随着土工合成材料在我国的铁路、公路、水利、市政等工程中的广泛应用和发展,土工格栅加筋挡墙作为一种新型的路基柔性支挡结构,与一般圬工挡墙相比具有造价低,构件制作简便、施工快,且对地基具有较好的适应力等优点,是支挡建筑发展的新方向
但目前土工格栅加筋挡墙还缺乏完整的设计理论和方法,现行加筋挡土墙规范主要是针对塑料条带修筑加筋挡墙的情况而制定,对拉筋的容许应力只简单规定了一个1/5~1/7的范围,没有考虑筋材的蠕变、生物老化、施工等折减因素作出具体设计规定,另外,用土工格栅建加筋土挡墙在内部稳定性验算时,在破裂面形状的假定、水平土压力系数的计算以及上部可变荷载作用下水平土压力的计算等方面有很大的不同
本文系统给出土工格栅加筋挡墙的设计方法作为探讨,以供读者参考1土工格栅加筋挡墙的相关设计理论111土工格栅加筋挡墙的加固原理土工格栅应用于土体能改善土体的力学性能,筋材与土体间的相互作用通过填土与筋材间的摩擦力与被动土压力传递
摩擦力在填土和筋材之间存在相对剪应变的地方产生
被动土压力在筋材的横筋部位产生,被动土压力通常被认为是最重要的相互作用
土工格栅的主要作用是抑制填土的变形,承受拉应力或承受剪切和弯曲
112加筋土工格栅的容许拉力一般根据填土与筋材间的摩阻力按下式计算单位宽度加筋材料的容许拉力P:P=f′・α・σv・Le・C(1)式中,Le———滑裂面后土体中筋材的锚固长度;C———筋材的名义周面积系数(一般取2);f′———拉拔阻力系数;σv———填土和加筋界面的有效垂直应力;α———尺寸效应修正系数,土工合成材料通常为016~110;若缺乏数据,α推荐值取为016
拉拔阻力系数f′对于土工格栅,拉拔阻力系数根据交通部《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ298)的规定按式(2)计算:f′=2/3tan