引言 
  1963年法國工程師亨利·維達(dá)爾(Henri Vidal)首先發(fā)現(xiàn)了加筋土模型,并因此提出了土的加筋方法與設(shè)計理論。 1965年法國在普拉聶爾斯(Prageres)成功修建了世界上第一座公·加筋土擋墻,隨后加筋土技術(shù)在工程中得到廣泛的應(yīng)用。 
  我國于1980年在山西修建了第一座公·加筋擋土墻,與此同時,開展了加筋土技術(shù)的研究,建立了相應(yīng)的工程技術(shù)規(guī)范。同時,在工程實踐的基礎(chǔ)上研制了很多符合我國國情的結(jié)構(gòu)形式和材料。 
  在加筋土擋土墻的理論研究與工程實踐過程中,對加筋土本質(zhì)的理論研究相對淺顯。研究的主要難點在于: 
 。╨)工作性狀復(fù)雜。加筋土擋墻不僅要考慮填料與筋材的各自受力、變形性狀及相互作用,還要考慮筋材與面板、填料與面板之間的作用力與變形之間的關(guān)系,任一部分工作性狀發(fā)生變化都會引起整體性狀的變化。 
 。2)土壓力理論不成熟。擋土墻背的土壓力分布規(guī)律是一個經(jīng)典的土力學(xué)難題,加之加筋土擋墻的自身性狀復(fù)雜,土壓力理論在應(yīng)用上受到限制。 
  (3)理論研究相對較少而且相對粗淺,實驗資料也不多。[1] 
  1.加筋土擋土墻的基本原理 
  加筋土擋墻一般由面板、加筋材料和土體填料等主要部分組成。結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著墻面上壓力、拉筋拉力及填料與拉筋間的摩擦力,保證了這個復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定。同時,其要能抵抗筋β部后面填土所產(chǎn)生的側(cè)向土壓力,從而使整個復(fù)合結(jié)構(gòu)外部穩(wěn)定。這些基本原理一般可以歸納為以下兩點[2]: 
 。1)摩擦加筋理論 
  由填土自重和外力產(chǎn)生的側(cè)壓力作用于面板,通過面板上的筋帶連接件將側(cè)壓和傳給筋帶。筋帶材料被土壓住,筋帶與土之間產(chǎn)生的摩阻力阻止筋帶被拔出。因而,只要拉筋材料具有足夠的強(qiáng)度,并與土體產(chǎn)生足夠的摩擦力,加筋的土體就可保持穩(wěn)定。 
  (2)準(zhǔn)粘聚力原理 
  加筋土結(jié)構(gòu)可以看作是各向異性的復(fù)合材料,通常采用的拉筋,其彈性模量遠(yuǎn)大于填土。在這種情況下,拉筋與填土的共同作用,使得加筋土的強(qiáng)度明顯提高?梢詮娜S試驗中得到驗證。 
  2.加筋土擋土墻的結(jié)構(gòu) 
  加筋體由填料、拉筋以及墻面板組成。 
 。ㄒ唬.加筋體橫斷面 
  加筋體橫斷面形式一般宜用矩形,這種斷面形式是根據(jù)最小拉筋的長度的要求提出來的。實驗表明拉筋長度應(yīng)不小于3m,否則就有被拔出來的可能。這是因為無法使用重型機(jī)械壓實,墻面附近填土處于δ被充分壓實的狀態(tài),拉筋不會沿其全長發(fā)揮出全部摩擦阻力。 
  在地形受到限制時也可采用倒梯形斷面,拉筋的長度隨著填土深度增加而遞減。在寬敞的填方地段也可采用正梯形斷面,拉筋的長度隨著填土深度增加而增加。 
  (二).填料 
  填料與加筋材料組成加筋土的主體結(jié)構(gòu)。高質(zhì)量的填土排水方便,可改善加筋材料的耐久性,減少加筋材料的數(shù)量。一般而言,礫類土、砂類土、碎石土等可直接采用,其它土根據(jù)情況可經(jīng)過一定的處理、輔以相應(yīng)的措施等才能采用。其基本要求為: 
  (l)易于填筑和壓實; 
  (2)能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力; 
 。3)滿足化學(xué)和電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn); 
 。4)水穩(wěn)定性好。 
  為了使拉筋與填料之間能發(fā)揮較大的摩擦力,優(yōu)先選擇具有一定級配的、透水性較好的砂土、碎石類土,不得含有尖銳棱角,避免壓實過程中壓壞拉筋。 
 。ㄈ.拉筋 
  加筋材料的作用是承受垂直荷載和水平拉力,并與填料產(chǎn)生摩擦力。它是加筋土工程的關(guān)鍵部分,必須具有以下特性: 
 。╨)抗拉能力強(qiáng),延伸率小,蠕變小,不易產(chǎn)生脆性破壞; 
 。2)與填料之間具有足夠的摩擦力; 
 。3)耐腐蝕和耐久性能好; 
 。4)具有一定的柔性,便于接長及與墻面板連接; 
 。5)使用壽命長,施工簡便。 
  在加筋土結(jié)構(gòu)中,必須嚴(yán)格控制材料的變形、強(qiáng)度以及材料的耐久性。目前用于加筋的土工材料主要有鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工帶、鋼塑復(fù)合帶。 
 。ㄋ模.墻面板 
  墻面板的作用是防止拉筋間的填土側(cè)向擠出、傳遞土壓力以及便于拉筋固定布設(shè),并保證填料、拉筋以及墻面構(gòu)成具有一定形狀的整體。面板材料有金屬制品、混凝土、鋼筋混凝土、條石以及石板等。 
  (五).基礎(chǔ)設(shè)計 
  一般只在墻面板下設(shè)置寬度為0.3m-0.5m,厚度為0.25-0.4m的條形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶠橥临|(zhì)時,應(yīng)鋪設(shè)一層0.1m-0.15買的砂礫墊層。當(dāng)?shù)鼗脸休d能力不足時,應(yīng)進(jìn)行地基處理。 
  加筋擋土墻的墻面板應(yīng)有一定的埋置深度,防止因土粒流失引起墻面附近加筋體局部破壞,埋置深度與地基、地形與地質(zhì)條件、凍結(jié)深度和沖刷等有關(guān)。 
  3.加筋擋土墻的特點與應(yīng)用 
  加筋土擋墻結(jié)構(gòu)能得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用是由于它具有以下幾個特點: 
 。↖)施工簡便。加筋土的各種構(gòu)件均可以預(yù)先制作,在現(xiàn)場分層填筑。除需壓實機(jī)械外,不需配備其他機(jī)械,施工簡便快速,節(jié)省勞力,也能縮短工期; 
  (2)加筋土結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu)物,能夠適應(yīng)地基變形,允許發(fā)生不均勻沉降。由于拉筋在填筑過程中逐層埋設(shè),地基變形對加筋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響比對其它結(jié)構(gòu)物小,地基的處理也較簡便; 
 。3)抗地震,由于加筋土結(jié)構(gòu)所獨(dú)有的柔性能吸收地震的能量,因而抗振動性強(qiáng),防震性能好; 
  (4)加筋土擋土墻節(jié)約占地。由于墻面板可以垂直砌筑,從而可以大量減少占地,這對城市郊區(qū)道·以及土地珍貴的地區(qū)有著巨大的經(jīng)濟(jì)意義; 
  (5)加筋土擋土墻造價低廉。與鋼筋混凝土擋土墻相比,可減少造價一半左右,與石砌重力式擋土墻相比,也可節(jié)約20%以上。并且其造價的節(jié)省隨墻高的增加而顯著,經(jīng)濟(jì)效益好; 
 。6)造型美觀。擋土墻的總體布設(shè)和墻面板的形式圖案可根據(jù)周Χ環(huán)境特點和需要進(jìn)行設(shè)計,并使之拼裝成造型美觀的建筑物,改善道·景觀。[3] 
  結(jié)語 
  目前,加筋土的研究仍然有待完善。研究工作則主要集中在以下幾個方面: 
 。╨)完善設(shè)計計算理論,研究與其他加固技術(shù)的配合應(yīng)用問題; 
  (2)將加筋土看作勻質(zhì)“復(fù)合材料”,采用有限元法和彈塑性理論進(jìn)行分析研究; 
 。3)研究加筋帶的壽命; 
  (4)加筋土體變形的因素和計算方法的完善; 
  (5)外荷載在加筋體內(nèi)的擴(kuò)散及其對加筋土體內(nèi)部穩(wěn)定的影響和加筋地基承載力的計算等。 
  綜上所述,對加筋土擋墻的加筋機(jī)理、計算理論和工作性狀的研究,并將它應(yīng)用于工程實踐,不僅有很高的學(xué)術(shù)價值,也具有廣泛的實際意義。 
  參考文獻(xiàn): 
  [1]彭娟.鋼筋混凝土加筋擋土墻的有限元分析[昆明理工大學(xué)碩士論文].2008. 
  [2]陳忠達(dá).公·擋土墻設(shè)計[M].北京:人民交通出版社.2004. 
  [3]石名磊,鄧學(xué)鈞,饒建輝,于志淳.加筋土擋墻在公·工程中應(yīng)用研究[J].東南大學(xué)學(xué)報,1999,29(6):119-124. 
  [4]雷勝友,惠會清.非柔性加筋材料加筋土的強(qiáng)度特性分析[J].長安大學(xué)學(xué)報,2004,21(1),1-3. 
  [5]陳忠達(dá),王海林.公·擋土墻施工[M].北京:人民交通出版社,2004.