加筋土挡土墙设计资料.doc
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1、产品名称:钢塑复合拉筋带产品类别:拉筋带产品描述: 它是由高强钢丝外包裹高分子材料复合而成的带状加筋材料,高强钢丝为主要受拉元件,高分子材料与钢丝协调工作并保护钢丝免遭锈蚀 产品详细介绍及特点和应用范围产品特点变形小、抗拉强度大钢塑复合拉筋带经交通部、水利部、林业部、哈尔滨工业大学等多家法定和权威机构检测,其断裂时的伸长率不超过3%。其抗拉强度是PP19010土工带的5-7倍,是PP30015土工带的3-4倍,甚至超过刚性拉筋的设计强度。结合北方特点,满足抗冻要求我公司生产的钢塑复合拉筋带充分考虑北方气候特点,重新调整产品配方,大大提高其抗冻性要求。 抗腐蚀性强,使用寿命长钢塑复合拉筋带能防潮
2、、防水、耐酸、碱、盐的腐蚀,这是由材料本身的化学特性决定的。在施工现场有人曾用浓硫酸浸泡筋带4-5天,对其毫无破坏。而土壤中含量极少的酸、碱、盐对钢塑复合拉筋带几乎没有不利影响。加之钢塑复合拉筋带在生产过程中加入适量的抗老化、氧化和光屏蔽剂,有效的减缓其老化和氧化速度,不仅埋入土中老化十分缓慢,就是从出厂到使用前的1-2年内筋带强度也不会降低,同时伸长率也不增加。经国内有关单位模拟实验表明,钢塑复合拉筋带能满足使用寿命50-100年的永久性工程需要。施工简便、工期短、造价省钢塑复合拉筋带施工简单,接长或与面板连接方便。每个结点拉筋数量比柔性拉筋减少二分之一到三分之二,不需要像刚性拉筋那样需要做
3、焊接、栓接、铆固和防腐处理,铺设省工、不重叠交叉、不弹性卷曲,易于大面积机械化施工作业。加之,装配式的施工方法可节省劳力、缩短工期,从而降低整个加筋土工程造价,钢塑复合拉筋带与柔性拉筋相比可节约10-15%的拉筋费用,与刚性拉筋相比可节约40-60%的拉筋费用。技术指标型号规格()破断拉力(kN)100次冻融循环后拉力(kN)极限抗拉强度(MPa)破断伸长率(%)抗冻指标()单位重量(g/m)似摩擦系数CAT30015A301.55.85.81153.0-3567.00.4CAT30015B301.56.66.61153.0-3571.00.4CAT30020A302.07.57.51153.
4、0-3577.00.4CAT30020B302.09.09.01503.0-3591.00.4CAT30020C302.011.011.01803.0-3591.00.4CAT30020D302.011.011.01803.0-3583.00.4CAT50022502.222.022.02183.0-35182.00.5CAT60022602.230.530.52273.0-35250.00.5应用范围公路:路堤、 路堑、桥台、引道、匝道等加筋土挡土墙工程铁路:路基、路堤、桥台水利:内河港口码头、防洪堤、水坝、导堤、护岸、河岸整治其他:尾矿坝、碴场、滑坡治理以及厂矿企业、城市建设中各种支挡建筑
5、施工方法基础施工1、 按设计要求开挖到设计标高,槽底面平面尺寸一般大于基础外缘300,要做好防水排水工作。2、 变形缝必须做成垂直通缝,基础变形缝用弹性材料填充。3、 基础浇筑时,要控制好基础顶面的标高,基顶高程误差不大于10。面板的预制与安装1、模板要求具有足够的强度和刚度、稳定性和准确性。2、面板应表面平整,外光内实,尺寸准确。外轮廓清晰,线条顺直,企口分明,不得有露筋,翘曲、掉角、啃边等情况发生。3、制完面板可竖向堆放,也可平放,但应防止碰坏翼缘角隅。当面板平放时,其堆积高度不宜超过5块,板块间宜用方木衬垫。4、面板在运输过程中,应轻搬轻放。5、安装第一层面板时,在清洁的条形基础顶面上准
6、确划出面板外缘线。曲线部位应加密控制点。6、面板安装时用低强度砂浆砌浆调平,同层相邻面板水平误差不大于10mm,轴线偏差每20延米不大于10mm。7、按要求的垂度、坡度挂线安装,安装缝宜小于10mm。安装时应注意防止角隅碰坏,面板安砌一般从变形缝处开始,依次向两边安砌延伸。8、面板安装可用人工或机械吊装就位,安装时单块面板倾斜度一般可内倾1/100-1/200,作为填料压实时面板外倾的预留度。9、沿面板纵向每5m间距设标桩,每层安装时用垂球或挂线核对,每三层面板安装完毕均应测量标高和轴线。10、为防止相邻面板错位,宜用夹木螺栓或斜撑固定,在曲线部位尤应注意安装顺序,水平误差应逐层调整,不得将误
7、差累积后再行总调整。11、不得在未完成填土作业的面板上安装上一层面板。1、 严禁采用坚硬石子及铁片支垫,以免造成应力集中损坏面板。钢塑复合拉筋带的铺设1、钢塑复合拉筋带的施工,一般是由一根筋带穿过面板预留孔后成为两根,其长度为该结点处加筋体的设计长度另加300-500的富余。(300-500为穿过面板预留孔时所占的长度)。2、钢塑复合拉筋带铺设时底面应平整,密实,一般应平铺、拉直,不得重叠、不得卷曲、扭结,在铺设时应呈扇形辐射状。3、钢塑复合拉筋带不得与硬质尖锐棱角的填料直接接触。4、钢塑复合拉筋带与面板的连接应牢固、可靠并且易于拉紧、拉直。5、钢塑复合拉筋带铺设的主方向与墙纵向垂直,以保证钢
8、塑复合拉筋带均匀受力和共同发挥作用。钢塑复合拉筋带在加筋体中应尽可能均匀分布,保证加筋体能发挥整体作用。6、钢塑复合拉筋带在铺设时,下层填料要压实整平,其横向倾斜度以不大于5%为宜,在铺设时,边铺边用填料固定其铺设位置,先用填料在拉筋带的中后部成若干纵列压住拉筋带,填料的多少和疏密以足以固定拉筋带的位置为宜,再逐根检查,拉直、拉紧。7、因为钢塑复合拉筋带间的摩擦要小于筋材与填料之间的摩擦,故要求钢塑复合拉筋带在加筋体内不相互接触,在结构转角处要用填料隔开,隔层厚度宜大于50mm。填料的摊铺与压实1、填料种类要求填料易压实,水稳定性好。填料中的块体的最大块径以不超过分层厚度的2/3为宜,且相应粒
9、径的块体的总含量不大于15%,且最大粒径不得大于15cm。2、加筋土工程填料的压实是加筋土工程成败的关键,为保证填料的压实,填料应分层回填和分层碾压。3、拉筋带分层铺设的厚度一般为30cm左右,最大不超过50cm。4、压路机运行方向应平行于墙面板,下一次碾压的轮迹应与上一次碾压的轮迹重叠轮迹宽度的1/3。5、第一遍先轻压,使拉筋带位置在填料中能完全固定,然后再重压。6、碾压时从筋带中部逐步压向尾部,再碾压靠近面板部位,轻压后再全面碾压。碾压的遍数以填料碾压后达到规定的压实度为准。7、如填料为砂砾石,压路机最好采用振动压路机,低频慢速行驶。但不管加筋土是用什么土做填料,压实机械都禁止采用羊足碾。
10、8、距面板0.8m范围内及拐角压路机无法压实处,宜用蛙式夯或平板夯等轻型机械压实,一般情况下不要采用人工夯。9、当采用机械卸料、摊铺时,必须铺以人工作业,人工作业是就近将填料搬运和摊铺在拉筋带上,当推土机摊铺填料时,拉筋带上填料的覆盖厚度不得小于200mm,未压实的加筋体,一般不允许运输车辆在上面行驶,若需临时行驶,则填料厚度不得小于300mm,同时其车速不得大于5km/h,并不准急刹车,以免造成拉筋带的错位。10、填料碾压时填料的含水率应控制在最佳含水率左右,正式碾压前一般先进行试碾压,以便取得有关施工参数或经验,用来指导大面积施工。加筋土工程设计原理 摘要: 加筋土工程与其它相比,有一个显
11、著特点,由于加筋材料种类繁多,规格品种复杂,性能指标差异较大,填料的种类和物理力学指标不竞相同,各工程项目间可参考性较差。1.一般规定1.1.1设计原则: 工程性质、使用要求、工程特点和发展需要 安全、适用、经济、美观的要求 因地制宜、合理取材、有利施工、便于维护 多方案比选保证结构的稳定和安全,保证各部分具有足够的强度、耐久性,保证加筋体的整体稳定性。1.1.2 设计内容:构造设计,结构计算,施工图绘制和明确施工技术要求,工程概算或预算。加筋土工程与其它相比,有一个显著特点,由于加筋材料种类繁多、规格品种复杂、性能指标差异较大,填料的种类和物理力学指标不竞相同,各工程项目间可参考性较差。加筋
12、土工程能形成独立的使用功能,可作为单位工程编制相应的概算或预算,同时也便于工程施工组织和工程成本核算。1.1.3 设计基本规定内部稳定计算是加筋土工程设计的一个特点,公路、水运、铁路、水利等部门基本上相同。外部稳定计算可按各行业或部门规定进行计算(有关计算方法和安全系数取值等)。内部稳定计算和外部稳定计算均采用单一安全系数法。(不采用分项安全系数法)2.荷载计算和组合2.1 荷载类型(1)加筋土挡墙1) 加筋体重力,2) 加筋体上填土重力,3) 水的浮力和加筋体后方的剩余水压力、水流力,4) 加筋土体后方土的侧压力,5) 车辆的等代荷载、固定设备、堆货等使用荷载(包括垂直力和侧压力),6) 船
13、舶荷载(系缆力、挤靠力、撞击力),7) 地震荷载。(2)加筋土桥台除了有上述部分荷载作用外,加筋土桥台还有以下荷载作用。1) 支座传递荷载(包括水平力和竖向压力),2) 垫梁自重力,3) 加筋土体自重力或加筋体上填土重力,4) 水的浮托力,5) 垫梁背面和加筋体背面的土侧压力。(3)加筋土地基1) 加筋体重力,2) 加筋体上填土重力,3) 地面建(构)筑物重力,4) 地(路)面车辆等使用荷载 ,5) 水的浮力 。2.2 荷载计算(1)永久荷载作用1)加筋土体的自重力2)加筋土体上填土重力公路加筋土工程设计规范在加筋土挡墙的内部稳定分析时,对路堤式挡墙上的填土重力规定换算成等代均布土层厚度计算,
14、见图4. 1。等代土层厚度h1 为:h1=(H/2bb)/m (4.1)式中, h1加筋体上填土换算成等代均布土层厚度(m),当h1 H 时,取h1 H;m路堤边坡率;H加筋体高度(m);bb坡脚至墙面板水平距离(戗台或马道宽度)(m);H加筋体上路堤高度(m)。3)加筋土整体式桥台垫梁处传递的自重力4) 加筋体后填土引起的土压力5) 水浮力和剩余水压力(2) 可变荷载1) 车辆荷载2) 堆货荷载3) 其它流动机械荷载4) 船舶荷载5) 波浪力和冰荷载6) 施工荷载(3) 偶然荷载偶然荷载一般指地震荷载。加筋土结构是柔性结构,具有很好的抗震性能。地震基本烈度小于6度的地区,不计算地震力,地震基
15、本烈度为7度、8度、9度地区,只考虑水平地震力;大于9度的地区,其地震力计算应进行专门研究。2.3 荷载组合公路加筋土结构的荷载组合有6;护岸、码头、堤防类加筋体结构承载力极限状态设计考虑以下三种作用效应组合:持久组合:对于于持久状况下的永久作用、主导可变作用和非主导可变作用的效应组合;持久组合采用设计高水位、设计低水位、极端高水位和极端低水位;短暂组合:对应于短暂状况下永久作用与可变作用的效应组合;短暂组合采用设计高水、设计低水位或短暂状况下(如施工期)某一不利水位;偶然组合:组合中包括了地震作用效应。3.构造设计3.1 断面型式断面型式根据地形和地质条件、结构稳定要求拟定。常用的有矩形,倒
16、梯形,正梯形和锯齿形。加筋体墙高6米以下者,一般选用矩形断面。墙后边坡较陡,地基基础条件较好,宜选用倒梯形断面。加筋体地基条件较差,后方边坡平缓,宜选用正梯形断面。墙体较高,或墙基础本身较高,为满足整体稳定要求和地基承载力要求时,可选用锯齿形断面。断面型式应考虑地形、地质条件,满足结构稳定要求(外部稳定和内部稳定),方便施工,尽量节约材料和造价,经稳定计算和多方案技术经济比较后确定。3.2 基础基础分为面板下的条形基础和加筋体下的基础。条形基础的作用主要是便于安砌墙面板,起支托、定位的作用。其尺寸大小视地基、地形条件而定,宽度不宜小于30cm,厚度业不宜小于30cm。可采用C15素混凝土或浆砌
17、条石。基础的埋深在无浸水地区,一般可取60100cm;浸水工程应根据水流的冲刷和淘刷作用大小而定,一般不少于150cm。面板下的基础及加筋体下的基础都应满足地基承载力要求。若承载力不满足,应进行地基处理,处理方法与其它地基处理方法一样,如换填、挤密、抛石、桩基和加筋地基处理等。条形基础沿纵向可根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝,其间距一般取1030m,岩石地基可取大值。加筋体基础在纵向同条形基础,在横向可做成阶梯形,但台阶最好2阶为宜,第1级的宽度不小于墙高的40,且不小于4m 。3.3 加筋材料复合加筋带钢塑复合加筋带是以高强细钢丝为主受拉元件,外包裹抗老化塑料层,塑料层既使钢丝能协调共同
18、工作,又保护钢丝免遭锈蚀。钢塑复合加筋带具有较好的工程性能,对于建筑高大加筋土挡墙,具有比较明显的优势。加筋材料应具有较高的强度,受力后变形小,表面粗糙、能与填料产生足够的摩擦力,抗腐蚀性好,加工、接长方便,与面板的连接简单、可靠。加筋材料的铺设一般为平铺。3.4 填料填料的选择要求易压实、与拉筋材料有足够的摩擦力、满足化学和电化学标准。对浸水工程,要求水稳定性好。因此,砾类土、砂类土、碎石土、黄土、中低液限粘性土及工业废渣(要满足化学和电化学标准)均可应用。对目前大量应用的聚丙烯土工带、土工格栅、土工织物等土工合成材料,应尽量避免金属离子(铜、锰、铁等)进入加筋体,填料中不宜含有氯化钙、碳酸
19、纳、硫化物等化学物质。填料的压实能否达到设计要求是加筋土工程成败的关键。加筋土力学性能的改善和稳定性的提高与填料的压实紧密相关,因此,填料除了上述要求之外,还必须要有一个土工标准。土工标准包括力学标准和施工标准,力学标准包括填料的组成成分、物理指标、力学指标,施工标准主要以压实度来控制。3.5 面板面板的作用是装饰整洁墙面、约束土体、传递下滑土体的推力,与加筋材料、填料共同形成加筋体。面板的选择原则是与环境协调、造形优美、便于施工(预制脱模方便、便于安装、与筋带连接方便,规格品种少)、造价经济。面板的型式常用的有槽形板、十字板、六角形板、L形板、矩形板等。面板的厚度由拉筋拉力对面板的作用计算而
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