【整理】复合结构加筋土挡土墙的设计与施工.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流【2017年整理】复合结构加筋土挡土墙的设计与施工.精品文档.复合结构加筋土挡土墙的设计与施工朱群 许道龙(作者单位:安徽省水利水电勘测设计院 230022)摘要 本文介绍加筋土复合结构的设计和施工。关键词 挡土墙 加筋土 土工格栅1 概述图1 混合结构土工格栅挡土墙加筋土挡墙结构目前已较多的应用于挡土墙工程。在水利工程中,经常会遇到较高挡土的挡土墙,其对地基的承载力和不均匀沉降的要求较高,按常规工程设计,需要采用钢筋混凝土空箱式挡土墙,工程投资大,施工工期长。由于水利工程的特点,如水闸的翼墙、岸墙,需要满足抗冲刷、工程耐久性和防渗要求,采用
2、纯加筋土挡墙难以满足要求。因此,采用常规小断面挡土墙作为前墙,其后填筑加筋土,构成复合式挡土墙,能够充分利用加筋土和常规结构的优点,具有明显的技术和经济效果。复合挡土墙典型结构如1。2 复合加筋挡土墙的设计复合加筋土挡土墙的设计内容包括:结构布置;加筋土的内部稳定计算;前墙的稳定和结构计算;加筋土与前墙的深层滑动稳定性计算;构造设计。2.1结构布置本文借用临淮岗深孔闸复合式加筋土挡土墙的结构图来介绍。临淮岗深孔闸复合式翼墙结构见图1。前墙为空箱结构,墙后加筋土与空箱墙背相距1m,空箱墙按一般翼墙布置要求布置。空箱前墙的结构尺寸根据挡土高度按无加筋土计算其抗滑安全系数0.91.0。土工格栅加筋土
3、的底面约在墙挡土高度的1/31/4处,其目的使复合式翼墙布置经济合理。加筋土中的土工格栅,各层垂直间距一般取0.40.6m。加筋材长度可为墙高的0.7倍,如果墙后填土为斜坡或填土面还有超荷载作用,可设为墙高的0.81.0倍。为防止侧向绕渗,在土工格栅与空箱墙背的接触面形成集中渗流通道,土工格栅加筋土与墙背之间回填粘性土。2.2 加筋土的内部稳定计算加筋土按一个独立挡墙结构进行设计,其本身应能够满足内部稳定。复合式加筋土挡墙的加筋体计算主要是计算加筋体的内部稳定。内部稳定性分析计算是要解决拉筋的设置问题,保证筋土形成的复合体能共同工作。2.2.1土体加筋原理图3 筋挡土墙的受力分析图2 摩擦加筋
4、原理 加筋土能够提高土体的抗剪强度,国内外对其加筋机理研究较多。这里简要介绍摩擦加筋原理。在加筋体中取出一微段来分析。如图2所示,微元体长为dl,拉筋左截面受力为T1,右截面受力为T2,压住拉筋的法向应力为。略去筋带重量和微元体土体重量。设拉筋与土粒之间的摩擦系数为f, b为筋带宽度。由于土的水平推力在该微元段拉筋中所引起的拉力为dT, dTT1T2。设dF为土粒与拉筋在该微元段上产生的总摩擦力,则有 dF2fbdl 根据对该微元体的受力分析,可知如果 dFdT 则筋土之间就不会产生相互错动,换句话说,土的水平推力被筋一土之间的摩擦力所克服,微元体保持稳定,反之则不能保持稳定。在加筋土挡墙中,
5、墙体由于受土体的推力产生破坏时(暂将加筋土体看成无筋土体),依据朗金理论,沿主动破裂面BC将墙体分为主动区和稳定区,见图3。下滑土棱体ABC自重产生的水平推力对每一层拉筋形成拉力,欲将拉筋从土中拔出,而稳定区土体与筋带的摩擦阻力阻止拉筋被拔出。如果每一层拉筋与土体的摩擦阻力均能抵抗相应的土推力,则整个墙体就不会出现BC滑动面,加筋土体的内部稳定就有保证。 2.2.2加筋土的内部稳定计算内部稳定性计算主要有两部分内容:确定筋带的拉力和筋带长度及抗拔稳定性。图4 加筋材料的土压力系数沿深度分布图(1)加筋材料所受拉力加筋土体第i层一个结点加筋材料所受拉力按下式计算:式中:Ki至墙顶深度为Zi处的土
6、压力系数(见图4);当ZiKfTi若为条带式拉筋,设Bi为条带总宽度,拉筋与填土间的摩擦系数为f,有效长度为L2i,忽略拉筋侧面摩擦阻力,则在深度Zi处拉筋的抗拔阻力为 Fi=2BifvL2i在设计中,要求Kf=Fi/Ti=kf式中:Kf规定的抗拔安全系数。(3)加筋材料长度计算加筋材料的设计长度为自由长度(或主动区长度)L1与锚固长度La之和,即 LL1iL2i对于垂直墙面L1i可按以下式求得:0hiH1,L1i0.3H;当H1hi=H,L1i=(H-hi)/tan,=45+/2-,为考虑地震作用的摩擦角的降低值。2.3 加筋土体的前墙计算图6 高平行墙土压力计算前墙按通常的挡土墙进行设计和
7、计算。计算包括稳定计算、滑移稳定计算、倾覆稳定计算、基底应力计算、沉降计算、前墙与加筋土体的深层滑动计算。这些计算都是比较常规的计算,下面就墙后的水平土压力计算、整体深层抗滑稳定计算、沉降计算加以说明。 (1)墙后的水平土压力计算加筋土与挡土墙墙背之间因防渗需要,填有1m宽的土。与加筋土墙面相对的挡土墙墙背的水平土压力按高平行墙土压力计算问题进行计算。如图6,墙背各点的水平土压力计算公式如下:式中:外摩擦角(度);K0侧压力系数;(2)加筋土与前墙作为整体进行计算整体稳定分析计算主要是基于前墙、加筋土体随地基一起滑动这一破坏状态。采用圆弧法进行计算。整体稳定计算在设计中非常重要,特别是对挡墙较
8、高和较差地基情况,应重视。(3)地基沉降变形计算图7 加筋土端部详图复合加筋土挡墙工程的地基只计算前墙的地基沉降,按土力学中的分层总和法进行。容许沉降值和沉降差值的标准,在设计中可根据墙的高低和地基土的性质,根据工程经验或参考其他建筑物的容许沉降值来控制。2.4 构造设计复合式加筋土挡墙没有前墙面板,其加筋土端部应采用土工布包裹,详见图7。前墙应按一般挡土墙要求,在墙背设排水砂沟和排水管,将墙后渗水排出,减小墙后土压力。3 施工(1)施工顺序:先施工空箱前墙到设计墙顶高程并填筑好空箱中的回填土,然后在墙后回填土及进行土工格栅加筋土的施工。(2)加筋土中土工格栅按主强度方向垂直于墙面铺设,每层面
9、相邻格栅片应扎紧。(3)拉筋铺设应置于密实的填土上与之密贴,拉筋顺直,不得弯曲。(4)加筋土墙面处应按规范用土工格栅包裹土层,土工格栅的转折长度不小于1.2m。在近墙面宜采用轻型机械压实。(5)加筋土筋材间填土压实度不小于0.92。严禁沿横断面方向推土和车辆直接碾压拉筋,施工机械在拉筋顶面行走或碾压填土时,其上部填土厚不小于0.15m。(6)填土中不得含有粒径大于20mm的尖棱状碎石,以免损坏拉筋。(7)加筋土墙面与前墙的墙背间的填土在加筋土填筑至一定的高度后开始回填,回填应采用小型机械压实,其上升高度应比加筋土迟2m左右。使加筋土在该土体回填之前能自由侧胀,减小加筋土体的侧胀对前墙的墙背的压
10、力。4 工程实例临淮岗深孔闸是临淮岗主要泄水建筑物之一,位于临淮岗引河主河槽上,12孔,单孔净宽8m,其两岸翼墙,最大挡土高度13.3m。深孔闸地基结构持力层为1m厚的中粉质壤土,其下层为细砂,地基承载力为220kPa。因深孔闸上下游翼墙挡土高度较高,经过方案比较,最后选定土工格栅的复合式挡土墙结构。翼墙剖面图见图1。土工格栅采用重庆双友加筋土工程有限公司的TGDG120型钢塑土工格栅,每米纵向拉伸屈服力127kN/m,屈服伸长率1.9。翼墙在施工中和建成后进行了沉降观测,未发现有明显的不均匀沉降。建成后8个月,翼墙沉降已基本稳定,实测翼墙墙顶部前倾约10mm。设计在空箱墙后布置了一定数量的土
11、压力盒,墙体建成后进行了观测,墙后土压力比理论计算值小30%。根据临淮岗深孔闸翼墙初步测算,复合式翼墙较一般空箱式翼墙节省投资约7%。5 结语复合式加筋挡土墙结构能改善地基受力条件,提高结构抗滑稳定性。复合式翼墙也是一种经济的结构形式,值得在软基上高挡土结构中推广使用。参考文献1、何光春,加筋土工程设计与施工,人民交通出版社,2000年4月2、土工合成材料工程应用手册(第二版),土工合成材料工程应用手册编写委员会,中国建筑工业出版社,2000年10月3、土力学与地基基础,天津大学主编,人民交通出版社,1980年12月4、水工设计手册第7册,水利电力出版社,1989年5月大坪镇中学安全工作应急预
12、案(2012-2013学年度) 为了加强和改进学校安全工作,保障学校师生员工健康、平安地学习、工作、生活,打造平安校园,防范师生安全事故发生,并能快速、及时、妥善处理突发的安全事故,切实有效降低安全事故的危害,依照上级有关要求及有关法律法规,从本校实际出发,特制定本预案。一、安全事故应急组织机构:1、安全事故应急领导小组: 总指挥:何文清 副指挥:吴新阳 李意明成 员:何楚才 朱孝筹 田建新 教导处和各班主任 后勤保障:黄泉源 二、安全事故应急预案: (一)、防火安全预案: 1、防范预案: (1)、严禁学生将火柴、打火机等火种带入学校。 (2)、严禁学生在教室里使用用电设备等。 (3)、严禁在
13、校园内存放或燃放烟花爆竹。 (4)、严禁在校园内焚烧废纸、树枝、树叶等。(5)、进行学生自护疏散、消防器材使用及紧急状态时切断电源等学习、演练。 2、应急预案: (1)、出现火警:立即组织有效扑救,切断电源、燃气源等火源,防止火势蔓延。 (2)、迅速组织学生从最靠近的安全通道疏散(不得组织学生扑救)。 (3)、在实施第一、第二条款同时,立即向学校领导报告,严重的直接向市局领导报告,必要时拨打119火警电话,以求援助(火警电话必须讲清楚事发地点、所处地域、方位、火情种类等)。 (4)、及时组织对受伤人员进行救治。 (5)、排查事故原因,及时处理并上报。 (二)、用电安全预案: 1、防范预案: (
14、1)、组织对学生及老师进行用电安全知识辅导。 (2)、教师宿舍内严禁人不在场的情况下使用电炉、电水壶、电热毯等高度危险用电设备。 (3)、师生不得在学校内私自拆、卸电器及开关、插座等。 (4)、学生不得擅自从插座内引出电源接入其它用电器。 (5)、组织学生进行用电安全防范知识学习。(6)、定期检测学校线路是否正常。 2、应急预案: (1)、遇有突发性触电事故立即切断电源(包括总电源)。 (2)、遇有紧急情况立即用绝缘棒或非导电棒、棍击打,将触电人员与电源脱离,(不得用手拉触电人员。) (3)、对触电受伤人员视情形及时组织自救或他救,必要时拨打急救中心求援。 (4)、及时向安全事故应急领导小组报
15、告,以便组织施救。 (5)、排查事故原因,及时处理上报。 (三)、食品卫生安全预案: 、防范预案: (1)、定期组织人员对师生进行食品卫生安全知识辅导。 (2)、教育学生在任何时候,任何场合都不购买和食用三无食品(无生产厂家、无商标、无出厂日期)。 (3)、教育学生养成良好的一日三餐的用餐习惯,不挑食,少吃零食。 2、应急预案: (1)、发现有呕吐腹胀、腹泻等症状,立即送往医院诊疗。 (2)、一旦发生三人以上同时出现腹胀、腹泻、出疹等症状,立即向安全事故应急领导小组报告,及时采取有效措施,以防意外。 (3)、发生上述第二条款情况,即与学生家长取得联系,以便共同研究对策。 (4)、调查事故原因,
16、及时处理上报,追究责任。 (四)、体育课及活动课安全预案: 1、防范预案: (1)、要求老师牢固确立安全第一的意识,把学生上课及活动安全放在首要位置。 (2)、体育课、活动课前必须充分做好准备活动,然后才实施活动项目。 (3)、按规定开展学生跳高、长跑等课程项目,事前必须做好防护工作。 (4)、高温时段学生体育课因地制宜,或安排到室内,以防学生中暑。 2、应急预案: (1)、遇有学生发生晕倒、抽搐等中暑症状或发生其它安全意外时,立即将其送往医院救治。 (2)、遇有学生四肢无力、面色苍白等症状,立即将其安置阴凉通风处,并给予补充水份。 (3)、发生上述第一、第二条款情况立即向学校领导报告。 (4
17、)、分析原因,及时作出处理意见。 (五)、教室课间活动安全预案: 1、防范预案: (1)、教育学生上、下楼梯靠右行,不得拥挤,不推人。 (2)、学生在教学区,不得在走廊内打闹,不得撞击玻璃栏板或攀爬走廊护栏,以免发生坠楼事故。 (3)、严格禁止学生攀爬教室窗台。 (4)、要求学生在教室活动或打扫卫生时注意安全,不要碰电源插座。 (5)、要求门卫到点锁好大门,落实来人、车辆登记制度。 (6)、定期检查教室内各种设施,及时排除安全隐患。 2、应急预案: (1)、遇有发生安全伤害事故,伤情严重的立即送往医院诊治。 (2)、一旦发生学生安全严重伤害事故,立即向安全事故应急领导小组报告,拨打120急救电
18、话,及时采取相应措施。 (3)、分析事故原因,及时处理上报。 (六)、流行传染病安全预案: 1、防范预案: (1)、加强流行传染病预防教育。 (2)、加强个人卫生教育。 2、应急预案: (1)、学校发现有传染病症状的学生,应立即通知家长将患病学生带到医院检查就诊,有传染病的教师不得带病上班,凡患传染病的师生须经医院诊断排除传染后才能返校。 (2)、学校发生特殊传染病,要迅速对患病师生进行隔离观察,及时报警110、120电话请求援助,通知患病师生的家长和亲属,送定点传染病医院诊治。 (3)、学校对传染病人所在的教室及涉及的公共场所要及时消毒,对与传染病人密切接触的师生进行隔离观察,防止疫情扩散。
19、 (4)、及时将发现的疫情上报教育局、卫生防疫部门,并作好病人的跟踪工作。 (七)、外出大型活动安全预案: 1、防范预案: 外出前认真做好安全防患教育。 2、应急预案: (1)、学校组织外出大型活动必须先向上级教育主管部门申报,经同意后才能实施,学校组织的外出大型活动要制订安全应急预案。 (2)、事故发生后,学校迅速抢救受伤师生,及时将事故信息报上一级教育主管部门。 (3)、及时报警110、120请求援助,保护好事故现场。 (4)、采取有效措施,做好善后处置工作。 (5)、分析事故原因,及时处理上报。 (八)、外来暴力侵害事故预案: 1、防范预案: (1)、加强文明礼貌教育,杜绝师生在外滋事。
20、 (2)、加强门卫保安工作,外来未经允许人员,学校门卫(保安人员)不得放行。 2、应急预案: (1)、学校外来的未经允许强行闯入校园者,学校门卫(保安人员)应及时将闯入者驱逐出学校,并由门卫(保安人员)向其发出警告。 (2)、学校内发现不良分子袭击、行凶等暴力侵害时,应先制止、制服,同时及时报110、120请求援助。 (3)、对受伤师生及时救治。(九)自然灾害事故预案1、防范预案(1)利用班会、板报、橱窗等形式经常性对学生进行预防自然灾害知识教育。(2)每学期至少组织多次预防自然灾害应急演练,增强学生自救能力。2、应急预案(1)如发生雷电、地震、洪水台风等其它自然灾害事故时要保持镇静,沉着应对
21、,立即向上级部门汇报情况。(2)根据事故性质向公安、交警、消防、卫生防疫、交通管理等部门紧急求援。(3)标记现场位置,协助主管部门对灾害进行调查与鉴定。 (4)安全小组要立即赶赴事故现场,听取事故情况汇报,召集领导小组应急处理会议,采取应急措,全力组织抢救,维持秩序,疏散师生到安全区域,对受伤人员展开救援救护。(5)配合有关部门调查取证,做好伤患人员的慰问工作,并及时与伤患人员家长、家属取得联系,做好对家长、家属的安抚解释工作。 (6)安全小组负责灾后的善后处置工作,及时调查灾情损失情况,伤亡人员情况,并形成书面材料上报,做好受伤人员的救治和灾后现场处理、恢复正常教学秩序及重建等工作。配合有关
22、部门进行事故的调查处理,做好事故的善后及处理工作,努力维护学校和社会的稳定。 三、善后处理:学校要切实做好死难、受伤学生家长的安抚、慰问工作,消除各种不安全因素,维护学校稳定。对伤亡学生的赔偿要依据民法通则、民办教育促进法等法律、法规执行。四、调查与结案:学校依据国家有关规定,按照属地为主、分级负责的原则和紧急事件的等级,对突发紧急情况及时展开调查,查清事实,查明原因,限期报结。事故的调查处理必须坚持实事求是,尊重科学,依法处置的原则,任何人不得干涉事故的调查处理。 大坪镇中学裸觀落怨板繕恤顴舷應鞠貧驟謠主茵奸蔭爭綢穗豺痕變允變繕繡撫栗顴絮應疚頻謹蹬主茵猙綢剃瞅很層痕落隕鈴輔棒顴絮販舷嵌晝頻謹
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