加筋土结构——设计方法概述及设计安全冗余的分析

摘要

加筋土结构的设计方法包含三个主要因素:计算方法,材料参数和安全系数.本文对此逐一进行分析,讨论是否存在安全冗余,如何调整能够节省造价.计算方法,特别是内部稳定性,如果在太多的假设条件下进行,很容易造成设计保守.可以通过采用更实际的计算模式,充分利用加筋材料,同时确定一些薄弱点(如加筋材料和面板之间的连接强度低)来尽可能减小安全冗余.材料参数包括土体的,加筋材料的,以及两者之间的相互作用系数.土体测试用于测量填土的抗剪强度和密度.排水条件下的测试结果才适合,因此采用正确的土体强度测试方法很重要,尤其对于细粒土而言(不排水的快剪试验是不对的).加筋材料的强度需要经过正确的加速试验方法,确定在设计年限中的强度值,并考虑在这个过程中的各种导致强度衰减的因素.任何想利用短期抗拉强度来作为设计强度的做法都是不可取的,会导致结构长期性能的不确定性,以及可靠度降低.设计采用的系数,有的是考虑不确定性,有的是要确保一个安全的结构,还有的是要确保在设计年限范围内有充分的可靠度.在加筋土结构设计中减小安全冗余,主要应该从计算方法着手,并且对土样进行适合的抗剪强度试验,得到可靠的强度值.另外在设计中还有许多的系数可以选取和调整.当设计的结构相比过去节省大量加筋材料时,应该进行使用状态下的验算,确保加筋材料的工后应变不会超过限值.