8 加筋土技术.ppt

第 8 章 加筋土技术 ;第8章 加筋土技术 ;;加筋土挡墙;单面式加筋土挡墙;包裹式加筋土挡墙;第四节 加筋土挡土墙的构造;8.2 土工合成材料分类与性能指标; (1) 土工格栅: 是一种以塑料（高密度聚乙烯或聚丙烯）为原料加工形成的开口的、类似格栅状的产品，具有较大的网孔，可以在一个方向或两个方向上进行定向拉伸以提高力学性能，多用于加筋。; (2) 土工格室: 一般用长12.5m，宽75-200mm、厚1.2mm的高密度聚乙烯条制成，条间沿宽度方向用超声波焊接，焊缝间距约300mm。在加筋地基现场像手风琴一样展开，展开的面积大10m×5m，每块面积中含有数百个独立的格室，每格直径约200mm。在格室中充填砂砾料，振动压实后构成加筋垫层。 与土工格室垫层相比，用土工格栅可连接成平面上呈方形或三角形的空格，填充粗粒料形成更厚的垫层。;;8.2.2 土工合成材料的性能指标 土工合成材料的性能指标应包括下列内容，并应按工程设计需要确定试验项目： (1)物理性能：单位面积质量、厚度、材料比重、孔径等； (2)力学性能：条带拉伸、握持拉伸、撕裂、顶破、CBR顶破、刺破、直剪摩擦、拉拔摩擦、蠕变等； (3)水力学性能：垂直渗透系数、平面渗透系数、淤堵、防水性等； (4)耐久性能：抗紫外线能力、化学稳定性、生物稳定性等。;8.2.3 土工合成材料的容许抗拉强度 土工合成材料的容许抗拉强度是加筋地基设计中的一个重要参数。土工合成材料的设计容许抗拉强度可按下式计算： FiD机械破坏影响系数、FcR材料蠕变影响系数、FcD化学剂破坏影响系数、FbD生物破坏影响系数应按实际经验确定；无经验时，其乘积宜采用2.5～5.0；当施工条件差、材料蠕变性大时，其乘积应采用大值。 ;8.3 土工合成材料主要功能 ;土工织物; 8.3.3 隔离功能 利用土工合成材料把两种不同粒径的土、砂子、石料或把土、砂子、石料和其它结构隔离开来，以免相互混杂，造成土料污染、流失，或其它不良效果，当放置在建筑物和软弱地基之间时，发挥隔离功能的同时亦起到加筋作用。 ;8.3.4 防渗功能 土工合成材料如土工膜和复合土工膜，可以制成不透水的或极不透水的土工膜以及各种复合不透水的土工合成材料。这些土工合成材料可以用在各种需要防水、防气以及防有害物质的地方。 8.3.5 防护功能 如防冲、防沙、防震、保温、植生绿化、环境保护等。 ;8.4 加筋土的加固机理 ; 筋带中的拉力是由其接触的土颗粒传递给没有直接接触的土颗粒。 上下间隔的两道筋材之间的土体，由于筋材对土体的法向反力和摩擦阻力在土颗粒间的传递而形成与土压力平衡的承压拱，除了筋材端部的土体不稳定外，上下筋材之间的土体将形成一个稳定的整体， 在满足上述只产生摩擦力而不产生滑移的条件下，筋带改良和提高了砂的力学特性，成为能够支承外力和自重的结构体。; 8.4.2 加筋土准粘聚力原理解释 由于外部荷载作用下，水平筋材与土体之间产生摩擦作用，将引起侧向变形的拉力传递给拉筋，使得土体侧向变形受到约束，加筋土的强度有所增加。土中加筋土与未加筋土的强度曲线基本平行，说明φ值在加筋后基本不变，加筋土的力学性能的改善是由于加筋复合体具有“粘聚力”，它是由于加筋引起的，所以称为“准粘聚力”。 ; 按照三轴试验条件，加筋土试件达到新的极限平衡时应满足的条件为： 若筋带所增加的强度以粘聚力cr加到土体内来表示则加筋土达到极限平衡状态时应满足的条件为： 由于筋带作用产生的“准粘聚力”为： ;对于低弹性模量、延伸率较大的土工合成材料，为了考虑拉筋的变形特性，设筋材横截面积为As、强度为σs，水平间距为Sx，垂直间距为Sy，则根据极限静力平衡条件，可得到侧向“约束应力”的表达式为： ;8.5 加筋地基设计 ; 8.5.2 加筋地基设计原则 (1) 设计应从工程整体出发，合理确定材料的铺放位置、范围和与其它部件的连接等； (2) 土工合成材料性状受荷载、加荷速率、使用时间、温度和试样尺寸等因素影响，应按有关标准的规定进行测试，对重要工程尚应进行现场试验； (3) 应按土工合成材料多种功能中的主要功能设计； (4) 设计安全系数应根据工程应用条件确定； (5) 设计中应提出土工合成材料施工需要采取的防护措施； (6) 设计中应根据工程需要确定原位观测项目； (7) 采用土工合成材料可能对整体工程产生负作用，设计时应进行验算，并应提出相应的预防措施。;8.5.3 条形浅基础加筋土地基 1. 筋材布置 ;按基础两侧压力扩