加筋土挡土墙在城市桥梁中的应用

[12-11 17:01:08]   来源:http://www.tmgc8.com  市政工程   阅读:3616

 要:结合实际工程,对加筋土挡土墙的工作机理和施工应用技术及方法进行了探讨、分析和应用, 取得了较好的施工效果。

关键词:加筋土   筋带    填料    应用   加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物,加筋土是一种在土中掺入加筋的复合土,它利用加筋与填土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程性能,从而达到稳定土体的目的。 加筋土是60年代发展起来的一项土体加固新技术,法国工程师享利· 维达尔(Henn Vidal)在模型试验中发现,当土中掺有纤维后,其强度明显提高,据此提出了加筋土的概念。由于法国在应用技术上的成功,引起了世界各国的重视。而我国加筋土技术研究和应用始于70年代中期,1980年在山西晋城——陵川公路上修建了第一座公路加筋土挡土墙后,工程界人士便在加筋土技术的应用领域,从理论研究、模型试验和现场试验到机理分析,都取得了有益的成果,使加筋土技术的应用得到了推广。 加筋土技术最初应用于挡土墙,然后用于桥台、护岸、堤坝和基础设施,我市桥梁建设中应用加筋土技术,也是近几年之事。笔者结合武汉市关山一路立交桥工程应用加筋土技术的实践,谈谈应用体会。 一、基本原理 1、加筋土具有一定的柔性,能适应一定变形,它与传统的重力式挡土墙以重力等因素抵抗墙后土压力和自身稳定不同,加筋土挡土墙是通过筋带与填土之间的摩擦作用,达到加固、稳定土体的目的。 2、加筋土挡土墙是由填料、铺设在填料中的拉筋以及墙面板三部分组成的复合结构。如下图所示:     加筋土挡土墙结构内部存在着墙面土压力、筋带的拉力和填料与筋带间的摩擦力等。这些作用内力相互平衡,保证了复合结构的内部稳定。同时,还抵抗加筋体背面填土所产生的侧压力,保证加筋土挡土墙外部的稳定。 3、由于加筋土材料与墙体内部土产生摩擦,使其具有粘聚性,改良了土的力学性质,其基本原理存在于拉筋与填土之间的相互摩擦中。 4、由填土自重和外力产生的土压力作用于墙面板并传递到筋带,使筋带与填土之间的摩擦力阻止筋带拔出,使筋带与填土之间不产生相对滑动,使整体加筋土结构的内部稳定性得到了保证。 5、筋带与填土的共同作用,包括填土的抗剪力,填土与加筋带的摩擦阻力及筋带抗拔力,使加筋土的强度明显提高。 由此可见,上述摩擦加筋理论概念明确、简单。因此,在加筋土结构中得到了广泛的应用。 二、结构特点www.tmgc8.com 加筋土挡土墙在较短时间里得到发展和广泛使用,是由于它具有以下特点: 1、施工简便;组成加筋土的墙面板,拉筋和其它构件均可预先制作,在现场可用机械(或人工)分层拼装和填筑。这种装配式方法,施工简便、快速、易于掌握、节省劳力和缩短工期。 2、减少占地;由于墙面板可以垂直砌筑,可减少占地。 3、适应性好;加筋土是柔性结构,能够适应地基轻微变形,由于拉筋在填筑过程中逐层埋设,所以,因填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定影响小,故墙体的稳定性较高。 4造型美观;挡土墙的总体布设和墙面板的形式图案可根据周围环境特点和需要,实现路、桥、景物的美化协调。 5、造价较低;加筋土面板薄,基础尺寸小,与钢筋混凝土挡土墙相比,可减少造价一半左右,与石砌重力式挡土墙相比较,也可节省造价20%以上,且墙越高经济效益越佳。 三、基本构造和材料要求 1、基本构造 加筋体是由填料,拉筋和墙面板组成。城市桥梁引道的加筋体,一般填料为符合路基填筑要求的素土层或石灰土层,拉筋为带状型,以聚丙烯土工带为主,墙面板为单面式加筋土挡土墙,采用钢筋混凝土预制板拼安而成。 2、材料要求 1) 填料 填料是加筋体的主体材料,由它与拉筋产生摩擦力,其基本要求如下: ⑴ 易于填筑与压实; ⑵ 能于拉筋产生足够的摩擦力; ⑶ 满足化学和电化学标准,其中电阻率>1000(Ω/cm)、氯离子≤5.6(m.e/100gt)、硫酸根离子≤21.0(m.e/100gt)、PH值5~10。 2) 拉筋 拉筋是通过拉筋与填料之间的摩擦作用,承受垂直力和水平力,从而使筋体稳定。拉筋一般为带状,以聚丙烯土工带和钢筋混凝土为主。筋带材料具有以下特征:       抗拉能力强、延伸率小、蠕变小、不易产生脆性破坏。 ⑵ 与填料之间有足够的摩擦力。 ⑶ 耐腐蚀和耐久性好。 ⑷ 具有一定的柔性,加工容易,接长及与墙面板连接简单。 ⑸ 使用寿命长,施工简便。 3) 墙面板 www.tmgc8.com墙面板是为防止填土侧向挤出、传递土压力、便于拉筋固定布设,并保证填料、拉筋和墙面构成具有一定形状的整体。墙面板具有以下特征: ⑴ 具有一定的强度,以保证拉筋端部土体的稳定。 ⑵ 具有足够的刚度,以抵抗预期的冲击和震动作用。 ⑶ 具有足够的柔性,以适应加筋体在有荷载的作用下,产生的容许沉降所带来的变形。 因此,墙面板的材料要求具有坚固、美观以及运输和安装方便等要求。     四、施工流程和施工工艺     1、施工流程       2、施工工艺 1) 准备工作 加筋土挡土墙施工准备与其它类型挡土墙施工准备相似,它包含有如下几个方面:施工场地布置、材料采集、机械设备及试验器具配备、施工放样、现场核对、施工组织设计和人员组织等工作。 2) 构件预制 预制构件表面平整、外光内实、外形轮廓清晰、企口分明、线型顺直、无露筋翘曲、掉角、啃边。其几何尺寸和预埋件、预埋孔位置正确。 ⑴ 预制场地设置 预制场地根据预制方式和工作量大小设置,场地平整并压实,用低标号混凝土铺筑,表面抺平压光,预埋钢筋和混凝土墩,以作支承侧模之用,按板块尺寸和预埋拉环间距设置带状凹槽。 ⑵ 模板材料选用 选用定型钢模,且具有足够的强度和刚度,若采用木模,则内侧钉铁皮,以保证预制表面光洁和尺寸精确。 ⑶ 混凝土浇筑 沿带状凹槽两侧,用墨斗画出面板上、下边缘的两条轮廓线,然后凹槽用砂抺平,设置底模,涂刷隔离剂,安放和校正钢筋骨架和模板位置,再浇筑混凝土。 构件混凝土强度等级,符合设计规定值,混凝土配合比、拌合、浇筑、养生均符合要求。 3) 基础工程 (1)在桥梁中轴线加筋体位置处加密桩点,并补测加桩横断面图。以便指导施工。

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