CN102966119A - 土工格栅加筋墙体及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土工格栅加筋墙体及其施工方法，包括面层系统和土工格栅加筋土体，其特点是：土工格栅加筋土体与面层系统相对的另一侧面靠在硬质斜坡面上，硬质斜坡面上开有锚杆钻孔，锚杆钻孔内插入锚杆并固定，所述的土工格栅与所述锚杆通过连接构件连接在一起。施工方法包括如下步骤：（1）基础土方开挖；（2）条形基础施工；（3）锚杆锚固结构施工；（4）土工格栅与锚杆间的连接构件施工；（5）土工格栅加筋结构施工。解决了加筋场地空间受限的问题，使采用柔性支挡结构的土工格栅加筋墙体在场地窄小、空间受限及岩石、原状硬土的区域也能得以施工，施工效率高，造价低，且墙体结构牢固、稳定。

Description

土工格栅加筋墙体及其施工方法

技术领域

本发明属于土工技术领域，尤其涉及一种土工格栅加筋墙体及其施工方法。

背景技术

在目前的公路、铁路、矿山、基坑、市政等工程建设中，由于不同的地质条件而采用不同的支挡结构。工程中用于挖方边坡的支挡结构可分为刚性支挡结构和柔性支挡结构两大类。

刚性支挡结构是指以圬工结构（重力式挡墙、抗滑桩和片石护面墙等）为主，辅以其他必要的综合处理方案。对于刚性支挡结构来说，低矮支挡结构如浆砌片石、重力式挡墙体积庞大、圬工较多（高度一般小于8m）;钢筋混凝土悬臂式、扶臂式挡墙（高度一般小于10m），该类支挡结构施工时间较长，造价相对较高，抗震性能较差。

柔性支挡结构是指以土工格栅加筋为主，辅以其它必要的综合处理措施相结合的处理方案。柔性支挡结构属于轻型支挡结构，具有良好的抗震性能，对地基承载力要求较低，地基的处理较简便。在软弱地基上修筑时，因填土引起的地基变形对柔性结构稳定性影响小。柔性支挡结构的稳定性是由水平铺设的土工格栅加筋材料所承担，所以需要足够的场地空间以铺设加筋筋材。对于难开挖的岩石、原状硬土情况下，土工格栅加筋柔性支挡结构的使用受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种土工格栅加筋墙体及其施工方法，可解决加筋场地空间受限的问题，使采用柔性支挡结构的土工格栅加筋墙体在场地窄小、空间受限及岩石、原状硬土的区域也能得以施工，施工效率高，造价低，且墙体结构牢固、稳定。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种土工格栅加筋墙体，包括面层系统和土工格栅加筋土体，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅层和回填填料层交替压合而成，其特征在于所述土工格栅加筋土体与面层系统相对的另一侧面靠在硬质斜坡面上，硬质斜坡面上开有锚杆钻孔，锚杆钻孔内插入锚杆并固定，所述的土工格栅与所述锚杆通过连接构件连接在一起；所述锚杆钻孔孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆间距为60-250cm。

对上述技术方案的改进：所述的硬质斜坡面为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述连接构件包括钢筋网、骨架钢筋，所述骨架钢筋呈网格状设置在硬质斜坡面上，所述锚杆外露一端焊接钢垫板，骨架钢筋交叉部位与对应锚杆上的钢垫板连接，所述钢筋网设置在靠土工格栅加筋土体一侧的硬质斜坡面，并与土工格栅连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述土工格栅层采用高密度聚乙烯单向土工格栅，回填填料层为碎石土、砾石土和细粒土透水性填料。

对上述技术方案的进一步改进：所述的面层系统由混凝土压顶、栏杆、碎石排水层、混凝土模块、砂浆护面、排水管、条形基础组成。

对上述技术方案的进一步改进：所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，所述钢筋网由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，所述骨架钢筋由φ16-25mm的螺纹钢筋构成。

本发明一种土工格栅加筋墙体的施工方法，包括土工格栅加筋土体与面层系统的施工，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅层和回填填料层交替压合而成，其特征在于，所述土工格栅加筋墙体的施工方法包括如下步骤：（1）基础土方开挖；（2）条形基础施工；（3）锚杆锚固结构施工；（4）土工格栅与锚杆间的连接构件施工；（5）土工格栅加筋结构施工；

所述锚杆锚固结构施工的具体步骤为：在靠近土工格栅加筋土体的硬质斜坡面上开锚杆钻孔，所述锚杆钻孔孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆间距为60-250cm，锚杆钻孔内插入锚杆并用水泥砂浆浇注固定；所述的土工格栅与所述锚杆通过连接构件连接在一起； 

对上述技术方案的进一步改进：所述土工格栅与锚杆间的连接构件施工的具体步骤为：所述的硬质斜坡面为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述土工格栅与锚杆间的连接构件包括钢筋网、骨架钢筋，在钢筋网和骨架钢筋上涂覆防腐剂或漆，在锚杆外露一端焊接钢垫板，在硬质斜坡面上敷设呈网格状的骨架钢筋，骨架钢筋交叉部位与对应锚杆上的钢垫板连接；在敷设骨架钢筋的硬质斜坡面上敷设所述钢筋网，钢筋网用于连接土工格栅；所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，所述钢筋网由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，所述骨架钢筋由φ16-25mm的螺纹钢筋构成。

对上述技术方案的进一步改进：所述基础土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖基床至换填深度，并经整平压实，使基底承载力达到设计要求；

所述条形基础施工的具体步骤为：所述条形基础采用混凝土现浇，并预留槽位，以保证混凝土模块的顺利砌筑，混凝土条形基础及预留槽施工放线位置准确，混凝土条形基础设置沉降缝与挡墙沉降缝相对应；

对上述技术方案的进一步改进：所述面层系统由混凝土压顶、栏杆、碎石排水层、混凝土模块、砂浆护面、排水管、混凝土条形基础组成；所述土工格栅加筋结构施工的具体步骤为：所述土工格栅为单向土工格栅，在混凝土条形基础上挂线用砂浆分层砌筑混凝土模块，然后开始单向格栅的连接及墙内回填砂砾排水层及填料的碾压施工；每铺设一层单向格栅，在单向格栅露出的一端连接钢筋网或骨架钢筋；具体施工步骤工艺如下：

（1）按设计长度裁剪单向土工格栅，裁剪时必须满足土工格栅设计长度要求，裁剪位置为土工格栅纵向肋条的中央位置；

（2）分层砌筑预制的混凝土模块；

（3）铺设第一层单向土工格栅；

（4）用连接棒将单向土工格栅与混凝土模块预留格栅连接或用连接件钩挂格栅进行铺设；

（5）用张拉梁将单向土工格栅拉紧，将自由端穿过骨架或钢筋网弯折，用连接棒固定，然后放开张拉梁；

（6）用装载机将砂砾料及填料垂直倾倒在铺好单向土工格栅的基础上，用挖掘机或推土机平整砂砾料，用光轮震动碾压机将砂砾料压实，形成回填填料层，在靠近混凝土模块的内侧逐层设置碎石排水层，将排水管设置在碎石排水层和混凝土模块中；

（7）重复以上作业至挡墙混凝土压顶位置，在混凝土压顶上设置栏杆；在面层系统设置的错台顶面上设置砂浆护面；

（8）最顶层混凝土模块与单向土工格栅连接，单向土工格栅铺设长度与下层一致。

本发明与现有技术相比有如下优点和积极效果：

本发明提供了一种土工格栅加筋结构与锚杆锚固结构结合使用的复合支挡结构及施工方法，锚固结构由岩石和锚固于岩石内的锚杆组成；土工格栅和锚杆间的连接构件由钢筋网、骨架钢筋、现浇混凝土等部分组成。

本发明中连接构件为力的传递装置，将由锚杆锚固结构产生的锚固力传递给土工格栅，平衡因土工格栅铺设长度不足而减少的抗拉拔力，从而确保整个支挡结构的稳定性；作为一种新型的复合支挡结构形式，土工格栅与锚杆结合使用的复合支挡结构与传统挡土结构形式相比具有：在场地窄小、空间受限及岩石、原状硬土的区域也能得以施工，节省造价、缩短施工时间、节省加筋场地、减少填挖方、墙体结构牢固、稳定等优势。

附图说明

图1为本发明土工格栅加筋墙体的的结构示意图；

图2为图1中A处所示的局部放大图； 

图3为图1中锚杆与钢筋网连接布置示意图；

图4为图3 B处所示的局部放大图； 

图5为图4的I-I向剖视图；

图6为本发明一种土工格栅加筋墙体施工方法的流程图。

图中：1、混凝土压顶；2、栏杆；3、碎石排水层；4、混凝土模块；5、砂浆护面；6、排水管；7、地面线；8、混凝土条形基础；9、锚杆；10、硬质斜坡面（岩石或硬质土）；11、回填填料层；12、土工格栅；13、钢筋网；14、骨架钢筋；15、钢垫板；16、水泥砂浆；17、锚杆钻孔；18、现浇混凝土。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细阐述；

参见图1-图5，本发明一种土工格栅加筋墙体的实施例，包括面层系统和土工格栅加筋土体，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅12层和回填填料层11交替压合而成。所述土工格栅加筋土体与面层系统相对的另一侧面靠在硬质斜坡面10上，硬质斜坡面10上开有若干与硬质斜坡面10的表面基本垂直的锚杆钻孔17，所述锚杆钻孔17的孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆9的间距为60-250cm。在锚杆钻孔17内插入锚杆9并通过水泥砂浆16固定，所述的土工格栅12与所述锚杆9通过连接构件连接在一起。

上述硬质斜坡面10为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述连接构件包括钢筋网13、骨架钢筋14，所述骨架钢筋14呈网格状设置在硬质斜坡面10上，所述锚杆9外露一端焊接钢垫板15，骨架钢筋14交叉部位与对应锚杆9上的钢垫板15连接，所述钢筋网13设置在靠土工格栅加筋土体一侧的硬质斜坡面10，并与土工格栅12连接。所述骨架钢筋14中的网格大于钢筋网13中的网格。

上述锚杆9为φ20-35mm螺纹钢筋，一般选用φ25和φ32两种规格的锚杆9。所述钢筋网13由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，一般选择φ12的螺纹钢筋构成钢筋网13。所述骨架钢筋14由φ16-25mm的螺纹钢筋构成，一般选择φ20的螺纹钢筋构成钢筋网14。

上述土工格栅12层采用高密度聚乙烯单向土工格栅，回填填料层11为碎石土、砾石土和细粒土透水性填料。

上述的面层系统由混凝土压顶1、栏杆2、碎石排水层3、混凝土模块4、砂浆护面5、排水管6、混凝土条形基础8组成。具体结构为：混凝土条形基础8铺设在地面线7下面，在混凝土条形基础8之上分层砌筑混凝土模块4，混凝土模块4外侧面向硬质斜坡面10倾斜。靠近混凝土模块4的内侧逐层设置碎石排水层3，所述排水管6设置在碎石排水层3和混凝土模块4中。在面层系统设置的错台顶面上设置砂浆护面5。在最上层混凝土模块4上设置混凝土压顶1，混凝土压顶1上设置栏杆2。

本发明在土工格栅加筋墙体施工之前，根据平面布置图、场地地形图、填挖方、土体参数等相关资料。通过稳定计算后，确定好以下内容：土工格栅加筋结构的坡度、高度及断面形式（是否设错台）；加筋材料的型号、长度、竖向间距、返包长度及用量；混凝土模块、条形基础和压顶的形状、尺寸、混凝土型号及用量；锚杆、骨架钢筋和钢筋网的布置形式、钢筋型号及用量。

参见图1-图6，本发明一种土工格栅加筋墙体施工方法的实施例，包括土工格栅加筋土体与面层系统的施工，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅12层和回填填料层11交替压合而成；面层系统由混凝土压顶1、栏杆2、碎石排水层3、混凝土模块4、砂浆护面5、排水管6、混凝土条形基础8组成。

土工格栅加筋墙体施工方法包括的步骤如下： 

第一步，基础土方开挖；第二步，条形基础施工；第三步，锚杆9锚固结构施工；第四步，土工格栅12与锚杆9间的连接构件施工；第五步，土工格栅加筋结构施工。

各步骤具体方法如下：

1、基础土方开挖的具体方法为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖基床至换填深度，并经整平压实，使基底承载力达到设计要求。

2、条形基础施工的具体方法为：参见图1，混凝土条形基础8采用混凝土现浇，并预留槽位，以保证混凝土模块4的顺利砌筑，混凝土条形基础8及预留槽施工放线位置准确，混凝土条形基础8设置沉降缝与挡墙沉降缝相对应；混凝土条形基础8铺设在地面线7下面。

3、锚杆锚固结构施工的具体方法为：在靠近土工格栅加筋土体的硬质斜坡面10上开锚杆钻孔17，所述锚杆钻孔孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆9间距为60-250cm，锚杆钻孔17内插入锚杆9并用水泥砂浆16浇注固定；所述的土工格栅12与所述锚杆9通过连接构件连接在一起，如图2、图5所示。

4、土工格栅12与锚杆9间的连接构件施工的具体方法为：所述的硬质斜坡面10为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述土工格栅12与锚杆9间的连接构件包括钢筋网13、骨架钢筋14，在钢筋网13和骨架钢筋14上涂覆防腐剂或漆，在锚杆9外露一端焊接钢垫板15，在硬质斜坡面10上敷设呈网格状的骨架钢筋14，骨架钢筋14交叉部位与对应锚杆9上的钢垫板15连接；在敷设骨架钢筋14的硬质斜坡面上敷设所述钢筋网13，钢筋网13用于连接土工格栅12, 在硬质斜坡面10表面上有一层现浇混凝土18；所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，一般选择φ25和φ32两种规格的锚杆9；所述钢筋网13由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，一般选择φ12的螺纹钢筋构成钢筋网13；所述骨架钢筋14由φ16-25mm的螺纹钢筋构成，一般选择φ20的螺纹钢筋构成钢筋网14。如图3、图5所示。

5、土工格栅加筋结构施工的具体方法为：参见图1、图2，所述土工格栅12为高密度聚乙烯单向土工格栅，在混凝土条形基础8上挂线用砂浆分层砌筑混凝土模块4，然后开始土工格栅12的连接及墙内回填碎石排水层3及回填填料层11的碾压施工；每铺设一层土工格栅12，在土工格栅12露出的一端连接钢筋网13或骨架钢筋14；具体施工步骤工艺如下：

（1）按设计长度裁剪土工格栅12，裁剪时必须满足土工格栅12设计长度要求，裁剪位置为土工格栅12纵向肋条的中央位置；

（2）分层砌筑预制的混凝土模块4；

（3）铺设第一层土工格栅12（见图1）；

（4）用连接棒将土工格栅12与混凝土模块预留格栅连接或用连接件钩挂格栅进行铺设（见图1）；

（5）用张拉梁将土工格栅12拉紧，将自由端穿过骨架或钢筋网弯折，用连接棒固定，然后放开张拉梁（见图2）；

（6）用装载机将砂砾料及填料垂直倾倒在铺好土工格栅12的基础上，用挖掘机或推土机平整砂砾料，用光轮震动碾压机将砂砾料压实，形成回填填料层11；在靠近混凝土模块4的内侧逐层设置碎石排水层3，将排水管6设置在碎石排水层3和混凝土模块4中（见图1）；

（7）重复以上作业至挡墙混凝土压顶1位置，在混凝土压顶1上设置栏杆2（见图1）；本实施例约为47层回填填料层11及47层土工格栅12；在面层系统设置的错台顶面上设置砂浆护面5。

（8）最顶层混凝土模块4与土工格栅12连接，土工格栅12铺设长度与下层一致（见图1）。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种土工格栅加筋墙体，包括面层系统和土工格栅加筋土体，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅层和回填填料层交替压合而成，其特征在于所述土工格栅加筋土体与面层系统相对的另一侧面靠在硬质斜坡面上，硬质斜坡面上开有锚杆钻孔，锚杆钻孔内插入锚杆并固定，所述的土工格栅与所述锚杆通过连接构件连接在一起；所述锚杆钻孔孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆间距为60-250cm。

2.根据权利要求1所述的土工格栅加筋墙体，其特征在于所述的硬质斜坡面为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述连接构件包括钢筋网、骨架钢筋，所述骨架钢筋呈网格状设置在硬质斜坡面上，所述锚杆外露一端焊接钢垫板，骨架钢筋交叉部位与对应锚杆上的钢垫板连接，所述钢筋网设置在靠土工格栅加筋土体一侧的硬质斜坡面，并与土工格栅连接。

3.根据权利要求2所述的土工格栅加筋墙体，其特征在于所述土工格栅层采用高密度聚乙烯单向土工格栅，回填填料层为碎石土、砾石土和细粒土透水性填料。

4.根据权利要求1-3任一项所述的土工格栅加筋墙体，其特征在于所述的面层系统由混凝土压顶、栏杆、碎石排水层、混凝土模块、砂浆护面、排水管、条形基础组成。

5.根据权利要求1-3任一项所述的土工格栅加筋墙体，其特征在于所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，所述钢筋网由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，所述骨架钢筋由φ16-25mm的螺纹钢筋构成。

6.根据权利要求4所述的土工格栅加筋墙体，其特征在于所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，所述钢筋网由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，所述骨架钢筋由φ16-25mm的螺纹钢筋构成。

7.一种土工格栅加筋墙体的施工方法，包括土工格栅加筋土体与面层系统的施工，土工格栅加筋土体是由水平铺设的土工格栅层和回填填料层交替压合而成，其特征在于，所述土工格栅加筋墙体的施工方法包括如下步骤：（1）基础土方开挖；（2）条形基础施工；（3）锚杆锚固结构施工；（4）土工格栅与锚杆间的连接构件施工；（5）土工格栅加筋结构施工；

所述锚杆锚固结构施工的具体步骤为：在靠近土工格栅加筋土体的硬质斜坡面上开锚杆钻孔，所述锚杆钻孔孔径为50-100mm，所述相邻的锚杆间距为60-250cm，锚杆钻孔内插入锚杆并用水泥砂浆浇注固定；所述的土工格栅与所述锚杆通过连接构件连接在一起。

8.根据权利要求7所述的土工格栅加筋墙体的施工方法，其特征在于， 所述土工格栅与锚杆间的连接构件施工的具体步骤为：所述的硬质斜坡面为岩石斜坡面或硬质土坡面，所述土工格栅与锚杆间的连接构件包括钢筋网、骨架钢筋，在钢筋网和骨架钢筋上涂覆防腐剂或漆，在锚杆外露一端焊接钢垫板，在硬质斜坡面上敷设呈网格状的骨架钢筋，骨架钢筋交叉部位与对应锚杆上的钢垫板连接；在敷设骨架钢筋的硬质斜坡面上敷设所述钢筋网，钢筋网用于连接土工格栅；所述锚杆为φ20-35mm螺纹钢筋，所述钢筋网由φ10-16mm的螺纹钢筋构成，所述骨架钢筋由φ16-25mm的螺纹钢筋构成。

9.根据权利要求7或8所述的土工格栅加筋墙体的施工方法，其特征在于，所述基础土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖基床至换填深度，并经整平压实，使基底承载力达到设计要求；

所述条形基础施工的具体步骤为：所述条形基础采用混凝土现浇，并预留槽位，以保证混凝土模块的顺利砌筑，混凝土条形基础及预留槽施工放线位置准确，混凝土条形基础设置沉降缝与挡墙沉降缝相对应。

10.根据权利要求9所述的土工格栅加筋墙体的施工方法，其特征在于，所述面层系统由混凝土压顶、栏杆、碎石排水层、混凝土模块、砂浆护面、排水管、混凝土条形基础组成；所述土工格栅加筋结构施工的具体步骤为：所述土工格栅为单向土工格栅，在混凝土条形基础上挂线用砂浆分层砌筑混凝土模块，然后开始单向格栅的连接及墙内回填砂砾排水层及填料的碾压施工；每铺设一层单向格栅，在单向格栅露出的一端连接钢筋网或骨架钢筋；具体施工步骤工艺如下：

（1）按设计长度裁剪单向土工格栅，裁剪时必须满足土工格栅设计长度要求，裁剪位置为土工格栅纵向肋条的中央位置；

（2）分层砌筑预制的混凝土模块；

（3）铺设第一层单向土工格栅；

（4）用连接棒将单向土工格栅与混凝土模块预留格栅连接或用连接件钩挂格栅进行铺设；

（5）用张拉梁将单向土工格栅拉紧，将自由端穿过骨架或钢筋网弯折，用连接棒固定，然后放开张拉梁；

（6）用装载机将砂砾料及填料垂直倾倒在铺好单向土工格栅的基础上，用挖掘机或推土机平整砂砾料，用光轮震动碾压机将砂砾料压实，形成回填填料层，在靠近混凝土模块的内侧逐层设置碎石排水层，将排水管设置在碎石排水层和混凝土模块中；

（7）重复以上作业至挡墙混凝土压顶位置，在混凝土压顶上设置栏杆；在面层系统设置的错台顶面上设置砂浆护面；

（8）最顶层混凝土模块与单向土工格栅连接，单向土工格栅铺设长度与下层一致。

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