引言 
  1963年法國工程師亨利·維達爾(Henri Vidal)首先發(fā)現了加筋土模型,并因此提出了土的加筋方法與設計理論。 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,隨后加筋土技術在工程中得到廣泛的應用。 
  我國于1980年在山西修建了第一座公·加筋擋土墻,與此同時,開展了加筋土技術的研究,建立了相應的工程技術規(guī)范。同時,在工程實踐的基礎上研制了很多符合我國國情的結構形式和材料。 
  在加筋土擋土墻的理論研究與工程實踐過程中,對加筋土本質的理論研究相對淺顯。研究的主要難點在于: 
 。╨)工作性狀復雜。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)律是一個經典的土力學難題,加之加筋土擋墻的自身性狀復雜,土壓力理論在應用上受到限制。 
  (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。結構內部存在著墻面上壓力、拉筋拉力及填料與拉筋間的摩擦力,保證了這個復合結構的內部穩(wěn)定。同時,其要能抵抗筋β部后面填土所產生的側向土壓力,從而使整個復合結構外部穩(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生的側壓力作用于面板,通過面板上的筋帶連接件將側壓和傳給筋帶。筋帶材料被土壓住,筋帶與土之間產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度,并與土體產生足夠的摩擦力,加筋的土體就可保持穩(wěn)定。 
 。2)準粘聚力原理 
  加筋土結構可以看作是各向異性的復合材料,通常采用的拉筋,其彈性模量遠大于填土。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.加筋土擋土墻的結構 
  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最小拉筋的長度的要求提出來的。實驗表明拉筋長度應不小于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。 
 。ǘ.填料 
  填料與加筋材料組成加筋土的主體結構。高質量的填土排水方便,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,其它土根據情況可經過一定的處理、輔以相應的措施等才能采用。其基本要求為: 
 。╨)易于填筑和壓實; 
  (2)能與拉筋產生足夠的摩擦力; 
 。3)滿足化學和電化學標準; 
  (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,并與填料產生摩擦力。它是加筋土工程的關鍵部分,必須具有以下特性: 
  (l)抗拉能力強,延伸率小,蠕變小,不易產生脆性破壞; 
 。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。 
  在加筋土結構中,必須嚴格控制材料的變形、強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、鋼塑復合帶。 
 。ㄋ模.墻面板 
  墻面板的作用是防止拉筋間的填土側向擠出、傳遞土壓力以及便于拉筋固定布設,并保證填料、拉筋以及墻面構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。 
 。ㄎ澹.基礎設計 
  一般只在墻面板下設置寬度為0.3m-0.5m,厚度為0.25-0.4m的條形基礎。當地基為土質時,應鋪設一層0.1m-0.15買的砂礫墊層。當地基土承載能力不足時,應進行地基處理。 
  加筋擋土墻的墻面板應有一定的埋置深度,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、地形與地質條件、凍結深度和沖刷等有關。 
  3.加筋擋土墻的特點與應用 
  加筋土擋墻結構能得到迅速發(fā)展和廣泛應用是由于它具有以下幾個特點: 
 。↖)施工簡便。加筋土的各種構件均可以預先制作,在現場分層填筑。除需壓實機械外,不需配備其他機械,施工簡便快速,節(jié)省勞力,也能縮短工期; 
 。2)加筋土結構是柔性結構物,能夠適應地基變形,允許發(fā)生不均勻沉降。由于拉筋在填筑過程中逐層埋設,地基變形對加筋土結構的穩(wěn)定性影響比對其它結構物小,地基的處理也較簡便; 
 。3)抗地震,由于加筋土結構所獨有的柔性能吸收地震的能量,因而抗振動性強,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)有著巨大的經濟意義; 
 。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,經濟效益好; 
  (6)造型美觀。擋土墻的總體布設和墻面板的形式圖案可根據周Χ環(huán)境特點和需要進行設計,并使之拼裝成造型美觀的建筑物,改善道·景觀。[3] 
  結語 
  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: 
  (l)完善設計計算理論,研究與其他加固技術的配合應用問題; 
 。2)將加筋土看作勻質“復合材料”,采用有限元法和彈塑性理論進行分析研究; 
 。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)外荷載在加筋體內的擴散及其對加筋土體內部穩(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理、計算理論和工作性狀的研究,并將它應用于工程實踐,不僅有很高的學術價值,也具有廣泛的實際意義。 
  參考文獻: 
  [1]彭娟.鋼筋混凝土加筋擋土墻的有限元分析[昆明理工大學碩士論文].2008. 
  [2]陳忠達.公·擋土墻設計[M].北京:人民交通出版社.2004. 
  [3]石名磊,鄧學鈞,饒建輝,于志淳.加筋土擋墻在公·工程中應用研究[J].東南大學學報,1999,29(6):119-124. 
  [4]雷勝友,惠會清.非柔性加筋材料加筋土的強度特性分析[J].長安大學學報,2004,21(1),1-3. 
  [5]陳忠達,王海林.公·擋土墻施工[M].北京:人民交通出版社,2004.