加筋挡墙的破坏形式与作用荷载

加筋土挡墙破坏面的形状与筋材的刚度有关（图6.4），也与所采用的计算方法有关。

图6.4　筋材刚度对挡墙破坏面的影响

（a）刚性筋材；（b）柔性筋材
1—破坏面；2—朗肯破坏面；3—筋材

据观察和研究，对刚性筋材（格栅、经编格栅、玻纤格栅等）其破坏线在上部为一垂直线，而在下部为一斜直线[图6.4（a）]；而对柔性筋材（如土工织物、土工网），加筋土挡墙的破坏线呈一斜直线AB[图6.4（b）]，它与墙面的夹角为（45°-φ/2）（此即朗肯破坏面）。实际上，上述两种破坏形式也对应着加筋土的不同的外部稳定分析方法。对直线滑裂面，该面对应着极限平衡区域的分界面，即滑裂面以内的土体已进入极限平衡状态，而滑裂面以外的土体，则尚未进入塑性状态；对折线形的滑裂线ABC，则该线是每层加筋材料的最大拉应力点的连线，因为每层筋材所受的拉应力并非均匀，其最大值常出现在墙后0.3H处，如图6.5所示。应注意，各层加筋材料在主动区与阻力区的剪应力方向以滑裂线为界是相反的。

图6.5　加筋墙中应力分布

这种成果得自模型和现场试验的观察结果。

作用于加筋土挡墙的荷载有：自重、墙顶土面上的附加荷载、挡墙上的土压力和墙面外的水压力等（如地下水位较高，则可能还有渗透力的作用）。

荷载引起的土中的应力为

（1）墙顶下Z深度处水平应力σh计算[图6.6（a）]：

式中：σv为深度Z处的垂直应力；k为静止侧压力系数；Δσh为填土上超载的水平分力。

（2）σv的计算：

式中：γr为土的容重；P为墙顶的均布超载；σz为墙顶倾斜填土产生的折算应力。若设填土为水平则σz=0，即

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Δσv值对条形基础为[图6.6（b）]

式中：Δq为垂直向集中荷载。

水平应力对内部稳定核算和对外部稳定核算应考虑不同的值。

图6.6　加筋土体内应力计算图

（a）内部稳定计算；（b）外部稳定计算

（1）内部稳定核算的水平应力（图6.7）：

图6.7　水平应力Δσh的计算图

（a）内部稳定核算；（b）外部稳定核算
F1—土压力；F2—交通荷载；Ph1—其他水平向荷载；e′—偏心矩

（2）外部稳定核算的水平应力

式中：e′为荷载的偏心矩，若为中心荷载则e′=0。