4.4.1 侧向压力 ........................................................................................... 34 4.4.2 竖向压力 ........................................................................................... 36 4.4.3 拉筋拉力 ........................................................................................... 37 4.5 拉筋长度计算 .............................................................................................. 38

4.5.1 无效长度 ........................................................................................... 38 4.5.2 有效长度 ........................................................................................... 38 4.5.3 拉筋全长 ........................................................................................... 39 4.6 拉筋抗拔力计算 .......................................................................................... 39 4.7 拉筋抗拔稳定检算 ...................................................................................... 40

4.7.1 有荷载作用的抗拔稳定检算 ........................................................... 40 4.7.2 无荷载作用的抗拔稳定检算 ........................................................... 41 4.8 外部稳定性检算 .......................................................................................... 42

4.8.1 基底滑动稳定检算 ........................................................................... 42 4.8.2 全墙倾覆稳定检算 ........................................................................... 43 4.8.3 基底承载力检算 ............................................................................... 44 4.9 截面及结构设计 .......................................................................................... 44

4.9.1 墙面板 ............................................................................................... 44 4.9.2 基础 ................................................................................................... 45 4.9.3 帽石 ................................................................................................... 45 4.10 内部稳定性检算 ........................................................................................ 45

4.10.1 拉筋强度检算 ................................................................................. 45 4.10.2 墙面板及连接件内力检算 ............................................................. 46 4.11 小结 ............................................................................................................. 47 结论 ............................................................................................................................. 48 参考文献 ..................................................................................................................... 50 附录 ............................................................................................. 错误！未定义书签。

第1章 绪论

1.1 支挡结构与挡土墙

1.1.1 支挡结构

支挡结构是用来支撑、加固填土或山坡体，防止其坍滑，保持其稳定的一种建筑结构物。支挡结构在土木工程中广泛应用，尤其是铁路与公路工程中，主要用于稳定路基、隧道洞口与桥台处边坡，此外，当以上或其他工程中遇到滑坡、泥石流、危岩、落石以及崩塌等不良地质灾害时，支挡结构主要用于加固和拦挡不良地质体。 支挡结构的划分有多种方法，通常，按结构形式可划分为重力式挡土墙（包括衡重式）、锚定板挡土墙、托盘式和卸荷板式挡土墙、悬臂式和托臂式挡土墙、桩基托梁挡土墙、加筋土挡墙、预应力锚索、土钉墙、抗滑桩以及结合的多种复合式支挡结构。

重力式挡土墙依靠其墙身的自重来维持墙在土压力作用下的稳定性。这种挡土墙的形式简单，取材容易，施工方便，因此，长期以来在我国支挡工程中应用最为广泛。但重力式挡土墙又存在圬工数量多、在石材缺乏和地形困难地区难以施工，以及施工进度慢等明显缺点。

近年来，随着我国经济水平的增长，材料与机械业的发展，工程研究与水平施工技术的进步，以及对自然环境与工程效益的新要求，新型支挡结构顺应而生，并在实践工程中得到很好的应用。岩土工程技术人员将继续对新型支挡结构理论和技术的研究，以适应岩土工程生产的需求。

1.1.2挡土墙

挡土墙是支挡结构的一种，系指利用结构物的自重、强度及刚度承受挖方或填土的侧向压力，以保持其稳定的结构物。支挡结构中，挡土墙的形式最多，应用也最为广泛。

挡土墙的设计应保证挡土墙在自重和外力系的作用下，依然能够保证不断裂、不滑动和不倾覆。而作用在挡土墙上的主要力系是土压力，研究与计算墙背上的土压力是挡土墙设计的核心问题。

1.2加筋土挡墙的特点和适用性

1.2.1 加筋土挡墙的特点

加筋土挡墙是面板、拉筋和填土形成的一种复合结构物，在岩土工程得到广泛的应用，其特点概括起来有以下几点：

（1）可预制性。构成加筋土挡墙的面板和拉筋可以预先制作，然后在工程现场装配施工。如此使得施工简便、快速，缩短了工期，同时也节省了劳动力。

（2）适应性强。加筋土是一种柔性结构，可以适应承载力较差的地区，适应一定范围类的地基变形，也具有较好的抗震能力。

（3）经济效益好。较之传统的重力式挡土墙，一方面，加筋土的面板薄，基础小，可节省95％~97％的圬工，占用土地资源少；另一方面，其自重轻，结构简单，可节省20％~60％的造价[1]。

（4）造型美观。加筋土挡墙墙面板的外观可配合周围环境与景观，做成具有欣赏性的建筑结构物。

1.2.2 加筋土挡墙的适用性

级配较好的砂石土路基的变形与沉降容易控制，具有很好的承载能力和排水能力，稳定性较好[2]。因此，加筋土挡墙通常适用于石料比较缺乏的地区。加筋土挡墙为柔性结构，能够适应一定限度的变形，对地基的承载能力不高,适合软土地段路基加固处理[3，4]。对于地震烈度8度以上地区和具有强腐蚀的环境不宜使用。考虑到上述因素，以及对铁路路基使用年限的要求，加筋土挡墙仅限于使用在一般地区的铁路工程中的路肩墙，尤其在干线中很少使用。一般对加筋土挡墙的墙高一般没有限制，但铁路干线上墙高不宜大于10m，当高度大于10m时按特殊设计考虑[5]。

1.3加筋土挡墙的应用与发展

1.3.1国外发展概况

1960年，法国工程师亨利·维达儿（Henri·Vidal）通过三轴试验发现，加筋土在竖直荷载或自重作用下，依靠拉筋与土体之间的摩擦作用把引起侧向变形的拉力传递给拉筋，限制了土体的侧向变形，等同于向土体施加了侧向荷载。1963年，Henri·Vidal发表了加筋土研究成果与设计理论，标志着加筋土技术理论的雏形的形成。加筋土挡墙的首次工程应用是在1965年冬季的法国比利牛斯山的普拉耳热

（Pragere），从而引起欧洲对于加筋土挡墙的广泛研究。

日本在1967年引起加筋土挡墙技术后，进行原型试验，随后又进行地震作用下加筋土挡墙抗震性能的研究。美国则起步较晚，但发展迅速。1970年建成第一座加筋土挡墙，1974年批准加筋土技术可以代替传统挡土结构。截止到1980，美国境内完成将近300项加筋土挡墙工程。1971年西班牙建成第一座加筋土挡墙工程。加拿大和澳大利亚等国家随后也纷纷引起该技术，并展开广泛的研究。

根据上世纪80年代的统计，加筋土挡墙在公路工程中占绝大部分比例，工民建中也较多，而用于铁路工程则很少，尤其是铁路干线中。加筋土挡墙的理论研究在不断向前发展和完善，但由于土工材料的复杂性，施工应用依然远滞后于理论研究；其次，相对于公路，铁路工程对使用年限要求更长，对路基沉降变形要求更严格，加之动荷载对加筋土挡墙的影响较大。因而，加筋土挡墙的最广泛应用还是在公路工程中，其也方便意外破坏后的抢修。

1.3.2 国内发展概况

我国对于加筋土挡墙的发展和应用较晚，20世纪70年代末才开始。最早在1978 ~ 1979年，云南煤矿设计院在田坝矿区建成我国首座加筋土挡墙，属于实验性，高约2~4m。该矿区又于1980年建成一座长57m，高8.3m的加筋土挡墙，建成后效果良好，从此开始了加筋土挡墙在土木建筑行业中的广泛推广与应用。1980年淮南铁路建成我国第一座铁路加筋土挡墙，1981年山西建成第一座公路加筋土挡墙。迄今为止，我国建成的加筋土挡墙工程已达数千座，多用于公路和城市建设，以及水利等工程。加筋土技术在我国研究与应用已取得成效。

1990年原铁道部将加筋土挡墙纳入铁路路基支挡结构物设计规则中，1991年交通部正式颁发了《公路加筋土工程设计规范》(JTJ 015-91)和《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ 035-91)。随着加筋土技术的不断成熟，加之加筋土挡墙的显著造价经济性和广泛适应性等一些优势，我国加筋土技术的应用范围不断扩大，理论研究不断发展，并在实际中取得许多成果。

上世纪80年代以来，国内外不断对加筋土挡墙技术进行研究，探讨其原型与设计计算。设计伦理由极限平衡法发展到有限元法，对土工材料也进行大量实验研究，具有代表性的是土工栅格的应用[6]。

试验研究与实践工程证实，土工栅格的抗震性能更加优越。姚令侃等在08年的