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鑒于拉筋帶實(shí)際應(yīng)用中的諸多不足之處，經(jīng)多年工程實(shí)踐及科研，提出一種可替代拉筋帶的新型材料——加筋環(huán)。

加筋環(huán)作用機(jī)理

加筋環(huán)的作業(yè)機(jī)理是充分利用鋼筋受拉強(qiáng)度高的特性，使環(huán)內(nèi)填料產(chǎn)生的側(cè)向壓力轉(zhuǎn)由加筋環(huán)承擔(dān)，加筋環(huán)內(nèi)的填料在垂直荷載的作用下受到擠壓并產(chǎn)生側(cè)向膨脹，而加筋環(huán)約束了這種側(cè)向變形，使側(cè)向壓力全部轉(zhuǎn)化為由鋼筋圓環(huán)來承擔(dān)。輥筋環(huán)阻斷了環(huán)內(nèi)側(cè)壓力向環(huán)外的傳遞，使圓環(huán)內(nèi)填料形成一個(gè)“餅”狀物，若干層“土餅”交叉疊加后組成加筋土實(shí)體。

加筋環(huán)受力分析

加筋環(huán)在垂直均布荷載作用下的受力狀態(tài)，與人們?cè)谕凉?shí)驗(yàn)室中所做的三軸試驗(yàn)相類似。測(cè)試環(huán)筋所承受的側(cè)向壓力有多大，只需粘貼電阻應(yīng)變片即可，當(dāng)填料高度不斷上升時(shí)實(shí)測(cè)鋼筋的拉伸變形并計(jì)算出拉應(yīng)力，以此判斷配筋是否合理，積累相當(dāng)?shù)膶?shí)測(cè)數(shù)據(jù)可供理論分析和研究，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

加筋環(huán)的優(yōu)越性

加筋體內(nèi)部受力明確

現(xiàn)有加筋土擋墻需要對(duì)筋帶和填料顆粒間的互相作用機(jī)理進(jìn)行微觀分析，測(cè)試。然而由于筋帶材料的多樣性，填料的復(fù)雜性和測(cè)試手段的局限性，要準(zhǔn)確地對(duì)各種不同條件下的加筋體下定義是比較困難的，如似摩擦系數(shù)的取值，從模型試驗(yàn)時(shí)得到的值有時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的值差異很大。目前的理論分析方法又種類繁多，各有千秋，難以最后定論。

而加筋環(huán)加筋土擋墻則可避免一些復(fù)雜的微觀分析，只須對(duì)“圓餅狀”加筋體進(jìn)行宏觀觀察：在某一加筋環(huán)上粘貼電阻應(yīng)變片，可以得知該加筋環(huán)內(nèi)的填料在垂直荷載作用下產(chǎn)生多大側(cè)向壓力。不言而喻，建立在作用機(jī)理明確且實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可靠基礎(chǔ)上的工程設(shè)計(jì)具有較高的可靠度，也使得充分利用材料特性和大幅度降低加筋材料費(fèi)用成為可能。

對(duì)填料適應(yīng)性好

現(xiàn)有加筋土的穩(wěn)定主要取決于筋帶與填料顆粒之間的摩阻力，因此對(duì)填料的物理性質(zhì)及顆粒大小比較講究，粘性土因具有蠕變性質(zhì)不是理想的填料，一般希望使用砂性土，這就使得推廣應(yīng)用受到一定限制。而加筋環(huán)只是把環(huán)內(nèi)填料圍合成一整體以阻止側(cè)向力外擴(kuò)，且不論是粘性土還是砂性土都一樣。

加筋材料易于防腐

任何防腐材料涂洙在筋帶上都會(huì)在很大程度上影響筋帶與填料間的腐阻力，正是有此顧忌，所以現(xiàn)有加筋土擋墻中一般不予采用，然而沒有防腐材料保護(hù)的筋帶勢(shì)必會(huì)影響其耐久性，給擋土墻的長久穩(wěn)定留下安全隱患。但采用加筋環(huán)卻無此顧忌，幾乎任何防腐材料都可以使用。

有利于施工

現(xiàn)有加筋土擋墻所設(shè)置的條形筋帶層間距較小且筋帶鋪設(shè)工藝要求高，施工作業(yè)順序是先鋪筋帶后覆土碾壓，這就很難避免在碾壓的過程中使筋帶受損和變形。而采用加筋環(huán)技術(shù)的施工工序恰恰與前者相反，是先碾壓整平后再?zèng)_切環(huán)溝置入加筋環(huán)，兩者互不干擾。

經(jīng)濟(jì)效益好

以建造高10米，長100米加筋土擋墻為例，分別計(jì)算以采用CAT拉筋帶為加筋材料所需費(fèi)用，和以采用加筋環(huán)為加筋材料所需費(fèi)用，最后將兩種費(fèi)用進(jìn)行比較。

（1）以拉筋帶為加筋材料。

計(jì)算依據(jù)如下：

a．根據(jù)重慶永固拉筋帶廠提供的CAT塑鋼拉筋帶市場(chǎng)銷售價(jià)格：每噸14500元。

b．根據(jù)《加筋土擋墻工程圖集》第05頁“技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表”中：擋墻高度H_-10米，每延米擋墻所需要CAT拉筋帶102公斤。

根據(jù)上述資料計(jì)算得建100米擋墻需拉筋帶：102×100-10．2噸。所需費(fèi)用為14500×10.2=147900元。

（2）以加筋環(huán)為加筋材料。

擋墻高10米，總長100米，共設(shè)6層加筋環(huán)，其中：大加筋環(huán)直徑為7米，設(shè)4層，沿?fù)鯄v向共1330，總數(shù)為13×4=52個(gè)；小加筋環(huán)直徑為4米，同樣設(shè)4層，沿?fù)鯄v向共2330，總數(shù)為23×4=92個(gè)?？傂栀M(fèi)用：63721元。兩者比較：63721/147900-0.43（43%），可見若采用加筋環(huán)則加筋材料費(fèi)用下降過半。

加筋環(huán)技術(shù)

加筋環(huán)由3個(gè)同直徑鋼筋環(huán)和若干與之垂直相交的立筋擲扎而成內(nèi)側(cè)附著土工格柵做襯墊。鋼筋按設(shè)計(jì)加筋環(huán)周長進(jìn)行斷料和焊接，立筋斷料，立筋材料也可采用預(yù)制鋼筋砼短柱等。鋼筋環(huán)、立筋分別刷瀝青并外裹瀝青土工布防腐。3個(gè)鋼筋環(huán)和若干豎向立筋綁扎組成加筋環(huán)骨架，注意：立筋必須位于鋼筋環(huán)內(nèi)側(cè)。鋼筋環(huán)內(nèi)側(cè)附著（扎絲綁扎）土工格柵做襯墊。

沖切環(huán)溝

當(dāng)分層填土碾壓至某一高程面后，平整作業(yè)面，然后按設(shè)計(jì)圖要求實(shí)地確定圓心位置，并按加筋環(huán)半徑精確畫圓。沖切鋼鏟（形狀類似挖土鐵鍬，但沒有彎曲狀）沿圓弧逐段沖切環(huán)溝環(huán)溝深度略深于加筋環(huán)高度，溝寬略寬于加筋環(huán)厚度，以正好能放下加筋環(huán)即可。沖切動(dòng)能可由人工捶擊或機(jī)械沖壓，加筋環(huán)置入環(huán)溝后沿溝兩側(cè)夯壓密實(shí)。

安裝墻面板

墻面板預(yù)制后拼裝，為固定墻面板需要安裝錨固桿和錨固塊。為墻面穩(wěn)定和施工安全，壓路機(jī)不能靠墻面板過近作業(yè)?？繅γ姘逄幙刹捎萌斯せ蛐⌒秃粰C(jī)分層夯實(shí)。

其它應(yīng)用

該新技術(shù)可涉及現(xiàn)在所有采用加筋土技術(shù)的工程項(xiàng)目，如：將加筋環(huán)置于路堤（特別是高路堤）中可以穩(wěn)定路基，防止邊坡下滑。將加筋環(huán)置于軟土地基中，可以加固軟土地基，提高地基承載力等。此外還有其它方面的擴(kuò)展應(yīng)用，如：連續(xù)向上疊加加筋可以構(gòu)造超大型柔性筒倉，它可以用來貯存各種散裝集料，如：煤炭、礦砂、糧食供應(yīng)等。

總結(jié)

采用“加筋環(huán)”替代拉筋帶使加筋土內(nèi)部的受力狀態(tài)發(fā)生了很大的變化，目前注重研究土顆粒與筋帶之間的摩阻理論已不再適用，人們只要借助電阻應(yīng)變就可以非常直觀地觀察到加筋環(huán)在土壓作用下產(chǎn)生的拉伸變形，不必深入進(jìn)行微觀分析，只要積累一定量的觀察資料即可，通過對(duì)資料的分析和研究，不難提出針對(duì)本地區(qū)條件適用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再不會(huì)出現(xiàn)目前多種設(shè)計(jì)理論并存，讓人無所適從的兩難處境。但從加筋體外部觀察，革新后的加筋土擋墻幾乎沒有任何變化：現(xiàn)有加筋土擋墻所具備的所有工程特性全部保留，它的外部穩(wěn)定計(jì)算理論和方法也可以不做任何改變。