要:土工布加筋是當(dāng)前新型的一項(xiàng)工技術(shù)其要的應(yīng)用形式便是加筋擋土結(jié)構(gòu),這種技術(shù)在國外已經(jīng)得到了廣泛使用。但目前我國部分工程人員并不清楚土工合成材料的加筋機(jī)理,其計(jì)算方法也并不成熟沒有形成完善的體系,理論研究明顯弱于實(shí)際的工程實(shí)踐,這也限制了土工布合成材料的使用,為此,應(yīng)迫切需要深人研究加筋土擋墻的應(yīng)用。本文通過介紹加筋擋土墻的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),指出了加筋土擋墻應(yīng)用中存在的幾個(gè)問題。
1、加筋擋土墻結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)簡介
加筋擋土墻主要由面板、填料、加筋材料等構(gòu)成。一是面板,實(shí)際工程中一般為鋼筋的混凝土板材,它可以作為裝飾墻體,將墻體的拉力傳送給控筋;二是基礎(chǔ),主要分為條形基礎(chǔ)與加筋體下的基礎(chǔ),條形主要起到定位與支托的作用，且墻體下的基礎(chǔ)必須滿足承載力要求;三是填料，一般應(yīng)選擇具備較大摩振力且可以滿足化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的填料;四是加筋材料，主要由鋼帶、筋混凝等;五是石要利用現(xiàn)混凝混凝土預(yù)制塊等作為帽石.但擋墻高度較高時(shí)還可以在墻體的中部設(shè)置相應(yīng)的錯(cuò)臺(tái)與向外排水結(jié)構(gòu)。同時(shí),為了進(jìn)一步確保做到加筋土擋墻的排水效果,工程人員還應(yīng)在面板后面鋪設(shè)透水性較強(qiáng)的排水層結(jié)構(gòu)，設(shè)置相應(yīng)寬度作為排水縫隙,并粘貼好相應(yīng)的無紡?fù)凉げ??？傮w說來加筋擋土墻主要具備四方面的特點(diǎn)首先是其結(jié)構(gòu)比較創(chuàng)新新額且造型關(guān)觀大方。面板材料可以根據(jù)工程的具體需求創(chuàng)設(shè)出各種圖案結(jié)構(gòu)，從而可以確保與建筑物周圍的景觀環(huán)境保持協(xié)調(diào)一致改善了擋土墻單一的形象。其次是技術(shù)操作比較簡單可行，且施工周期較短工速度快可以確保施工單位在工期內(nèi)順利竣工。再次是其要求較低且節(jié)省材料.加筋土擋對材料等方面的要求并不高，同時(shí)加筋土材料來源也比較廣泛,對地基承載力的要求也不高,因此比較容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外,與其他結(jié)構(gòu)相比,加筋擋土墻的基礎(chǔ)較小且使用材料也較少,因而可以為工程建筑節(jié)省大量的材料,降低了工程成本最后是可以節(jié)省用地相較其他形式的擋墻,如擋土墻的面板可以重百施工,從而節(jié)省了很多用地。
2 加筋土擋墻的原理
由實(shí)際工程看來,加筋擋土墻可以保持一定高度而不會(huì)出現(xiàn)倒塌這表明墻體的力學(xué)與穩(wěn)定性都得到了進(jìn)一步加強(qiáng)。目前為止，加筋擋土墻的作用原理可以被分為兩類，一是摩擦加筋原理,另一種則是準(zhǔn)粘聚力原理。
2.1 摩加筋
這種理論認(rèn)為加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)中,填土自身的重力與外力會(huì)產(chǎn)生土壓力,進(jìn)而作用于墻體的面板,而后拉筋構(gòu)件再將此壓力傳送至拉筋,由此填土與拉筋之間的摩擦力將會(huì)阻礙控筋的拔出。為此只要確保拉筋材料具備足夠強(qiáng)度且具備較大的摩擦力時(shí),加筋的墻體便可以保持穩(wěn)定。這種原理在理論層面上比較明確,但實(shí)際中卻忽視了外力作用下筋帶將會(huì)產(chǎn)生變形的狀況。在受力中,墻體在被破壞時(shí)會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)區(qū)域穩(wěn)定區(qū)面后其自身重力也會(huì)產(chǎn)生水平方向上的推力且與加筋相互作用,形成一定拉力,試圖拔出鋼筋材料中的土體,但此時(shí)穩(wěn)定區(qū)便發(fā)揮了自身作用,它與加筋之間產(chǎn)生的摩擦力將會(huì)進(jìn)一步組織加筋的拔出,由此可以看出,只要平衡主動(dòng)區(qū)城推力與被穩(wěn)定區(qū)域的摩擦力.就可以充分確保加筋墻體內(nèi)部的穩(wěn)定性。由此可以看出，為了保持墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,拉筋不但應(yīng)具備相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度,固也應(yīng)具備相應(yīng)的長度。
2.2 準(zhǔn)粘聚力
這種理論認(rèn)為加筋圖擋墻的結(jié)構(gòu)可以被看作是各種異性材料的復(fù)合體,且--般工程中各種材料的拉筋彈性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于填土。此種情況下,拉筋與填土共同的作用力將會(huì)明顯增強(qiáng)加筋土的強(qiáng)度。同時(shí),實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，通過三軸對比加筋砂與未加筋砂的樣發(fā)現(xiàn)，未加筋砂可以在作用力下達(dá)到極限的平衡，但加筋砂卻未體現(xiàn)出如此效果,而是始處于彈性平衡的狀態(tài),由此可以看出,加筋后的砂土試樣強(qiáng)度得到了明顯的提升。
2.3 加筋原理一般工程認(rèn)為，土工布的結(jié)構(gòu)模型是最為理想的彈性模型結(jié)構(gòu)且處理方法與平面的四邊形比較相似。但應(yīng)該考慮的是土工布只可以承受拉力作用,但卻無法承受柔性材料的壓力,因面并不具備相應(yīng)的抗力。
3土工布加筋土擋墻應(yīng)用中應(yīng)注意的問題
與傳統(tǒng)的土擋墻施工技術(shù)相比,加筋土擋墻施工簡單可行,填料易得，且成本較低,但因其應(yīng)用相對較少,施工單位經(jīng)驗(yàn)缺乏，且未受到應(yīng)有的重視,僅將其看作是一般的填方施工項(xiàng)目因而施工質(zhì)量無法得到保證,經(jīng)后期觀測(或檢測)有一部分達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)一系列的工程質(zhì)量事故問題
3,1 基礎(chǔ)處理方面加筋土擋墻工程一般只作用于土基之上,因而其面板基礎(chǔ)也進(jìn)行了一定處理,由此面板與筋床的基礎(chǔ)會(huì)出現(xiàn)相異之處,因而會(huì)發(fā)生不均勻的沉降現(xiàn)象，比如利用碎石整層以及灰土加固處理等,這些方法材料易得且成本較低,還可以取得較好的工程效果因而得到了更為廣泛的使用。
3.2 內(nèi)摩擦角方面
實(shí)際使用過程中,施工單位往往會(huì)對其填料的內(nèi)康擦角進(jìn)行實(shí)際檢測,判斷其與設(shè)計(jì)值是否相符，如果數(shù)值與設(shè)計(jì)值出現(xiàn)不一致狀況施工單位應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改，并進(jìn)行相應(yīng)的填料改良，以使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。作為工程項(xiàng)目中最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)，內(nèi)廉擦角將直接影響著拉筋帶的長度與數(shù)量,且也會(huì)決定墻內(nèi)外部的驗(yàn)算結(jié)果。設(shè)計(jì)過程中,技術(shù)人員往往難以實(shí)地測量填料數(shù)值，一般只采用設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,但如果實(shí)際數(shù)值與設(shè)計(jì)要求相去甚遠(yuǎn)時(shí),會(huì)極易出現(xiàn)工程安全事故，因而應(yīng)做好填料的質(zhì)量檢驗(yàn)工作。3.3 壓實(shí)厚度及密度方面
實(shí)際施工中,應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求對加筋增體進(jìn)行分層壓實(shí)工作并在現(xiàn)場予以表明,違法規(guī)定者還要施以嚴(yán)重的處罰。同時(shí),還應(yīng)逐后檢測墻體的實(shí)際密度，對于并未符合要求的工程應(yīng)及時(shí)勒今其返工。尤其是配級較低的砂石,由于檢測工作比較困難,因面應(yīng)增加其被碾樂的次數(shù)。具體工程中工程分層厚度大、密度不符合要求的項(xiàng)目比較常見,雖然這并不意味著墻體一定會(huì)出現(xiàn)坍塌事故,但過中產(chǎn)生的沉淀量也會(huì)破壞加筋土的外在結(jié)構(gòu),進(jìn)而容易發(fā)生工程安全問題3.4 接料橫坡方面
當(dāng)前，幾乎所有的施工單位都忽視了-個(gè)明顯問題，即在填料工程中出現(xiàn)了橫坡現(xiàn)象,雖然幾率較低,但其會(huì)解決施工中的積水問題，也可以降低面板與填料發(fā)生的附加壓力。3.5 施工排水方面
加筋土擋蠟施工過程中主要采用的是土方回填，由此施工的排水工作顯得尤為重要。一方面,應(yīng)采取常規(guī)的避雨措施,及時(shí)排走積水另一方面則為地下水系統(tǒng)安裝相應(yīng)的濾水管與管道,以便排完工程水。如果做不好施工中的排水工作,那么就會(huì)使料中含有大量的水分,無法達(dá)到預(yù)期的密度標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而引起面板的大幅度變形。3.6 筋帶、面板連接方面
當(dāng)前,我國加筋土擋墻施工中連接筋帶與面板的主要是以下的兩種方式。一是在面板內(nèi)預(yù)埋拉環(huán)利用拉環(huán)完成連接工作,但由于鋼能的直徑較小預(yù)埋拉環(huán)會(huì)使得筋帶受力集中極易產(chǎn)生另一種是在面板內(nèi)預(yù)留孔,而后利用預(yù)留孔完成連接,但預(yù)留孔的不光潔會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷筋帶,此時(shí)則應(yīng)在筋帶與預(yù)留孔的接觸部分分墊砂漿而后再進(jìn)行連接。
4結(jié)束語
加筋土擋墻是在實(shí)踐中不斷總結(jié)發(fā)展起來的一種新型的擋土墻技術(shù),它通過利用填土工程的抗壓能力與性質(zhì),提高了擋土墻的穩(wěn)定特性,也一定程度上減小了擋土墻的變形。雖然土工布加筋土擋墻在實(shí)際工程中已經(jīng)得到了應(yīng)用,但人們?nèi)晕瓷钊肆私馄浒l(fā)展原理及動(dòng)力學(xué)特性。由此,需要工程人員做到理論與實(shí)踐充分結(jié)合,并在加強(qiáng)室內(nèi)模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際工程試驗(yàn)來分析模型試驗(yàn)，以便達(dá)到理論與(上接第89頁)者認(rèn)為還是需要從源頭抓起即通過研發(fā)更多的建筑材料的方式,從而從根本上杜絕建筑材料富含甲醛的問題。因此,可通過引進(jìn)、借鑒方式,開發(fā)出更多健康型的建筑裝飾材料,如當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的“防霉壁紙”。此外,乳膠漆裝飾材料不僅施工方便,其各種亮麗的色彩也給居家環(huán)境增添一抹亮麗的風(fēng)景,這種材料在涂刷后會(huì)散發(fā)出清香,并且絕無污染,當(dāng)墻面由于時(shí)間長而變得陳舊后還能夠用清潔劑或復(fù)刷來進(jìn)行清理,可以抑制墻體內(nèi)的霉菌散發(fā),這種綠色材料有望在不久的將來取代老式壁紙。5結(jié)束語
總之,隨著人們生活水平的提升,開始越來越關(guān)注民用建筑的安全問題。對此,加強(qiáng)對民用建筑中的甲醛的監(jiān)測,對預(yù)防甲醛中毒,給人體造成更大傷害具有重要價(jià)值和意義。同時(shí),還需要借助加強(qiáng)通風(fēng),開實(shí)際的充分結(jié)合
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武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2012(10)
