加筋土挡土墙发展
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加筋土挡土墙适用范围加筋土挡土墙是一种常见的土木工程结构,广泛应用于公路、铁路、水利、建筑等领域。
它以土为主要材料,通过加筋材料的加固和支撑,具有良好的抗压和抗滑性能,能有效地防止土体滑坡和土壤侵蚀。
本文将从加筋土挡土墙的结构、适用范围和施工要点等方面进行介绍。
一、加筋土挡土墙的结构加筋土挡土墙主要由土体和加筋材料组成。
土体可以使用黏土、砂土等地质材料,通过合理的压实和排水处理,使其具有一定的稳定性和强度。
加筋材料一般采用钢筋、钢丝网等材料,将其嵌入土体中,形成均匀分布的加筋体系,提高土体的整体强度和稳定性。
二、加筋土挡土墙的适用范围1.公路和铁路工程:加筋土挡土墙可以用于公路和铁路的路基填筑和边坡加固。
它可以有效地抵抗路基土体的侧向压力,减少路基的沉陷和变形,保证路面的平整和稳定。
2.水利工程:加筋土挡土墙可以用于河道、堤坝和水库等水利工程的防洪和护岸。
它可以有效地抵抗水流的冲刷和侵蚀,保护水利设施的安全和稳定。
3.建筑工程:加筋土挡土墙可以用于建筑工程的地基处理和边坡支护。
它可以提高建筑物的地基承载力和稳定性,防止地基沉陷和滑动。
4.环境工程:加筋土挡土墙可以用于环境工程的土壤修复和土地整治。
它可以改善土壤质量,减少土壤侵蚀和水土流失,保护生态环境的可持续发展。
三、加筋土挡土墙的施工要点1.选材:选择适宜的土体和加筋材料,确保其质量和稳定性。
同时,根据工程要求和设计要求,进行相应的试验和检测,确保施工质量。
2.施工工艺:根据设计要求,采用合理的施工工艺和方法,进行土体的填筑和加筋材料的嵌入。
同时,注意施工过程中的压实和排水措施,确保土体的稳定性和强度。
3.加筋布置:根据设计要求,合理布置加筋材料,确保其均匀分布和合理连接。
同时,注意加筋材料与土体的黏结和传力,确保加筋土体的整体性能。
4.施工监控:进行施工过程的监控和检测,及时发现和解决施工中的问题和隐患。
同时,做好施工记录和资料整理,确保施工质量的可追溯性。
第8章加筋边坡和加筋土挡墙的设计与施工§8.1 概述§8.1.1加筋土结构的特点加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。
在土中加入加筋材料可以提高土的强度,增强土体的稳定性。
因此,凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术,形成的结构亦称之为加筋土结构。
加筋土技术从广义上讲是一门土工增强技术,或称土工补强技术。
土工增强技术常见有加筋土、纤维土、复合土、改性土等。
加筋土技术应用于工程结构中形成加筋土结构,目前在工程中应用较多的是加筋土挡墙、加筋土边坡和加筋土地基,以及加筋路面。
加筋土边坡一般由加筋材料和土体填料组成,坡面比较陡,根据工作条件和需要,坡面可设面板,也可不设面板,见图8.1。
加筋土挡墙一般由基础、面板、加筋材料、土体填料、帽石等主要部分组成,见图8.2。
加筋土陡坡和加筋土挡墙,与传统支挡结构相比,具有以下特点:(1)结构新颖、造型美观加筋土结构新颖,巧妙地利用了面板、填料和加筋带。
面板可根据环境和需要构思出各种图案,与景观、环境、相邻建构筑物等配套协调,富于艺术感染力。
(2)技术简单、施工方便加筋土结构虽然机理复杂,但结构简单,技术容易掌握,需要的施工机械较少,不需专门的施工机具;再加之加筋体逐层回填压实形成,是柔性结构,墙体形成的加载而引起的地基变形对加筋土结构本身的影响很小,因而需要的地基处理也比较简单,施工十分方便。
(3)要求较低、节省材料加筋土各组成部分对材料的要求不高,大宗材料为加筋土填料(一般填土),其来源广泛,易于获得;对地基承载能力的要求相对来说较低,比较容易满足;基础小、面板薄,所用材料少。
在边坡工程中与其他支挡结构相比,能较显著地节省材料用量。
(4)施工速度快、工期短加筋土结构由于技术简单、施工容易方便,而且材料用量少,现场土石方量减少,圬工量大大减少。
面板可现场先预制,也可进行工厂化生产,再运至现场安装。
加筋挡土墙施工中的问题及对策探讨摘要:加筋土挡墙是由砌块、土工格栅和填料三部分组成的复合结构,依靠填料与土工格栅之间的摩擦力,抵抗预制块所受的水平土压力(即加筋土挡墙的内部稳定),并抵抗格栅尾部填料所产生的土压力(称为加筋土结构的外部稳定),从而保证了整个结构的稳定,加筋土挡墙的主要优点是施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观,并且发展成很多形式。
本文主要从加筋挡土墙施工中容易出现的问题、加筋土挡土墙设计过程中几个问题的讨论和加筋土挡墙施工要点和步骤进行了探讨。
关键词:加筋挡土墙;施工Abstract: the retaining wall is by brick, grille and packing three part composite structure, rely on the packing friction between the grille, resist precast block were level soil pressure (or of the retaining wall internal stability), and resist the tail produced grille packing earth pressure (called the structure of reinforced external stability), so as to ensure the stability of the whole structure, the main advantages of the retaining wall is construction simple, low cost, less land and forms of beauty, and developed into many forms. This article mainly from the reinforcement retaining wall construction easily appeared problems, the reinforced soil retaining wall design process of some problems of discussions and retaining wall construction points and steps are discussed.Keywords: reinforcement retaining wall; construction一、加筋挡土墙施工中容易出现的问题采用钢筋植入和吊线锤,在加筋土挡墙施工过程中对墙面水平位移进行监控,通过设计角度,运用三角函数可轻松算得准确水平值,安装好预制块后测得初值施工中重点监控,尤其是晚间不施工段早晨开工前和傍晚收工前监控数据差值要严格审查。
新手看过来——加筋土挡土墙的结构原理与应用引言1963年法国工程师亨利·维达尔(Henri Vidal)首先发现了加筋土模型,并因此提出了土的加筋方法与设计理论。
1965年法国在普拉聂尔斯(Prageres)成功修建了世界上第一座公加筋土挡墙,随后加筋土技术在工程中得到广泛的应用。
我国于1980年在山西修建了第一座公加筋挡土墙,与此同时,开展了加筋土技术的研究,建立了相应的工程技术规范。
同时,在工程实践的基础上研制了很多符合我国国情的结构形式和材料。
在加筋土挡土墙的理论研究与工程实践过程中,对加筋土本质的理论研究相对浅显。
研究的主要难点在于:(l)工作性状复杂。
加筋土挡墙不仅要考虑填料与筋材的各自受力、变形性状及相互作用,还要考虑筋材与面板、填料与面板之间的作用力与变形之间的关系,任一部分工作性状发生变化都会引起整体性状的变化。
(2)土压力理论不成熟。
挡土墙背的土压力分布规律是一个经典的土力学难题,加之加筋土挡墙的自身性状复杂,土压力理论在应用上受到限制。
(3)理论研究相对较少而且相对粗浅,实验资料也不多。
[1]1.加筋土挡土墙的基本原理加筋土挡墙一般由面板、加筋材料和土体填料等主要部分组成。
结构内部存在着墙面上压力、拉筋拉力及填料与拉筋间的摩擦力,保证了这个复合结构的内部稳定。
同时,其要能抵抗筋部后面填土所产生的侧向土压力,从而使整个复合结构外部稳定。
这些基本原理一般可以归纳为以下两点[2]:(1)摩擦加筋理论由填土自重和外力产生的侧压力作用于面板,通过面板上的筋带连接件将侧压和传给筋带。
筋带材料被土压住,筋带与土之间产生的摩阻力阻止筋带被拔出。
因而,只要拉筋材料具有足够的强度,并与土体产生足够的摩擦力,加筋的土体就可保持稳定。
(2)准粘聚力原理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。
在这种情况下,拉筋与填土的共同作用,使得加筋土的强度明显提高。
加筋土挡土墙设计与应用研究发布时间:2021-07-15T17:03:44.510Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷2月6期作者:莫海强[导读] 加筋挡土墙因其具备的经济性和技术性优势,在建设中得到了广泛应用。
本文详细梳理了加筋土墙的发展历史和我国加筋土挡土墙的应用情况。
莫海强(广东省建筑设计研究院有限公司,广东广州 510010)摘要:加筋挡土墙因其具备的经济性和技术性优势,在建设中得到了广泛应用。
本文详细梳理了加筋土墙的发展历史和我国加筋土挡土墙的应用情况。
同时,调查了加筋土挡墙常用材料和性能指标;进一步就加筋土挡墙的规范设计方法和其他设计方法进行了梳理,指出现阶段设计方法的不足指出和发展方向。
关键词:加筋土挡土墙;材料;性能;设计方法1 引言加筋土挡土墙是现阶段市政道路挡墙建设中,使用较为广泛的一种挡土墙,其建设成本较低,实用性较高,特别适用于地形复杂的地段。
加筋土挡土墙的作用主要是承受侧压力,利用填料与筋带之间的摩擦力,达到稳固岩土结构的目的,其主要由填料、筋带和混凝土面板构成,在地形比较复杂的地方使用有较大优势,特别是当项目建设空间狭小,无法修筑传统挡土墙。
加筋土工程起源于法国,由亨利·维达尔 (Henri Vidal) 于1963年所发明,他首先研究了土中加筋的作用,而后付诸于实践[1]。
1965年冬季,法国建成了世界上第一座加筋土挡土墙。
日本于1967年便将此项技术引进,并且在日本国营铁路进行了原型实验,后又进行了该结构对地震的适应性试验。
1972年,美国第一个加筋挡土墙修建于加利福尼亚州洛杉矶东北部的39号高速公路[2],而后该技术被大面积推广,且于1974年被批准可以代替传统的施工方法。
自加筋技术问世以来,不同的加筋体系得以发展和应用。
当前,加筋土结构的材料和工艺的发展,使加筋结构的应用更加广泛。
我国应用加筋土技术已达上千年,古代的劳动人民最初采用的加筋材料都为天然植物纤维,如竹子、树枝、草等,但遗憾的是,这些加筋土的应用由于无人进行系统地总结和完善,因此该技术在我国早期没有较大发展。
加筋土挡土墙的适用范围说到加筋土挡土墙,很多人第一反应就是那种看起来很“硬核”的东西,嗯,给人一种很坚固、很“稳”的感觉。
它并不只是长得硬邦邦的这么简单,背后有很多设计和考量,不是大家想象中的那么高冷。
你知道,它的适用范围可是挺广的,远不止那些大坝、河堤这种常见的地方。
咱们今天就聊聊它到底能派上什么用场,看看它到底是怎么在生活中给大家带来便利的。
加筋土挡土墙这个东西,简单来说,就是用加筋土来支撑的墙体。
加筋土?说白了就是把普通的土,加入一些强度高的材料,比如钢筋、塑料带之类的,给土壤增添了不少“力气”。
想象一下,你拿一块土,单靠它的力量站着肯定会“垮”,但你加点儿筋进去,它就能撑得住大风大浪。
所以,加筋土挡土墙就是用这种方法把墙体的稳定性和强度提升了。
你能想象吗?那可比咱们夏天打篮球,拿个破篮框投篮强多了。
讲到它的适用范围,咱们先说说那种高差大的地方,像山坡或者一些需要支撑土体的地方。
比如,你家那块地本来就是山坡上的一部分,地势一不小心就开始滑坡,结果一整块地都变成了泥潭,这时候,如果能有一面加筋土挡土墙,那可就完美了。
它可以有效阻止土体滑动,还能避免发生灾难性的崩塌。
像这种地方,本来土壤不太稳定,需要防止发生滑坡或者泥石流,加筋土挡土墙就是你最好的选择。
你要是再让它带上点绿植、花花草草,风景可不止是“稳”字了,简直是美得不要不要的。
然后,咱们说说城市里那些高低不平的土地,像是一些城市建设的工地,这种地方的土地经常需要整平,保证工程的顺利进行。
尤其是当工程需要在这些高差很大的地方进行基础建设时,加筋土挡土墙可是得帮忙的。
它能有效防止施工期间地面出现沉降、变形等问题,保障工地上各种设备的安全。
再说了,谁都不希望施工现场一不小心就“冒出”一堆大坑,对吧?挡土墙就是个靠谱的“守门员”,它不吭声,但一直站在那儿,确保安全。
这种墙体的造价可比传统的混凝土墙便宜不少。
你要知道,混凝土墙虽然也很稳,但那玩意儿造起来可不便宜,不仅材料贵,施工也麻烦。
五种常见挡土墙类型在建筑和土木工程领域,挡土墙是一种重要的结构,用于支撑和防止土体或岩石的坍塌,保持边坡的稳定性。
下面就为您介绍五种常见的挡土墙类型。
一、重力式挡土墙重力式挡土墙是依靠自身的重力来抵抗土压力的。
它通常由块石、混凝土或毛石等材料砌筑而成。
这种挡土墙的优点是结构简单、施工方便、成本较低。
由于其依靠自身重量维持稳定,所以体积相对较大,适用于地基承载力较好、墙高不大且石料丰富的地区。
重力式挡土墙的墙面可以是直立的,也可以是倾斜的。
直立式墙面节省用地,但土压力较大;倾斜式墙面则能减小土压力,但占地面积会相应增加。
在设计重力式挡土墙时,需要考虑墙体的稳定性、基底的承载力以及墙身的强度等因素。
二、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙由立壁、趾板和踵板三个部分组成,就像一个伸出的悬臂。
立壁承受土压力,趾板和踵板则分别位于墙的前端和后端,起到平衡和稳定的作用。
这种挡土墙的优点是结构轻巧、截面尺寸小,能够节省材料。
但它对钢筋和混凝土的用量要求较高,施工难度相对较大。
悬臂式挡土墙适用于墙高较大、地基承载力较低的情况。
在设计悬臂式挡土墙时,要精确计算立壁和底板的内力,合理配置钢筋,以确保墙体的强度和稳定性。
三、扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙可以看作是悬臂式挡土墙的改进型,它在悬臂式挡土墙的基础上,每隔一定距离增设扶壁,以增强墙体的稳定性和抗变形能力。
扶壁式挡土墙的优点是能够承受较大的土压力,适用于更高的墙体。
由于扶壁的存在,墙体的整体性更好,但其施工工艺相对复杂,成本也较高。
在实际工程中,扶壁式挡土墙常用于填方路段、高填方桥台等部位。
四、锚杆式挡土墙锚杆式挡土墙是由锚杆、肋柱和挡板组成的支挡结构。
锚杆锚固在稳定的地层中,通过锚杆的抗拔力来平衡土压力,肋柱和挡板则起到支撑和防护的作用。
这种挡土墙的优点是结构自重轻、节约占地、施工方便,能够适应各种复杂的地形和地质条件。
但锚杆的施工质量要求较高,需要专业的设备和技术。
锚杆式挡土墙适用于高陡边坡、岩石地层等情况,常用于公路、铁路的边坡防护工程。
加筋土挡土墙的发展与研究
中图分类号:tu476+.4
摘要:加筋土挡土墙是特种结构中非常重要中图分类号:[tu997]的结构,是道桥工程、建筑工程、矿山工程和市政工程中应用很广的一种支挡结构。
本文主要从加筋土挡土墙的发展概况、优缺点、材料与构造设计这几个方面进行阐述,以供交流。
关键词:加筋土挡土墙填料拉筋面板
引言:现代加筋土的概念和设计理论是20世纪60年代法国工程师henri vidal首创的根据他的设计理论于1965年在法国普拉聂尔斯成功修建了世界上第一座加筋土公路挡土墙,该项工程立刻引起了世界工程界的浓厚兴趣,引起了世界各国的重视,得到很高评价。
国外誉之为仅次于钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土的又一次发明。
自此之后,世界各国普遍开展了加筋土技术的研究和工程试验。
1. 加筋土挡土墙的定义
加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种利用轻型支挡结构物,是有墙面板、拉筋、填料三部分组成的结构物,如图所示。
它依靠填料与拉筋之间的摩擦力作用,平衡填料作用于墙面上的水平土压力,使之形成整体,抵抗其后部填料产生的土压力。
2.加筋土挡土墙的分类
(1)加筋土挡土墙按其断面外轮廓形式,一般分为:
①单面式加筋土挡土墙;
②双面式加筋土挡土墙,又分为分离式、交错式加筋土挡土墙;
③台阶式加筋土挡土墙。
(2)加筋土挡土墙按其断面结构形式,一般分为矩形、正梯形、倒梯形和锯齿形;
(3)加筋土挡土墙按拉筋的形式可分为条带式加筋土挡土墙和
满铺式加筋土挡土墙。
3.加筋土挡土墙的发展概况
日本于1967年引进了该技术,并在70年代初开始进行模型研究,专门研究了其抗震性能,将其用于铁道建设中。
美国在1972
年修建加州39号公路时开始使用该项技术,并成立了专门的研究机构从事有关研究和应用工作,其研究和推广速度相当快。
其它国家也先后使用和推广了加筋土技术。
加筋土工程已从加筋土挡墙发展并应用到护岸、堤坝、桥台、铁路、公路路堤、建筑物基础、码头、防洪堤、水库、尾矿坝、储仓及核设施、军用设施等多个领域。
在1981年第十届国际土力学及基础工程会议的科技水平发展报告中指出,自60年代以来,岩土工程中重要的新进展之一就是加筋土和锚杆技术的广泛应用,由此可见这项技术的重要性。
加筋土技术在我国的发展和应用是在20世纪70年代末才开始的,从理论研究、模型试验和现场试验到机理分析,都取得了较好的成果。
云南煤矿设计院1978~1979年在田坝矿区建成的3座仅高2~4 m的试验性加筋土挡墙是我国第一座加筋土挡墙,该工程
的成功引起了我国土木建筑行业工程技术人员的极大兴趣,随后这项技术便在公路、铁路、水运、煤炭、林业、水利、城建等行业和部门迅速发展并得到推广运用。
迄今为止,全国已建成数千座加筋土工程,据统计:公路占85%,铁路占6%,林区、矿区占3%,其它行业占6%。
重庆长江滨江路工程长约6km的护岸挡墙和公路挡墙均采用加筋土结构,其墙高最高达33m,加筋土挡墙面积约110,000m,是目前世界上规模最大的加筋土工程。
在总投资约155亿元的长江口深水航道治理工程中,大量地采用了加筋、软体排水垫层、滤层等土工织物新技术。
三峡库区已建成了总高度达55m的加筋土挡墙,全国在高速公路及一般公路支挡建筑,特别是高速公路的软基处理方面越来越倚重于加筋土结构。
4.加筋土挡土墙的特点
(1)加筋挡土墙的优点
①加筋土挡墙是一种柔性结构物,能够适应地基较大的变形,并能很好地吸收地震的能量,故其抗震性好,适用于软弱地基,且因其自重轻、造型美观、适应性强、应用广泛、对地基承载力要求较低。
②基础小、面板薄,填料为一般填土、造价省(约为混凝土重力式挡墙的50%) 、施工速度快、工期短、效益显著等特点而被广泛应用于各个领域。
③作为挡墙中的拉筋而言,如加强型双向钢塑土工格栅,复合加筋增强土工布、土工膜、土工格栅、土工网垫等由于能极大程度
地增强地基的承载力,减少基础沉降量和克服土体不均匀沉降,增强基础的整体性能,因而对基础加固、修建加筋土挡墙等都具有显著的效益。
④加筋土挡土墙节约占地,造型美观。
由于墙面板可以垂直砌筑,可以大量减少占地。
挡土墙的总体步设和墙面板的形式图案可根据周围环境特点和需要进行设计。
⑤在超软地基上使用有纺土工布加筋土挡墙,具有对地基不处理或少处理且造价低廉的优点,可以满足稳定性承载力以及沉降和抗震的要求。
实测资料表明加筋土挡墙具有较大的安全储备,可进一步进行设计优化以降低造价。
(2)加筋挡土墙的缺点
①工作性状复杂
加筋土挡墙主要由填料、筋材和面板组成。
不仅要考虑填料与筋材的各自受力、变形性状及其相互作用,还要考虑填料与面板、筋材与面板的各自受力、变形性状以及各接触面间的相互作用。
挡墙三个基本构造单元中的任何一个部分的参数发生变化,都会引起其它部分的工作性状发生变化。
②土压力理论不成熟
土压力理论本身就是一个经典的土力学难题。
土压力计算与挡墙形状、填料性质、位移方向以及地基土质有关。
目前工程中常用的土压力计算理论,即朗肯(ranking,1857)和库仑(coulomb,1773)理论都是在不同的假设条件下应用不同的分析方法得到的,故仅在
一定条件下近似适用。
5. 加筋土挡土墙的材料与构造设计
加筋体是由填料、拉筋及墙面板组成,应根据具体条件与设计要求合理选用各组成部分的材料,并进行构件设计:
(1)填料
墙背填料最好采用砂类土、砾石土、碎石土或砂夹卵石。
当采用砂夹卵石作为填料时,其卵石含量宜≤30%,最大粒径≤10 cm。
填土材料一般采用,的指标为宜。
(2)拉筋
可采用金属材料制成的拉筋带,也可以采用复合材料制成的拉筋带以及条形混凝土块制成的拉筋节。
(3)面板
以钢板或钢筋混凝土板为材料,可加工成各种不同的几何图案,如三角形、十字形、菱形、矩形、长方形、六边行等,根据现场的需要选择。
从费用与施工工艺考虑,目前多采用钢筋混凝土板形式。
板厚根据墙背填土高度而定,一般在10~15cm之间。
(4)基础设计
分为面板下的条形基础和加筋体下的基础,条形基础的作用主要是便于安砌墙面板,起支托、定位的作用。
条形基础及墙体下的基础都应满足地基承载力的要求。
采用加筋土结构对基础承载力要求不高,可直接作用在处理后的原地面上或填土层上。
(5)帽石
加筋挡土墙根据线路纵坡,用现浇混凝土或浆砌混凝土预制块、浆砌条石作压顶或帽石。
当挡墙高度较大时,在墙的中部宜设置错台,错台处下级墙顶宜设置帽石,错台宽不小于1m,错台顶封闭,并设20%的向外排水坡,错台上级墙应另行设置面板基础,基础下设垫层。
(6)沉降缝
沿墙长每隔20-30m或基底地层变化处应设置2cm宽的沉降缝,并在面板内侧沿整个墙高设置宽20cm渗滤布。
6.加筋土挡土墙的应用范围
加筋土挡土墙一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上,使用于一般地区的路肩墙,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利与布置拉筋,一般不宜使用。
在滑坡和崩塌等工程地质不良地段由于地质条件复杂,土压力变化较大,可能导致墙面板受力不均产生相互错位,而且在这种地段修筑加筋土挡土墙挖方量也比较大,故应慎重采用。
加筋土挡土墙高度一级干线不宜大于10m。
7. 结语
综上所述,加筋土挡土墙在技术上的优越性、显著的经济性和广泛的实用性,且作为一种新颖的完整结构物,加筋土技术获得了国内外更多的青睐,所以我国要加强加筋土挡土墙技术的推广及应用。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部. jtg f10-2006,公路路基施工技术
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[2]陈忠达.路基路面工程[m].2010.人民交通出版社.
[3]郭峰勇,李贺.加筋挡土墙施工方法[j].科技创新导报,2012.2.
作者简介:石磊,男,1983年12月出生,任职沧州市市政工程公司
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。