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2、、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧力的挡土 墙。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变 形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在 填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路 段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。挡土墙是公路工程中应用中最广泛的一种构筑物。是一种支撑路堤土和山体土 坡，防止填土和土体变形失稳，承受侧向土压力的建筑物，随着时代的发展和对出行 的需要，高速公路建设要求也日益增高，挡土墙也显着越来越重要。其结构形式也向 着多样化发展，设计理念也不断创新，
3、可谓是与时俱进。加筋土挡土墙是在土中加入 拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性， 从而达到稳定土体的目的。二、加筋土挡土墙特点加筋土实质上是填土、拉筋、面板三者的结合体.土和拉筋之间的摩擦改善了土 的物理力学性质，使土与拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土 与拉筋间的摩擦力。面板的作用是阻挡填土或填砂的坍塌挤出，迫使填料与拉筋结合 为整体。加筋土挡墙就是利用填土与拉筋的摩擦力去平衡填土的侧压力。这样就使得 加筋土挡墙更加轻型化和简单化.近年来加筋土技术广泛应用于土木工程，其优越性 愈来愈明显.经归纳，其特点概括如下：（1）组成加筋土的面板和筋
4、带可以预先制作，在现场用机械（或人工）分层填筑，(完整)挡土墙设计详解这种装配式的方法，施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期；(2) 加筋土是柔性结构物，能适应地基轻微的变形；(3) 加筋土挡土墙抗振动性强，因此它也是一种良好的抗震结构物；(4) 加筋土挡土墙节约占地，造型美观.加筋土挡土墙的墙面板可以垂直砌 筑，可大量减少占地。挡土墙的总体布设和面板的型式图案可根据周围环境特点和需 要进行设计；(5) 加筋土挡土墙造价比较低。加筋土挡土墙与钢筋混凝土挡土墙相比，可减 少造价一半；与石砌重力式挡土墙比较，也可节约20%以上。同时，加筋土挡土墙的 造价随墙高的增加而节省效果愈显著.因此它具有良
5、好的经济效益.三、工作原理加筋土的工作原理是拉筋与填土(通常是颗粒材料)之间的摩擦作用，可以解释 为：加筋土看作是由拉筋和土组成的一种复合材料。三轴试验表明，对干燥的砂土试 样施加竖向压力，试样会产生侧向膨胀；如果土中水平放置不易延伸的拉筋后，由于 筋土的摩擦作用，使拉筋受到拉力，而给予土料的侧向位移以约束力，这就好象在试 样上又施加一个侧向压力.当竖向压力增加时，侧向约束力随之增大，直到土与拉筋 之间出现滑移或拉筋断裂，试样才破坏。因而，加筋土的强度相应获得提高.为使侧向约束力较大，一方面要设法增加土粒和拉筋接触面上的摩擦力，也就是 采用料径较大的填料和表面粗糙的扁形拉筋；另一方面，应使用延
6、展性较差的材料做 拉筋；材料的延展性过大，拉筋将随土料侧向位移一起变形，而起不到侧向约束使用， 就不能提高土的强度。拉筋一般应水平布设并垂直于墙面，拉筋在稳定区内必须有足 够的长度,以防止拉筋被拔出。五、加筋土挡墙的形式常见的加筋土挡土墙形式有下列几种：(1) 单面式加筋土挡土墙；(完整)挡土墙设计详解(2) 双面式加筋土挡土墙，双面式中又分为分离式、交错式以及对拉式加筋土挡土墙；(3) 台阶式加筋土挡土墙；(4) 无面板加筋墙.第二章挡土墙设计资料一、基本资料某地区高速公路上拟设计一座路堤式加筋土挡土墙。据调查，挡土墙不受浸水 影响，已确定挡土墙全长为260m，沉降缝间距离采用15m，缝宽2
7、3m，缝内填塞沥青 麻布或沥青木板。典型计算断面见图示：挡土墙墙高9.75m，填土高度0。7m,墙顶 边为1： 0.3坡率。设计计算基本资料按下列要求选取：1）路基宽度为26m，路面宽18.5m；2）荷载标准为公路II级；3）填土采用粗砂填料，容重：，内摩擦角;|如，粘聚力C=0kPa；4）地基为硬塑黏土，容重”M ；. ，内摩擦角,卜二，粘聚力C=60kPa；5）墙顶填土材料采用与加筋土相同填料；6）设计墙高9.75m,墙顶填土高0.7m,填料内摩擦角32，地基土内摩擦角25, 粘聚力53kPa。二、挡墙的设计加筋挡土墙的示意图加筋土挡墙断面示意图三、加筋挡土墙的设计内容由已知条件可知：H=
8、9。33m,知=0m,m=1。5, h =0.5m,由公路加筋土 工程设计规范（JTJ-01591）中的公式（2。2.2）可知:1(H -蛉=&(芋-0)= 3.11-m 2 b 1.5 2m/3.11m) h=0。5m-h1=Hr =0.5m故加筋体上填土重力的土层厚度为h1 =0.5m因此，加筋体上路堤填土对第i层拉筋产生的拉力九=2池A计算公路二级重车作用产生的拉力1、计算荷载布置长度已知公路二级重车的前后轴距L=3+1。4+7+1.4=12.8m,车轮接地长度a=0。2m,由规范中的公式（2。3.22）可知B = 12.8 + 0.20 + (2 x 0.6 + 8.8) tan30
9、= 18.77m因挡土墙分段长度大于10m，故取扩散长度B = 18.77m 2bc 时，Lci = Lc+ bc+ H+z.b一面板背面至路基边缘距离 计算加筋体自重产生的拉力根据应力分析法的基本假定和基本原理，加筋体自重第i层拉筋产生 的拉力T 3i为：t 3i=zASv上式中：kj水平土压力系数力Ka = tan2（45 一） = 0.3202当七 V 6m 时，Ki = K0E + U）当气 6m时，% = Ka静止土压力系数，K0 =1 - sin中；（完整）挡土墙设计详解Ka主动土压力系数，z,第i单元结点至加筋体顶面垂直距离（m）四、筋带所受拉力计算 筋带所受拉力可按照下式计算：
10、T =（Y 1Zi + 9 2h1 + %）KSv =孔 + Tw T3,式中：Y-加筋体填料容重（kN/m3）y 2 加筋体上填土容重（kN/m3 ）Sv 筋材之间的垂直距离（m）T n一加筋体路堤填土产生的拉力T .一车辆荷载产生的拉力T 31 -加筋自重产生的拉力计算列表进行如下所示:E 毋 1=1 口月力带层号Zj (m)kiLj(m)aaiT1T2T3Ti10。000。4819。009.012.223.676.2212。1120.700.4419.708。692.043.265.7211.0331.400。4020.208。471.872。915。2310。0142。100.3720
11、。558。331。692。594.749。0252.800。3320。908.191.522.284。248.0463。500。2921。258.051。341.983.757.0774。200。2521。607.921。161.693.266.1184.900.2121.957。800.991.412.765。1795.600.1822.307。670。811.142.274。23106.300。3222。657。561。482。064。147。68117。000。3223.007。441。482.024.147。65127.700.3223.357。331。481.994.147.6213
12、8.400.3223。707。221。481.964。147.59149.100.3224。057。121.481。944。147.56加筋体上填土及其上车辆荷载作用下垂直应力计算图五、加筋复合体内部稳定验算筋材抗拉断验算筋材长度按下式计算L = Le + La式中：L 总长度（m）La一筋材在主动区的长度，La =0.3h =3mL一筋材有效长度，按照下式计算：e0.320 x 0.70.8tan31。=0.35m 1m二Le的取值为1m一 jj i | u L = L + 2L +头=3 + 2 += 6.04故每层筋材下料长度为：a e P sin73.3。 m因而为了安全起见，取L的长
13、度为7m钢材抗拔出验算考虑到筋材上下两面都承受摩擦力，抗拔安全应符合下式要求T. 1.50.8tan31。=0.5F 堕=1 x 1.5 x 0.32 X 0.70 = 0.35ms f 2因而实际取为Le=1m45。-?=奴33 - 0.7 )tan45。- * 2 J2v匕J=4.88mLa = H - ZlL = Le + La = 1.00m + 4.88m = 5.88m 0二地基承载力满足要求.基底滑移稳定验算查规范表5。1.3可知，当荷载组合为I时，要求的基底滑移稳定系数k=L3 ,查表5。1。5取基底摩擦系数四= 0.3垂直合力 N = 1350.41KN/m水平合力 T =
14、E = 160.8KN/m由规范中的公式（5。2.9）Kc 工=.3 x1350.41 = 2.52T 160.8/ Kc kc 二基底滑移稳定性满足要求.3、倾覆稳定验算（1）求各力对墙趾0点的力矩M1 = W气=42 x18 x 4.2 = 3175.2KN / mM 2 = W2 - x2 = 7 x 2.92 x18 x 6.27 = 2306.86KN / mM 3 = W 3 - x3 = 7.57 x 18 x(0.25 + 0.5)= 102.20KN / mM 4 = E 4 - x 4 = 0.48 x18 x 4.3 = 35.68KN / m(2)由规范公式(5。2。10)K =g M = M1 + M 2 + M 3 + M 40 XMe3175.2 + 2306.86 +102.2 + 35.68=14.472.57 x151.1查规范表5.1.3，当荷载综合为I时，要求的倾覆稳定系数为Ik0= 1.5K 0 K 0二抗倾覆稳定性满足要求.
