地基處理第16章加筋法

第16章加筋法

Chapter16ReinforcementMethod

1精選課件16.1概述

16.1Introduction土的加筋是指在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料，或在邊坡內(nèi)打入土錨〔或土釘、樹根樁等〕，這種人工復(fù)合土體稱為加筋土，它可提高地基承載力、減小沉降和增加地基穩(wěn)定性。這種起加筋作用的人工材料稱為筋體。2精選課件加筋土法的根本機理是通過土體與筋體間的摩擦作用，使土體中的拉應(yīng)力傳遞到筋體上，筋體承受拉力，而筋間土承受壓應(yīng)力及剪應(yīng)力，使加筋土中的筋體和土體都能較好發(fā)揮自己的潛能。土的加筋在我國古代漢武帝時就有以草枝建造長城的記載。現(xiàn)代加筋土技術(shù)的開展始于20世紀60年代初期，法國工程師HenriVidal首先在試驗中發(fā)現(xiàn)，當土摻有纖維材料時，其強度可明顯提高到原有天然土強度的好幾倍，并由此提出了土的加筋概念和理論。3精選課件一、概述加筋土擋墻〔ReinforcedEarthwall〕系由填土、在填土中布置一定量的拉筋以及直立的墻面板三局部組成一個整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。1965年法國普拉聶爾斯成功地建成了世界第一座加筋土擋墻。1979年我國云南田壩礦區(qū)貯煤場修建了加筋土擋墻。16.2加筋土擋墻

16.2ReinforcedRetainingWall4精選課件加筋土擋墻示意圖5精選課件加筋土擋墻的特點：〔1〕它可做成很高的垂直填土；〔2〕充分利用材料性能，特別是土與拉筋的共同作用，使擋土墻結(jié)構(gòu)輕型化；〔3〕面板、筋帶可在工廠中定型制造加工；〔4〕施工簡便、快速；〔5〕適應(yīng)性好，具有柔性結(jié)構(gòu)的性能，可承受較大的地基變形，適用于軟土地基；6精選課件〔6〕整體性較好，它所特有的柔性能夠很好地吸收地震能量，具有良好的抗震性能；〔7〕面板的形式可根據(jù)需要選擇，拼裝完成后造型美觀，適合于城市道路的支擋工程。二、加固機理1加筋土根本原理2加筋土擋墻破壞機理7精選課件〔1〕加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填土破壞、沿拉筋外表破壞?！?〕加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性土坡整體失穩(wěn)、滑動破壞、傾覆破壞、承載力破壞。8精選課件三、設(shè)計計算1加筋土擋墻的型式可分為路肩式和路堤式擋墻。根據(jù)拉筋不同的配置方法，可分為單面加筋土擋墻、雙面別離式加筋土擋墻、雙面交錯式加筋土擋墻以及臺階式加筋土擋墻。2加筋土擋墻的荷載應(yīng)根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用荷載，選擇荷載組合。9精選課件3面板面板一般采用混凝土預(yù)制構(gòu)件，其強度等級不應(yīng)低于C18，厚度不應(yīng)小于80mm。

4拉筋拉筋應(yīng)采用抗拉強度高、伸長率小、耐腐蝕和柔韌性好的材料，同時要求加工、接長以及與面板的連接簡單。如鍍鋅扁鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工聚合物等。10精選課件5填土加筋土擋墻內(nèi)填土一般應(yīng)具有易壓實、能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力以及水穩(wěn)定性好的要求。一般要求填土的塑性指數(shù)小于6，內(nèi)摩擦角大于34度，小于0.015mm的細顆粒重量少于15％。應(yīng)優(yōu)先采用有一定級配的礫類土或砂類土。

6加筋土擋墻構(gòu)造設(shè)計11精選課件7加筋土結(jié)構(gòu)計算〔1〕加筋土擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性計算1〕土壓力計算2〕拉筋所受拉力計算3〕拉筋的斷面計算4〕拉筋的長度計算5〕拉筋的總長度計算12精選課件〔2〕加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性計算包括擋墻地基承載力、基底抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和整體抗滑穩(wěn)定性等的驗算，與一般重力式擋土墻的計算方法相同。四、施工技術(shù)1根底施工2面板安裝3拉筋鋪設(shè)4填土的鋪筑和壓實13精選課件

一、概述土工合成材料已有100年左右的歷史，但應(yīng)用于土木工程是20世紀30年代末才開始的。我國于60年代中期將有紡織物應(yīng)用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程。80年代中期，土工合成材料在我國水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦山、冶金和電力等部門逐漸推廣。1986、1989、1992年分別在天津、沈陽和江蘇儀征召開了三屆土工合成材料學術(shù)會議。16.3土工合成材料

16.3Geosynthetics14精選課件單向土工格柵加筋橋臺

15精選課件單向土工格柵加筋橋臺

土工加筋帶16精選課件單向土工格柵加筋土路堤

17精選課件單向土工格柵加筋土路堤

18精選課件二、土工合成材料產(chǎn)品類型〔一〕有紡型土工織物〔Wovengeotextile〕〔二〕無紡型土工織物〔Nonwovengeotextile〕1熱壓處理法；2針刺機械處理法；3化學粘結(jié)處理法?！踩澈铣尚屯凉た椢?土工膜〔Geomembrane〕2土工格柵〔Geogrid〕3土工網(wǎng)〔Geonet，Geoweb〕19精選課件〔四〕復(fù)合型土工織物〔Geocomposite〕1復(fù)合土工膜2土工塑料排水帶3土工墊4土工格室三、土工合成材料特性〔一〕物理特性1相對密度2單位面積質(zhì)量3厚度20精選課件〔二〕力學特性1壓縮性2抗拉強度3撕裂強度4握持強度5頂破強度6刺破強度7穿透強度8摩擦系數(shù)21精選課件〔三〕水理性特性1孔隙率2開孔面積率3等效孔徑4垂直滲透系數(shù)5水平滲透系數(shù)〔四〕耐久性和環(huán)境影響1抗老化2徐變性22精選課件四、土工合成材料的主要功能〔一〕排水作用〔二〕隔離作用〔三〕反濾作用〔四〕加筋作用1用于加固土坡和堤壩2用于加固地基3用于加筋土擋墻23精選課件五、設(shè)計計算〔一〕作為濾層時的設(shè)計〔二〕作為加筋時的設(shè)計1地基加固2路堤加固3加筋土擋墻六、施工技術(shù)24精選課件一、概述土釘是將拉筋插入土體內(nèi)部，常用鋼筋做拉筋，尺寸小，全長度與土粘結(jié)，并在坡面上噴射混凝土，從而形成土體加固區(qū)帶，其結(jié)構(gòu)類似于重力式擋墻，用以提高邊坡的穩(wěn)定性，適用于開挖支護和天然邊坡加固，是一項實用有效的原位巖土加筋技術(shù)。16.4土釘

16.4SoilNailing

25精選課件26精選課件土釘墻施工27精選課件土釘墻施工28精選課件錨桿施工29精選課件土釘墻施工〔噴射混凝土面層〕30精選課件土釘墻31精選課件二、土釘?shù)念愋?、特點及適用性按施工方法，土釘可分鉆孔注漿型土釘、打入型土釘和射入型土釘三類。土釘具有如下特點：〔1〕形成的土釘墻復(fù)合體，顯著提高了邊坡整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力?！?〕施工簡單，施工效率高?！?〕對場地鄰近建筑物影響小?！?〕經(jīng)濟效益好。32精選課件土釘適用于地下水位低于土坡開挖段或經(jīng)過降水使地下水位低于開挖層的情況。為了保證土釘?shù)氖┕?，土層在分階段開挖時應(yīng)能保持自立穩(wěn)定。為此，土釘適用于有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉土、黃土類土及弱膠結(jié)的砂土邊坡。三、土釘與加筋土擋墻的比較1土釘施工“自上而下〞；加筋土擋墻那么是“自下而上〞。2土釘是原位加筋技術(shù)，不像加筋土擋墻那樣，能夠預(yù)定和控制加筋土填土的性質(zhì)。33精選課件3土釘技術(shù)通常包含使用灌漿技術(shù)，使筋體和其周圍土層粘結(jié)起來，載荷通過漿體傳遞給土層。在加筋土擋墻中，摩擦力直接產(chǎn)生于筋條和土層間。4土釘既可水平布置，也可傾斜布置。加筋土擋墻的拉筋一般水平設(shè)置。四、土釘與土層錨桿的比較1土層錨桿在安裝后便于張拉，土釘那么不予張拉，發(fā)生少量位移后才可發(fā)揮作用。34精選課件2土釘?shù)慕^大局部和土層相接觸，而土層錨桿多通過在錨桿末端固定的局部傳遞荷載，兩者在土體中產(chǎn)生的應(yīng)力不同。3土釘?shù)陌惭b密度很高，單筋破壞的后果不嚴重。4因錨桿承受荷載很大，在錨桿的頂部需安裝適當?shù)某休d裝置。5錨桿往往較長〔一般15～45m〕。35精選課件五、加固機理1土釘對復(fù)