如何计算加筋土挡土墙不等距筋带的拉力

本帖最后由 geo5ruanjian 于 2015-8-6 09:23 编辑

　　通过与国内某岩土计算软件计算原理的对比和分析，说明了GEO5“加筋土式挡土墙设计”模块计算结果的可靠性和准确性。

　　有过加筋土挡土墙设计经验的朋友都知道， 加筋土挡土墙设计应进行内部稳定性验算，验算的内容包括拉筋强度验算和拉筋抗拔稳定验算等 。对于拉筋强度验算，各个行业规范给出的验算方法基本一致，以《公路路基设计规范》为例，规范给出的拉筋拉力计算公式为

式中： —第i层筋带所承受的水平拉力（kN）；

—第i层筋带处面板上的水平土压力（kPa）；

—筋带之间水平间距；

—筋带之间垂直间距。

注：当采用连续土工格栅筋带时水平间距取1。

　　很明显，规范提供的计算方法适合于竖向等间距铺设的筋带，而对于非等间距铺设的筋带，计算间距是不好确定的，规范也没有对此提出明确的说明，即使仍采用规范使用的计算方法，得到的结果误差也是很大的。

　　现以某加筋土挡土墙设计为算例，分别采用GEO5“加筋土式挡土墙设计”模块和某岩土计算软件中挡土墙设计模块进行内部稳定性验算。加筋土挡土墙计算模型如下：挡墙高6m，共铺设三层不等间距土工格栅，第一、二、三层（从下往上）土工格栅距离地面的高度分别为2.0m、3.0m和5.0m。

图1 加筋土挡土墙计算模型

通过计算，两款软件计算得到的筋带水平拉力如下：

表1 筋带水平拉力结果对比

筋带水平拉力 （kN）	GEO计算结果	某岩土软件计算结果	面板上水平土压力 （kPa）
第一层	92.02	31.11	31.11
第二层	34.48	50.00	25.00
第三层	19.07	9.44	9.44

根据某岩土软件的计算结果，可以看到它采用的筋带水平拉力计算方法是：用筋带处面板上的水平土压力乘以筋带与上一层筋带之间的土层厚度，而对于最上一层筋带，乘以的是筋带与墙顶之间的土层厚度（图2所示）。这种非等距筋带垂直计算间距的选取方法是很不科学的，合理的取法应该是取筋带与上下层筋带中点之间的土层厚度（图3所示），这样计算得到的结果才更准确。实质上规范给出的筋带拉力计算公式是为了方便设计人员手工计算而经过简化的公式，按照规范的思路，准确的计算公式应该为

式中： —筋带之间垂直间距。

图2 某岩土软件筋带垂直计算间距取法

图3 GEO5筋带垂直计算间距取法

　　所以作为岩土计算软件，不充分利用计算机强大的计算功能，却仍然采用适用于人工计算的简化公式，也是非常不合理的。而GEO5岩土工程软件取筋带与上下层筋带中点之间的土层厚度作为筋带垂直计算间距，采用准确的积分计算方法来计算筋带水平拉力，得到的结果更准确也更可靠。如本算例GEO计算得到的最大筋带水平拉力位于第一层筋带，拉力为92.02kN，而某岩土软件计算得到的最大筋带水平拉力位于第二层筋带，拉力为50.00kN，其计算结果误差较大，如果作为设计依据，极可能产生工程事故。

　　因此在这里提醒大家，以后在做不等距加筋土挡土墙设计时，最好使用GEO5“加筋土式挡土墙设计”模块进行设计验算，如果您已经习惯了使用某岩土计算软件，也一定要记得用GEO5软件检验一遍，如果没有购买GEO5软件，不用着急，GEO5试用版完全可以满足您的验算需求。

GEO5帮助文档（用户手册）官网下载地址：

http://www.geo5.cn/a/jiaochengziliao/wdjc/

云盘下载地址：

http:///s/1i9oUM

关注GEO5官方微信公众号“GEO5岩土设计”，关注更多GEO5使用技巧和计算理论

• 0人已收藏

• 0人已打赏

  免费
• 0人已点赞

• 分享

  复制链接 新浪微博 微信扫一扫