CN109440723A - 一种水利工程挡土墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程挡土墙及其施工方法，涉及水利工程建设技术领域，解决了挡土墙背水面上可能产生滑坡现象的技术问题。其技术要点包括地基、位于地基上的混凝土墙壁以及位于混凝土墙壁远离水体一侧的混凝土墙体，所述混凝土墙体的背水面上铺设有砂石层、填土层与种植层，混凝土墙壁的顶部开设有导水槽，所述导水槽的开口面上架设有栅格板，所述混凝土墙体背水面上位于砂石层与混凝土墙体之间铺设有排水管道，排水管道一端连通至导水槽远离水体一侧侧壁上，所述排水管道的另一端位于所述混凝土墙体背水面低端位所处的地面上连通开设有蓄水池，所述蓄水池内连通设置有调水管道，本发明具有减少挡土墙背水面上发生滑坡现象的优点。

Description

一种水利工程挡土墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程建设技术领域，更具体地说，它涉及一种水利工程挡土墙及其施工方法。

背景技术

在公布号为CN103696435A的中国专利公开了一种水利工程挡土墙，它包括混凝土地基、混凝土墙壁和混凝土墙体，所述混凝土墙体的截面呈三角形，所述混凝土墙体内设置有钢筋骨架，所述混凝土墙体的坡面上自下而上依次设置有砂垫层、碎石垫层和块石层，所述块石层有多个块石相互拼接而成，所述块石层上设置有耐腐蚀填土层，所述耐腐蚀填土层上设置有绿化层，所述耐腐蚀填土层与绿化层之间设置有织物层，所述混凝土墙壁顶部设置有花池，所述花池底部设置有排水孔，所述混凝土墙体上部沿水平方向设置有溢流孔，所述排水孔与溢流孔相连通。

现有技术中类似于上述的水利工程挡土墙，其通过混凝土墙壁对水体进行阻挡，在混凝土墙体的背水面上铺设有块石层、增强混凝土墙体的结构强度以及对水体的阻挡效果，并通过在填土层上种植绿植对块石层、填土层进行加固。当汛期来临或出现洪涝灾害时，混凝土墙壁一侧水体的水位迅速上升，可能超过混凝土墙壁高度，超过混凝土墙壁高度的水体漫过混凝土墙壁的顶部，从混凝土墙壁的顶部沿混凝土墙体背水面一侧向下冲刷，背水面上绿化层、填土层以及块石层受到冲刷可能产生滑坡现象，对周边道路造成影响。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种水利工程挡土墙及其施工方法，其具有减少挡土墙背水面上发生滑坡现象的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水利工程挡土墙，包括地基、位于所述地基上竖直浇铸成型的混凝土墙壁以及位于所述混凝土墙壁远离水体一侧一体浇铸成型的混凝土墙体，所述混凝土墙体的背水面呈倾斜面设置，位于所述混凝土墙体的背水面上铺设有砂石层、填土层与种植层，所述混凝土墙壁的顶部沿其长度方向上开设有导水槽，所述导水槽的开口面上架设有栅格板，所述混凝土墙体背水面上位于砂石层与混凝土墙体之间铺设有排水管道，排水管道一端连通至导水槽远离水体一侧侧壁上，所述排水管道的另一端位于所述混凝土墙体背水面低端位所处的地面上连通开设有蓄水池，所述蓄水池内连通设置有调水管道。

通过采用上述技术方案，挡土墙通过混凝土墙壁对水体进行阻拦，并通过混凝土墙体以及混凝土墙体背水面上的砂石层、填土层增强混凝土墙壁的结构强度。由于混凝土墙壁顶部设置有导水槽，当汛期来临或者出现洪涝灾害使得水体水位迅速上升时，超过混凝土墙壁高度的水漫延至混凝土墙壁顶部，并穿过栅格板流入导水槽中，经过排水管道流入蓄水池中，超过蓄水池蓄水量的水流通过调水管道引流导出。通过导水槽与排水管道以及蓄水池的配合设置，使得当水体的水量较大时，溢出的水量进入导水槽中并由排水管道排出，从而避免了水流对混凝土墙体背水面上的砂石层与填土层造成冲刷，较少了滑坡情况的出现。

本发明进一步设置为：所述混凝土墙体上的排水管道铺设有若干，若干排水管道沿导水槽侧壁的长度方向等间隔开设，且蓄水池同样设置有若干，一个蓄水池连通三个排水管道。

通过采用上述技术方案，排水管道沿导水槽的长度方向开设若干，用于增大导水槽内水流的排水量，保证排水效率，减少导水槽内进水效率大于排水效率使得导水槽内的水流溢出情况的发生。蓄水池设置若干，方便在需要时对蓄水池内进行清污作业，保证蓄水池的蓄水与排水效果。

本发明进一步设置为：相邻所述蓄水池之间连通设置有通水管道，所述通水管道设置于蓄水池相邻侧壁的中部位置。

通过采用上述技术方案，通水管道使得多个蓄水池之间相互连通，当其中一个蓄水池内的水量到达中部高度时，水流通过通水管道流向相邻两侧的蓄水池中，以提升若干蓄水池整体的蓄水与排水效率。

本发明进一步设置为：所述导水槽临近水体一侧的槽壁面呈倾斜面，其倾斜面朝向混凝土墙体背水面一侧倾斜向上。

通过采用上述技术方案，导水槽的侧壁面呈倾斜面，使得溢出的水体沿倾斜面流入导水槽中，对水流起导向作用，增大导水槽蓄水空间的同时，增大流入导水槽内水流的冲量，使得水流在冲力作用下迅速流入排水管道中，提升排水管道对导水槽内水流的排出效率。

本发明进一步设置为：所述混凝土墙体内设置有支撑框架，所述支撑框架由横梁与竖梁相互交错固定成型。

通过采用上述技术方案，混凝土墙体内设置的支撑框架用以增强混凝土墙体的结构强度，保证混凝土墙体对混凝土墙壁的支撑加固作用，从而提升混凝土墙壁对水体的阻挡效果。

本发明进一步设置为：所述混凝土墙壁的迎水面同呈倾斜面，其倾斜面方向朝向水体一侧倾斜向上，且混凝土墙壁的倾斜角度小于混凝土墙体的倾斜角度。

通过采用上述技术方案，混凝土墙壁的迎水面为倾斜面，方便作业人员对混凝土墙壁侧的水体进行清理，同时也有利于意外落至水体中的人员回到混凝土墙壁上，减少落水伤亡等意外事故的发生，提升挡土墙建筑的安全性。

本发明进一步设置为：所述混凝土墙体的背水面上位于相邻排水管道之间设置有若干格栅，所述砂石层与填土层均填充放置在所述格栅中。

通过采用上述技术方案，砂石层与填土层填充铺设在格栅中，格栅用于增强混凝土墙体背水面上对砂石层与填土层的支撑效果，提升砂石层与填土层在混凝土墙体背水面上位置的稳定性，降低滑坡现象出现的可能性。

本发明进一步设置为：所述格栅内壁上位于砂石层的上方固定有三维植被网，所述填土层填充于所述三维植被网与砂石层上方。

通过采用上述技术方案，三维植被网用于对砂石层以及填土层起到加固作用，方便植被种植的同时，也有利于保证混凝土墙体背水面上植被以及砂石与土壤位置的稳定。

本发明还提供了如下技术方案：一种用于建造水利工程挡土墙的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、根据基础设计位于水体边缘侧开挖土方，清理出建造平台并建造地基，在地基上根据设计的混凝土墙壁倾斜角度与高度铺设钢筋并浇铸成型；

步骤二、在成型混凝土墙壁一侧的建造平台上搭设支撑框架，并根据混凝土墙体的高度与倾斜角度进行浇铸成型；

步骤三、在混凝土墙壁顶面的周侧竖直浇铸导水槽，且位于导水槽远离水体的槽壁面上预留开设若干导水孔。导水槽成型后在混凝土墙体上铺设连通导水孔的若干排水管道，并在相邻排水管道之间浇铸格栅，准备若干金属卡钩，并插入固定在格栅的侧壁上；

步骤四、在混凝土墙体底部一侧的建造平台上开挖蓄水池，蓄水池侧壁上开设三个连接相邻三个排水管道的通水孔，并在相邻蓄水池之间的土层中预埋有通水管道，之后对蓄水池的开口面进行封堵并预留设置有窨井盖的进入口；

步骤五、将砂石填充至相邻格栅中形成砂石层，准备三维植被网与格栅侧壁上的卡钩卡接，之后将土壤填充在砂石层与三维植被网中铺平并种上固土植被，准备塑料栅格板铺设在导水槽的开口面，完成挡土墙主体的施工作业。

通过采用上述技术方案，建造平台的清理便于混凝土墙壁与混凝土墙体的浇铸成型，同时保证墙体内部钢筋以及支撑框架位置的稳定，从而提升墙体的成型效果。首先对混凝土墙壁与混凝土墙体进行成型，再对混凝土墙壁上导水槽以及混凝土墙体上排水管道与格栅进行施工，以由内至外，整体到局部的顺序开展施工，从而保证施工顺序的有效进行。

本发明进一步设置为：所述步骤二中的支撑框架由横梁与竖梁相互垂直交错配合脚手架连接件固定而成，竖梁的高度由临近混凝土墙壁一侧向蓄水池一侧逐渐降低。

通过采用上述技术方案，支撑框架由横梁与竖梁交错设置以增强支撑框架的支撑强度，竖梁高度的逐渐缩短用于保证混凝土墙体背水面倾斜面的浇铸成型效果的同时，也扩大了支撑框架对混凝土墙体的支撑范围进一步提升混凝土墙体的结构稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过导水槽配合排水管道的设置对漫延的水流从挡土墙背水面上进行引流，从而减少水流对挡土墙背水面的冲刷，减少滑坡现象的发生；

（2）通过蓄水池的设置对排水管道引流的水流进行收集，提升水的循环利用效果；

（3）通过格栅内铺设的三维植被网对砂石层与填土层进行加固，进一步提升砂石层、填土层与植被层在挡土墙背水面处位置的稳定。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本实施例中支撑框架的结构示意图；

图4为本实施例中挡土墙背水面的结构示意图；

图5为图4中B处的放大示意图；

图6为本实施例中蓄水池的剖视图。

附图标记：1、地基；11、钢筋；12、支撑框架；13、横梁；14、竖梁；2、混凝土墙壁；21、导水槽；22、卡接沿；23、栅格板；24、导水孔；3、混凝土墙体；31、排水管道；32、格栅；33、卡钩；34、三维植被网；4、砂石层；5、填土层；6、种植层；7、蓄水池；71、通水孔；72、调水管道；73、窨井盖；74、通水管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例，一种水利工程挡土墙及其施工方法，如图1、2所示，包括地基1、位于地基1上浇铸成型的混凝土墙壁2以及位于混凝土墙壁2远离水体一侧浇铸成型的混凝土墙体3，混凝土墙体3的背水面上铺设有砂石层4、填土层5以及种植层6。位于混凝土墙壁2的顶部开设有导水槽21，混凝土墙体3与砂石层4之间铺设有连通导水槽21的排水管道31，位于混凝土墙体3一侧的地面上开设有连通排水管道31的蓄水池7，漫延至混凝土墙体3顶部的水流进入导水槽21中并沿着排水管道31流至蓄水池7中，从而避免水流冲刷混凝土墙体3背水面上的砂石层4、填土层5与种植层6而造成滑坡现象。

如图2、3所示，位于水体一侧进行开挖清理出施工所需的建造平台，地基1铺设于建造平台上，位于地基1上搭设钢筋11，钢筋11沿水体边缘搭设，之后对钢筋11上进行混凝土浇铸使得混凝土墙壁2成型，且混凝土墙壁2朝向水体的侧壁面浇铸呈倾斜面。混凝土墙壁2顶部面的导水槽21沿其底面的长度方向开设。导水槽21的开口面边沿开设有卡接沿22，卡接沿22内卡接有若干栅格板23，使得栅格板23的板面与混凝土墙壁2的顶面相平齐。导水槽21临近水体一侧的槽侧壁呈倾斜面，其倾斜面的倾斜方向朝向混凝土墙体3背水面一侧倾斜向上。导水槽21远离水体一侧的槽壁面上沿槽壁的长度方向等间隔开设有若干导水孔24，导水孔24呈圆孔状。

如图3、4所示，位于混凝土墙壁2远离水体一侧的地基1上固定架设有支撑框架12，支撑框架12包括若干横梁13与竖梁14，本实施例中的横梁13与竖梁14的材质均为钢材，横梁13与竖梁14通过脚手架连接件相互垂直交错连接固定，且竖梁14的高度由临近混凝土墙壁2一侧向蓄水池7一侧逐渐降低。混凝土墙体3由对支撑框架12进行浇铸而成。混凝土墙体3远离水体一侧的背水面呈倾斜面，其倾斜方向朝向远离水体一侧倾斜向上，且以地基1为基准面，混凝土墙体3与地基1之间的倾斜角度大于混凝土墙壁2与地基1之间的倾斜角度。排水管道31位于混凝土墙体3的倾斜面上设置有若干，若干排水管道31的一端连接于导水槽21侧壁上的导水孔24，排水管道31位于混凝土墙体3倾斜面上垂直于其倾斜面长边侧设置。

如图4、5所示，混凝土墙体3的背水面上位于相邻的排水管道31之间设置有若干格栅32，若干格栅32有混凝土浇铸而成，且格栅32呈方形环状设置，临近排水管道31的格栅32贴合于排水管道31设置。位于格栅32的内周壁上间隔设置有若干卡钩33，卡钩33位于格栅32侧壁距离混凝土墙体3背水面三分之二的位置插接固定。砂石层4贴合于混凝土墙背水面均匀铺设在格栅32中，位于格栅32内还铺设有三维植被网34，三维植被网34通过卡钩33卡接固定在砂石层4的层面上，填土层5位于格栅32中填充覆盖于砂石层4与三维植被网34上，使得填土层5与格栅32的表面相平齐。

如图4、6所示，蓄水池7位于混凝土墙体3背水面低端位处的建造平台上开设，且蓄水池7沿混凝土墙体3低端位的长边间隔设置有若干。本实施例中蓄水池7呈方形舱状，位于蓄水池7临近混凝土墙体3的侧壁上开设有若干通水孔71，本实施例中通水孔71的个数为三个，且三个通水孔71临近蓄水池7侧壁顶部等间隔开设于同一水平直线上。位于相邻蓄水池7之间的土层内连通设置有通水管道74，通过通水管道74将若干蓄水池7相连通，位于蓄水池7侧壁上还连接有将蓄水池7内的蓄水引流至其他地方的调水管道72。

在对挡土墙进行施工时，通过以下步骤进行施工工序：

步骤一、根据基础设计位于水体边缘侧开挖土方，清理出建造平台并建造地基1，在地基1上根据设计的混凝土墙壁2倾斜角度与高度铺设钢筋11并浇铸成型；

步骤二、在成型混凝土墙壁2一侧的建造平台上搭设支撑框架12，并根据混凝土墙体3的高度与倾斜角度进行浇铸成型；

步骤三、在混凝土墙壁2顶面的周侧竖直浇铸导水槽21，且位于导水槽21远离水体的槽壁面上预留开设若干导水孔24。导水槽21成型后在混凝土墙体3上铺设连通导水孔24的若干排水管道31，并在相邻排水管道31之间浇铸格栅32，准备若干金属卡钩33，并插入固定在格栅32的侧壁上；

步骤四、在混凝土墙体3底部一侧的建造平台上开挖蓄水池7，蓄水池7侧壁上开设三个连接相邻三个排水管道31的通水孔71，并在相邻蓄水池7之间的填土层5中预埋有通水管道74，之后对蓄水池7的开口面进行封堵并预留设置有窨井盖73的进入口；

步骤五、将砂石填充至相邻格栅32中形成砂石层4，准备三维植被网34与格栅32侧壁上的卡钩33卡接，之后将土壤填充在砂石层4与三维植被网34中铺平并种上固土植被，准备塑料栅格板23铺设在导水槽21的开口面，完成主体的施工作业。

本发明的工作过程和有益效果如下：当挡土墙一侧水体水位迅速上升储水量过大时，漫延至混凝土墙壁2顶部的水流穿过栅格板23流入导水槽21中，并经过排水管道31流入蓄水池7中，蓄水池7内的水并通过调水管道72引流至其他地方。通过导水槽21与排水管道31以及蓄水池7的配合设置，使得当水体的水量较大时，溢出的水量进入导水槽21中并由排水管道31排出，从而避免了水流对混凝土墙体3背水面上的砂石层4与填土层5造成冲刷，减少了滑坡情况的出现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水利工程挡土墙，包括地基（1）、位于所述地基（1）上竖直浇铸成型的混凝土墙壁（2）以及位于所述混凝土墙壁（2）远离水体一侧一体浇铸成型的混凝土墙体（3），所述混凝土墙体（3）的背水面呈倾斜面设置，位于所述混凝土墙体（3）的背水面上铺设有砂石层（4）、填土层（5）与种植层（6），其特征在于：所述混凝土墙壁（2）的顶部沿其长度方向上开设有导水槽（21），所述导水槽（21）的开口面上架设有栅格板（23），所述混凝土墙体（3）背水面上位于砂石层（4）与混凝土墙体（3）之间铺设有排水管道（31），排水管道（31）一端连通至导水槽（21）远离水体一侧侧壁上，所述排水管道（31）的另一端位于所述混凝土墙体（3）背水面低端位所处的地面上连通开设有蓄水池（7），所述蓄水池（7）内连通设置有调水管道（72）。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述混凝土墙体（3）上的排水管道（31）铺设有若干，若干排水管道（31）沿导水槽（21）侧壁的长度方向等间隔开设，且蓄水池（7）同样设置有若干，一个蓄水池（7）连通三个排水管道（31）。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：相邻所述蓄水池（7）之间连通设置有通水管道（74），所述通水管道（74）设置于蓄水池（7）相邻侧壁的中部位置。

4.根据权利要求1所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述导水槽（21）临近水体一侧的槽壁面呈倾斜面，其倾斜面朝向混凝土墙体（3）背水面一侧倾斜向上。

5.根据权利要求1所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述混凝土墙体（3）内设置有支撑框架（12），所述支撑框架（12）由横梁（13）与竖梁（14）相互交错固定成型。

6.根据权利要求1所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述混凝土墙壁（2）的迎水面同呈倾斜面，其倾斜面方向朝向水体一侧倾斜向上，且混凝土墙壁（2）的倾斜角度小于混凝土墙体（3）的倾斜角度。

7.根据权利要求2所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述混凝土墙体（3）的背水面上位于相邻排水管道（31）之间设置有若干格栅（32），所述砂石层（4）与填土层（5）均填充放置在所述格栅（32）中。

8.根据权利要求7所述的一种水利工程挡土墙，其特征在于：所述格栅（32）内壁上位于砂石层（4）的上方固定有三维植被网（34），所述填土层（5）填充于所述三维植被网（34）与砂石层（4）之间。

9.一种用于建造如权利要求1所述的水利工程挡土墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据基础设计位于水体边缘侧开挖土方，清理出建造平台并建造地基（1），在地基（1）上根据设计的混凝土墙壁（2）倾斜角度与高度铺设钢筋（11）并浇铸成型；

步骤二、在成型混凝土墙壁（2）一侧的建造平台上搭设支撑框架（12），并根据混凝土墙体（3）的高度与倾斜角度进行浇铸成型；

步骤三、在混凝土墙壁（2）顶面的周侧竖直浇铸导水槽（21），且位于导水槽（21）远离水体的槽壁面上预留开设若干导水孔（24）；导水槽（21）成型后在混凝土墙体（3）上铺设连通导水孔（24）的若干排水管道（31），并在相邻排水管道（31）之间浇铸格栅（32），准备若干金属卡钩（33），并插入固定在格栅（32）的侧壁上；

步骤四、在混凝土墙体（3）底部一侧的建造平台上开挖蓄水池（7），蓄水池（7）侧壁上开设三个连接相邻三个排水管道（31）的通水孔（71），并在相邻蓄水池（7）之间的填土层（5）中预埋有通水管道（74），之后对蓄水池（7）的开口面进行封堵并预留设置有窨井盖（73）的进入口；

步骤五、将砂石填充至相邻格栅（32）中形成砂石层（4），准备三维植被网（34）与格栅（32）侧壁上的卡钩（33）卡接，之后将土壤填充在砂石层（4）与三维植被网（34）中铺平并种上固土植被，准备塑料栅格板（23）铺设在导水槽（21）的开口面，完成主体的施工作业。

10.根据权利要求9所述的一种水利工程挡土墙的施工方法，其特征在于：所述步骤二中的支撑框架（12）由横梁（13）与竖梁（14）相互垂直交错配合脚手架连接件固定而成，竖梁（14）的高度由临近混凝土墙壁（2）一侧向蓄水池（7）一侧逐渐降低。