加筋法+地基處理課件第十三章.ppt

第13章 加筋法 13.1 概述 13.1.1 加筋法的概念 加筋法是在土中加入條帶、成片纖維織物或網(wǎng)格片等抗拉材料，依靠它們限制土的側(cè)移，改善土的力學(xué)性能，提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的方法。 常用的有土釘、加筋土擋墻、錨定板和土工合成材料等。 一般用于加筋土的筋材有非金屬、金屬及組合材料。金屬材料應(yīng)用較少，以土工合成材料為主的非金屬筋材應(yīng)用較多，如土工格柵、土工織物和土工帶等。此外，還有鋼筋混凝土網(wǎng)格、鋼筋混凝土格柵等。,13.1.2 加筋法的基本原理 土的抗拉能力低，甚至為零，抗剪強(qiáng)度也很有限。在土體中放置了筋材，構(gòu)成了土筋材的復(fù)合體，當(dāng)受外力作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生體變，引起筋材與其周圍土之間產(chǎn)生相當(dāng)位移趨勢，但兩種材料的界面上有摩擦阻力和咬合力，等效于給土體施加一個(gè)側(cè)壓力增量，使土的強(qiáng)度和承載力有所提高，限制了土的側(cè)向位移。 13.1.3 加筋法的應(yīng)用和發(fā)展 以天然植物起加筋作用的加筋法已有幾千年的歷史。 P250頁圖13.2,13.1.4 加筋法特點(diǎn) 1、加筋法可以筑造很高的垂直填土，也可以是傾斜坡面填土，可用于各類地基和邊坡加固。 2、減少占地面積，特別適合于在不允許開挖的地區(qū)施工。 3、加筋的土體及結(jié)構(gòu)屬于柔性，對各種地基都有較好的適用性，因而對地基的要求比其他結(jié)構(gòu)的建筑物低。對遇到的軟弱地基，常不需要采用深基礎(chǔ)。 4、加筋法支擋墻、臺等結(jié)構(gòu)，墻面變化多樣。 5、加筋土機(jī)構(gòu)既適用于機(jī)械化施工，也適用于人力施工。 6、加筋土的抗震性能、耐寒性能良好。 7、造價(jià)較低。 缺點(diǎn)：采用金屬材料是要考慮防腐蝕，采用聚合材料筋材，應(yīng)考慮其衰化及材料的長期蠕變性能。,13.2 土釘墻 13.2 .1 土釘墻概況 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)（簡稱土釘）是將筋桿插入土體內(nèi)部，其全長土體粘結(jié)（或鉆孔注漿固結(jié)），并在坡面噴射混凝土及掛鋼筋網(wǎng)，通過土釘與土體的相互作用，形成其結(jié)構(gòu)類似于重力式擋土墻的土體加固區(qū)帶，從而明顯地提高原位土體的強(qiáng)度，增強(qiáng)整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性。 土釘墻構(gòu)造一般由土釘、面層、泄排水系統(tǒng)3部分組成。按施工方法，可分為3種類型：鉆孔注漿型、打入型和射入型。土釘?shù)拿鎸佑苫炷痢⒖v橫交錯(cuò)的主筋、網(wǎng)筋等構(gòu)成。 土釘比較適用于有一定粘結(jié)性的雜填土、黏性土、粉土、黃土及弱膠結(jié)性的砂土邊坡，尤其是標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)5以上的砂土、擊數(shù)3以上的黏性土。施工土釘時(shí)，應(yīng)使地下水位低于開挖段或通過降水使地下水位低于基坑底面。,13.2 .2土釘加固機(jī)理 土釘能有效地提高整個(gè)原位土體強(qiáng)度并限制其位移，主要加固機(jī)理表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、箍束骨架作用 2、擴(kuò)滲粘結(jié)作用 3、錨固抗拔作用 4、面層約束作用 土釘可視為小尺寸的被動(dòng)式錨桿，但是它與土層錨桿相比是有區(qū)別的。P252253五點(diǎn)。,13.2 .3 土釘設(shè)計(jì)與計(jì)算 土釘墻設(shè)計(jì)主要有土釘布置、土釘內(nèi)部穩(wěn)定性計(jì)算、土釘外部穩(wěn)定性驗(yàn)算及面層混凝土設(shè)計(jì)等。 1、土釘布置 土釘長度與基坑深度由一定比例關(guān)系。 2、單根土釘承受的最大拉力 3、土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值 4、土釘整體穩(wěn)定性分析 5、土釘墻外部穩(wěn)定性驗(yàn)算 13.2 .4 土釘墻施工技術(shù) 土釘墻施工工藝包括：土方開挖、成孔、釘桿組裝與送入、注漿作業(yè)、清理邊坡、編網(wǎng)焊接、安放墻面泄排水系統(tǒng)、噴射混凝土并養(yǎng)護(hù)、張拉鎖定等。,13.3加筋土擋墻 13.3.1 加筋土擋墻概況 加筋土擋墻是由填土、帶狀拉筋和墻面板3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、填料與拉筋見的摩擦力等相互作用的內(nèi)力，這些力互相平衡，保證了復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定。而且，加筋土結(jié)構(gòu)還能抵抗筋尾部后面填土所產(chǎn)生的側(cè)壓力，從而保證了加筋土擋墻的外部穩(wěn)定。 加筋土擋墻主要特點(diǎn)如下： 1、比傳統(tǒng)的重力式擋墻重量輕，其混凝土用量僅限于面層，約為重力式混凝土擋墻的3%5%，且對地基的承載能力要求不高。 2、加筋土屬于柔性支擋結(jié)構(gòu)，允許地基有較大的沉降量，適合于在軟土地基上應(yīng)用。 3、加筋土本身與地基土及墻后填土可密切結(jié)合，其整體穩(wěn)定性及抗震性能較高。 4、擋墻的面板可預(yù)制拼裝，能垂直地形成墻面，減少占地面積和土方量，降低成本。,13.3.2 加筋土擋墻的構(gòu)造 1、面板 面板起防止拉筋間填土從側(cè)向擠出，并于拉筋、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。 2、拉筋 加筋土擋墻宜用抗拉強(qiáng)度高、延伸率小，耐腐蝕和有柔韌性的扁狀材料做拉筋，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、聚丙烯土工帶等做拉筋。 3、填土 填土一般應(yīng)具有易壓實(shí)性、較好透水性、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)等良好特性。 4、其他構(gòu)造 面板基礎(chǔ)常采用混凝土灌注或用砂漿砌石塊筑成。沉降縫等。,13.3.3 加筋土擋墻設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）基本假定 （2）側(cè)向土壓力計(jì)算 作用于加筋擋墻面板上的側(cè)向土壓力值p，由墻后填土所產(chǎn)生的土壓力值P1及墻頂面荷載所產(chǎn)生的土壓力值P2兩部分組成。（13.8） P1接近于靜止土壓力。墻面板離墻頂越深，荷載所產(chǎn)生的土壓力P2越小。（13.9） （3）豎向壓力計(jì)算 （4）拉筋計(jì)算 （5）全墻整體穩(wěn)定驗(yàn)算,13.3.4 加筋土擋墻施工技術(shù) 加筋土工程施工程序是： 基礎(chǔ)施工 構(gòu)件預(yù)制 面板安裝 填料攤鋪、壓密和拉筋鋪設(shè) 地面設(shè)施施工,13.4 錨定板擋土結(jié)構(gòu) 13.4.1 錨定板擋墻結(jié)構(gòu)組成 錨定板是一種適用于人工填土的擋墻結(jié)構(gòu)，可以用作擋土墻、橋臺及港灣護(hù)岸工程。 錨定板擋墻結(jié)構(gòu)由墻面、鋼拉桿、錨定板和填土共同組成。 該擋墻的墻面可用預(yù)制的鋼筋混凝土立柱與擋板拼裝而成，鋼拉桿的外端與立柱連接，內(nèi)端與錨定板連接。填土對擋板的側(cè)壓力通過立柱傳至拉桿，鋼拉桿則依靠錨定板在填土中的抗拔力（端阻力）而維持結(jié)構(gòu)的平衡與穩(wěn)定。,13.4.2 錨定板擋墻設(shè)計(jì)計(jì)算 1）墻面土壓力計(jì)算 2）錨定板抗拔力計(jì)算 3）錨定板面積 4）鋼拉桿長度 13.4.3 錨定板擋墻施工技術(shù) 施工關(guān)鍵是填土，圖13.15（P262）,13.5 土工合成材料 13.5.1 土工合成材料的概念和種類 土工合成材料是巖土工程應(yīng)用的合成材料的總和。它是以合成纖維、塑料、合成橡膠等聚合物為原料制成的用于巖土工程的新型材料。 目前暫時(shí)分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料。,13.5.2 土工合成材料