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1、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条带、成片纤维织物或网格片等抗 拉材料，依靠它们限制土的侧移，改善土的力学性能，提高 土的强度和稳定性的方法。常用的有土钉、加筋土挡墙、锚定板和土工合成材料等 。一般用于加筋土的筋材有非金属、金属及组合材料。金 属材料应用较少，以土工合成材料为主的非金属筋材应用较 多，如土工格栅、土工织物和土工带等。此外，还有钢筋混 凝土网格、钢筋混凝土格栅等。13.1.2 加筋法的基本原理土的抗拉能力低，甚至为零，抗剪强度也很有限。在土体 中放置了筋材，构成了土筋材的复合体，当受外力作用时， 将会产生体变，引起筋材与其周围土之间产
2、生相当位移趋势， 但两种材料的界面上有摩擦阻力和咬合力，等效于给土体施加 一个侧压力增量，使土的强度和承载力有所提高，限制了土的 侧向位移。 13.1.3 加筋法的应用和发展以天然植物起加筋作用的加筋法已有几千年的历史 。P250页图13.213.1.4 加筋法特点 1、加筋法可以筑造很高的垂直填土，也可以是倾斜坡面填土，可 用于各类地基和边坡加固。 2、减少占地面积，特别适合于在不允许开挖的地区施工。 3、加筋的土体及结构属于柔性，对各种地基都有较好的适用性， 因而对地基的要求比其他结构的建筑物低。对遇到的软弱地基 ，常不需要采用深基础。 4、加筋法支挡墙、台等结构，墙面变化多样。 5、加筋
3、土机构既适用于机械化施工，也适用于人力施工。 6、加筋土的抗震性能、耐寒性能良好。 7、造价较低。缺点：采用金属材料是要考虑防腐蚀，采用聚合材料筋材，应 考虑其衰化及材料的长期蠕变性能。13.2 土钉墙 13.2 .1 土钉墙概况土钉墙支护结构（简称土钉）是将筋杆插入土体内部 ，其全长土体粘结（或钻孔注浆固结），并在坡面喷射混 凝土及挂钢筋网，通过土钉与土体的相互作用，形成其结 构类似于重力式挡土墙的土体加固区带，从而明显地提高 原位土体的强度，增强整个边坡的稳定性。土钉墙构造一般由土钉、面层、泄排水系统3部分组 成。按施工方法，可分为3种类型：钻孔注浆型、打入型 和射入型。土钉的面层由混凝土
4、、纵横交错的主筋、网筋 等构成。土钉比较适用于有一定粘结性的杂填土、黏性土、粉 土、黄土及弱胶结性的砂土边坡，尤其是标准贯入锤击数 5以上的砂土、击数3以上的黏性土。施工土钉时，应使地 下水位低于开挖段或通过降水使地下水位低于基坑底面。13.2 .2土钉加固机理 土钉能有效地提高整个原位土体强度并限制其位移，主 要加固机理表现在以下几个方面： 1、箍束骨架作用 2、扩渗粘结作用 3、锚固抗拔作用 4、面层约束作用 土钉可视为小尺寸的被动式锚杆，但是它与土层锚杆相 比是有区别的。P252253五点。13.2 .3 土钉设计与计算土钉墙设计主要有土钉布置、土钉内部稳定性计算、土钉外 部稳定性验算及
5、面层混凝土设计等。 1、土钉布置土钉长度与基坑深度由一定比例关系。 2、单根土钉承受的最大拉力 3、土钉抗拉承载力设计值 4、土钉整体稳定性分析 5、土钉墙外部稳定性验算 13.2 .4 土钉墙施工技术土钉墙施工工艺包括：土方开挖、成孔、钉杆组装与送入、 注浆作业、清理边坡、编网焊接、安放墙面泄排水系统、喷射 混凝土并养护、张拉锁定等。13.3加筋土挡墙 13.3.1 加筋土挡墙概况加筋土挡墙是由填土、带状拉筋和墙面板3部分组成的复合 结构，这种结构内部存在着墙面土压力、拉筋的拉力、填料与 拉筋见的摩擦力等相互作用的内力，这些力互相平衡，保证了 复合结构的内部稳定。而且，加筋土结构还能抵抗筋尾
6、部后面 填土所产生的侧压力，从而保证了加筋土挡墙的外部稳定。 加筋土挡墙主要特点如下： 1、比传统的重力式挡墙重量轻，其混凝土用量仅限于面层，约为 重力式混凝土挡墙的3%5%，且对地基的承载能力要求不高 。 2、加筋土属于柔性支挡结构，允许地基有较大的沉降量，适合于 在软土地基上应用。 3、加筋土本身与地基土及墙后填土可密切结合，其整体稳定性及 抗震性能较高。 4、挡墙的面板可预制拼装，能垂直地形成墙面，减少占地面积和 土方量，降低成本。13.3.2 加筋土挡墙的构造 1、面板面板起防止拉筋间填土从侧向挤出，并于拉筋、填土一起 构成挡墙整体的作用。面板常用金属或钢筋混凝土等材料制作 。 2、拉
7、筋加筋土挡墙宜用抗拉强度高、延伸率小，耐腐蚀和有柔韧性 的扁状材料做拉筋，以确保拉筋能与填土产生足够的摩擦力， 常用扁钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带等做拉筋。 3、填土填土一般应具有易压实性、较好透水性、能与拉筋产生足够 的摩擦力、不易发生电化学反应等良好特性。 4、其他构造面板基础常采用混凝土灌注或用砂浆砌石块筑成。沉降缝等。13.3.3 加筋土挡墙设计计算 （1）基本假定 （2）侧向土压力计算作用于加筋挡墙面板上的侧向土压力值p，由墙后填土 所产生的土压力值P1及墙顶面荷载所产生的土压力值P2两 部分组成。（13.8）P1接近于静止土压力。墙面板离墙顶越深，荷载所产 生的土压力P2越小。
8、（13.9） （3）竖向压力计算 （4）拉筋计算 （5）全墙整体稳定验算13.3.4 加筋土挡墙施工技术加筋土工程施工程序是：基础施工构件预制面板安装填料摊铺、压密和拉筋铺设地面设施施工13.4 锚定板挡土结构 13.4.1 锚定板挡墙结构组成锚定板是一种适用于人工填土的挡墙结构，可以用 作挡土墙、桥台及港湾护岸工程。锚定板挡墙结构由墙面、钢拉杆、锚定板和填土共 同组成。该挡墙的墙面可用预制的钢筋混凝土立柱与挡板拼 装而成，钢拉杆的外端与立柱连接，内端与锚定板连接 。填土对挡板的侧压力通过立柱传至拉杆，钢拉杆则依 靠锚定板在填土中的抗拔力（端阻力）而维持结构的平 衡与稳定。13.4.2 锚定板
9、挡墙设计计算1）墙面土压力计算 2）锚定板抗拔力计算 3）锚定板面积 4）钢拉杆长度 13.4.3 锚定板挡墙施工技术 施工关键是填土，图13.15（P262）13.5 土工合成材料 13.5.1 土工合成材料的概念和种类土工合成材料是岩土工程应用的合成材料的总 和。它是以合成纤维、塑料、合成橡胶等聚合物 为原料制成的用于岩土工程的新型材料。目前暂时分为土工织物、土工膜、特种土工 合成材料和复合型土工合成材料。13.5.2 土工合成材料特性主要特征：质地柔软而质量轻、整体连续性好、抗拉强度 高、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好，反滤性（土工织物） 防渗性（土工膜）好、施工简便。1）物理特性2）力学特征 13.5.3 土工合成材料的主要作用 1）反滤作用 2）排水作用 3）隔离作用 4）加筋作用 5）防渗作用
