【正文】 置傾斜基底的方法以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。重力式擋土墻Δb不宜大于墻高的10%；衡重式擋土墻Δb不宜大于墻高的5%?！　?墻身截面強(qiáng)度檢算包括法向應(yīng)力和剪應(yīng)力檢算。3．基底與地層間的摩擦系數(shù)基底與地層間的摩擦系數(shù)，根據(jù)基底粗糙程度、排水條件和土質(zhì)而定，無試驗(yàn)資料時，可采用表105所列數(shù)值?！　〖咏钔良夹g(shù)在我國發(fā)展和應(yīng)用是在70年代末才開始的，從理論研究、模型試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)到機(jī)理分析，都取得了有益的成果。這種裝配式的方法，施工簡便、快速，并且節(jié)省勞力和縮短工期?！　榱伺迳巴良咏詈髲?fù)合體強(qiáng)度和穩(wěn)定性提高的原因，維達(dá)爾等人分別進(jìn)行了三軸試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)測試，提出了各種假說來解釋和闡述筋土之間的相互作用機(jī)理。但是， 　　　　　　　圖10—25　加筋擋土墻的受力分析摩擦加筋原理忽略了筋帶在力作用下的變形，也未考慮土是非連續(xù)介質(zhì)、具有各向異性的特點(diǎn)。從三軸對比試驗(yàn)的結(jié)果來看(見圖1027)，加筋砂與未加筋砂的強(qiáng)度線幾乎完全平行，說明加筋前后砂樣的值基本不變，但加筋砂的強(qiáng)度曲線不通過 坐標(biāo)原點(diǎn)，而與縱坐τ相截，其截距 ，相當(dāng)于式(1027)中的c。填料粒徑不應(yīng)大于10cm，填料必須分層壓實(shí)（嚴(yán)禁采用羊足碾碾壓），除必須符合鐵道部現(xiàn)行的《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的壓實(shí)要求外?；炷翗?biāo)號不應(yīng)低于C20，主筋為3號鋼，直徑不小于8mm。一般包括預(yù)制混凝土面板、干澆混凝土模塊、金屬板、石籠、焊接鋼絲網(wǎng)、噴漿混凝土、木板以及反包土工合成材料等。鋼筋網(wǎng)格在加筋土擋墻前部向上彎曲形成墻面。 季節(jié)性冰凍地區(qū)，為防止地基凍脹的危害，在凍深范圍內(nèi)采用非凍脹性的中砂、粗砂、礫石等換填，填土中的粉、粘粒含量應(yīng)不大于15%?！　。ǘ┳饔糜诶钌系拇怪眽毫Α　τ诼芳鐗?，作用于拉筋上的垂直壓應(yīng)力為填料自重壓應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的豎向應(yīng)力之和，按下式計(jì)算：　　　　　　　　　?。?039）式中：—第i層墻棉板所對應(yīng)拉筋上的垂直壓應(yīng)力（m）　　　，—系數(shù)，,x為計(jì)算點(diǎn)至荷載中線的距離（m）　 （三）構(gòu)件設(shè)計(jì)　　　　作用于單板上的土壓力，按均勻分布，單板可沿垂直向和水平向分別計(jì)算內(nèi)力?！　∨c其他擋土墻相比，土釘墻有如下優(yōu)點(diǎn)：　　(1) 能合理利用土體的自身能力，將土體作為墻體的不可分割的一部分；　　(2) 施工設(shè)備輕便、操作方法簡單；　　(3) 結(jié)構(gòu)輕巧，柔性大、有非常好的抗震性能和延性；　　(4) 施工不需單獨(dú)占用場地；　　(5) 材料用量和工程數(shù)量少，工程造價低；　　(6) 施工速度快，基本不占用施工工期；　　(7) 防腐性能好?？傊?，土釘墻是由設(shè)置于天然邊坡或開挖形成的邊坡中的加筋桿件及護(hù)面板形成的擋土體系，用以改良原位土體的性能，并與原位土體共同工作形成一重力擋土墻式的輕型支擋結(jié)構(gòu)，從而提高整個邊坡的穩(wěn)定性。 鉆孔注漿釘是最常用的一種類型，它是通過鉆孔、置入鋼筋、注漿、補(bǔ)漿來設(shè)置的； 擊入釘是把作為土釘?shù)慕卿摗A鋼（常為螺紋鋼筋）或鋼管用振動沖擊鉆或液壓錘直接擊入土中，不需注漿，； 注漿擊入釘，用端部密封、周面帶孔的鋼管作為土釘，擊入后從管內(nèi)注漿并透過壁孔將漿體滲透到周圍土體；高壓噴射注漿擊入釘，利用高頻沖擊錘將具有中孔的土釘擊入土中，同時以一定的壓力將水泥漿從土釘端部的噴嘴射出，起潤滑作用并滲入周圍土體，提高土釘與土體的粘結(jié)力； 氣動射擊釘，以高壓氣體為動力，作用于土釘?shù)耐獠繑U(kuò)大端，直接將土釘射入土中。　　護(hù)面板通常用50～100mm厚的鋼筋網(wǎng)噴射混凝土做成，鋼筋直徑為6～10mm，網(wǎng)格尺寸為200～300mm。國外土釘墻內(nèi)部穩(wěn)定性分析的方法有：法國方法、德國方法、戴維斯（Davis）方法、修正　　 　　　　　a)滑移；　　　　　　　　　　 b)傾覆戴維斯方法、運(yùn)動學(xué)方法以及　　　　　圖1032 土釘墻外部破壞形式美國陸軍工兵部隊(duì)方法等。懸臂式擋土墻高度不宜大于6m，當(dāng)墻高大于4m時，宜在墻面板前加肋。50年代中期以后，西方國家在隧道工程中開始采用小型永久性的灌漿錨桿和噴射混凝土代替襯砌結(jié)構(gòu)。多級墻總高度不宜大于18m。按朗金理論計(jì)算的土壓力作用于通過墻踵的豎直面AC上，在立壁和墻踵板設(shè)計(jì)時，應(yīng)將分成兩部分，作用于AB上的和BC上的。扶壁式擋土墻由墻面板（立壁）、墻趾板、墻踵板及扶肋（扶壁）組成，如圖1037所示。由于土釘墻復(fù)合體沒有改變地基土性質(zhì)，對受力狀態(tài)影響也不大，故一般不會發(fā)生地基承載力不足和不均勻沉降引起的破壞。由于多根鋼絞索的組裝、施工設(shè)置與定位以及端頭錨固裝置較復(fù)雜，目前國內(nèi)應(yīng)用尚不廣泛。土釘墻采取自上而下分層修建的方式，分層開挖的最大高度取決于土體可以直立而不破壞的能力，～，粘性土可以適當(dāng)增大一些。兩者的主要差異有：　　(1) 施工順序不同，加筋土擋土墻自下而上依次安裝墻面板、鋪設(shè)拉筋、回填壓實(shí)逐層施工，而土釘墻則是隨著邊坡的開挖自上而下分級施工?！?　　　　　　　　　　　　　第四節(jié) 土釘式擋土墻　　一、概　　述　　土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和護(hù)面板組成。 　?。ㄒ唬┳饔糜趬Ρ成系耐翂毫Α　?．由墻后填料產(chǎn)生的水平土壓力　　由于拉筋的影響，墻面板的相對位移很微小，作用于墻背上的水平土壓力，分布曲線如圖1029所示，按下式計(jì)算?！　〖咏钔翐跬翂Φ膲γ姘鍛?yīng)有一定的埋置深度，以防止因土粒流失而引起墻面附近加筋體的局部破壞?！　?3)金屬面板。相鄰不等長拉筋的長度差不宜小于1ｍ。　　鋼筋混凝土板條表面粗糙，與填料之間的摩擦力較大，加之筋帶寬，所以拉筋長度較短，而且造價低?！　榱耸估钆c填料之間能發(fā)揮較大的摩擦力，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，通常填料優(yōu)先選擇具有一定級配、透水性好的砂類土、碎（礫）石類土?！　≡O(shè)為土樣破壞時的最大主應(yīng)力，為土樣側(cè)面的最小主應(yīng)力。這一點(diǎn)為我們在工程中的實(shí)際計(jì)算提供了思路。　　(3) 由于目前加筋土系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)仍不成熟，故規(guī)范尚需進(jìn)一步完善。 　（a）矩形　　　　　　?。╞）正梯形　　　?。╟）倒梯形　　　?。╠）鋸齒形　　　　　　　　　　　　　　　　圖10—23　加筋結(jié)構(gòu)斷面形式 　　三、加筋土擋土墻的應(yīng)用范圍　　加筋土擋土墻一般應(yīng)用于地形較為平坦且寬敞的填方路段上，適用于一般地區(qū)的路肩墻，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利與布置拉筋，一般不宜使用。1967年日本將該技術(shù)正式公布為“補(bǔ)強(qiáng)土工法”，并在許多公路、城市道路、邊坡等工程中廣泛應(yīng)用?！∥濉跬翂ΤＳ迷O(shè)計(jì)參數(shù)1．墻背土的物理力學(xué)指標(biāo)擋土墻背后填料的物理力學(xué)指標(biāo)，最好根據(jù)試驗(yàn)確定?！D1013 基底應(yīng)力及合力偏心距檢算圖式 　　　　　　　　　圖1014 基底應(yīng)力重分布 　　 當(dāng)︱e︱＞B/10時，基底墻踵將出現(xiàn)拉應(yīng)力，對于一般地基與基礎(chǔ)間是不能承受拉力的，這時按無拉應(yīng)力的平衡條件重新分配壓應(yīng)力，重新分配的壓應(yīng)力合力作用在距墻趾為的三角形應(yīng)力圖的形心上，該應(yīng)力圖一邊長為3 。當(dāng)墻高大于12～15m時，應(yīng)注意加大 值，以保證擋土墻的傾覆穩(wěn)定性?！　跬翂Φ目够€(wěn)定性是指在土壓力和其他外荷載的作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑穩(wěn)定系數(shù)表示，即作用于擋土墻最大可能的抗滑力與實(shí)際滑動力之比，如圖108所示?！　　　　　　　　　?四、重力式擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算　　擋土墻是用來承受土體側(cè)壓力的構(gòu)造物，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路塹擋土墻在隧道洞口應(yīng)結(jié)合隧道洞門、翼墻的設(shè)置情況平順銜接；與路塹邊坡銜接時，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時也可用橫向端墻連接?！　跬翂A(chǔ)置于硬質(zhì)巖石地基上時，應(yīng)置于風(fēng)化層以下。；如為路塹擋土墻，；。在一般地區(qū)及寒冷地區(qū)，；在浸水地區(qū)及嚴(yán)寒地區(qū)，采用M10水泥砂漿?！　⊥剐握劬€墻背系由仰斜墻背演變而來，上部俯斜、下部仰斜，以減小上部斷面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。為適應(yīng)不同地區(qū)的條件和發(fā)展新技術(shù)的需要，逐步發(fā)展了各種形式的擋土墻，如：懸臂式、扶臂式、板樁式、錨桿式、錨定板式、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式、加筋土式和土釘式等新型擋土墻?！　≈踅Y(jié)構(gòu)在各種土建工程中得到廣泛的應(yīng)用，如鐵路、公路工程中可以用于支承路堤或路塹邊坡、隧道洞口、支承橋臺臺后填土，以減少土石方量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害；水利、港灣工程中支擋河岸及水閘的岸墻；民用與工業(yè)建筑中的地下連續(xù)墻等?！　≈亓κ綋跬翂Γ?dāng)墻背只有單一坡度時，稱為直線形墻背；若多于一個坡度，則稱為折線形墻背?！　　　　　　　　　　D104 擋土墻墻背和墻面坡度　　仰斜式擋土墻墻面一般與墻背坡度一致或緩于墻背坡度；衡重式擋土墻墻面坡度采用1:，所以在地面橫坡較大的山區(qū)，采用衡重式擋土墻較經(jīng)濟(jì)?！　　　　　　　　　　　　　　D105 沉降縫與伸縮縫　　　　擋土墻排水設(shè)施的作用在于疏干墻后土體中的水和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使墻身承受額外的靜水壓力；減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力；消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力?！　跬翂σ话悴捎妹魍诨A(chǔ)。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時，宜選用路堤墻?！　M向布置選擇在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處。由于擋土墻前后土體相互作用，而達(dá)到被動狀態(tài)所需的位移量大于達(dá)到主動狀態(tài)的位移量，故墻后土體處于主動狀態(tài)時，墻前土體難以達(dá)到被動狀態(tài)，因此墻前的被動抗力要比計(jì)算公式的被動土壓力為小，目前尚無可靠的計(jì)算方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并為安全起見，一般取1/3的計(jì)算被動土壓力值作為墻前的被動抗力?！　∮晒剑?01）可知，設(shè)置傾斜基底后擋土墻的滑動穩(wěn)定系數(shù)為：　　　?。?05）　　由公式（105）可以看出，由于設(shè)置了傾斜基底，明顯地增大了抗滑穩(wěn)定系數(shù)，而且基底傾角 越大，越有利于抗滑穩(wěn)定性?！　。ㄈ跬翂讘?yīng)力及合力偏心距檢算　　為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力檢算。重力式擋土墻只檢算水平剪應(yīng)力，而衡重式擋土墻還需進(jìn)行斜截面剪應(yīng)力的檢算，如圖1015中的Ⅲ—Ⅲ截面?！　　”?05 　基底與地層間的摩擦系數(shù)　　　　　　表106 　重力式擋土墻材料強(qiáng)度等級與適用范圍　　　　　　　　　表107 　石砌體的容許應(yīng)力（MPa）　　　　　　　　　表108 　混凝土的容許應(yīng)力（MPa）　　　　　　　　　　　　　第三節(jié) 加筋土擋土墻　　一、概　　述　　加筋土擋土墻是利用加筋土技術(shù)修建的一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物，是由墻面板、拉筋、填料三部分組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)物，如圖619所示。目前我國規(guī)模最大的加筋土工程，也是目前世界上規(guī)模最大的加筋土工程為重慶長江濱江路工程，長約6km，加筋土擋墻墻面積約，墻最高處達(dá)33m。由于墻面板可以垂直砌筑，可以大量減少占地。設(shè)dF為土粒與拉筋在該微元段上產(chǎn)生的總摩擦力，　 　　　圖10—24　磨擦加筋原理則有　　　　　　dF=2σfbdl 　　(1023) 　　　　根據(jù)對該微元體的受力分析，可知 如果　　　　 dFdT 　　　　　　(1024)則筋一土之間就不會產(chǎn)生相互錯動，換句話說，土的水平推力被筋一土之間的摩擦力所克服，微元體保持穩(wěn)定，反之則不能保持穩(wěn)定。如在土中布置了拉筋，由于拉筋對土體的摩擦阻力，當(dāng)土體受到垂直應(yīng)力作用時，在拉筋中將產(chǎn)生一個軸向力，起著限制土體側(cè)向變形的作用，相當(dāng)于在土中增加了一個對側(cè)壓力的反力，使土的強(qiáng)度提高了。為表述方便，將這個“粘聚力”稱為“準(zhǔn)粘聚力”或“似粘聚力”，它反映了加筋土這個復(fù)合體本身的材料特性。　　拉筋在土中隨著時間推移，有銹蝕或老化的可能，這時板面抗拒外力的能力減弱?！　±钜话銘?yīng)水平放置，并垂直于墻面板，當(dāng)兩根以上的拉筋固定在同一錨接點(diǎn)上時，應(yīng)在平面上成扇形錯開，使拉筋的摩擦力能夠充分發(fā)揮。一般是尺寸相對小的混凝土塊。這樣在紫外線的照射下易于老化、易于破壞、失火時易于燒損?！　。ㄎ澹┟笔　∶笔瘧?yīng)采用C15混凝土現(xiàn)場灌筑，分段長度可取24塊墻面板寬度，(寬)(高)，嵌入墻面板內(nèi)側(cè)的帽石高度不應(yīng)小于10cm，當(dāng)設(shè)欄桿時應(yīng)在帽石內(nèi)預(yù)埋U形螺栓。　　　　抗拔穩(wěn)定性檢算時，如圖1030所示，該分界區(qū)為倒梯形?！　?3) 錨桿只在錨固段內(nèi)受力，自由段只起傳力作用；土釘則是全長范圍內(nèi)受力。復(fù)合土體，不僅有效地提高了土體整體剛度，又彌補(bǔ)了土體抗拉、抗剪強(qiáng)度低的弱點(diǎn)?！　⊥玲斂字睆绞歉鶕?jù)土釘直徑和成孔方法選定的，一般取70～200mm，常用的孔徑為120～150mm。護(hù)面板的構(gòu)造及土釘與護(hù)面板的連接形式如圖1031所示。圖1035 土釘墻內(nèi)部破壞形式 a)土釘斷裂破壞；b)土釘復(fù)合體斷裂破壞　　 3．抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算　　抗拔穩(wěn)定性是指在護(hù)面板土壓力作用下，土釘內(nèi)部潛在破裂面后的有效錨固段應(yīng)有足夠的界面摩阻力而不被拔出，如圖1035b）所示?！　《⑼翂毫τ?jì)算　　（一）庫倫土壓力法　　懸臂式和扶壁式擋土墻土壓力一般可采用庫倫土壓力理論計(jì)算，特別是填土表面為折線或有局部荷載作用時。肋柱是擋土板的支座，錨桿是肋柱的支座，墻后的側(cè)向土壓力作用于擋土板上，并通過擋土板傳遞給肋柱，再由肋柱傳遞給錨桿，由錨桿與周圍地層之間的錨固力即錨桿抗拔力使之平衡，以維持墻身及墻后土體的穩(wěn)定。墻面板直接與錨桿連接，并以錨桿為支撐，土壓力通過墻面板傳給錨桿，依靠錨桿與周圍地層之間的錨固力（即抗拔力）抵抗土壓力，以維持擋土墻的平衡與穩(wěn)定。若不出現(xiàn)第二破裂面則按一般庫倫理論計(jì)算作用于假想墻背AC上的土壓力，此時墻背摩擦角d = j。　　(二) 圓弧破裂面條分法　　假定破裂面為圓弧形，　　（a）　土釘斷裂破壞　　　　　　?。╞）土釘復(fù)合體斷裂破壞采用一般邊坡穩(wěn)定分析　　　　　　　 圖10—35　　　土釘內(nèi)部破壞常用的瑞典條分法，計(jì)入土釘?shù)睦?。?dāng)擰緊土釘端部的螺母時　　　 將土工織物拉向坡面形成拉膜，同時使坡面受到壓力作用。按防腐要求，土釘孔直徑應(yīng)大于土釘直徑加60mm?！　≈绷⑼玲攭Ρ人赝吝吰碌某休d力高（試驗(yàn)表明可提高一倍以上），更為重要的是，土釘墻在荷載作用下不會發(fā)生素土邊坡那