CN117418488A - 一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，涉及临海边坡落石防护技术领域，组合拦石墙结构包括透水拦石墙及格宾石笼。拦石墙由普通混凝土墙基与透水混凝土墙身组成，土工格栅一用于连接墙基与墙身并为墙身提供抗拉强度；格宾石笼布置在透水拦石墙的迎坡侧，格宾笼内填充由土工格栅二加筋的碎石与废旧网球。本发明刚性拦石墙和柔性格宾石笼的组合保证了结构的整体抗冲击性能；废旧网球与土工格栅二的使用提高了格宾石笼的耗能减震效果；组合结构占地小，抗倾覆能力强，兼具良好的排水性能，适用于临海陡峭边坡落石防护。
Description
技术领域
本发明涉及临海边坡落石防护技术领域，尤其是一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法。
背景技术
落石灾害是指不稳定岩体在降雨、强风、地震及工程扰动等内外力作用下突然脱离源区母体，以坠落、跳跃、滑动、滚动等形式运动的地质灾害。临海地区多陡峭边坡，一方面，边坡落石的高势能会转化成较大的冲击能，加剧致灾严重性。另一方面，受海洋气候影响，临海地区的高降雨量增加了落石灾害发生的时空频率。落石灾害严重威胁临海公路铁路干线、海洋基础设施及人民群众的生命财产安全。
边坡落石灾害防护措施可分为主动和被动防护措施。主动防护措施设置于灾害发生前以阻止落石产生，被动防护措施不阻止灾害发生而是通过拦截疏导以减轻落石灾害影响。临海边坡落石源区潜在范围大，陡峭边坡不易施工，主动防护措施使用较少，现有针对落石冲击的防护以被动措施为主。拦石墙通过拦截危岩体落石以削弱其冲击能，但现有刚性拦石墙变形能力差，主要依靠自身刚度耗散落石冲击能，抗冲击能力有限。此外，在多降水的临海边坡落石防护中，排水不及时的拦石墙内力增加，墙体会产生倾斜变形、开裂，在落石冲击作用下极易失稳坍塌。公开（公告）号为CN110532728B的中国发明专利公开的弧形拦石墙及其设计方法，可依靠其弧形的结构形式和柔性的格宾石笼有效耗散落石冲击能，但由于结构占地过大且对边坡条件要求高，施工限制条件多，不适用于狭窄区域的陡坡落石防护。公开（公告）号为CN105926648B的中国发明专利公开的一种双墙式加筋拦石墙及其构建方法，利用柔性的反包式加筋土层为基础拦石墙分担落石冲击能，从而提高基础拦石墙耐久性，虽然该结构在拦石墙底部铺设有碎石排水层，但土体本身结构松散，如果排水层被堵塞会导致加筋土墙内积水严重，墙体内部压力增大，最终导致墙体变形和损坏，严重影响拦石墙抗冲击性能。公开（公告）号为CN103334385A的中国发明专利公开的一种防落石的柔性拦石墙，由装有废旧轮胎的钢丝笼和钢筋混凝土浇筑的支挡板相互配合耗散落石冲击能，但拦石墙排水性能较差，废旧轮胎内部的排水死角易造成填土饱和，进而导致其失稳破坏影响整体抗冲击性能，不适用于多降水的临海边坡落石防护。因此研制一种刚柔结合、耗能减震强、排水性能好、占地面积小且施工经济的组合拦石墙对临海边坡落石防护具有重要的工程意义。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，组合拦石墙结构包括透水拦石墙与格宾石笼，所述透水拦石墙由普通混凝土墙基及透水混凝土墙身组成，所述普通混凝土墙基与透水混凝土墙身通过土工格栅一连接，所述格宾石笼布置在透水拦石墙的迎坡侧，所述格宾石笼内填充由土工格栅二加筋的碎石与废旧网球，组合拦石墙施工方法包括如下步骤：
步骤1，清理平整地面，基槽开挖，搭建拦石墙模板，预留伸缩缝；
步骤2，搭建支架，在透水拦石墙内靠近迎坡侧竖向布置土工格栅一；
步骤3，浇筑普通混凝土墙基，边浇筑边振捣直至设计标高，养护7天后在墙基顶部进行凿毛处理；
步骤4，在普通混凝土墙基上浇筑透水混凝土墙身，边浇筑边振捣确保骨料填满土工格栅一网格，养护7天后拆除模板，在透水混凝土墙身预定高度打入膨胀螺丝设置用于防止上层格宾石笼倾覆的拉筋，伸缩缝缝间铺贴柔性隔断材料；
步骤5，在拦石墙迎坡侧预定位置沿墙身竖向布置用以加筋格宾石笼填料的土工格栅二，使用钢丝网片及钢筋骨架制作格宾石笼，格宾石笼内填充碎石和废旧网球并振捣密实，填料填满土工格栅二网格；
步骤6，逐层布置格宾石笼，填料并振捣密实，填料达到膨胀螺丝高度时用预设的拉筋固定格宾石笼，继续填料至缓冲层设计标高时绑扎盖网。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述透水混凝土墙身包括粉煤灰、硅灰、骨料、水泥、水、减水剂。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述透水混凝土墙身的强度等级为C35，具体配合比为粉煤灰90kg，硅灰34kg，骨料1794kg，水泥450kg，水115kg，减水剂14kg。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述骨料粒径范围为10-15mm，透水混凝土墙身渗透系数不低于5mm/s以保证足够的排水性能。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述普通混凝土墙基由C30混凝土浇筑。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述土工格栅一及土工格栅二完全相同，均采用聚丙烯双向土工格栅。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述步骤1中拦石墙的伸缩缝距离为10-15m，缝宽20mm-30mm。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述步骤2中土工格栅一距离墙身迎坡面不低于25mm以充分提供张拉强度；所述步骤5中土工格栅二位于单个格宾石笼中间位置。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述步骤5中废旧网球体积不低于总填料体积的10%。
上述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，所述格宾石笼由钢丝网片与钢筋骨架组成，多个格宾石笼堆叠组成缓冲层，所述缓冲层高度与拦石墙高度一致，所述格宾石笼迎坡面布置加强网片，所述加强网片与钢丝网片、相邻格宾石笼的钢丝网片、穿过土工格栅二的钢丝网片均通过连接钢丝绑扎连接，所述连接钢丝直径大于钢丝网片的钢丝直径；所述钢丝网片、连接钢丝表面均镀锌或镀铝。
本发明的有益效果是，（1）柔性的格宾石笼通过填料位移耗散落石冲击能，刚性的拦石墙用以固定缓冲格宾石笼并分担部分冲击能，刚柔结合的组合结构整体抗冲击性能良好；（2）废旧网球通过自身弹性变形耗散冲击能，土工格栅通过其网格结构嵌锁填料以分散冲击应力提高格宾石笼的吸能减震效果；（3）组合拦石墙整体占地面积小，抗倾覆能力强，适用于临海陡坡高冲击能落石的防护；（4）透水混凝土墙身与格宾石笼缓冲层均具有良好的排水效果，土工格栅及镀锌钢丝网抗锈蚀性能强，适用于多降水的临海陡坡落石防护；（5）格宾石笼填料可回收再利用废旧网球，经济环保，碎石可就地取材，施工成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明示意图。
图中1、透水混凝土墙身；2、普通混凝土墙基；3、土工格栅一；4、土工格栅二；5、拉筋；6、格宾石笼；7、碎石；8、废旧网球。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1所示，本实施例公开了一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙，组合拦石墙结构包括刚性的透水拦石墙与柔性的缓冲格宾石笼，透水拦石墙由普通混凝土墙基2及透水混凝土墙身1组成，普通混凝土墙基2与透水混凝土墙身1通过土工格栅一3连接，格宾石笼6布置在透水拦石墙的迎坡侧，格宾石笼内填充由土工格栅二4加筋的碎石7与废旧网球8。
本实施例还公开了一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法包括如下步骤：清理平整地面，基槽开挖，搭建拦石墙模板，采用木质模板，模板须稳固牢靠不漏浆。如图1所示，透水混凝土墙身1地上高2.5m，地下0.2m，墙顶面宽度0.6m；普通混凝土墙基2总高0.4m，坡面高度为0.2m，基底迎坡侧宽度0.4m，背坡侧宽度0.6m。预留伸缩缝，拦石墙的伸缩缝距离宜为10m-15m，伸缩缝缝宽20mm-30mm，伸缩缝缝间铺贴聚苯板等柔性隔断材料。
搭建支架，在透水混凝土墙身内迎坡侧布置用以连接普通混凝土墙基2与透水混凝土墙身1的土工格栅一3，土工格栅一3采用聚丙烯双向土工格栅，网格尺寸为40mm×40mm，抗拉强度为40kN/m。绑扎过程应保持土工格栅一3平整、拉紧，周边宜倒角处理，为使土工格栅一3具备有效的张力，土工格栅一3距离墙身迎坡面不应低于25mm。通过布置土工格栅一3，可以在保证结构透水性和耐腐蚀性的同时提高墙身张拉强度。
按配合比浇筑振捣普通混凝土墙基2，混凝土墙基的强度等级为C30，配合比为骨料1252kg，砂512kg，水泥461kg，水175kg，骨料的粒径范围为8-15mm，砂的粒径范围为2-4mm。混凝土入模应从模板两侧向模板中心浇筑，且需在规定时间内完成。采用插入式振捣器按规范振捣混凝土。为使墙基墙身更好的连接，普通混凝土墙基2养护7天后用凿子或锤子等工具对顶面进行凿毛处理。
浸水洇湿后在墙基顶部浇筑透水混凝土墙身1，透水混凝土墙身1的强度等级为C35，配合比为粉煤灰90kg，硅灰34kg，骨料1794kg，水泥450kg，水115kg，减水剂14kg，所用骨料的粒径范围为10-15mm，为使墙身具备良好的排水性能，透水混凝土的渗透系数不应低于5mm/s。透水混凝土移动分层下料，分层下料厚度为50cm，边浇筑边振捣直至预定标高，确保骨料填满土工格栅一3网格。振捣棒在模板内按照“一”字振捣，移动范围不宜超过2.0m且与侧模或土工格栅一3保持5-10cm的距离，切勿漏振或过振。为防止出现离析现象，透水混凝土的倾落高度不得超过1.5m。现场操作时采用标尺杆控制。
养护7天后拆除木质模板。在墙身预定高度打入膨胀螺丝设置拉筋5以防止上层格宾石笼倾覆，拉筋直径为4mm。
按顺序拆除模板并回填土，回填土的土质要符合要求，回填土要分层回填，每层高度要一致，杜绝一次倒满，夯实时应在墙基两侧同时进行，避免对基础墙产生侧压力。
在透水混凝土墙身1迎坡侧预定位置沿墙身竖向布置用以加筋石笼填料的土工格栅二4，土工格栅二4的材质、尺寸、抗拉强度、绑扎工艺要求均与土工格栅一3相同，土工格栅二4穿过格宾石笼6，且位于单个格宾石笼中间位置。
使用钢丝网片和钢筋骨架制作格宾石笼，逐层布置格宾石笼以组成缓冲层。格宾石笼6总宽度为1.0m，单个格宾石笼的尺寸为50cm×50cm×50cm，钢丝网片孔径为5cm，最大孔径不得超过7cm，相邻格宾石笼6由连接钢丝绑扎连接，格宾笼缓冲层总高度与墙体高度一致，穿过土工格栅二4的钢丝网片通过连接钢丝绑扎连接，连接钢丝直径大于钢丝网片的钢丝直径。
格宾石笼内逐层填入碎石7和废旧网球8并在土工格栅二4两侧同时振捣密实，废旧网球通过自身弹性变形耗散冲击能，土工格栅通过其网格结构嵌锁填料以分散冲击应力。格宾石笼6的填充碎石7宜选用抗风化、耐久性良好、强度高的碎石，粒径在10cm-20cm之间，上下层碎石应交错布置，格宾石笼内靠近钢丝网片的碎石应堆砌整齐，填料应填满土工格栅二4网格，废旧网球体积不应低于总填料体积的10%。当密实填料达到膨胀螺丝高度时使用拉筋5固定格宾石笼6。当密实填料达到缓冲层设计标高时绑扎盖网。
在格宾石笼6迎坡面设置加强网片以提高抗冲击性能，铺设要平坦、牢固，确保接缝处平直、对口、紧密，四周和钢筋骨架交叉处都应用连接钢丝呈十字交叉绑扎，确保强度均匀，不会发生断裂或位移。穿过土工格栅的钢丝网片、不同格宾石笼连接网片、加强网片均由大于钢丝网片直径的钢丝绑扎连接，所有钢丝网片及连接钢丝镀锌或镀铝以防止锈蚀。
为提高钢筋的耐久性，所有钢筋采用镀锌低碳钢筋或10%铝锌镀层钢筋，也可在钢筋表面进行镀锌或镀铝等方式防止锈蚀。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，组合拦石墙结构包括透水拦石墙与格宾石笼，其特征在于，所述透水拦石墙由普通混凝土墙基及透水混凝土墙身组成，所述普通混凝土墙基与透水混凝土墙身通过土工格栅一连接，所述格宾石笼布置在透水拦石墙的迎坡侧，所述格宾石笼内填充由土工格栅二加筋的碎石与废旧网球，组合拦石墙施工方法包括如下步骤：
步骤1，清理平整地面，基槽开挖，搭建拦石墙模板，预留伸缩缝；
步骤2，搭建支架，在透水拦石墙内靠近迎坡侧竖向布置土工格栅一；
步骤3，浇筑普通混凝土墙基，边浇筑边振捣直至设计标高，养护7天后在墙基顶部进行凿毛处理；
步骤4，在普通混凝土墙基上浇筑透水混凝土墙身，边浇筑边振捣确保骨料填满土工格栅一网格，养护7天后拆除模板，在透水混凝土墙身预定高度打入膨胀螺丝设置用于防止上层格宾石笼倾覆的拉筋，伸缩缝缝间铺贴柔性隔断材料；
步骤5，在拦石墙迎坡侧预定位置沿墙身竖向布置用以加筋格宾石笼填料的土工格栅二，使用钢丝网片及钢筋骨架制作格宾石笼，格宾石笼内填充碎石和废旧网球并振捣密实，填料填满土工格栅二网格；
步骤6，逐层布置格宾石笼，填料并振捣密实，填料达到膨胀螺丝高度时用预设的拉筋固定格宾石笼，继续填料至缓冲层设计标高时绑扎盖网。
2.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述透水混凝土墙身包括粉煤灰、硅灰、骨料、水泥、水、减水剂。
3.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述透水混凝土墙身的强度等级为C35，具体配合比为粉煤灰90kg，硅灰34kg，骨料1794kg，水泥450kg，水115kg，减水剂14kg。
4.根据权利要求2所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述骨料粒径范围为10-15mm，透水混凝土墙身渗透系数不低于5mm/s以保证足够的排水性能。
5.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述普通混凝土墙基由C30混凝土浇筑。
6.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述土工格栅一及土工格栅二完全相同，均采用聚丙烯双向土工格栅。
7.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述步骤1中拦石墙的伸缩缝距离为10-15m，缝宽20mm-30mm。
8.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述步骤2中土工格栅一距离墙身迎坡面不低于25mm以充分提供张拉强度；所述步骤5中土工格栅二位于单个格宾石笼中间位置。
9.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述步骤5中废旧网球体积不低于总填料体积的10%。
10.根据权利要求1所述的一种兼具耗能减震及排水功能的组合拦石墙施工方法，其特征在于，所述格宾石笼由钢丝网片与钢筋骨架组成，多个格宾石笼堆叠组成缓冲层，所述缓冲层高度与拦石墙高度一致，所述格宾石笼迎坡面布置加强网片，所述加强网片与钢丝网片、相邻格宾石笼的钢丝网片、穿过土工格栅二的钢丝网片均通过连接钢丝绑扎连接，所述连接钢丝直径大于钢丝网片的钢丝直径；所述钢丝网片、连接钢丝表面均镀锌或镀铝。
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2023
- 2023-12-18 CN CN202311733813.7A patent/CN117418488A/zh active Pending
Patent Citations (12)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王民侠;: "软基上格宾石笼挡土墙设计及其适用条件探析", 陕西水利, no. 10, 20 October 2020 (2020-10-20) * |
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