抗震包裹式加筋土结构.pdf

本发明公开了一种抗震包裹式加筋土结构，旨在提高支挡结构的整体稳定性，并有效地控制面板变形，增强挡土墙的抗震能力。它包括面板(30)和在其内侧分层填筑压实的填料，以及纵向设置的碎石反滤层(20)，填料内水平、相间、成层地布置有主拉筋(10)。面板(30)由竖向隔排砌筑的分体砌块(31)、整体砌块(32)构成，分体砌块(31)由沿面板(30)厚度方向拼成的外砌块(31a)、内砌块(31b)构成，主拉筋(10)回折包裹碎石反滤层(20)和内砌块(31b)；外砌块(31a)与整体砌块(32)之间还具

1.  抗震包裹式加筋土结构，包括面板(30)和在其内侧分层填筑压实的填料，以及纵向设置的碎石反滤层(20)，填料内水平、相间、成层地布置有主拉筋(10)，其特征是：所述面板(30)由竖向隔排砌筑的分体砌块(31)、整体砌块(32)构成，其中分体砌块(31)由沿面板(30)厚度方向拼成的外砌块(31a)、内砌块(31b)构成，所述主拉筋(10)回折包裹碎石反滤层(20)和内砌块(31b)；整体砌块(32)、外砌块(31a)、内砌块(31b)之间的结合面除施以水泥砂浆粘结外，外砌块(31a)与整体砌块(32)之间还具有竖向榫铆连接结构和/或竖向插接结构，内砌块(31b)与整体砌块(32)之间则具有竖向插接结构。

2.  如权利要求1所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述主拉筋(10)上、下两层之间布设有辅拉筋(11)，辅拉筋(11)回折包裹碎石反滤层(20)，主拉筋(10)和辅拉筋(11)在其重叠段由连接构件连接为一体。

3.  如权利要求2所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述竖向榫铆连接结构包括设置在外砌块(31a)或整体砌块(32)竖向端面上球面凸隼(33)，以及设置在所对应整体砌块(32)或外砌块(31a)竖向端面上球面凹槽。

4.  如权利要求2所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述外砌块(31a)与整体砌块(32)之间的竖向插接结构包括固定设置在外砌块(31a)或整体砌块(32)上的钢筋插销(34)，以及设置在所对应整体砌块(32)或外砌块(31a)竖向端面上的竖向插槽(35)。

5.  如权利要求2所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述内砌块(31b)与整体砌块(32)之间的竖向插接结构包括固定设置在内砌块(31b)或整体砌块(32)上的钢筋插销(34)，以及设置在所对应整体砌块(32)或内砌块(31b)竖向端面上的竖向插槽(35)。

6.  如权利要求2所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述连接构件为主拉筋(10)、辅拉筋(11)在其重叠段上间隔布设的钢筋连接棒。

7.  如权利要求2至6任意一项所述抗震包裹式加筋土结构，其特征是：所述主拉筋(10)和辅拉筋(11)采用的是土工格栅。

抗震包裹式加筋土结构
技术领域
本发明涉及土木工程中的加筋土结构，特别涉及一种可用于高烈度地震地区的道路(铁路、公路)路基填方工程中的抗震包裹式加筋土结构。
背景技术
加筋土结构是一项较成熟的支挡工程技术，由于其经济、稳定、方面、适应性强等特点，在岩土工程、建筑工程、交通工程及水利工程领域应用广泛。交通、水利等行业先后颁发了相应的设计规范，如《公路加筋土设计规范》、《铁路路基支挡结构设计规范》，静力加筋土挡墙的设计和施工从实践到理论渐趋成熟。
传统的加筋土结构主要由拉筋、填料和面板构成，拉筋水平、相间、成层地布置在填料中，利用拉筋与填料之间的摩擦力来稳定土体，面板的作用是为了防止拉筋间填土从侧面挤出并使结构具有一定形状，美化结构的外观造型。专利号ZL200520029664.7、授权公告号CN2851347Y的实用新型专利说明书中公开了一种新型加筋土护岸结构，它包括护面、护面基础、主筋格栅、预裁格栅、软膜定型沙袋等，其特征在于加筋体是由多个均匀分布的主筋格栅和预裁格栅两部分，将主筋格栅进行回包，并在每个主筋格栅上经连接棒水平连接预裁钢筋组成，在回包的主筋格栅内设有软膜定型沙袋。该加筋土护岸结构虽对护面具有一定的保护作用，但由于护面、间隔碎石、主筋格栅仅由预裁格栅连接，当结构发生水平变形时，预裁格栅势必受到较大压力，当结构发生竖向变形时，易引起结构的整体失效破坏。
目前，大量的道路工程线路跨越高烈度地震地区，尤其是对变形控制有严格要求的高速铁路，地震动荷载作用下加筋土结构的整体稳定性和变形控制、拉筋与面板之间的相互作用成为丞待解决的关键问题。通过对汶川地震后地震影响范围内加固结构的调查研究发现，加筋土挡土墙结构未发生垮塌，但面板变形较大、破坏严重。因此，针对位于高烈度地震地区的加筋土结构，为保证路基填方工程的稳定性，控制面板的过大变形，有必要对加筋土结构的面板、拉筋以及两者之间的连接方式进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗震包裹式加筋土结构，具有良好整体稳定性，能有效地控制面板的过大变形，并增强挡土墙的抗震能力，能适用于高烈度地震地区的支挡加固工程。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的抗震包裹式加筋土结构，包括面板和在其内侧分层填筑压实的填料，以及纵向设置的碎石反滤层，填料内水平、相间、成层地布置有主拉筋，其特征是：所述面板由竖向隔排砌筑的分体砌块、整体砌块构成，其中分体砌块由沿面板厚度方向拼成的外砌块、内砌块构成，所述主拉筋回折包裹碎石反滤层和内砌块；整体砌块、外砌块、内砌块之间的结合面除施以水泥砂浆粘结外，外砌块与整体砌块之间还具有竖向榫铆连接结构和/或竖向插接结构，内砌块与整体砌块之间则具有竖向插接结构。
为进一步提高结构的整体稳定性，所述主拉筋上、下两层之间布设有辅拉筋，辅拉筋回折包裹碎石反滤层，辅拉筋和主拉筋在其重叠段由连接构件连接为一体。
本发明的有益效果是，将主拉筋在面板处进行了包裹处理，使面板和加筋体作为整体受力，大大减弱了护面承受的压力，有效地增强结构整体性，提高了结构承载能力；加筋体为柔性结构，采用包裹处理和通过竖向榫铆连接结构和/或竖向插接结构使面板预制砌块相互连接，不仅能适应加筋体与护面间的形变要求，还具有良好的抗震减震性能，因此能适用于高烈度地震地区的支挡加固工程。
附图说明
本说明书包括如下八幅附图：
图1是本发明抗震包裹式加筋土结构的纵断面构造图；
图2是本发明抗震包裹式加筋土结构中主拉筋包裹结构示意图；
图3是本发明抗震包裹式加筋土结构中辅拉筋包裹结构示意图；
图4是本发明抗震包裹式加筋土结构中面板的砌筑方式示意图；
图5是本发明抗震包裹式加筋土结构中面板的连接方式示意图；
图6是沿图5中A-A线的剖视图；
图7是沿图5中B-B线的剖视图；
图8是图7中C局部的放大示意图。
图中示出零部件、部位名称及所对应的标记：主拉筋10、辅拉筋11、碎石反滤层20、面板30、分体砌块31、外砌块31a、内砌块31b、整体砌块32、球面凸隼33、钢质插销34、竖向插槽35。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，本发明抗震包裹式加筋土结构包括面板30和在其内侧分层填筑压实的填料，以及纵向设置的碎石反滤层20，填料内水平、相间、成层地布置有主拉筋10。参照图1和图4，所述面板30由竖向隔排砌筑的分体砌块31、整体砌块32构成，其中分体砌块31由沿面板30厚度方向拼成的外砌块31a、内砌块31b构成。参照图1和图2，主拉筋10回折包裹碎石反滤层20和内砌块31b。参照图5、图6和图7，整体砌块32、外砌块31a、内砌块31b之间的结合面除施以水泥砂浆粘结外，外砌块31a与整体砌块32之间还具有竖向榫铆连接结构和/或竖向插接结构，内砌块31b与整体砌块32之间则具有竖向插接结构。本发明将主拉筋在面板30处进行了包裹处理，面板30和加筋体作为整体受力，大大减弱了护面承受的压力，有效地增强结构整体性，提高了结构承载能力。加筋体为柔性结构，采用包裹处理和通过竖向榫铆连接结构和/或竖向插接结构使面板预制砌块相互连接，不仅能适应加筋体与护面间的形变要求，还具有良好的抗震减震性能，因此能适用于高烈度地震地区的支挡加固工程。
为进一步提高结构的整体稳定性，参照图1和图3，可在所述主拉筋10上、下两层之间布设辅拉筋11，辅拉筋11回折包裹碎石反滤层20，辅拉筋11和主拉筋10在其重叠段由连接构件连接为一体。作为一种简单和可靠的连接方式，所述连接构件优选地采用在主拉筋10、辅拉筋11重叠段上间隔布设的钢筋连接棒。
参照图5和图6，作为本发明的一种优选实施方式，所述竖向榫铆连接结构包括设置在外砌块31a或整体砌块32竖向端面上球面凸隼33，以及设置在所对应整体砌块32或外砌块31a竖向端面上球面凹槽。球面凸隼33、球面凹槽能极大地方便面板的砌筑作业。参照图7和图8，所述外砌块31a与整体砌块32之间的竖向插接结构包括固定设置在外砌块31a或整体砌块32上的钢筋插销34，以及设置在所对应整体砌块32或外砌块31a竖向端面上的竖向插槽35。参照图5、图7和图8，所述内砌块31b与整体砌块32之间的竖向插接结构包括固定设置在内砌块31b或整体砌块32上的钢筋插销34，以及设置在所对应整体砌块32或内砌块31b竖向端面上的竖向插槽35。
所述主拉筋10、辅拉筋11可采用薄钢带、土工合成材料(聚丙烯土工带、钢塑复合土工带、土工格栅等)。考虑到高品质土工格栅的抗压强度接近软钢的强度，再加之其孔眼对填料的锁定作用，填料对栅栏的被动阻抗作用，使得土工格栅在填料中的抗拔能力或格栅对填料的加固效果也明显高于条带式拉筋，因此所述拉筋10、辅拉筋11宜优选采用土工格栅。