柔韌性的扁狀材料，以確保拉筋能與填土產(chǎn)生足夠的摩擦力，常用扁鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工帶等。扁鋼帶斷面寬度不小于30mm，厚度不小于3inm，表面應(yīng)鍍鋅或采取其他防腐措施。鋼筋混凝土帶的混凝土強(qiáng)度等級不低于C20，鋼筋直徑不小于mm，應(yīng)按強(qiáng)度及構(gòu)造要求配制縱向鋼筋及橫向結(jié)構(gòu)筋；鋼筋混凝土帶可分節(jié)制作，分節(jié)長度應(yīng)小于3m，斷面為扁矩形(寬100～250mm、厚60～100mm)或楔形，可用鋼絲網(wǎng)代替箍筋。聚丙烯土工帶的寬度應(yīng)大于18mm，厚度大于1mm，表面應(yīng)有粗糙花紋，要求其抗拉斷裂強(qiáng)度大于220kPa，斷面伸長率應(yīng)小于10%；聚丙烯土工帶不適合有尖銳棱角的粗粒填土的擋墻工程。

3．填土

填土一般應(yīng)具有易壓實(shí)性、較好的透水性、能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力、不易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)等良好的穩(wěn)定性。宜優(yōu)先采用有一定級配的砂類土或礫石類土，也可用黃土，中低液限黏性土及符合要求的工業(yè)廢渣；應(yīng)禁用泥炭、淤泥、凍結(jié)土、白堊土及硅藻土等穩(wěn)定性差的土。

4．其他構(gòu)造

加筋土擋墻面板基礎(chǔ)常采用混凝土灌注或用砂漿砌石塊筑成，一般為杯座式矩形基礎(chǔ)，其高度為0.25～0.4m，寬度為0.3～0.5m，基礎(chǔ)頂面可作一凹槽，以利用安裝底層面板；基礎(chǔ)埋設(shè)深度不宜小于0.5m，也應(yīng)考慮地基土層的凍結(jié)深度及最大沖刷線位置等要求；若擋墻下部為基巖或混凝土圬工時，可不另設(shè)擋墻面板基礎(chǔ)。

加筋土擋墻應(yīng)根據(jù)地形、地層、墻高及上部荷載等情況設(shè)置沉降縫。對于一般地基，沉降縫間距為10～30m，巖石地基可適當(dāng)加大；沉降縫寬度一般為10～20mm可采用瀝青板、軟木板或?yàn)r青麻絮等填塞。面板對應(yīng)沉降縫處應(yīng)設(shè)置通縫，縫內(nèi)也需填搴物充填。

此外，加筋土擋墻頂面應(yīng)沒置帽石，其作用是約束墻Ifiu飯或沒置頂部欄桿所需。帽石應(yīng)凸出墻面30~50mm，可預(yù)制或就地現(xiàn)澆，其分段位置應(yīng)與墻體的沉降縫桐對應(yīng)。

加筋土擋墻的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)充分利用材料性能，以及土與拉筋的共同作用，因而使擋墻結(jié)構(gòu)輕型化，其混凝土體積相當(dāng)于重力式擋墻的3%～5%。構(gòu)件全部預(yù)制，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，不僅保證質(zhì)量，且降低了原材料消耗。

(2)面板的類型可根據(jù)需要，拼裝完成后造型美觀，適合于城市道路的支擋工程。

(3)由于構(gòu)件較輕，施工簡便。除需要配備壓實(shí)機(jī)械外，不需要配備其他機(jī)械，施工易于掌握。

(4)墻面垂直，節(jié)省占地面積，減少土方量，施工迅速，質(zhì)量易于控制，施工時無噪聲。

(5)工程造價較低。加筋土擋墻面板薄，基礎(chǔ)尺寸小。當(dāng)擋墻高度超過5m時，與重力式擋墻相比可降低造價20%～60%，且墻越高經(jīng)濟(jì)效益越佳。

(6)適應(yīng)性好。加筋土擋墻是由各構(gòu)件相互拼裝而成，具有柔性結(jié)構(gòu)的性能，可承受較大的地基變形。

(7)加筋土擋墻復(fù)合結(jié)構(gòu)的整體性較好，所以在地震波作用下，較其他類型的擋土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，具有良好的抗震性能。 2100433B

加筋土擋墻是由填土、帶狀拉筋和墻面板三部分組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著墻面土壓力、拉筋的拉力、填料與拉筋間的摩擦力等相互作用的內(nèi)力，這些力互相平衡，保證了這個復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定。而且加筋土結(jié)構(gòu)還能抵抗{缸筋尾部后面填土所產(chǎn)生的側(cè)壓力，即保證了加筋土捎墻的外部穩(wěn)定，從而使整個復(fù)合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

1965年，法國建成了世界上第一座加筋土擋墻；此后，加筋土擋墻在世界各國得到了推廣應(yīng)用。我國于20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用加筋土技術(shù)，如陜西省黃陵故邑村修建的210國道特高型加筋土擋墻(高35.5m)，重慶濱江公路駁岸墻(長達(dá)5.0km)。加筋土擋墻主要應(yīng)用于各類道路路基、橋臺、駁岸、碼頭、堤壩、儲料倉及各種山坡地建筑物擋墻等，還可用于滑坡的治理。

加筋土擋墻與土釘墻雖然在加固機(jī)理上類似，但二者還是有一些差別的。在施工程序上。加筋土擋墻是自下而上分層填土施工的；土釘墻是自上而下分層開挖施工的。加筋土擋墻一般用于填土作業(yè)區(qū)，形成人工堆填的直立土坡，且填土可以預(yù)先選擇與控制；土釣‘是一種原位加筋技術(shù)，主要用于穩(wěn)定天然或開挖后的邊坡。

加載歷史與時間密切相關(guān)，加載速率隱含時間的概念，而蠕變、松弛和循環(huán)均可通過加載速率表征。土工合成加筋土擋墻在施工及服役過程中所經(jīng)受的載荷通常是任意變化的，同時加載速率不完全是持續(xù)不變的。因此，以加載速率為研究視角對土工合成加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)與理論研究更具有一般性和適用性。本項(xiàng)目基于室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果，對土工格柵加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行分析，包括速率相關(guān)特性、蠕變以及應(yīng)力松弛，發(fā)現(xiàn)土工格柵加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)與砂土和土工合成材料的加載歷史效應(yīng)相似，揭示了加載歷史效應(yīng)發(fā)生機(jī)理在于加載速率不會發(fā)生突變而加載速率的變化量（加速度）會發(fā)生突變。在三要素模型框架下，針對巖土材料所表現(xiàn)出的速率相關(guān)特性，以應(yīng)變速率為基本內(nèi)變量，構(gòu)建了統(tǒng)一的彈粘塑性本構(gòu)模型，該模型既可以描述砂土材料也可以描述土工合成材料的加載歷史效應(yīng)。將統(tǒng)一的彈粘塑性本構(gòu)模型嵌入到基于動態(tài)松弛法的有限元程序中，從而對土工合成加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行彈粘塑性有限元模擬，實(shí)現(xiàn)了包含加載速率變化加載、蠕變加載和應(yīng)力松弛加載在內(nèi)的全過程模擬。數(shù)值計算結(jié)果表明，綜合考慮砂土材料和土工合成加筋材料粘性特性的有限元計算方法能很好地模擬土工合成加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)，包括速率相關(guān)特性、蠕變變形以及應(yīng)力松弛現(xiàn)象，分析了墻背土壓力、基底應(yīng)力及筋材中張拉力的分布特征和演化規(guī)律。研究成果對于促進(jìn)土工合成加筋土工程失穩(wěn)破壞的預(yù)測研究具有理論指導(dǎo)意義。 2100433B

近年來，加筋土擋墻在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，與傳統(tǒng)的剛性擋土墻相比，加筋土擋墻具有施工簡潔快速，不需要大型施工設(shè)備，占地面積少，變形協(xié)調(diào)能力強(qiáng)，抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的新型結(jié)構(gòu)。然而目前關(guān)于加筋土工作機(jī)理的認(rèn)識還很不成熟，其設(shè)計和計算理論還相對落后于工程實(shí)踐。對于加筋擋土墻的研究主要側(cè)重于建造在堅硬地基上的加筋擋土墻的強(qiáng)度理論和穩(wěn)定性分析與研究，而對軟弱地基上修建加筋擋土墻的研究甚少，設(shè)計規(guī)范也沒有考慮軟土地基對加筋土擋墻的影響，這都嚴(yán)重影響了加筋土擋墻的推廣和應(yīng)用。.本項(xiàng)目開展軟土地基上加筋擋土墻特性和設(shè)計方法研究，研究軟土地基對加筋土擋墻的影響，分析逐級加載、加載速率以及軟土地基處理方法，軟土地基固結(jié)和次固結(jié)沉降特性、加筋擋土墻的蠕變效應(yīng)等因素對加筋土擋墻性狀的影響，提出軟土地基上加筋土擋墻的設(shè)計計算方法。 2100433B