CN108691317A - 防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙及其施工方法，所述复合挡土墙包括与挡土墙墙体、土工格栅加筋层、土工布和砂砾反滤层；所述挡土墙墙体包括普通混凝土浇筑的墙基和透水混凝土浇筑的墙身；墙基和墙身均为楔形结构；墙基顶部做成逆坡；墙基内设若干排水孔；墙基和墙身通过锯齿形的接触面、或者经凿毛或植筋后的接触面连接；所述土工格栅加筋层竖向设置于挡土墙墙体靠近土体的一侧，并贯穿墙基和墙身；挡土墙墙体和土体之间顺次设置土工布和砂砾反滤层，土工布设于接触挡土墙墙体的一侧，砂砾反滤层设于接触土体的一侧。本发明复合挡土墙具有更优的排水性、整体性、抗弯性能和抗滑稳定性；本发明施工方法简单，且周期更短，成本更低。

Description

防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及城市排水防涝和边坡排水技术领域，特别涉及一种防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙及其施工方法。

背景技术

我国的中部和南部地区雨季集中且降水量大，雨水冲刷作用造成的土体扰动可直接导致不稳定土体滑坡。另外，大量雨水渗入土体内使得土体趋于饱和，孔隙水压力增加导致土体抗剪强度降低，从而引发滑坡灾害。因此，边坡排水是控制滑坡灾害的有效手段。重力式挡土墙作为一种支挡结构，借助墙身自重产生的反倾覆力矩和发生在基底的抗滑力能够有效的防止土体产生坍塌和滑移，被广泛应用于边坡防治工程中。但是，现有挡土墙多依靠墙体内设置的排水孔排水，在雨量大且集中的暴雨期以及降雨持续时间长的梅雨期，墙后填土内的水不能充分排出，饱和土体滑坡的威胁依然存在。如公告号为CN106245578A的中国发明专利，公开了一种构建海绵城市的挡土墙，利用在混凝土结构墙体内预设管道实现墙体与外界的水循环，并可将多余的雨水进行收集。然而暴雨期雨量大，单纯依靠输水管并不能及时有效的排出降水。

基于传统挡土墙排水能力差的特点，越来越多的透水材料被应用到挡土墙设计中，如公告号为CN205894098U的中国发明专利，公开了一种生态透水再生骨料混凝土重力式挡土墙，利用预制砌块的透水性保证墙体的排水功能。但透水砌块本身存在的孔隙使得墙体在整体性、抗滑稳定性以及抗弯性能上难以满足加固设计要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种排水性、整体性、抗弯性能和抗滑稳定性均更优的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙及其施工方法。

本发明提供的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，包括与外部的土体接触的挡土墙墙体、土工格栅加筋层、土工布和砂砾反滤层；

所述挡土墙墙体包括普通混凝土浇筑的墙基和透水混凝土浇筑的墙身；其中，墙基和墙身均为楔形结构；墙基顶部做成逆坡；墙基内设若干排水孔；墙基和墙身通过锯齿形的接触面、或者经凿毛或植筋后的接触面连接；

所述土工格栅加筋层竖向设置于挡土墙墙体靠近土体的一侧，并贯穿墙基和墙身；

挡土墙墙体和土体之间顺次设置土工布和砂砾反滤层，其中，土工布设于接触挡土墙墙体的一侧，砂砾反滤层设于接触土体的一侧。

本发明复合挡土墙中，利用逆坡结构来增强复合挡土墙的稳定性；利用锯齿形的接触面、或者经凿毛或植筋后的接触面使墙基和墙身牢固连接，确保挡土墙墙体的整体性；利用土工格栅加筋层来增强复合挡土墙的抗弯能力；利用自带透水性的墙身和墙基内的排水孔实现土体排水；利用砂砾反滤层来避免排水系统堵塞。

进一步的，所述逆坡的角度为3°～5°。

为有效排出逆坡积水，当墙基和墙身的接触面呈相对应的锯齿形时，排水孔连接接触面上所形成凹槽的底部。

进一步的，所述土工格栅加筋层采用双向土工格栅或单向土工格栅。

当采用单向土工格栅时，应使单向土工格栅受拉方向沿墙高布置，必要时，也可间隔设置多层单向土工格栅，以提高墙体的抗弯承载力。

当墙身较高，需分层浇筑时，先后布置的两段土工格栅应交错搭接，并绑扎。

作为优选，所述砂砾反滤层由1～3层级的反滤层构成，各层级粒径沿渗流方向增大。

本发明提供的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙的施工方法，包括：

(1)根据设计的位置，在挡土墙墙体靠近土体一侧的位置竖向设置贯穿挡土墙墙体整墙的土工格栅加筋层；

(2)用普通混凝土浇筑楔形结构的墙基，浇筑时，在墙基内设置若干排水孔；

(3)浇筑墙基的同时，在墙基和土体面之间顺次铺设土工布、砂砾反滤层至设计标高，其中，土工布接触墙基，砂砾反滤层接触土体面；

(4)对墙基和墙身的接触面处理成锯齿状、或进行凿毛或植筋处理；

(5)用透水混凝土在墙基上浇筑楔形结构的墙身；

(6)浇筑墙身的同时，在墙身和土体面之间顺次铺设土工布、砂砾反滤层至设计标高，其中，土工布接触墙基，砂砾反滤层接触土体面。

当墙基和墙身的接触面呈相对应的锯齿形时，墙基内设置的若干排水孔应连接接触面上所形成凹槽的底部。

当墙身进行分层浇筑时，先后布置的上下两段土工格栅交错搭接后进行绑扎；绑扎后再继续上层的浇筑。

和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

(1)由透水混凝土浇筑的墙身因其自身的透水性，具有强的自动排水功能，其与墙基内预设的排水孔组成复合挡土墙的自排水系统，可充分满足墙后土体的排水要求，从而可有效解决强降雨地区的边坡排水问题。

(2)墙身底部做逆坡结构，该逆坡结构结合楔形结构墙身，可充分利到用墙身的自重，使挡土墙墙体受力更加合理，从而能提供更大的抗滑力，增强挡土墙墙体的稳定性。

(3)与钢筋加筋相比，采用土工格栅的土工格栅加筋层不易被水侵蚀，耐久性良好。由由于土工格栅的高抗拉强度，将土工格栅加筋层贯穿墙基和墙身，可保证挡土墙墙体的整体性。另外，土工格栅加筋层形成的二维网格结构，还可充分增强挡土墙墙体的抗弯能力；土工格栅加筋层还不会影响复合挡土墙的排水效果。

(4)土工布和砂砾反滤层的设置起到过滤作用，可有效阻止土体中土粒被水带入挡土墙墙体，从而避免复合挡土墙自排水系统的堵塞。

(5)将墙基和墙身的接触面设计为锯齿形结构，使得墙基和墙身的连接更牢靠，从而确保挡土墙墙体的整体性，同时，锯齿形结构的接触面还可增强挡土墙墙体的抗滑稳定性。

(6)本发明复合挡土墙结构的排水性、整体性、抗弯性能和抗滑稳定性均更优，且施工简单，较传统的石砌、砖砌墙体，施工周期更短，且成本更低。

(7)本发明复合挡土墙结构应用广泛，尤其适用于降雨量大的土质边坡、浸水路基及边坡等的排水。

附图说明

图1为实施例中防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙的结构示意图。

图中：1-墙基，2-墙身，3-土工布，4-土工格栅加筋层，5-砂砾反滤层，6-凹槽，7-排水孔，8-土体，9-积水，10-墙身排水路径，11-排水孔排水路径。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明和/或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

下面将结合图1和实施例，进一步说明本发明复合挡土墙结构及施工方法。

图1所示为本发明复合挡土墙的一种具体结构，包括与外部的土体8接触的挡土墙墙体、以及土工格栅加筋层4、土工布3和砂砾反滤层5。挡土墙墙体包括普通混凝土浇筑的墙基1和透水混凝土浇筑的墙身2，墙基1和墙身2均为楔形结构。墙基1顶部做成逆坡，逆坡角度优选为3°～5°，逆坡可充分利用墙身2自重来增强复合挡土墙的稳定性。墙基1顶部和墙身2底部牢靠连接。为确保挡土墙墙体的整体性，增强挡土墙墙体的抗滑稳定性，本具体实施方式中，将墙基1和墙身2的接触面设计成相对应的锯齿形，墙基1和墙身2通过锯齿形的接触面牢靠连接。为进一步增强挡土墙墙体的抗滑稳定性，锯齿形接触面上形成的凹槽6应等间距分布。当然，确保挡土墙墙体整体性、增强挡土墙墙体抗滑稳定性的方法并不限于此。对于小型挡土墙墙体，也可通过对墙基1和墙身2的接触面进行凿毛或植筋的方式，来保证整体性和抗滑稳定性。

本发明复合挡土墙的自排水系统由墙身2的墙身排水路径10和墙基1的排水孔排水路径11共同组成，该自排水系统用来解决土体8的排水。由于墙身2采用透水混凝土浇筑，透水混凝土中的连通空隙则构成墙身2的墙身排水路径10。墙基1内则预设若干排水孔7，用来有效解决由逆坡结构导致的墙身2底部积水问题。本具体实施方式中，若干排水孔7分别沿墙基1的横向和纵向等间隔布置。作为一种优选方案，由于墙基1锯齿形接触面上的凹槽6更易产生积水9，各排水孔7均应连接凹槽6的底部，才能更有效的排出逆坡积水。

土工格栅加筋层4竖向设置于挡土墙墙体靠近土体8的一侧，并贯穿墙基1和墙身2。土工格栅加筋层4所形成的二维网格结构可保证墙基1和墙身2的整体性，同时，还能增强复合挡土墙的抗弯能力。具体实施时，土工格栅加筋层4可采用双向土工格栅或单向土工格栅，选择单向土工格栅时，应使单向土工格栅受拉方向沿墙高布置；必要时，也可间隔设置多层单向土工格栅，以提高墙体的抗弯承载力。

挡土墙墙体和土体8之间顺次设置土工布3和砂砾反滤层5，其中，土工布3铺设于挡土墙墙体和砂砾反滤层5之间，砂砾反滤层5铺设于土工布3和土体面之间。砂砾反滤层5可有效阻止土体进入挡土墙墙体，从而可避免挡土墙墙体的堵塞。砂砾反滤层5可采用1～3层级的反滤层构成，各层级粒径沿渗流方向增大，渗流方向即从土体8向挡土墙墙体的方向。

本发明设计逆坡结构，用来增强复合挡土墙的稳定性；在复合挡土墙内竖向设置土工格栅加筋层4，用来增强复合挡土墙的抗弯能力；利用由墙身排水路径10和排水孔排水路径11共同组成的自排水系统实现土体排水；设置砂砾反滤层5，用来避免自排水系统的堵塞。本发明所提供的复合挡土墙具有更优的排水性、整体性、抗弯性和抗滑稳定性，且不易堵塞。

下将提供图1所示复合挡土墙结构的施工方法。

某土质边坡(即土体8)在雨季经历短暂且大量的降雨后，存在滑坡隐患。为控制该土质边坡在雨季的含水量，消除滑坡隐患，按照如下步骤施工防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，以加固该土质边坡：

第一步：清理场地，并进行基坑放样，测量挡土墙边线和控制标高点，然后进行基槽开挖。

第二步：按照设计的位置和层数，在挡土墙墙体靠近土体8的一侧预先布置贯穿挡土墙墙体整墙的土工格栅加筋层4。本实施例中，土工格栅加筋层4选用抗拉强度为40kN的双向土工格栅。

第三步：用C30普通混凝土浇筑高1m、埋深0.8m的楔形墙基1。浇筑前，分别在墙基1内沿墙基1横截面的横向和纵向设置直径60mm的圆形排水孔7，排水孔7沿横向和纵向的间隔分别为0.5m和2m。排水孔7与外部的城市排水系统连接，借助城市排水系统排出逆坡造成的少量积水。浇筑墙基1的同时，向土体8方向依次铺设土工布3、砂砾反滤层5至设计标高。本实施例中，砂砾反滤层5由级配均匀耐风化的砂砾、卵石、块石等材料组成，每层级的粒径沿渗流方向增大。

第四步：墙基1与墙身2的接触面做成方形锯齿状，其中，凹槽6的横截面尺寸为0.3m×0.3m，相邻凹槽6间隔0.3m，墙基1内的排水孔7应避免设置在锯齿凸起处。

第五步：用抗拉强度不低于4MPa、连续孔隙率不低于10％、透水系数不低于1mm/s的C25透水混凝土浇筑楔形的墙身2，墙身2底部作5°的逆坡。若墙身2较高，可分层浇筑，分层浇筑时，先后布置的上下两段土工格栅应交错搭接10cm～15cm后，再进行绑扎，待土工格栅加筋层4固定牢固后，再继续上层的浇筑。浇筑墙身2的同时，向土体8方向依次铺设土工布3、砂砾反滤层5至设计标高。

上述实施例所述是用以具体说明本发明，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本发明的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本发明的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims (8)

1.防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，包括与外部的土体接触的挡土墙墙体，其特征是：

还包括土工格栅加筋层、土工布和砂砾反滤层；

所述挡土墙墙体包括普通混凝土浇筑的墙基和透水混凝土浇筑的墙身；其中，墙基和墙身均为楔形结构；墙基顶部做成逆坡；墙基内设若干排水孔；墙基和墙身通过锯齿形的接触面、或者经凿毛或植筋后的接触面连接；

所述土工格栅加筋层竖向设置于挡土墙墙体靠近土体的一侧，并贯穿墙基和墙身；

挡土墙墙体和土体之间顺次设置土工布和砂砾反滤层，其中，土工布设于接触挡土墙墙体的一侧，砂砾反滤层设于接触土体的一侧。

2.如权利要求1所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，其特征是：

所述逆坡的角度为3°～5°。

3.如权利要求1所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，其特征是：

当墙基和墙身的接触面呈相对应的锯齿形时，排水孔连接接触面上所形成凹槽的底部。

4.如权利要求1所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，其特征是：

所述土工格栅加筋层采用双向土工格栅或单向土工格栅。

5.如权利要求1所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙，其特征是：

所述砂砾反滤层由1～3层级的反滤层构成，各层级粒径沿渗流方向增大。

6.防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙的施工方法，其特征是，包括：

(1)根据设计的位置，在挡土墙墙体靠近土体一侧的位置竖向设置贯穿挡土墙墙体整墙的土工格栅加筋层；

(2)用普通混凝土浇筑楔形结构的墙基，浇筑时，在墙基内设置若干排水孔；

(3)浇筑墙基的同时，在墙基和土体面之间顺次铺设土工布、砂砾反滤层至设计标高，其中，土工布接触墙基，砂砾反滤层接触土体面；

(4)对墙基和墙身的接触面处理成锯齿状、或进行凿毛或植筋处理；

(5)用透水混凝土在墙基上浇筑楔形结构的墙身；

(6)浇筑墙身的同时，在墙身和土体面之间顺次铺设土工布、砂砾反滤层至设计标高，其中，土工布接触墙基，砂砾反滤层接触土体面。

7.如权利要求6所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙的施工方法，其特征是，包括：

当墙基和墙身的接触面呈相对应的锯齿形时，墙基内设置的若干排水孔应连接接触面上所形成凹槽的底部。

8.如权利要求6所述的防堵塞型加筋透水混凝土复合挡土墙的施工方法，其特征是，包括：

当墙身进行分层浇筑时，先后布置的上下两段土工格栅交错搭接后进行绑扎；绑扎后再继续上层的浇筑。