CN110042859B - 挡土墙反滤体及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了挡土墙反滤体及其施工方法。挡土墙反滤体包括背墙板模块、集水模块、隔水模块和透水填充模块，背墙板模块在厚度方向上设有贯通的排水管道，集水模块贴于背墙板模块的一个板面设置且将排水管道在背墙板模块表面形成的排水口封盖，背墙板模块上在竖直方向上形成有多层排水口，隔水模块贴于背墙板模块设有集水模块的板面设置且在反滤体腔内沿竖直方向分层分布，分层设置的隔水模块将反滤体腔分层隔水分隔，多个透水填充模块将隔水分隔的反滤体腔填充。挡土墙反滤体及其施工方法通过将其各个滤体组成部分模块化，采用了提前预制、装配施工的方式，减小了施工空间需求，提高了施工效率，提高了施工过程的安全性，确保了施工质量。

Description

挡土墙反滤体及其施工方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑、道路工程技术领域，尤其涉及一种挡土墙反滤体及其施工方法。

背景技术

房屋建筑、道路工程中，路堑式挡土墙的墙背均会设计有不同结构形式的反滤体，它的作用是排除墙后土体中的渗水或积水。消除在墙后边坡渗流以及地下水作用下，在墙后不断增加的水压力对墙身产生的不利影响，同时阻止经挡土板泄水孔排出的水流带走墙后土体内的细粒土，避免墙后土体流失、掏空等问题。反滤体的设置及其施工质量对挡土墙的稳定性至关重要。

为确保反滤体的使用功能，反滤层在竖直方向上通常设计为多层不同粒径的粗集料或无砂大孔混凝土，沿渗流方向逐层粒径增大，在水平方向上则间断设置黏土封水层。因此确保墙后反滤层按照设计规格尺寸与位置施工对发挥反滤层使用功能具有关键的作用。

同时，为了控制反滤层造价以及确保墙后临时边坡的稳定性，其断面形式往往设计成上大下小的倒三角形状，这就造成了按设计尺寸施工时会面临作业空间小，反滤层施工时压实机具无法进入，只能人工摊铺人工夯实的问题。

1.在上述环境条件限制下，按传统工艺及严格按设计尺寸开挖墙后临时边坡施工容易出现：a.空间受限，反滤层施工不规范，不同集料间容易串料，反滤层碾压密实度无法保证。b.挡土板现浇支模困难，诱发挡土板不规范施工，挡土板采用外侧单侧支模，直接略去反滤体。既造成了挡土板混凝土超灌，又埋下了墙后积水无法排除的安全隐患。c.双侧支模浇筑挡土板时，泄水只能固定在钢筋骨架上，固定不牢固，容易在浇筑时发生移动或堵塞，造成排水不通畅。

2.按传统工艺但对墙后临时边坡予以超挖，后期回填，确保挡土板与反滤体作业空间。可为挡土板支模以及反滤体施工提供充足的空间。但大中型路堑式挡土墙施工部位一般为高大挖方边坡，对墙后临时边坡进一步超挖会严重切削高大挖方边坡的坡脚，造成临时边坡不稳定的问题，加大了施工期间临时边坡滑坡的风险。同时超挖后挡土墙的墙背回填方量增加，超挖与超回填的费用增加；墙背回填区域增大，导致墙背回填料压实度不足的隐患增大；采用重型机械回填碾压更会对混凝土强度还在继续发展的挡土墙造成不利影响。

3.土工合成材料反滤层目前以透水土工布、渗排水板为主，短期内具有较强的过滤、隔离、排水功能。但长期以往容易产生淤堵现象，造成反滤功能减弱甚至消失。

4.整体式复合反滤层主要适用于墙背面平整的挡土墙比如现浇混凝土挡土墙，对于墙背参差不齐的挡土墙，如砌石挡土墙则不适用。同时对于硬质岩层的地质条件下，墙背临时边坡开挖基本不平整、不直顺、起伏较大，半刚性整体式复合反滤层铺贴与临时边坡表面容易造成应力集中，长期以往容易造成反滤层破坏。

5.冒水孔反滤层网箱，可较好的解决泄水孔处排水管埋设和泄水孔错位的问题，但依然没有解决传统多层反滤层施工存在的问题。

6.挡土墙反滤层快速施工模型箱采用硬质材料制作成长方体结构，难以适应硬质岩层的地质条件下，墙背临时边坡不平整、起伏较大实际情况。该施工模型箱未设计安装用吊钩，对于大中型路堑式挡土墙，挡土板施工完成后，难以放置到指定位置。由于该模型箱采用相邻长方体模块拼装成整体的方式，顶面、侧面均不具备设置安装吊钩的空间与条件。直接以滤孔为吊环的话，则增大了背面滤孔孔径，并增加了滤孔周围箱体材料加固的成本。此外由于模型箱结构复杂，制作需使用大量材料，在不采用吊装安装的工艺条件下，模型箱需小型化，进一步增加了单位反滤层体积模型箱的材料成本，不利于推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了在一定程度上克服现有技术中存在的至少一个问题，提供一种挡土墙反滤体及其施工方法。

本发明提供如下技术方案：

一种挡土墙反滤体，包括：

背墙板模块，所述背墙板模块在厚度方向上设有贯通的排水管道；

集水模块，所述集水模块贴于所述背墙板模块的一个板面设置且将所述排水管道在所述背墙板模块表面形成的排水口封盖；

隔水模块，所述背墙板模块上在竖直方向上形成有多层所述排水口，所述隔水模块贴于所述背墙板模块设有所述集水模块的板面设置沿竖直方向分层分布；以及，

透水填充模块，所述集水模块和所述隔水模块置于所述背墙板模块和边坡所围合成的反滤体腔内，分层设置的所述隔水模块将所述反滤体腔分层隔水分隔，多个所述透水填充模块将隔水分隔的所述反滤体腔填充。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述背墙板模块由多个背墙板单元拼接而成。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述背墙板模块的两个板面上各设有吊装件，所述吊装件设于所述背墙板模块设有所述排水口、所述集水模块和所述隔水模块以外的位置。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，位于所述反滤体腔一侧的所述吊装件嵌设于所述透水填充模块中。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述背墙板模块贴于所述挡土板一侧的板面具有上窄下宽的连续斜面或分段斜面。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述背墙板模块包括无砂大孔混凝土板以及埋设于所述无砂大孔混凝土板中的水管，水管的内孔形成了所述排水管道；

和/或，所述隔水模块包括防渗材料层，或包括不透水黏土块及将所述黏土块包裹的包覆层；

和/或，所述透水填充模块由透水砂性土填充到所述反滤体腔中形成。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述背墙板模块一面设有反滤体腔，另一面设有挡土板，所述挡土板上设有与所述背墙板模块上的排水管道连通的管道；

所述挡土板由混凝土浇筑而成，所述背墙板模块上覆有用于防止所述挡土板的混凝土伸入的土工布。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述集水模块为可变形的柔性透水模块。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述集水模块包括柔性笼和填充于所述柔性笼中的碎石。

作为所述的挡土墙反滤体的进一步可选的方案，所述集水模块还包括设于柔性笼上的吊装件。

作为上述的技术方案的进一步延伸：本发明还提供挡土墙反滤体的施工方法，包括步骤：

预制上述的背墙板模块或背墙板单元；

预制上述的集水模块；

预制上述的隔水模块；

开挖边坡；

安装部分或全部的所述背墙板模块；

回填一节散体填料至所述边坡形成透水填充模块；

安装隔水模块；

安装集水模块。

作为所述的挡土墙反滤体的施工方法的进一步可选的方案，每回填一次所述透水填充模块后，在所述透水填充模块顶部设置一层将其完全覆盖的所述隔水模块并在所述隔水模块上放置将所述排水口封盖的所述集水模块。

作为所述的挡土墙反滤体的施工方法的进一步可选的方案，在竖直方向上分层安装所述背墙板单元至所述边坡中时，每安装预设层的所述背墙板单元后，安装与预设层的所述背墙板单元上的排水口层数相对应的所述透水填充模块、所述隔水模块和所述集水模块。

作为所述的挡土墙反滤体的施工方法的进一步可选的方案，所述背墙板模块、所述集水模块和所述隔水模块采用吊装的方式进行安装。

本发明的挡土墙反滤体及其施工方法至少具有如下有益效果：

通过将反滤体组成部分模块化，采用了提前预制、装配施工的方式，减小了反滤体施工对空间的需求，提高了施工效率，规避了超挖边坡的需求，提高了施工过程的安全性，同时确保反滤层层次分明、不同种集料间不串料，确保施工质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体局部结构示意图；

图2示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体局部分结结构示意图；

图3示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体的背墙板单元拼装形成背墙板模块的结构示意图；

图4示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体的具有连续斜面的背墙板单元的结构示意图；

图5示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体的具有分段斜面的背墙板单元的结构示意图；

图6示出了图1的阶梯剖面A-A的剖视图；

图7示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体的集水模块安装前的结构示意图；

图8示出了本发明实施例1提供的挡土墙反滤体的集水模块安装后的结构示意图。

主要元件符号说明：

10-背墙板模块；10a-背墙板单元；11-无砂大孔混凝土板；12-水管；13-第一吊装件；20-集水模块；21-柔性笼；22-碎石；23-第二吊装件；30-隔水模块；31-不透水黏土块；32-包覆层；40-透水填充模块；50-挡土板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本实施例提供一种挡土墙反滤体，能够应用于房屋建筑、道路工程中的多种类型的挡土墙，包括路堑式、重力式、衡重式、悬臂式、扶臂式以及桩(柱)板式挡土墙，本实施例的挡土墙为路堑式挡土墙。

如图1所示，挡土墙反滤体包括背墙板模块10、集水模块20、隔水模块30和透水填充模块40。背墙板模块10在厚度方向上设有贯通的排水管道。集水模块20贴于背墙板模块10的一个板面设置且将排水管道在背墙板模块10表面形成的排水口封盖。背墙板模块10上在竖直方向上形成有多层排水口，隔水模块30贴于背墙板模块10设有集水模块20的板面设置且在反滤体腔内沿竖直方向分层分布。集水模块20和隔水模块30置于背墙板模块10和边坡所围合成的反滤体腔内，分层设置的隔水模块30将反滤体腔分层隔水分隔，多个透水填充模块40将隔水分隔的反滤体腔填充。

上述，流入到挡土墙反滤体中的水流入至透水填充模块40、背墙板模块10中，而后由透水填充模块40、背墙板模块10流向集水模块20中，通过集水模块20流入至排水管道中后排出。透水填充模块40起到填充挡土墙反滤体的大部分空间以及形成初级反滤的作用。自排水管道中流出的水要先经过集水模块20，集水模块20起到集水通道与次级反滤的作用，将挡土墙反滤体内部渗入的雨水或地下水收集汇流起来，从排水管道中排出。背墙板模块10起到三级反滤的作用，用以阻隔黏土细颗粒、泥沙等，避免墙背黏土细颗粒、泥沙等被墙背渗流携渣带出，造成水土流失，掏空墙背土体并污染墙面。

背墙板模块10上在竖直方向上形成有多层排水口，每层排水口包括一个至多个排水口。隔水模块30贴于背墙板模块10且在反滤体腔内沿竖直方向分层设置并将透水填充模块40隔水分隔。

隔水模块30起到逐层止水的水平防渗作用。根据墙顶坡面渗流在重力作用下逐层下渗的原理，设置隔水模块30能够将下渗的水逐层拦截，进而使得挡土墙反滤体具有更好的排水效果，尽量避免雨水入渗至挡土墙反滤体底部，均化排水效果，抑制挡土墙反滤体底部积水。

进一步地，一层排水口(水平方向上的一层排水口)由一个集水模块20封盖，一个集水模块20下设有一个隔水模块30。将一层排水口与一个隔水模块30对应，使得挡土墙反滤体一方面具有更好的逐层防渗的效果，将一个集水模块20为一层排水口集水，简化了结构的同时还简化了集水模块20的安装。

在其他的实施例中，一层排水口上覆盖的集水模块20还可以采用分体式的结构，即一层排水口可以采用多个集水模块20覆盖；两个隔水模块30之间还可以夹设多层排水口。

本实施例中，挡土墙反滤体还包括隔水模块30。背墙板模块10上在竖直方向上形成有多层排水口，每层排水口包括一个至多个排水口。隔水模块30贴于背墙板模块10且在反滤体腔内沿竖直方向分层设置并将透水填充模块40隔水分隔。

隔水模块30起到逐层止水的水平防渗作用。根据墙顶坡面渗流在重力作用下逐层下渗的原理，设置隔水模块30能够将下渗的水逐层拦截，进而使得挡土墙反滤体具有更好的排水效果，尽量避免雨水入渗至挡土墙反滤体底部，均化排水效果，抑制挡土墙反滤体底部积水。

如图2所示，本实施例中，背墙板模块10包括无砂大孔混凝土板11以及埋设于无砂大孔混凝土板11中的水管12，水管12在浇筑成型无砂大孔混凝土板11时埋设于其中，在无砂大孔混凝土板11浇筑成型后直接固定在其上并形成了排水通道，该水管12在无砂大孔混凝土板11表面上的开口形成了排水口。埋设于无砂大孔混凝土板11中的水管12可以为硬质塑料管，如PVC管、PE管等，从而能够形成稳定的排水管道。

当然，背墙板模块10还可以为其他的用于阻隔黏土细颗粒、泥沙等流出的具有反滤作用的刚性板块，如细石混凝土板。

背墙板模块10上的水管12自背墙板模块10上突出，从而在设置挡土板50后，水管12仍能自挡土板50中伸出进行排水，水管12在背墙板模块10上倾斜设置，自反滤体腔到挡土板50下倾设置，以便于排水。

如图3所示，背墙板模块10由多个背墙板单元10a拼接而成。多个背墙板单元10a可以为相同规格，也可以为不同的规格，一个背墙板单元10a上可以形成有一个至多个排水管道，背墙板模块10可以有包括具有排水管道的背墙板单元10a和不具有排水管道的背墙板单元10a拼接而成。本实施例中，背墙板单元10a通过堆砌形成背墙板模块10。

本实施例中，一块背墙板单元10a上设有一个水管12，从而能够背墙板单元10a堆砌和透水填充模块40、隔水模块30以及集水模块20的铺设的逐层对应，进一步地减小对安装空间的要求。

将背墙板模块10分割成多个背墙板单元10a，能够进一步简化挡土墙反滤体的安装，降低对挡土墙反滤体安装的空间要求。在安装挡土墙反滤体时，能够将背墙板单元10a、集水模块20、隔水模块30和透水填充模块40逐层安装。

背墙板模块10的两个板面上各设有第一吊装件13，本实施例为背墙板单元10a的两个板面上各设有第一吊装件13。第一吊装件13可以在预制无砂大孔混凝土板11时埋设于其中一同预制。两个板面上的第一吊装件13可以为分体式结构，也可以为整体式结构，即一个部件埋设在无砂大孔混凝土板11中，两端自无砂大孔混凝土板11中延伸而出。

进一步地，无砂大孔混凝土板11预埋有链条，链条的两端自无砂大孔混凝土板11中延伸而出，吊环设置在链条的端部，以供吊机对背墙板单元10a进行悬吊，通过吊装进行装配成型。

第一吊装件13设于背墙板模块10设有排水口、集水模块20和隔水模块30以外的位置，从而避免对排水口、集水模块20和隔水模块30的安装形成干涉。

背墙板模块10一个板面设有反滤体腔，另一个板面设有挡土板50。背墙板模块10贴于挡土板50一侧的板面上覆有土工布，挡土板50在土工布上浇筑混凝土形成。此处设置土工布主要是防止挡土板50浇筑时水泥浆渗入背墙板模块10中，从而堵塞无砂大孔混凝土，从而影响其透水性。土工布及背墙板模块10直接作为挡土板50浇筑内模使用，在浇筑挡土板50的混凝土后无需将透水土工布拆除，简化施工。

无砂大孔混凝土板11为刚性结构，既可稳固固定水管12，还能够避免挡土板50现浇过程中泄水管12移动或损坏。辅以透水土工布覆盖表面又可作为挡土板50现浇内模，彻底规避了水管12容易移位、堵塞、损坏以及在狭小空间中支模固定与拆模困难的问题。

为了确保背墙板模块10的自立稳定性，可通过以下两方面措施加强：

请一并参阅图4和图5，背墙板模块10贴于挡土板50一侧的板面具有上窄下宽的斜面，拼装成型后形成临时性重力式挡墙，满足其自立性要求。上窄下宽的斜面包括连续斜面和分段斜面。连续的斜面选用厚度自下而上逐层减小的背墙板单元10a，背墙板单元10a呈直角梯形状，上层背墙板单元10a的底边与下层背墙板单元10a的顶边长度相等。分段斜面选用多段厚度自下而上逐层减小的背墙板单元10a，可以选用同一规格的直角梯形背墙板单元10a，梯形背墙板单元10a顶面和底面贴合设置从而形成分段斜面，还可以选用几层背墙板单元10a堆叠形成连续的斜面后再分段设置形成分段斜面。

挡土板50分层浇筑，降低单次浇筑挡土板50内模(背墙板单元10a)高度，既可降低挡土板50外模支模难度，又提高挡土板50内外模稳定性。

如图6所示，本实施例中，集水模块20为可变形的柔性集水模块20。进一步，集水模块20包括柔性笼21和填充于柔性笼21中的碎石22，柔性笼21为碎石22提供容置空间，且该容置空间的体积不变、形状在一定程度上可变，碎石22可以视为一种具有较大塑性的变形体，碎石22之间的间隙能够透水，由此形成了形状可变的透水体。

采用柔性笼21作为集料的分界结构，同样可以解决不同料种容易串料，铺筑条带界面弯曲、厚度不均以及层次不分明的问题，以保证反滤层有效宽度和层铺厚度。能够更好地适应墙背的不同形状以及临时边坡不平整，起伏较大的实际情况。利用柔性笼21与碎石22良好的变形性能，通过振捣、敲击能够对不规则空间进行填充。

请一并参阅图7和图8，如集水模块20呈长方体状，当挡土墙上设有凸起的桩柱时，集水模块20在安装后，其形状随着挡土墙的墙面起伏进行变化，或平铺，或拱起，从而与挡土墙的墙面紧密地贴合。

进一步地，柔性笼21可以为格宾笼，当然也可以为其他类型的笼状体/网兜，采用钢丝网编制而成，柔性笼21内采用道路工程常见的1-3、1-2、2-3、2-4等规格的碎石22粗集料填充。钢丝格宾笼是一种常规标准化产品，成本低廉。

在其他的实施例中，集水模块20还可以选用其他的具有柔性透水外罩和流体填充物的柔性透水体。

集水模块20上设有第二吊装件23。本实施例中第二吊装件23设于柔性笼21上，第二吊装件23可以为吊环，通过编织或绑扎焊接固定在柔性笼21上，从而使得集水模块20能够吊装装配成型。通过设置第二吊装件23可适当增大集水模块20的体积，进一步降低了单位挡土墙反滤体的材料成本。

第二吊装件23应注意在挡土墙竖直方向/纵向上与背墙板模块10上的第一吊装件13交叉错开，避免产生干涉。安装完成后，可以将第一吊装件13和第二吊装件23连接，采用钢丝或扎带捆绑扎牢，以提高背墙板模块10的自立性。第一吊装件13和第二吊装件23还可以嵌设在透水填充模块40中。

隔水模块30包括碾压密实的不透水黏土块31及将不透水黏土块31包裹的包覆层32。包覆层32可以为透水土工布，透水土工布的包裹可对不透水黏土块31起到初步的反滤作用，避免不透水黏土块31受到水的浸泡形成泥浆发生渗漏。通过包覆层32能够保证不透水黏土块31可吊装或人工搬运，而不松散。

当然，隔水模块30还可以为包括防渗材料层的防水部件，如防渗土工布，直接将防渗土工布铺设在透水填充模块40上，对透水填充模块40进行隔水分层。

透水填充模块40由透水砂性土填充到反滤体腔中形成，反滤体腔中设有隔水模块30和集水模块20，通过透水砂性土将反滤体腔中的其余部分填充，本实施例中，两层隔水模块30之间填充的透水砂性土形成一个透水填充模块40。

在施工时，填充透水砂性土形成透水填充模块40，而后在透水填充模块40顶面铺设隔水模块30，再向隔水模块30上放置集水模块20，再填充透水砂性土透水填充模块40，如此循环往复。当然，若背墙板模块10由多个背墙板单元10a拼接而成，则上述循环中，形成透水填充模块40前还要安装背墙板单元10a，如此逐层搭建出挡土墙反滤体。

需要说明的是，在填充透水砂性土后，还需要对透水砂性土进行水密法夯实/压实，形成透水填充模块40。水密夯实过程中也可检验该透水填充模块40排除渗水，检验防止水土流失的反滤使用功能能否满足设计要求。

实施例2

本实施例提供挡土墙反滤体的施工方法，采用该方法能够搭建出包括实施例1的挡土墙反滤体在内的挡土墙反滤体，采用该施工方法搭建挡土墙反滤体时能够减少对作业空间的需求，确保在受限制的空间中能够快速搭建出挡土墙反滤体。

挡土墙反滤体的施工方法包括步骤：

预制背墙板模块10或预制背墙板单元10a；

预制集水模块20；

预制隔水模块30；

开挖边坡；

安装部分或全部的背墙板模块10；

回填一节散体填料至边坡形成透水填充模块40；

安装隔水模块30；

安装集水模块20。

通过将挡土墙反滤体的滤层结构预制出来，直接在边坡中进行施工装配。模块的预制，与边坡的开挖的顺序不做要求。在安装部分的背墙板模块10时，通过循环实施安装部分背墙板模块10，回填一节散体填料至边坡形成透水填充模块40，安装隔水模块30，安装集水模块20完成施工；或在安装全部背墙板模块10时，通过循环实施回填一节散体填料至边坡形成透水填充模块40，安装隔水模块30，安装集水模块20完成施工。

竖直方向上的一层集水模块20与一层排水口相对应，一层集水模块20下设有一层隔水模块30。每回填一次透水填充模块40后，在透水填充模块40顶部设置一层将其完全覆盖的隔水模块30并在隔水模块30上放置将排水口封盖的集水模块20。

将挡土墙反滤层模块化设置并逐层铺设，直接将集水模块20设置在隔水模块30之上。如此，能够省去了对集水模块20的安装固定，直接用透水填充模块40对隔水模块30进行支撑，隔水模块30对集水模块20进行支撑，有效地简化了挡土墙反滤层施工，且搭建出的挡土墙反滤层具有更好的反滤、抗渗效果。

背墙板模块10可以为整体的模块，也可以为由多个背墙板单元10a拼接而成的模块，当背墙板模块10包括多个背墙板单元10a时，可以进行整体安装，也可以进行逐层部分安装。

在竖直方向上分层安装背墙板单元10a至边坡中，每安装预设层的背墙板单元10a后，安装与预设层的所述背墙板单元10a上的排水口层数相对应的透水填充模块40、隔水模块30和集水模块20，如此，逐层搭建出挡土墙反滤体。这种挡土墙反滤体的施工方法不仅将功能滤体模块化后进行组装，还将功能滤体进一步模块化，从而实现逐层搭建。

上述，挡土墙反滤体的施工方法中在搭建挡土墙反滤体时，背墙板模块10/背墙板单元10a和集水模块20采用吊装的方式进行安装，当然隔水层也可以采用吊装的方式进行铺设。

针对具体工程施工前，需结合工程施工图设计的要求进一步对该挡土墙反滤体结构进行深化设计。

a.根据挡土板50宽度、高度、场地大小以及总体施工部署选取吊装机具。

b.按照吊装机具的起重性能以及原设计挡土墙反滤体几何尺寸设计各种模块的尺寸。

c.根据模块尺寸与相对位置关系设计水管12与吊装件的定位尺寸。水管12预埋深度不宜小于其总长度的1/3，其总长度宜伸出挡土板505～10cm。不同模块间的吊装件应适量错开，避免吊装时冲突干涉，同时应便于拼装后用钢丝绑扎牢固。

d.根据挡土板50高度选取背墙板模块10/背墙板单元10a外形方案(实施例1中提到的直墙式、斜墙式、分段斜墙式)及相配套挡土板50浇筑方案。

e.根据背墙板模块10及外形方案确定背墙埋置入原地面以下的深度。

f.集水模块20长度宜略大于安装后占据的空间尺寸，以为柔性笼21吊装就位后变形充分填充适应不规则几何空间创造条件。

示例性地，挡土墙反滤体的施工方法包括如下步骤：

一、施工准备

a.施工前按照深化设计确定的具体方案进行各类模块的预制与养护。背墙板单元10a中的水管12两端宜采用透水土工布包裹绑扎封闭，避免施工过程中堵塞、损坏泄水管12。

b.背墙板模块10采用斜墙式及分段斜墙式方案时，需按照模块设计位置对背墙板单元10a进行分类标识，避免混用、乱用。

c.完善施工方案与技术交底，明确安全防护措施，并对管理人员和作业班组分别进行交底。

d.按照施工方案要求对材料与场地条件进行验收。

e.按照设计与施工方案要求对现场进行测量放样。

二、开挖边坡

为确保背墙板单元10a拼装后形成的背墙板模块10稳定自立，需将背墙板模块10预埋至原地面土体内一定深度，因此需进行边坡开挖

a.采用人工配合挖掘机进行边坡开挖，挖出的土方随挖随运，避免在坑边堆放。

b.坑底20～30cm采用人工开挖，避免扰动基底。坑深超过1m且土质较差时必须按照相关规范与设计建议坡度进行放坡。

c.边坡开挖完成后地基承载力必须满足设计要求，无设计要求时，需根据背墙板重量进行核算(不宜小于160kPa)，以确保背墙板稳定。

d.地基承载力不能满足设计方案要求，或开挖边坡的原状地基受雨水浸泡时，必须清除淤泥杂物、软质土，在设计标高以下换填30～50cm的砂砾石。

e.背墙板单元10a吊装前宜用砂浆对边坡底部进行找平，砂浆厚度不宜小于3cm，以起到坐浆法施工的效果。边坡底部为松散砂性土时，宜灌水泥浆予以固化，同时起到底层封水作用。

需要说明的是，步骤一、二可以互换，也可以同时进行。

三、安装背墙板单元10a

a.背墙板单元10a采用机械吊装方式进行拼装。

b.吊装作业人员必须持证上岗，佩戴齐全安全防护用品。

c.吊装作业人员必须严格按安全技术交底和相应吊装设备的操作规程要求开展作业。

d.吊装作业过程中，设备回转半径内应尽量避免站人，起重臂和吊起的重物下方禁止有人停留或行走。

e.吊装前应对吊装设备与钢丝绳进行检查，起吊前先将吊物吊起离地20～30cm处停机检查，检查其稳定性、制动器的可靠性，确认无误后方可起吊，起吊中起降平稳。

f.当风力达到5级时，不得露天进行迎风面大或重量接近额定负荷的起重工作，当风力达5级以上时，不得在露天进行起重工作。

g.吊装过程中注意不得碰撞损坏水管12。

h.相邻背墙板单元10a之间采用砂浆填缝予以胶结固定，砂浆需饱满，采用坐浆法施工。

i.背墙板模块10外侧(靠挡土板50一侧)覆盖的渗水土工布可锚固于相邻背墙板单元10a拼接缝间，由填缝砂浆包裹锚固。

四、回填散体填料

a.全部或本节背墙板单元10a拼装固定完毕并验收合格后进行墙后回填散体填料。

b.散体填料可以为砂性土，砂性土采用挖掘机或吊具直接倾倒的方式予以回填。首节砂性土回填采用分层回填，人工夯实作业。其余各节采用灌水密实的方式予以密实处理。

c.回填时应注意避免遗留无砂大孔砼背墙板与桩柱之间预留的拼装作业间隙。

d.灌水密实作业时可多次循环作业，待墙后砂性土部分饱和后，观察经由泄水孔排出的渗流含泥量以及渗水量与灌水量之间关系检验该节反滤层的施工质量。

g.首节背墙板单元10a(可能包括一层至多层背墙板单元10a)吊装完成后及时回填散体填料至边坡并用小型夯实机具进行回填夯实，回填与夯实作业需满足设计与相关规范要求。

五、安装隔水模块30

a.经灌水密实，墙背回填散体填料不再陷落后方可安装隔水模块30。

b.隔水模块30可以采用吊装就位，人工铺设整平的方式进行安装。

c.当隔水模块30包括不透水黏土块31时，隔水模块30顶部宜略低于朝向集水模块20设置的排水口的标高3～5cm，避免雨水浸泡不透水黏土块31形成的泥浆直接流入水管12内。

六、安装集水模块20

a.将集水模块20吊装到隔水模块30之上，并与背墙板模块10贴合将排水口封盖。

b.当集水模块20包括柔性笼21和碎石22时，集水模块20吊装完毕后，宜采用小型夯实机具对碎石22予以振捣，确保其适应周边起伏不平的铺装环境。

c.集水模块20变形填充不到的空间应在下节散体填料回填工序中予以填塞。

若背墙板模块10为逐节铺装，则循环实施步骤三至六，以达到逐层铺装的效果，若背墙板模块10一次性安装，则循环实施例步骤四至六，溜达到逐层铺装反滤体腔中的滤体结构的效果，逐层铺装滤体结构的最后应以步骤三收尾。

在施工过程中，还应对挡土墙反滤体的结构是否达标进行检测，因此还包括步骤：

七、挡土墙反滤体质量验收

a.施工完毕后应对各工序反滤体模块验收结果进行汇总，以评定反滤体质量等级。

b.反滤体基底质量(背墙板模块10的边坡)，包括地基承载力、边坡尺寸等。通过边坡开挖时现场检测确定。

c.反滤体各模块中集料的粒径、级配、含泥量、坚硬度、抗冻性和渗透系数等指标。通过模块集中预制前对集料抽样检验确定。

d.反滤体结构层数、模块安装位置以及厚度等指标。通过对预制场内模块进行尺寸实测实量以及安装过程中定位测量确定。

e.反滤层压实参数。通过在预制场内对隔水层模块检测以及回填砂性土现场检测确定。

上述，在逐层铺装完成后，还包括浇筑挡土板50的步骤，直接在背墙板模块10上铺设透水土工布，作为挡土板50浇筑的内模，而后搭建外模即可围合出挡土板50的浇筑空间。背墙板模块10上的延伸而出的水管12在浇筑挡土板50时，作为挡土板50中的排水管道的成型模具，且水管12自挡土板50浇筑的外模中突出，从而形成了贯穿背墙板模块10和挡土板50的排水管道。

本实施例的挡土墙反滤体及其施工方法的有益效果如下：

(1)采取事先集中预制，模块化施工的方式，可以有效规避反滤体施工对空间需求的矛盾，提高施工效率，确保施工质量。避免了不必要的施工成本增加，规避了超挖边坡的需求，提高了施工过程的安全性。

(2)集中预制有利于各环节过程质量把控。

(3)装配模块需采用柔性边界，既可以确保不同集料界限分明，又可以适应复杂的几何空间环境。对实际施工环境的适应性强。

(4)挡土墙反滤体的结构模块化设置使得不同集料间界限分明，反滤体的反滤性能更好。

(5)模块化的挡土墙反滤体避免了土工材料反滤层容易产生淤堵，长期反滤功能下降的问题。

(6)大幅降低了施工难度，降低了施工方直接略去反滤层不做的客观诱因程度。

(7)挡土墙反滤体模块化所采用的材料成本低廉，绿色环保。

(8)装配模块结构设计保障了吊装条件，为单一模块适度大型化，降低成本，提高作业效率提供了条件。

(9)背墙板模块10对挡土板50和排水管道的施工及质量管控提供了极大的便利。间接避免了挡土板50混凝土超灌造成的成本损失，提高了排水管道的成型合格率。

(10)在施工过程中可实时动态检查挡土墙反滤体施工质量与使用功能。可及时对施工质量进行调整纠偏，质量保证率高。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挡土墙反滤体，其特征在于，包括：

背墙板模块，所述背墙板模块在厚度方向上设有贯通的排水管道；

集水模块，所述集水模块贴于所述背墙板模块的一个板面设置且将所述排水管道在所述背墙板模块表面形成的排水口封盖；集水模块为分体式的结构；

隔水模块，所述背墙板模块上在竖直方向上形成有多层所述排水口，所述隔水模块贴于所述背墙板模块设有所述集水模块的板面设置沿竖直方向分层分布；以及，

透水填充模块，所述集水模块和所述隔水模块置于所述背墙板模块和边坡所围合成的反滤体腔内，分层设置的所述隔水模块将所述反滤体腔分层隔水分隔，多个所述透水填充模块将隔水分隔的所述反滤体腔填充。

2.根据权利要求1所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述背墙板模块由多个背墙板单元拼接而成。

3.根据权利要求1所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述背墙板模块的两个板面上各设有吊装件，所述吊装件设于所述背墙板模块设有所述排水口、所述集水模块和所述隔水模块以外的位置。

4.根据权利要求1所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述背墙板模块包括无砂大孔混凝土板以及埋设于所述无砂大孔混凝土板中的水管，水管的内孔形成了所述排水管道；

和/或，所述隔水模块包括防渗材料层，或包括不透水黏土块及将所述黏土块包裹的包覆层；

和/或，所述透水填充模块由透水砂性土填充到所述反滤体腔中形成。

5.根据权利要求1所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述背墙板模块一面设有反滤体腔，另一面设有挡土板，所述挡土板上设有与所述背墙板模块上的排水管道连通的管道；

所述挡土板由混凝土浇筑而成，所述背墙板模块上覆有用于防止所述挡土板的混凝土伸入的土工布。

6.根据权利要求1所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述集水模块为可变形的柔性透水模块。

7.根据权利要求6所述的挡土墙反滤体，其特征在于，所述集水模块包括柔性笼和填充于所述柔性笼中的碎石。

8.挡土墙反滤体的施工方法，其特征在于，包括步骤：

预制如权利要求1、3-7中任一项所述的挡土墙反滤体的所述背墙板模块或预制如权利要求2所述的挡土墙反滤体的所述背墙板单元；

预制如权利要求1-7中任一项所述的挡土墙反滤体的集水模块；

预制如权利要求1-7中任一项所述的挡土墙反滤体的隔水模块；

开挖边坡；

安装部分或全部的所述背墙板模块；

回填一节散体填料至所述边坡形成透水填充模块；

安装隔水模块；

安装集水模块。

9.根据权利要求8所述的挡土墙反滤体的施工方法，其特征在于，每回填一次所述透水填充模块后，在所述透水填充模块顶部设置一层将其完全覆盖的所述隔水模块并在所述隔水模块上放置将所述排水口封盖的所述集水模块。

10.根据权利要求8所述的挡土墙反滤体的施工方法，其特征在于，在竖直方向上分层安装所述背墙板单元至所述边坡中时，每安装预设层的所述背墙板单元后，安装与预设层的所述背墙板单元上的排水口层数相对应的所述透水填充模块、所述隔水模块和所述集水模块。