加筋土挡土墙内部稳定性分析
土工合成材料加筋土挡墙设计方法的研究
土工合成材料加筋土挡墙设计方法的研究摘要: 在分析了土工合成材料加筋土挡墙破坏形态的基础上, 总结归纳了国内外有关土工合成材料加筋土挡墙极限平衡法、极限状态法和有限单元法三种设计方法的发展及研究现状, 提出了该结构的设计发展方向。
关键词: 土工合成材料加筋土挡土墙设计破坏中图分类号：tu476+.4文献标识码： a 文章编号：1 挡墙的破坏形式土工合成材料加筋土挡墙的破坏形式主要有三类: ①外部稳定性破坏; ②内部稳定性破坏; ③加筋土挡墙的变形破坏。
目前国内外加筋土挡墙的设计主要是基于①、②进行稳定性验算的。
外部破坏一般表现为结构的整体失稳、倾覆等, 其力学行为与重力式挡墙相似, 破坏的主要表现形式有平面滑动、倾覆破坏、地基破坏和深层滑移。
内部破坏发生在加筋土体的内部, 主要表现为拉筋材料的拉断破坏、拔出破坏以及由于拉筋和面板连接处的局部应力超过构件的构造强度发生的连接件破坏。
变形破坏是指加筋土结构虽未发生整体失稳, 但由于其变形过大而丧失正常的使用功能, 主要包括加筋土挡墙墙面的过大变形和地基的沉降破坏两种形式。
在实际工程中, 加筋土支挡结构的破坏往往表现为综合性的破坏,各种破坏形式互相交叉、互相转化。
2 设计方法概述土工合成材料加筋土挡墙的设计方法很多, 但可归纳为极限平衡法、极限状态法和有限单元法三种。
极限平衡法和极限状态法是用于分析加筋土挡墙极限破坏时的稳定安全系数, 有限元法则用于分析加筋土挡墙在工作应力状态和极限破坏状态时拉筋材料的拉力分布与土体变形情况。
一个完整的加筋土挡墙的设计分析应包含极限平衡分析、工作应力状态分析及墙体变形量的估算等内容。
2．1极限平衡法目前, 土工合成材料加筋土挡墙的设计方法普遍采用极限平衡分析方法。
该方法是对加筋土挡墙进行稳定性验算, 即分析计算墙体整体结构内、外部稳定破坏所需的拉筋材料强度及应力分配。
外部稳定性设计分析是将加筋土体视为具较高强度的复合土体, 再依据传统重力式挡土墙外部稳定性设计分析方法进行计算。
超高加筋土挡墙稳定性研究
墙 的安全 性、经济性 具有 明显优势 ，因此本文着 重研究超高
加筋土挡墙稳 定性 。 本 文 主 要 内容 为 大 连 某 上 市 公 司厂 区 挡 土墙 工 程 。该 公
基适应性、 良好 的抗 震性能和抗往复 动荷载作用性能 、基 本
不存在蠕变问题 。
加筋 格宾是一种 生态 防护 。由于墙 面板 非传统加筋土挡 墙 的混凝土刚性面板 ，墙 面可 以 自然透 水 ，利于填土 中地 下
水 排 出 ，保 证 了结 构 长期 稳 定 ，面 墙 有 较 好 的 刚 度 。加 筋 格 宾挡 墙 的标 准 断 面 图 如 图 ｌ所 示 。
。
挡土墙 是指支承路基填 土或 山坡土体、 防止填 土或土体 变形失稳 的构 造物 。按其 结构型式可分 为重力式 、悬臂式、
扶 壁 式 、 加筋 式 、锚 杆 式 、装 配 式 等 。按 挡 墙 高度 分 ： 墙 高
５ ｍ 的属普通挡 土墙 ，墙高 ２ ８ ｍ 的属高挡 土墙 ，如果墙 高超 过 １ ５ ｍ 时 ，挡墙为超高挡 土墙 ＿ ｌ 】 。文 献［ ｉ ｉ 针对超 高挡墙
司厂 区原场 地为耕地 、荒地、住宅 用地 以及建设 用地 等多种 类型 ，后 被该公司征 用为新建厂 区 ，公 司在原有耕地 的基础 上 ，进行素填 土 回填 ，由于 厂 区的规划 标高和周 围原 有耕地 的标 高相差较大 ，最大 高
差为 １ ２ ． ５ ｍ， 为 了 防 止 场 一 上
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基础砂酥按填层 ， 犀 ２ ｍ）
素填 土、耕 土为特殊性软 一 差 ，压缩性高 ；下伏全风
加筋挡土墙施工中的问题及对策探讨
加筋挡土墙施工中的问题及对策探讨摘要：加筋土挡墙是由砌块、土工格栅和填料三部分组成的复合结构,依靠填料与土工格栅之间的摩擦力,抵抗预制块所受的水平土压力(即加筋土挡墙的内部稳定),并抵抗格栅尾部填料所产生的土压力(称为加筋土结构的外部稳定),从而保证了整个结构的稳定,加筋土挡墙的主要优点是施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观,并且发展成很多形式。
本文主要从加筋挡土墙施工中容易出现的问题、加筋土挡土墙设计过程中几个问题的讨论和加筋土挡墙施工要点和步骤进行了探讨。
关键词：加筋挡土墙；施工Abstract: the retaining wall is by brick, grille and packing three part composite structure, rely on the packing friction between the grille, resist precast block were level soil pressure (or of the retaining wall internal stability), and resist the tail produced grille packing earth pressure (called the structure of reinforced external stability), so as to ensure the stability of the whole structure, the main advantages of the retaining wall is construction simple, low cost, less land and forms of beauty, and developed into many forms. This article mainly from the reinforcement retaining wall construction easily appeared problems, the reinforced soil retaining wall design process of some problems of discussions and retaining wall construction points and steps are discussed.Keywords: reinforcement retaining wall; construction一、加筋挡土墙施工中容易出现的问题采用钢筋植入和吊线锤,在加筋土挡墙施工过程中对墙面水平位移进行监控,通过设计角度,运用三角函数可轻松算得准确水平值,安装好预制块后测得初值施工中重点监控,尤其是晚间不施工段早晨开工前和傍晚收工前监控数据差值要严格审查。
加筋挡土墙
挡土墙稳定性分析与安全评估
挡土墙稳定性分析与安全评估1. 介绍挡土墙的定义与分类挡土墙是一种用于抵抗土体侧向压力的结构物，通常由土体和加筋材料组成。
根据不同的材料和结构形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙、加筋挡土墙、混凝土挡土墙等。
2. 挡土墙的稳定性分析方法2.1 土体参数测试与收集在进行挡土墙稳定性分析之前，首先需要进行土体参数的测试与收集。
包括土壤类型、土壤比重、内摩擦角、黏聚力等参数，这些参数将作为后续稳定性分析的重要依据。
2.2 假定与边界条件的确定在进行挡土墙稳定性分析之前，需要假定一些条件，如土体的极限强度，并确定边界条件，如土体的外界荷载等。
这些条件将对挡土墙的稳定性评估产生重要影响。
2.3 初步稳定性分析初步稳定性分析是指对挡土墙在不考虑剪切破坏和渗流的情况下进行稳定性评估。
主要通过平衡方程来评估挡土墙的潜在倾覆、倾斜和滑动等情况。
2.4 剪切破坏分析剪切破坏分析是指对挡土墙在考虑土体内部剪切破坏的情况下进行稳定性评估。
主要通过各向异性塑性模型和强度准则等方法来评估挡土墙的剪切破坏情况。
2.5 渗流分析渗流分析是指对挡土墙在考虑土体内部渗流对稳定性的影响进行评估。
主要通过渗流方程和边界条件来模拟挡土墙的渗流状况，从而评估挡土墙的稳定性。
3. 挡土墙的安全评估方法3.1 极限平衡法极限平衡法是挡土墙安全评估的一种常用方法，主要通过平衡方程、最大倾覆力和最大滑动力等来评估挡土墙的安全系数。
根据计算结果，可以判断挡土墙的稳定性程度。
3.2 有限元法有限元法是一种更加精确的挡土墙安全评估方法，可以考虑土体的非线性特性和复杂边界条件。
通过建立挡土墙的有限元模型，可以模拟挡土墙在不同工况下的变形和承载性能，从而评估其安全性。
3.3 历史资料分析历史资料分析是根据挡土墙的使用年限和使用情况，对挡土墙的安全性进行评估。
通过分析挡土墙的维护记录、维修情况和总体使用情况，可以判断挡土墙的安全性。
4. 挡土墙的安全评估指标4.1 安全系数安全系数是评估挡土墙稳定性的重要指标，它表示挡土墙所能承受的荷载与其破坏荷载之间的比值。
多级加筋土挡墙极限稳定分析
多级加筋土挡墙极限稳定分析杨贞贞;邓文强;陈福全;付杰【摘要】加筋土挡墙由于造价低廉、施工简单等优点已普遍被应用于岩土工程中,然而对多级加筋土挡墙的研究并未深入,其中涉及到结构设计以及稳定分析还有待开展进一步的研究分析.本文以三级加筋土挡墙为研究对象,利用极限分析方法计算该模型安全稳定性分析,研究不同参数对挡墙的影响,最后形成一套优化方案.采用极限分析法和强度折减法对挡土墙分析得出的滑裂面破坏模式均属于内部破坏;随着填土黏聚力和内摩擦角的增大、基础条件提高、间距减小,多级加筋土挡墙的安全稳定性越好,但破坏模式未发生改变;拉筋强度对安全挡土墙影响较小;挡墙形式及构造中的台阶宽度和台阶高度的变化对安全稳定性的影响具有相反的规律.研究结果对三级加筋土挡墙的设计施工具有实际意义.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2017(069)006【总页数】10页(P57-66)【关键词】三级加筋土挡墙;极限分析;稳定分析;优化设计【作者】杨贞贞;邓文强;陈福全;付杰【作者单位】贵州省水利科学研究院,贵阳550002;贵州省水利科学研究院,贵阳550002;福州大学土木工程学院,福州350000;贵州省水利科学研究院,贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】U417.11965年，世界上第一座加筋土挡土墙出现在法国比利牛斯山的普拉聂尔斯[1]，由于加筋挡土墙具有施工简易、占地少、造价低廉、柔性强、抗震性能好、建筑高度不受限制以及对地基变形的良好适应性等优点，可适用于场地狭窄地区，加筋挡土墙在公路、铁路、河道以及机场等高填方应用越来越广泛。
多级加筋土挡墙由于具有墙体应力分布均匀、变形易控制以及方便绿化、美化周围环境等特点，更是得到设计、施工及使用单位的青睐[2]，图1为多级加筋土挡墙。
土体具有一定的抗压和抗剪强度，但抗拉强度较低，在土体中掺入或铺设适量拉筋材料后可改善土体的强度与变形。
由于多级加筋土挡墙存在强度、变形、受力特性、稳定性认识不足，在建设与使用过程中易造成整体失稳和局部破坏。
加筋土挡墙的原理分析
(3)玻璃纤维土工格栅
• 玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质，采用一定的编织工艺制 成的网状结构材料，为保护玻璃纤维、提高整体使用性能，经过 特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份 是：氧化硅、是无机材料，其理化性能极具稳定，并具有强度大、 模量高，很高的耐磨性和优异的对寒性，无长期蠕变；热稳定性 好；网状结构使集料嵌锁和限制；提高沥青混合料的承重能力。 因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能，极大地提 高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。 有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理，使格栅和沥青路面紧 密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高，它们 之间的摩擦系数显著增大（可达08～10），土工格栅埋入土中的 抗拔力，由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大，因此 它是一种很好的加筋材料。同时土工格栅是一种质量轻，具有一 定柔性的塑料平面网材，易于现场裁剪和连接，也可重叠搭接， 施工简便，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。
单向塑料土工格栅
• 用途：
单向拉伸塑料土工格栅是一种高强度土工合成材料。广泛应用于 堤坝、隧道、码头、公路、铁路、水利、环保、建筑等领域。 其主要用途如下： 1、 增强路基，可有效地分配扩散载荷，提高路基的稳定性和承 载力，延长使用寿命； 2、 可承受更大的交变载荷； 3、 防止路基材料流失造成的路基变形、开裂； 4、 使挡土墙后的填土自承能力提高，减少挡土墙的土压力，节 省费用，延长使用寿命，并降低维修费用； 5、 结合喷锚混凝土施工方法进行边坡维护，不仅可节省投资， 而且可以大大缩短工期； 6、 在公路的路基和面层中加入土工格栅，可以减少沉降、减少 车辙，推迟裂缝出现时间，可大大减少结构层厚度； 7、 适用于各种土壤，无需异地取材，省工省时； 8、 施工简单快捷，可大大降低施工成本。
土工格网加筋土挡土墙设计及应用
土工格网加筋土挡土墙设计及应用加筋土挡土墙是一种新型的轻型支挡结构物，与一般圬工挡土墙相比具有造价低，外形美观，地基承载力要求低，适应地基变形能力强，构件制作简便，施工速度快工期短，效益显著。
2 土工格网加筋土挡土墙设计2.1 工程概况该工程场坪为纯填方，高度达到13米左右，需修建路肩挡土墙。
线路跨越一大鱼塘，其地基承载力较低，为了节省圬工，缩短工期，减少场坪的沉降，故采用土工格网反包形式的加筋土挡土墙结构。
2.2 加筋土挡土墙结构设计与措施一：设计方案场坪最高填土达13米，且跨越大鱼塘，如采用重立式挡墙或衡重式挡墙，基底的承载力不能满足要求，且存在不均匀沉降，为此经过研究决定采用土工格网加筋土轻型挡墙。
墙体填料采用粉质粘土，其物理力学指标：r=18KN/m3，Φ=30°，f′＝０．８ｔｇΦ=0.461。
二：结构设计该挡土墙结构由墙面板，拉筋，填土及搭板组成。
设计荷载为汽车荷载：重30吨。
挡土墙道面结构层：水泥混凝土道面20cm，水泥稳定碎石基层25cm。
挡墙基底采用强夯土夹石填筑，挡墙基底标高下沿墙长铺设1m厚12m宽的碎石，即可满足挡墙承载力的要求。
三：土工格网加筋挡土墙加筋体内部稳定性分析：一般可按局部平横法计算，墙高大于１２米的尚应用总体平衡法验算。
验算内容包括筋材的强度，筋材的设计长度以及筋材的抗拔稳定性。
(1)水平土压应力计算：作用于挡墙墙背上的水平土压应力σhi，为墙后填料和墙顶面以上荷载所产生的水平土压应力之和，即σhi=σh1i+σh2i。
σh1i =kirhi σh2i = kirh当hi≤6 m时，ki=k0(1- hi/6)+ka hi/6 hi>6 m时，ki= ka式中 ki—加筋体内深度hi处土压力系数k0—静止土压力系数，k0=1-sinФka—静止土压力系数，ka=tｇ²(45º-Ф/2)hi——第i单元结点至加筋体顶面垂直距离（m）。
加筋土挡土墙设计
加筋土挡土墙设计加筋土挡土墙一、加筋土的特点与基本原理加筋土挡土墙自20世纪60年代初问世以来，以其显著的技术经济效益，被广泛地应用于土木工程中，同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟。
加筋土挡土墙的基本构造如图2-5-2所示。
加筋土工程有以下特点：1．可以做成很高的垂直填土，从而减少占地面积，这对不利于开挖的地区、城市道路以及土地珍贵地区而言，有着很大的经济效益。
2．面板、筋带可以在工厂中定形制造、加工，在现场可以用机械分层施工。
这种装配式施工方法简便快速，并且节省劳动力和缩短工期。
3．加筋土是柔性结构物，能够适应地基较大的变形，因而可用于较软的地基上。
同时，由于加筋土结构所特有的柔性能够很好地吸收地震的能量，故其抗震性好。
4．造价低廉，据国内部分工程资料统计，加筋土挡土墙的造价一般为钢筋混凝土挡墙的50％，重力式挡土墙的60％~80％。
加筋土的基本原理是借助于拉筋与填土间的摩擦力来提高填土的抗剪强度，从而保证土体平衡。
加筋土体工作时，土和拉筋一起承受外部和内部的荷载，由于土与拉筋之间的摩擦作用，将士中的应力传递给拉筋，而拉筋所产生的拉应力抵抗了土体的水平位移，就好像在土体中增加了一个内聚力，从而改进了土体的力学特性。
因此，土与拉筋间的摩擦作用是加筋土体能否稳定的一个重要因素。
土体与拉筋间的摩擦作用是很复杂的，不仅取决于土壤成分、颗粒粒径级配、拉筋种类及其断面形状相尺寸，而且与环境状况、结构类型、荷载方式等有关。
取拉筋小的一个微段dL分析，如图2-5-18所示，设此微段的拉力变化为dT，拉筋宽度为b，作用于拉筋表面土的单位的摩擦作用，拉筋必须有足够的长度；为了承受拉力Ti，拉筋又必须有足够的强度。
二、加筋土的材料与构造(一)加筋土填料填料是加筋土工程的主体材料，对填料的一般要求如下：易压实；能与拉筋产生足够的摩擦力；满足化学和电化学标准；水稳定性好(浸水工程)。
有一定级配的砾类土、砂类土，与拉筋之间的摩擦力大，是透水性能好，应优先选用；碎石土、结土、中低液限粘质土和稳定土也可采用；腐质土、冻结土等影响拉筋和面板使用寿命的应禁止采用。
加筋土挡土墙在建筑场地的综合应用
加筋土挡土墙在建筑场地的综合应用在土中加入加筋材料可以提高土体的强度，增强土体的稳定性，使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土方加固方法称为土工加筋技术，形成的结构亦称为加筋土结构。
加筋土工程源于法国，1963年HenriVidal在模型实验中发现，当土中掺有纤维材料时，其强度可明显提高，据此提出加筋土的设计理论。
其工作原理是依靠填料与拉筋之间的摩擦力，来平衡墙面所承受的水平土压力（属加筋土挡墙的内部稳定）；并以拉筋、填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力（即加筋土挡墙外部稳定），从而保证了挡土墙的稳定。
一、加筋土挡墙的结构组成加筋土挡墙由面板、基础、填料、加筋材料、冒石组成，见图一。
（一）面板：一般为钢筋混凝土板，其作用为装饰墙体、挡墙后填料、通过结点将墙体拉力传递给拉筋。
（二）基础：分为面板下的条形基础和拉筋下的基础，条形基础的作用主要是便于安砌墙面板，起支托、定位作用。
条形基础及墙体下的基础都应满足地基承载力的要求。
（三）填料：要求选择易压实、与加筋材料有足够的摩擦力、满足化学和电化学标准的填料。
（四）加筋材料：目前应用的有钢带、钢筋混凝土板带、钢—塑复合土工带（CAT带）和玻璃纤维复合土工带、土工格栅和土工网格及复合土工带等。
（五）帽石：加筋挡土墙根据线路纵坡，用现浇混凝土或浆砌混凝土预制块、浆砌条石做压顶或帽石。
二、加筋土挡墙的破坏形态及基本假定（一）加筋土挡墙的破坏形式可分以为下几种：（1）整个墙体的破坏；（2）土与加筋条之间的摩擦力不足以抵抗侧压力，致使拉筋由土中拔出遭到破；（3）面板及拉筋强度不够引起的破坏；（4）外部稳定性破坏。
（二）基本假定：1．面板承受填料产生的主动土压力，每块面板承受其相应范围内的土压力，将由墙面板上拉筋有效摩阻力———抗拔力来平衡。
2．挡土墙内部加筋体分为滑动区和稳定区，这两分界面为土体的破裂面。
可按图二所示的0.3H折线法来确定。
靠近面板的滑动区内的加筋长度Lf为无效长度；在稳定区内拉筋长度La与填料之间的摩阻力来平衡面板上的水平土压力。