土工加筋技术

1、土工土工合成材料加筋技术合成材料加筋技术 土工加筋技术 土工合成材料加筋技术土工合成材料加筋技术 加加筋法是在土中加入条带、纤维或网格等筋法是在土中加入条带、纤维或网格等筋材，筋材，构构 成加筋土，从而改善土的力学性能，提高土的强度成加筋土，从而改善土的力学性能，提高土的强度 和稳定性。和稳定性。 土工土工合成材料合成材料(Geosynthetics)：以人工合成的：以人工合成的聚合物聚合物 为原料制成的各类土工产品总称。由高分子聚合物为原料制成的各类土工产品总称。由高分子聚合物 通过纺丝和后处理工艺制成纤维，然后加工形成的通过纺丝和后处理工艺制成纤维，然后加工形成的 用于岩土工程领域的建筑材

2、料。用于岩土工程领域的建筑材料。 土工加筋技术 土工合成材料的土工合成材料的分类分类 土工加筋技术 1、土工格栅（、土工格栅（geogrid）：）： 由由聚乙烯或聚丙烯通过打孔、聚乙烯或聚丙烯通过打孔、单向或单向或双向拉伸扩孔而成双向拉伸扩孔而成 ，孔格尺寸为，孔格尺寸为10-100mm圆形、圆形、椭圆形或长方椭圆形或长方型格栅。型格栅。 土工土工合成材料中发展迅速的一个种类。最初的土工格栅合成材料中发展迅速的一个种类。最初的土工格栅 由英国耐特龙由英国耐特龙(Netlon)公司制造。公司制造。1980年前后，英国开发出年前后，英国开发出 经编格栅，采用聚酯纤维材料。此外，还有玻纤格栅。我国经

3、编格栅，采用聚酯纤维材料。此外，还有玻纤格栅。我国 已有上述格栅的生产能力。已有上述格栅的生产能力。 玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无 机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械 强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高 温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二 十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根 甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材 料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。 土工加筋技

4、术 单向土工格栅单向土工格栅双向土工格栅双向土工格栅 双向玻纤土工格栅双向玻纤土工格栅 土工加筋技术 2、土工织物土工织物 土工织物土工织物采用编织技术生产的可渗透的土工合成材料采用编织技术生产的可渗透的土工合成材料. 分为：有纺土工织物和分为：有纺土工织物和无纺土工织物无纺土工织物 （1）有纺土工织物：）有纺土工织物： 在普通纺织机上由单丝或多股丝织成在普通纺织机上由单丝或多股丝织成,或有薄膜切成的扁丝编或有薄膜切成的扁丝编 制而成，与通常的棉毛制品相似。经纬向具有较高的强度和刚制而成，与通常的棉毛制品相似。经纬向具有较高的强度和刚 度，拉断延伸率低，过滤排水特性较差。度，拉断延伸率低，过滤

5、排水特性较差。 有有纺土工织物主要做成纺土工织物主要做成 各种土工合成材料产品，如编织袋、防各种土工合成材料产品，如编织袋、防 汛带、土工膜袋等汛带、土工膜袋等。 （2）无纺土工织物）无纺土工织物 由短纤维或喷丝长纤维随机铺成絮垫，再经机械缠合（针刺由短纤维或喷丝长纤维随机铺成絮垫，再经机械缠合（针刺 ）或热粘，或化学粘合而成。与通常的毛毯相似。具有低到中）或热粘，或化学粘合而成。与通常的毛毯相似。具有低到中 等的强度和高断裂延伸率，过滤排水性能良好。等的强度和高断裂延伸率，过滤排水性能良好。 无纺土工织物无纺土工织物主要用途是作为排水反滤层。主要用途是作为排水反滤层。 土工加筋技术 3 3、

6、土工网、土工网 由由连续的聚合物肋条以一定角度的连续网孔平行挤出连续的聚合物肋条以一定角度的连续网孔平行挤出 而成。较大的孔径使其形成了像网一样的结构，同时而成。较大的孔径使其形成了像网一样的结构，同时 能承受一定的法向压力孔径不显著减小。能承受一定的法向压力孔径不显著减小。 主要主要功能主要应用于排水领域。在土中需和外包无纺功能主要应用于排水领域。在土中需和外包无纺 土工织物反滤层构成土工复合材料。土工织物反滤层构成土工复合材料。 三维土工网三维土工网土工网土工网 土工加筋技术 土工网作用：土工网作用： 草皮长成前，可保持土地表面免遭草皮长成前，可保持土地表面免遭 风雨的侵蚀。风雨的侵蚀。

7、与植物形成的复合保与植物形成的复合保 护层可经受高水位、大流速的水流护层可经受高水位、大流速的水流 冲刷。冲刷。 可替代混凝土、沥青、块石可替代混凝土、沥青、块石 等坡面材料，主要用于公路、铁路等坡面材料，主要用于公路、铁路 、河道、堤坝、山坡等坡面保护。、河道、堤坝、山坡等坡面保护。 效益：效益： 可大幅降低工程造价，造价为混凝可大幅降低工程造价，造价为混凝 土护坡和干砌石护坡的土护坡和干砌石护坡的1/71/7，浆砌块，浆砌块 石护坡的石护坡的1/81/8。 采用高分子材料以及抗紫外线稳定采用高分子材料以及抗紫外线稳定 剂，其化学稳定性高，对环境无污剂，其化学稳定性高，对环境无污 染（降解型

8、的网垫二年后在土中不染（降解型的网垫二年后在土中不 留痕迹）留痕迹） 施工简便，将地表平整后，即可施施工简便，将地表平整后，即可施 工。工。 土工加筋技术 高密度聚乙烯高密度聚乙烯土工膜土工膜 4、土工膜、土工膜 由由聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等聚乙烯等制成的渗透性很低的膜或薄片，分制成的渗透性很低的膜或薄片，分 为加筋与不加筋两类，厚度为加筋与不加筋两类，厚度0.25-4mm，幅度，幅度1.5-10m。 土工加筋技术 复合土工膜复合土工膜 一布一膜一布一膜二布一膜二布一膜 土工加筋技术 5 5、土工、土工格室格室 菱形菱形或蜂窝或蜂窝网状三维土工网状三维土工合成材料，厚度合成材料，厚度5-2

9、0cm,5-20cm,空格尺寸约空格尺寸约 80-400mm.80-400mm.格中充填土、砂和碎石。格中充填土、砂和碎石。 土工加筋技术 土工合成材料土工合成材料的性能指标的性能指标 土工加筋技术 土工合成材料土工合成材料的容许抗拉强度的容许抗拉强度 土工加筋技术 筋材：土工织物、土工格栅筋材：土工织物、土工格栅 和土工格室。和土工格室。 作用作用： l提高路堤和地基稳定性提高路堤和地基稳定性 l减小不均匀沉降减小不均匀沉降 土工加筋技术 土工加筋技术 2 2、路面及基层加筋、路面及基层加筋 筋材：筋材： 无纺土工织物无纺土工织物，土工格栅，土工格栅 铺设位置：铺设位置： 1.1. 新建沥青

10、路面面层底部；新建沥青路面面层底部； 作用：减少半刚性基面对沥青作用：减少半刚性基面对沥青 路面面层反射裂缝；路面面层反射裂缝； 2. 2. 旧沥青路面、混凝土路面旧沥青路面、混凝土路面 上的沥青加铺层底部；上的沥青加铺层底部； 作用：减少或延缓旧路面对沥作用：减少或延缓旧路面对沥 青加铺层的反射裂缝。青加铺层的反射裂缝。 土工加筋技术 3 3、加筋挡土墙、加筋挡土墙 筋材：土工格栅筋材：土工格栅 作用：拉筋作用作用：拉筋作用 武汉大学加筋挡土墙武汉大学加筋挡土墙土工加筋技术 土工加筋技术 4 4、防护、防护 土工膜袋土工膜袋坡面防护、河岸防冲刷坡面防护、河岸防冲刷 土工加筋技术 4 4、防护

11、、防护 坡面防护、河岸防冲刷、防路面反射裂缝坡面防护、河岸防冲刷、防路面反射裂缝 土工加筋技术 5 5、加筋桥台、加筋桥台 土工加筋技术 6 6、排水与反滤排水与反滤（用作反滤的土工织物一般为无纺土工织物）（用作反滤的土工织物一般为无纺土工织物） 反滤：使用土工织物作过滤层，允许水流过土工织物，但细粒土反滤：使用土工织物作过滤层，允许水流过土工织物，但细粒土 不会大量进入排水集料或管中。不会大量进入排水集料或管中。 在同样在同样反滤效果反滤效果时，土工格栅材料质量时，土工格栅材料质量只有砂层只有砂层的的1/1000-1/10000 土工加筋技术 土工加筋技术 7 7、隔离、隔离 将将土工合成材

12、料置于两种不同特性材料之间，防止不同土壤层（土工合成材料置于两种不同特性材料之间，防止不同土壤层（ 通常为细粒土层和粒状排水土层）颗粒的相互混合。通常为细粒土层和粒状排水土层）颗粒的相互混合。 土工加筋技术 8 8、防渗、防渗 防止液体渗漏、气体挥发，保护建筑物安全。防止液体渗漏、气体挥发，保护建筑物安全。 土工加筋技术 土工加筋技术 高速公路软基路堤的土工合成材料应用 土工加筋技术 表面摩擦表面摩擦 1 1、筋材的应力、筋材的应力传递方式传递方式 筋筋材水平铺于土中，高抗拉强度、材水平铺于土中，高抗拉强度、 高模量的筋高模量的筋材与土材与土界面应力传递方界面应力传递方 式：表面摩擦和利用横杆

13、的被动抗式：表面摩擦和利用横杆的被动抗 力。力。 （1）依靠表面摩擦力传递依靠表面摩擦力传递 上上覆压力和筋土间摩擦角越大，传递覆压力和筋土间摩擦角越大，传递 的摩擦力越大；筋材表面越粗糙，土的摩擦力越大；筋材表面越粗糙，土 粒径越大且带有棱角，传递的摩擦力粒径越大且带有棱角，传递的摩擦力 越大。越大。 筋筋材应有足够的强度和弹模，保证筋材应有足够的强度和弹模，保证筋 土间产生错动前不被拉出。土间产生错动前不被拉出。 土工加筋技术 （2）依靠）依靠筋材横杆被动土抗力传递（格栅、格室）筋材横杆被动土抗力传递（格栅、格室） 格栅格栅与土发生相对位移与土发生相对位移 时，除有摩擦抗力外，时，除有摩擦

14、抗力外， 格栅横杆侧面受到与之格栅横杆侧面受到与之 垂直的被动土压力。垂直的被动土压力。 土工加筋技术 2. 2. 加加筋作用筋作用机理机理 侧压力增量理论侧压力增量理论 与与无加筋土比较，加筋土限制土的侧向位移，无加筋土比较，加筋土限制土的侧向位移， 等效于给土体施加了一个侧压力增量等效于给土体施加了一个侧压力增量。 视凝聚力理论视凝聚力理论 与与无加筋土比较，加筋土的凝聚力有很大提高，无加筋土比较，加筋土的凝聚力有很大提高， 内摩擦角基本不变。内摩擦角基本不变。 土工加筋技术 图图（a）为未加筋的土单元，当保持为未加筋的土单元，当保持 3不变，不变， 1增加时，土单增加时，土单 元体产生竖

15、向压缩和侧向膨胀。随着元体产生竖向压缩和侧向膨胀。随着 1逐渐增大，在竖向变形逐渐增大，在竖向变形 增大的同时侧向膨胀也越来越大，直至破坏，其相应的极限应增大的同时侧向膨胀也越来越大，直至破坏，其相应的极限应 力圆为图（力圆为图（c）中的中的A圆。圆。 v h/2 1f 1f 1f v B A 1f 3f3f3f3f 3f1f1f ( )a v h/2 1f 1f 1f v B A 1f 3f3f3f3f 3f1f1f c ( )c 土工加筋技术 假如假如在土单元中设置水平向拉筋，如图（在土单元中设置水平向拉筋，如图（b）所示，通过拉筋与所示，通过拉筋与 土颗粒之间的摩擦作用，把引起侧向膨胀的

16、力传递给拉筋，土体土颗粒之间的摩擦作用，把引起侧向膨胀的力传递给拉筋，土体 的侧向变形受到约束，则在与图（的侧向变形受到约束，则在与图（a）相同的极限作用下，由于相同的极限作用下，由于 侧向变形较小，土单元就不会破坏。只有当竖向应力从侧向变形较小，土单元就不会破坏。只有当竖向应力从 1f增加增加 到到 1f + 1f 时，加筋的土单元才破坏，如图（时，加筋的土单元才破坏，如图（c）中的中的B圆。这圆。这 时的强度包线如图（时的强度包线如图（c）中的虚线所示。实验证明，有加筋作用中的虚线所示。实验证明，有加筋作用 时，土体的内摩擦角时，土体的内摩擦角 与未加筋土体相近，所不同的是增加了内与未加筋

17、土体相近，所不同的是增加了内 聚力，因此，聚力，因此， v h/2 1f 1f 1f v B A 1f 3f3f3f3f 3f1f1f c ( )a ( )b ( )c 土工加筋技术 在在三轴试验中，用土工织物加筋与未加筋土体的应力应变关系如三轴试验中，用土工织物加筋与未加筋土体的应力应变关系如 下图所示。当应变较小时，加筋对土的应力应变关系基本上无影下图所示。当应变较小时，加筋对土的应力应变关系基本上无影 响。当应变达到某一界限时，加筋对土的应力应变关系的影响逐响。当应变达到某一界限时，加筋对土的应力应变关系的影响逐 渐显著，强度随土的应变增大而增大。加筋对土的抗剪强度提高渐显著，强度随土的

18、应变增大而增大。加筋对土的抗剪强度提高 在产生较大的应变后才得以发挥在产生较大的应变后才得以发挥。 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 加加筋土垫层就是在垫层中水平铺设一层或数层土工合成材料形筋土垫层就是在垫层中水平铺设一层或数层土工合成材料形 成的复合垫层。加筋垫层加固地基的原理是成的复合垫层。加筋垫层加固地基的原理是： 通过通过垫层中土工加筋带的作用，增强了垫层的整体性和刚度垫层中土工加筋带的作用，增强了垫层的整体性和刚度 ，可调整不均匀沉降，可调整不均匀沉降； 由于由于垫层刚度增大的影响，可通过复合垫层的应力扩散，扩垫层刚度增大的影响，可通过复合垫层的应力扩散，扩 大

19、荷载的分布范围，调整应力分布使应力更趋均匀大荷载的分布范围，调整应力分布使应力更趋均匀； 通过通过加筋带与垫层材料间的摩擦力，增加了复合垫层的侧限加筋带与垫层材料间的摩擦力，增加了复合垫层的侧限 能力，可减小软弱地基土的侧向挤出和隆起，从而减小沉降能力，可减小软弱地基土的侧向挤出和隆起，从而减小沉降 变形变形； 同时同时，由于软土水平位移减小，软土内剪应力和剪应变减小，由于软土水平位移减小，软土内剪应力和剪应变减小 ，竖向承载力提高。，竖向承载力提高。 土工加筋技术 加筋土垫层中筋材的设计应重点考虑以下几个方面的因素：加筋土垫层中筋材的设计应重点考虑以下几个方面的因素： 1复合垫层中所用的土工

20、合成材料应具有较高的抗拉强度和复合垫层中所用的土工合成材料应具有较高的抗拉强度和 延伸率，材料表面应具有较大的摩擦系数，在施工过程中不延伸率，材料表面应具有较大的摩擦系数，在施工过程中不 应出现土工合成材料被顶破、撕裂的现象。在砂卵石垫层中应出现土工合成材料被顶破、撕裂的现象。在砂卵石垫层中 的土工合成材料应形成网格状，网格处应采取一定的措施加的土工合成材料应形成网格状，网格处应采取一定的措施加 以固定，以免土工合成材料在垫层内来回错动，影响其受力以固定，以免土工合成材料在垫层内来回错动，影响其受力 特性。特性。 2加筋垫层的厚度、土工合成材料的层数和网格密度应满足加筋垫层的厚度、土工合成材料

21、的层数和网格密度应满足 上部结构物对地基强度和沉降的要求。上部结构物对地基强度和沉降的要求。 3土工织物加筋层应位于垫层的中底部，且不宜直接置于下土工织物加筋层应位于垫层的中底部，且不宜直接置于下 卧层的顶面。大板基础的基底应力分布为中间大边缘小，故卧层的顶面。大板基础的基底应力分布为中间大边缘小，故 在基础边缘部位至筋带弯折部位土工织物网格应加密，并在在基础边缘部位至筋带弯折部位土工织物网格应加密，并在 弯折处用砂卵石袋压紧。弯折处用砂卵石袋压紧。 土工加筋技术 对于对于公路、铁路、河海堤防等构筑物下的软土地基，采用土工公路、铁路、河海堤防等构筑物下的软土地基，采用土工 合成材料加筋处理，对

22、提高软基上堤坝填土的极限高度、增加合成材料加筋处理，对提高软基上堤坝填土的极限高度、增加 地基稳定性、减少地基不均匀沉降量有显著的效果。地基稳定性、减少地基不均匀沉降量有显著的效果。 加加筋土地基有三种可能的破坏形式：筋土地基有三种可能的破坏形式： （1）加筋拔出）加筋拔出 当当土工合成材料与土的界面摩擦强度小于土工织物的抗拉强度土工合成材料与土的界面摩擦强度小于土工织物的抗拉强度 ，界面上的剪应力随填土荷载的增加而逐渐增大，直到发生剪，界面上的剪应力随填土荷载的增加而逐渐增大，直到发生剪 切破坏，接着合成材料被拔出，地基发生破坏。切破坏，接着合成材料被拔出，地基发生破坏。 （2）拉断）拉断

23、当当土工合成材料与土的界面摩擦强度大于它的抗拉强度时，界土工合成材料与土的界面摩擦强度大于它的抗拉强度时，界 面上的剪应力增大到一定值将使土工合成材料拉断，地基出现面上的剪应力增大到一定值将使土工合成材料拉断，地基出现 整体滑动破坏。整体滑动破坏。 土工加筋技术 （3）地基失稳破坏）地基失稳破坏 软土软土深厚，土工合成材料拉伸应变很大时，在荷载增加的过深厚，土工合成材料拉伸应变很大时，在荷载增加的过 程中，土工合成材料与土的应变均连续增加，在土工合成材程中，土工合成材料与土的应变均连续增加，在土工合成材 料应变达到加拿大料应变达到加拿大Rowe教授提出的教授提出的“允许相容应变允许相容应变”后

24、，地后，地 基出现圆弧滑动破坏。基出现圆弧滑动破坏。 允许允许相容应变：假设土工合成材料的抗拉模量小到可以忽略相容应变：假设土工合成材料的抗拉模量小到可以忽略 不计，此时土工合成材料对堤坝的稳定作用受土工合成材料不计，此时土工合成材料对堤坝的稳定作用受土工合成材料 与土体的变形相容性和相对模量控制。与土体的变形相容性和相对模量控制。 土工加筋技术 加加筋土边坡有两种形式筋土边坡有两种形式： 人工人工填土加筋土边坡和天然边坡的加筋处理。人工填土加填土加筋土边坡和天然边坡的加筋处理。人工填土加 筋土边坡中，加筋材料随填土加高，分层加筋分层压实形筋土边坡中，加筋材料随填土加高，分层加筋分层压实形 成

25、坡面成坡面。 天然天然边坡的加筋处理是对已有边坡的加固，筋材不是分层边坡的加筋处理是对已有边坡的加固，筋材不是分层 埋入而是钻孔锚入边坡，又称锚钉法，一般要求筋材有较埋入而是钻孔锚入边坡，又称锚钉法，一般要求筋材有较 高的强度和拉伸模量。高的强度和拉伸模量。 加加筋土边坡是利用筋材的抗剪、抗拉性能提高土的强度以达到筋土边坡是利用筋材的抗剪、抗拉性能提高土的强度以达到 提高边坡稳定性的目的。提高边坡稳定性的目的。 加加筋土边坡设计采用极限平衡理论，可按圆弧滑动法或楔体滑筋土边坡设计采用极限平衡理论，可按圆弧滑动法或楔体滑 动法核算土坡的稳定安全系数。筋材强度验算和内部稳定验算动法核算土坡的稳定安

26、全系数。筋材强度验算和内部稳定验算 与加筋土挡墙验算相同。与加筋土挡墙验算相同。 土工加筋技术 加加筋土挡墙是由填土、填筋土挡墙是由填土、填 土中布置一定数量的带状土中布置一定数量的带状 拉筋和直立墙面板三部分拉筋和直立墙面板三部分 组成的整体复合结构。组成的整体复合结构。 特点特点 1、可装配式施工、可装配式施工 ，施工简便，施工简便 、快速、快速、 节省劳力和缩短工期；节省劳力和缩短工期； 2、具有一定柔性、具有一定柔性 ，能够适应地基轻微，能够适应地基轻微 变形变形 ，且抗振性强；，且抗振性强； 3、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承 载力要求较低；载力要

27、求较低； 4、节约占地、节约占地 、造型美观；、造型美观； 5、造价低、造价低 。 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 刚性筋式：用抗拉模量高、延伸率低的土工格栅或加筋土工带等作 为筋材； 柔性筋式：以织造土工织物等中等拉伸模量材料作为筋材。 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 Ta-设计容许抗拉强度 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 验算应采用重力式挡墙的稳定验算 方法验算墙体的抗水平滑动、抗深层滑动稳定 性和地基承载力

28、。墙背土压力按朗肯土压力理 论确定。 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 土工加筋技术 一、加筋路堤破坏形式一、加筋路堤破坏形式： （1）地基承载力的破坏 ，主要填筑体尺寸不尽合 理； （2）浅层软土薄层的挤 出，主要是堤坝的宽度不 够； （3）填筑结构的整体破 坏，主要是合成材料的强 度不足； （4）堤坝结构的变形过 大，主要是合成材料的模 量不足； （5）填筑结构中合成材 料拉拔破坏，主要是合成 材料与填土锚固力不足； （6）堤坝延伸破坏，主 要是填土与合成材料的摩 擦力不足。 土工加筋技术 土工加筋技术 yi 二、加筋路堤稳定性验算二、加筋路堤稳定性验算 整体整体稳定

29、安全系数计算（瑞典法）稳定安全系数计算（瑞典法） 按按无筋情况确定最危险滑弧圆心位置，假定加筋后滑弧不变，拉无筋情况确定最危险滑弧圆心位置，假定加筋后滑弧不变，拉 力水平方向，按下式计算安全系数：力水平方向，按下式计算安全系数： Ti：第：第i层筋材提供的水平拉力，取筋材容许抗力强度层筋材提供的水平拉力，取筋材容许抗力强度 Yi：第第i层筋材到滑心竖直距离。层筋材到滑心竖直距离。 若有若有n层筋，层筋， Ti取取n Ti，要求，要求Fs1.3 土工加筋技术 抗抗拔稳定性拔稳定性 处于处于滑弧之外的筋材应具有足够的锚固长度，应验滑弧之外的筋材应具有足够的锚固长度，应验 算筋材拉力作用下的抗拔出稳

30、定性算筋材拉力作用下的抗拔出稳定性。 土工加筋技术 地基地基土挤出稳定性演算土挤出稳定性演算 挤出力：挤出力： 抗挤出力：抗挤出力： 筋材摩擦力：筋材摩擦力： 硬基对于软基摩擦力：硬基对于软基摩擦力： asa s kDcDkDH2) 2 (Eaf psp s kDckD2 2 E 2 pf sg l H tan 2 S g tan) 2 (S fsss D H cl :填土重度填土重度 Cs、s：软基强度指标：软基强度指标 s:软土重度软土重度 sg:筋材与软基界面摩擦角筋材与软基界面摩擦角 Ka、kp：软基主、被动土压力系数。：软基主、被动土压力系数。 5.1Fs a fgp E SSE 堤

31、坡下软土受力图堤坡下软土受力图 土工加筋技术 整体稳定性整体稳定性演算演算 加筋数目 土工加筋技术 堤坡堤坡滑动稳定性验算滑动稳定性验算 滑动力：滑动力： 抗滑力：抗滑力： 抗滑安全系数：抗滑安全系数： 若取抗滑安全系数为若取抗滑安全系数为2.0，则，则 2 a 2 EHka sg Hltan 2 1 T a s E T F sg a Hk l tan 2 堤坡滑动受力图堤坡滑动受力图 L Ea H T 筋材筋材 土工加筋技术 二、加筋路堤承载力验算二、加筋路堤承载力验算 1、承载力验算可采用条形基础加筋地基承载力验算、承载力验算可采用条形基础加筋地基承载力验算方法和方法和公式。公式。 2、也

32、可采用下面改进太沙基承载、也可采用下面改进太沙基承载 力公式力公式 BTN R T DNc qfcfu /sin2) 2 (p Pu: 加加筋地基极限承载力；筋地基极限承载力； ：筋材拉力与水平面夹角，：筋材拉力与水平面夹角，取取 45+/2 Cf、f：地基土凝聚力和重度：地基土凝聚力和重度 D: 沉降沉降加侧边隆起量加侧边隆起量 T：筋材拉力，可取容许抗拉强度：筋材拉力，可取容许抗拉强度 R：两侧地基土隆起的：两侧地基土隆起的假想圆假想圆半径。一般取半径。一般取3m，较浅软基取其厚，较浅软基取其厚 度之半。度之半。 土工加筋技术 B:平均堤宽，取堤顶和底宽度之半平均堤宽，取堤顶和底宽度之半

33、Nc、Nq：承载力因数。可从相关教材查出。：承载力因数。可从相关教材查出。 土工加筋技术 土堤加筋地基的设计步骤土堤加筋地基的设计步骤 土工加筋技术 加筋地基加筋地基 地基承载力验算地基承载力验算 初初定加筋材料定加筋材料：如：如土工格栅或土工格栅或 土工织物，确定加筋垫层土的土工织物，确定加筋垫层土的 内摩擦角内摩擦角和重度和重度以及筋材允以及筋材允 许抗拉强度许抗拉强度Ta 土工加筋技术 土工加筋技术 基础埋深 土工加筋技术 Fsp：筋材抗拔安全筋材抗拔安全 系数，取系数，取2.5 ：加筋砂垫层砂的加筋砂垫层砂的 重度重度 土工加筋技术 K：地基承载力安全系地基承载力安全系 数，数，取取2

34、.5-3.0 b：基础宽度：基础宽度 Du：滑动最大：滑动最大深度深度 d：基础埋深修正系数：基础埋深修正系数。查。查建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007- 2002) pK：基底：基底压力；压力； ：原地基土重：原地基土重度；度； fak：垫层下软土地基承载力：垫层下软土地基承载力特征值特征值 土工加筋技术 二、加筋地基沉降计算二、加筋地基沉降计算 地基沉降由地基沉降由2部分组成：部分组成： 1、加筋体压缩量：较小，可以忽略、加筋体压缩量：较小，可以忽略 2、加筋体下软土地基沉降：分层总和法，软土层顶面、加筋体下软土地基沉降：分层总和法，软土层顶面 荷载利用压力扩散角计算荷载利用压力扩散角计算 值得值得注意的是，多层加筋地基可显著减小沉降量，但注意的是，多层加筋地基可显著减小沉降量，但 路堤下单层加筋减小沉降效果不明显，仅能起到减小路堤下单层加筋减小沉降效果不明显，仅能起到减小 不均匀沉降作用。不均匀沉降作用。 土工加筋技术 近二十年来，合成纤维作为加筋