自嵌式景觀擋土結(jié)構(gòu)的原理與應(yīng)用

自嵌式景觀擋土結(jié)構(gòu)的原理與應(yīng)用摘要：自嵌式景觀擋土結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的條石、干石、現(xiàn)澆混凝土等重力式擋土結(jié)構(gòu)體積大、對(duì)地基承載力要求高、外觀呆板等缺點(diǎn)。這種新的擋土結(jié)構(gòu)型式外觀漂亮、柔性好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝規(guī)范簡(jiǎn)單，具有很好的生態(tài)效應(yīng)。本文介紹自嵌式景觀擋土結(jié)構(gòu)的形狀、設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)場(chǎng)施工工藝。關(guān)鍵詞：，擋土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)，施工概述在土木、水利工程建設(shè)中經(jīng)常使用擋土結(jié)構(gòu)，其中重力式擋土墻使用最為廣泛。按照建筑材料分類，重力式擋土墻使用最多的是干砌或漿石，也有現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。干砌或漿石擋土墻由于是散體結(jié)構(gòu)，抗剪和抗彎剛度低，因此，通常體積大，對(duì)地基承載力和變形要求高，因此在土基上不能設(shè)計(jì)成高度大的擋土結(jié)構(gòu)。近年來，由于環(huán)保要求不斷提高，開山挖石受到越來越嚴(yán)格的控制，使干砌或漿石擋土墻造價(jià)不斷增加。本文介紹一種剛開始使用的以預(yù)制混凝土塊為建筑材料的新型擋土結(jié)構(gòu)，我們將其命名為自嵌式景觀擋土結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的干砌或漿石重力式擋土墻、澆混凝土擋土墻等結(jié)構(gòu)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：擋土結(jié)構(gòu)本身重量輕。通過在預(yù)制混凝土塊中留孔等方法，使塊體的表觀重度控制在18-20kN/m3，比巖石和現(xiàn)澆混凝土的重度低。塊體間具有相互咬合連接。預(yù)制塊間通過臺(tái)階、榫接等方式相互咬合，具有鎖定作用，增加了接觸面的剪切強(qiáng)度，從而提高了承擔(dān)土壓力的能力。與墻后填土形成整體。通過墻體和墻后填土中分層鋪設(shè)土工格柵，使與墻后填土形成整體結(jié)構(gòu)，改善了擋土結(jié)構(gòu)受力特性。外觀劈裂面為粗糙的花崗巖景觀形態(tài)，色調(diào)可以根據(jù)工程整體自然環(huán)境效果調(diào)配，具有幾十種顏色供設(shè)計(jì)人員選擇。顏色為自然巖石粉調(diào)和而成，具有抗風(fēng)化能力強(qiáng)，在設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)不腿色的特點(diǎn)。施工速度快，質(zhì)量控制和檢測(cè)系統(tǒng)完善。2擋土結(jié)構(gòu)的形態(tài)自嵌式擋土結(jié)構(gòu)的單塊形狀和建成后的擋土結(jié)構(gòu)外觀形態(tài)如圖1所示。3擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自嵌式擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)沒有合適的規(guī)范遵循，其中安全系數(shù)可以遵守重力式擋土結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定。擋土結(jié)構(gòu)計(jì)算包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：3.1地基承載力校驗(yàn)自嵌式擋土結(jié)構(gòu)能夠在承載力較低的地基上施工，由于整個(gè)結(jié)構(gòu)具有較好的對(duì)地基變形的適應(yīng)能力，使得該結(jié)構(gòu)形式的擋土結(jié)構(gòu)在地基出現(xiàn)較大不均勻沉降時(shí)仍能保持穩(wěn)定。圖2所示的擋土結(jié)構(gòu)剖面是自嵌式擋土結(jié)構(gòu)的典型形態(tài)，墻面傾斜角可以在10.60到180的范圍內(nèi)調(diào)整。因?yàn)榈谋碛^重度為19～20kN/m3，基本與填土的重度一致，因此沒有必要單獨(dú)校核墻基的承載力，只需要將擋土結(jié)構(gòu)與墻后填土一起考慮。按照地基設(shè)計(jì)規(guī)范[1]，擋土高度應(yīng)該限制在如下范圍內(nèi)：（1）娃式中：寇－擋土墻出后填土高福度；炕－地基承套載力設(shè)計(jì)聞值；牢－填土重酸度，一般去取收20跌kN/m役3澡。圖1圖1自嵌式擋土結(jié)構(gòu)的單塊形狀和建成后的擋土結(jié)構(gòu)外觀形態(tài)壞3.2猛整體抗滑丟穩(wěn)定性校淚驗(yàn)吐拋赤對(duì)于多圖傍2埋所示擋土掛結(jié)構(gòu)形態(tài)乏，由于填鏡土中的土揪工格柵抗娛拉作用，拜地基發(fā)生兼滑動(dòng)變形噴時(shí)，填土繩內(nèi)不會(huì)出戲現(xiàn)拉裂縫丑，填土的撈抗剪能力顧能夠充分剩發(fā)揮。整慘體抗滑穩(wěn)籮定性校驗(yàn)倆可以按照胡加筋土坡族抗滑穩(wěn)定盼計(jì)算跡的鳳“李荷蘭值法澤”茫進(jìn)行計(jì)算異。整體抗平滑穩(wěn)定安筑全系數(shù)縱計(jì)算公式爬如下：巷袖寺大連掏草棕歐（節(jié)2嫌）慶式中：朱、仰－第結(jié)土條在滑桌面位置的喉土體抗剪猴強(qiáng)度指標(biāo)秘；啦－第妹土條單位女長(zhǎng)度的重墾量；趣－第秩土條滑面江中點(diǎn)的切涼線與水平?jīng)鼍€的夾角葛；粗－穿過第謠土條滑面棋位置的土狀工格柵的辰拉力，一絕般可取海；錢－土工格森柵的抗拉吵強(qiáng)度。偉塊臘按照擋土迷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輩規(guī)范要求帝：獎(jiǎng)。圖2典型的自嵌式擋土結(jié)構(gòu)剖面圖圖2典型的自嵌式擋土結(jié)構(gòu)剖面圖潤(rùn)3廣.3窩擋土結(jié)構(gòu)園整體抗剪回破壞校核嚷腐裁擋土結(jié)構(gòu)蜜在土壓力矩作用下，罰是否會(huì)在娃擋土墻底鍵面位置發(fā)濫生剪切破劫壞需要校廳核。由于宴土工格柵祝的加筋作徑用，使擋紛土結(jié)構(gòu)與塘土工格柵蝶的加筋區(qū)僅形成一個(gè)槍整體，只拒有擋土結(jié)汁構(gòu)與土工殃格柵的加引筋區(qū)同時(shí)途發(fā)生剪切促破壞時(shí)才鵝可能使擋當(dāng)土結(jié)構(gòu)發(fā)匪生整體剪嶺切破壞。雖擋土結(jié)構(gòu)芒整體抗剪懇破壞安全升系數(shù)如下井：辦癢意女遇疾堵依凱流賄（陰2室）義式中：咽－填土重蓮度，一般溪取畜20欣kN/m映3飯；輛－填土高擦度；沃－擋土結(jié)禮構(gòu)傍+夕土工格柵偷的寬度；肥－擋土結(jié)餡構(gòu)底面高之程位置擋駱土結(jié)戰(zhàn)構(gòu)擴(kuò)+塌土工格柵盈范圍內(nèi)土坦體平均內(nèi)悔摩擦角；袍－土工格憲柵末端位仰置在擋土寒結(jié)構(gòu)高度秒范圍內(nèi)的西主動(dòng)土壓旁力，可以慚用朗肯土剪壓力理論臟或庫(kù)侖土雖壓力理論殊計(jì)算。廈3.4浮土工格柵受的設(shè)計(jì)術(shù)律菠自嵌式擋偶土結(jié)構(gòu)中四，土工格躁?yáng)艑?duì)結(jié)構(gòu)休穩(wěn)定起關(guān)礎(chǔ)鍵作用，缺首先由土化工格柵把要擋土砌體界與墻后填凝土連成整袖體，約束意填土變形棍，增加了謀填土的強(qiáng)箱度；其次御擋土砌體正的土壓力銜通過土工材格柵蹦傳遞給填是土，從而揀保持砌體著結(jié)構(gòu)穩(wěn)定泊。設(shè)計(jì)中怨，砌體結(jié)廊構(gòu)穩(wěn)定校悉核計(jì)算方洗法如下：液每層土工腿格柵可能巧提供的拉濱力精：（3）鋸式中：仗－土工格闖柵的抗拉狂強(qiáng)度；維－安全系僻數(shù)，按照橋規(guī)智范餓[2堤]尋，一般取竿；恭－土工格襖柵與擋土與間的有效串摩阻力。宇按照本公傷司的測(cè)試間成果，稿可用下式朗表示：愿辭（叫kN揀/帽m窄）屬敏默柔室蹈那恐父歐甚（另4刺）紐式中：看－土工格姜柵與間的屆摩擦角，眉試驗(yàn)結(jié)果茫：搜～寫；抽－土工格訓(xùn)柵與間的丟咬合力，怠試驗(yàn)結(jié)果餡：森～賽kN狂/怖m(xù)算。業(yè)－第恥層以上的伶重量產(chǎn)生清的法向力礦，可近似炎按照似圖召2艦所示的三貓角形期mnc揭或梯形山mneg綠的重量計(jì)溝算。境對(duì)于自嵌扛式擋土結(jié)喊構(gòu)，魔在梢～膽kN泛/霞m設(shè)的范圍。借因此，為岔了充分發(fā)損揮土工格谷柵的作用身，工程上姻最好選用御抗拉強(qiáng)度五～派kN像/誠(chéng)m為的土工格羅柵。壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)松定性：邁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)預(yù)定性校驗(yàn)誕需要在榆圖菠2肉所示結(jié)構(gòu)并上，任選慰一層層面另mn忠，校驗(yàn)其納力的平衡籮和力矩平得衡：捐力平衡條役件：矛交需千咸媽泉淋遠(yuǎn)輕(證5)肅式中：第－巷mn踩面以上脫葵離體范圍住內(nèi)土工格乏柵拉力總灣和；攪－宿mn換面以上部錄分的主動(dòng)只土壓力，證可以用朗戰(zhàn)肯土壓力咸理論或庫(kù)笛侖土壓力鉆理論計(jì)算后；嘉－苦mn睜面上抵抗扣剪切破壞盯的力，可吊以用下式納計(jì)算：脅釀傭暑（灣6企）袋鎮(zhèn)潮其中：障－由擋土誓塊后緣提微供的抗剪達(dá)斷力，一頁(yè)般懂～衣；革－擋土塊粘接觸面間小的摩擦系壺?cái)?shù)，一般熟～包；坡－職mn謹(jǐn)面上的重爹量產(chǎn)生的鑼法向力，序可近似按從照帶圖柔2算所示的烈mn懂面以上的雹三角形同mnc告或梯形籌mneg蔥的重量計(jì)誠(chéng)算。儉力矩平衡序條件：肌勢(shì)芒可由竹圖貞2駕的非mn鑄面以上任疏意一點(diǎn)取案力矩平衡濁條件，使播滿足優(yōu)。弓4襯偷主要結(jié)論扶4.1宣自嵌式景露觀擋土結(jié)駁構(gòu)外觀漂呈亮，與環(huán)諸境協(xié)調(diào)性貨好；吩4.2畝自嵌式景