CN208777331U - 槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及边坡支挡结构，公开了一种槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，包括均匀分布在开挖基坑中的碎石调平层，碎石调平层上设置有调平底座，调平底座上固定有若干个槽形梁，若干个生态挡土板挂装于槽形梁开口处竖向拼装形成墙面板，槽形梁背部填有填筑土，填筑土上设有墙顶平台，槽形梁内部开放空间填有种植土，种植土上种有植物，相邻的两个槽形梁之间设有伸缩排水缝。本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，有效解决既有重力式装配挡土墙的自重大、安装调试困难、经济性差，以及箱形结构内部空间狭窄、不利于填筑压(夯)实等问题，同时利用板后土体为植物提供自然生长所需的养料与水分，更好解决了混凝土结构墙面的绿化难题。

Description

槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙

技术领域

本实用新型涉及边坡支挡防护结构领域，具体涉及一种槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙。

背景技术

支挡结构是用来支撑、加固填土或山体土坡，防止其坍塌以保持稳定的一种建筑物，主要用于承受土体侧向土压力，在铁路、公路路基工程、水利、矿场、房屋建筑等边坡工程中应用广泛。其中由片石砌筑、混凝土材料组成的重力式挡土墙是其中最为常见的结构形式。其优点是就地取材、施工方便、经济效果好，缺点是片石缺乏地区或者挡土墙较高时造价大幅度提高，以及形成大面积的裸露混凝土或砌筑片石区段时，无法有效进行绿化，景观效果差。

此外，既有重力式装配挡土墙结构虽然整体性好，但结构自重大，吊装、安装、调平困难，未充分发挥装配式构件轻量化、安装便捷、环保节能的优势。

近年来随着建设标准的提高以及混凝土结构的广泛应用，薄壁重力式装配挡土墙发明专利、实用新型专利的申报数量以及工程应用逐渐增加。

中国实用新型专利申请(公开日：2016年06月29日、公开号：CN205348221U)公开了一种分节式预制空腹挡土墙砌块，砌块为上端开口的箱体结构，砌块外侧挡土墙薄壁和下底板上设有泄水孔和台阶状墙趾，砌块为采用钢筋混凝土一次性浇注成整体式结构；本实用新型采用墙顶绿化方式，未完全解决墙面绿化难题，挡土墙薄壁结构与底板多采用整体浇筑，壁板与底板固接按双向板理论计算弯矩值畸大，结构厚度偏大，导致结构经济性差。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，有效解决既有重力式装配挡土墙的自重大、安装调试困难、经济性差，以及箱形结构内部空间狭窄、不利于填筑压(夯)实等问题，同时采用基于土拱效应和土体反压平衡原理设计的生态挡土板，利用板后土体为植物提供自然生长所需的养料与水分，更好解决了混凝土结构墙面的绿化难题。

为实现上述目的，本实用新型所设计的槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，包括均匀分布在开挖基坑中的碎石调平层，所述碎石调平层上设置有沿基坑纵向布置的调平底座，通过现场调整所述碎石调平层的厚度来实现每个所述调平底座拼装后全部调平底座系统的标高、坡度和平顺调整功能，所述调平底座上固定有若干个纵向布置的槽形梁，所述槽形梁的开口朝向水平方向，若干个生态挡土板挂装于所述槽形梁开口处竖向拼装形成墙面板，所述槽形梁背部填有填筑土，所述填筑土上设有墙顶平台，所述槽形梁内部开放空间填有种植土，所述种植土上种有植物，所述调平底座、槽形梁和墙面板形成薄壁箱形结构，相邻的两个所述槽形梁之间设有伸缩排水缝，所述调平底座、槽形梁和生态挡土板组合形成开放式箱型结构。

优选地，所述调平底座包括水平设置的底座底板及分别垂直设置在所述底座底板两端的底座胸缘板和底座背缘板，所述调平底座的截面呈半矩形，所述槽形梁包括竖直设立的背板及垂直设置在所述背板左右两端的背板左侧板和背板右侧板，所述背板左侧板和背板右侧板位于所述槽形梁开口的一端均向所述槽形梁内垂直设置有翼缘板，所述槽形梁的截面呈开口的矩形，所述生态挡土板挂装在所述翼缘板上，所述槽形梁固定安装在所述调平底座上，所述底座背缘板抵住所述槽形梁的背板，所述底座胸缘板抵住所述槽形梁的翼缘板。

优选地，所述槽形梁背板与所述填筑土之间垫有由中粗砂或土工材料构成的反滤层，所述底座背缘板上方设有由黏性土组成的防渗层，所述反滤层防止所述填筑土污染所述槽形梁背板，所述防渗层避免地下水下渗散流软化地基土，所述调平底座、槽形梁和生态挡土板与所述碎石调平层、反滤层和防渗层共同形成重力式生态挡土墙，抵抗侧向土压力。

优选地，所述底座背缘板和所述槽形梁的背板均倾斜，且斜率一致。

优选地，所述底座底板为倾斜基底，便于上部槽形梁构件的快捷安装与固定，所述墙顶平台设有4％的外倾坡。

优选地，所述生态挡土板包括上下设置的顶面板和底面板，所述顶面板和底面板左右两端分别通过挡土板左侧板和挡土板右侧板连接，所述顶面板的下表面和所述底面板的上表面为互相平行的倾斜面，所述顶面板、底面板、挡土板左侧板和挡土板右侧板围合形成倾斜的植生槽，所述植生槽竖直截面的高度大于等于0.1米，所述植生槽内安装有包含植物种子与种植土的植生袋，所述生态挡土板在位于所述植生槽高度较低一端安装有大孔径金属网，防止所述植生袋掉出，所述挡土板左侧板和挡土板右侧板均向外侧凸起形成凸榫，所述凸榫与所述翼缘板挂靠搭接。

优选地，所述调平底座、槽形梁和生态挡土板为钢筋混凝土构件或合金-薄壁混凝土构件。

优选地，所述碎石调平层的厚度大于等于0.1米。

优选地，所述伸缩排水缝设有泄水孔。

优选地，所述填筑土的两端均设有端墙，所述端墙抵住所述槽形梁。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、由调平底座、槽形梁、生态挡土板等预制混凝土构件装配形成的开放式箱形结构，与其中回填的种植土共同组成重力式生态挡土墙，能够有效抵抗土压力，保证挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求；

2、重力式挡土墙转化为调平底座、槽形梁、生态挡土板等薄壁混凝土构件，大幅度降低单体构件的重量，更易于发挥装配式构件优势，加工、运输、安装等更为便利，同时，采用单向板理论优化了结构厚度，技术可行，结构合理且经济优势突出；

3、利用调平底座、槽形梁、生态挡土板等薄壁混凝土构件围合而成的开放式箱形空间回填种植土，将种植土的重力荷载充分应用至重力式挡土墙结构上，减少混凝土用量约50％以上，符合节能减排等环保要求；

4、通过基坑底部铺设的碎石调平层进行调平底座的标高与坡底调整，具有简单、方便、快捷、成本低等优势；

5、通过槽形梁挂装生态挡土板的方式，箱形开放空间的回填种植土可以采用分层填土、分层填筑、分层挂板的施工工序，有效解决了挡土墙箱形结构内部空间狭窄、不利于填筑压(夯)实的问题；

6、生态挡土板的植生槽呈狭长倾斜状，底部设置大孔径金属网封闭，能够保证植生袋与板后的种植土接壤，有效改善了植物的生长环境，大幅提高了自然环境下的成活率；

7、挡土墙立面采用槽形梁挂板结构，增加了层次感，同时墙面通过生态挡土板进行了绿化，景观效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙的结构示意图；

图2为图1中一个单元节的结构示意图；

图3为图2中调平底座的结构示意图；

图4为图2中槽形梁的结构示意图；

图5为图2中生态挡土板的结构示意图；

图6为图5中A-A剖面的结构示意图；

图7为图5中B-B剖面的结构示意图。

图中各部件标号如下：

碎石调平层1、调平底座2、槽形梁3、生态挡土板4、填筑土5、墙顶平台6、种植土7、植物8、伸缩排水缝9、底座底板10、底座胸缘板11、底座背缘板12、背板13、背板左侧板14、背板右侧板15、翼缘板16、反滤层17、防渗层18、顶面板19、底面板20、挡土板左侧板21、挡土板右侧板22、植生槽23、植生袋24、大孔径金属网25、凸榫26、端墙27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1及图2所示，本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，包括均匀分布在开挖基坑中的碎石调平层1，碎石调平层1的厚度大于等于0.1米，并现场整平夯实，碎石调平层1上设置有沿基坑纵向布置的调平底座2，调平底座2拼装完成后，现场通过调整其厚度来实现调平底座2系统的标高、坡度、平顺性调整，作为后续装配式结构安装的重要工序，调平底座2上固定有若干个纵向布置的槽形梁3，槽形梁3的开口朝向水平方向，若干个生态挡土板4挂装于槽形梁3开口处竖向拼装形成墙面板，槽形梁3背部填有填筑土5，填筑土5主要用于挡土墙背后的基坑回填，原则上可采用工点附近开挖的原土或者是C组以上的填料填筑，填筑土5上设有墙顶平台6，填筑土5的两端均设有端墙27，端墙27抵住槽形梁3，端墙27主要用于加固防护、封闭挡土墙前后两端的填筑土5或者是开挖横坡，原则上采用片石砌筑或者是混凝土现场浇筑，槽形梁3内部开放空间填有种植土7，种植土7上种有植物8，调平底座2、槽形梁3和墙面板形成薄壁箱形结构，相邻的两个槽形梁3之间设有伸缩排水缝9，汇集的地下水通过伸缩排水缝9排出墙外，考虑到墙后地下水的排泄需要，原则上不进行封闭，必要时设置拼装的泄水孔。

其中，如图3所示，调平底座2包括水平设置的底座底板10及分别垂直设置在底座底板10两端的底座胸缘板11和底座背缘板12，调底座背缘板12上方设有由黏性土组成的防渗层18，尺寸不小于0.3m*0.3m，避免地下水下渗散流软化地基土，调平底座2的截面呈半矩形，调平底座2原则上单元节线路方向上长度2m，如图4所示，槽形梁3包括竖直设立的背板13及垂直设置在背板13左右两端的背板左侧板14和背板右侧板15，背板左侧板14和背板右侧板15位于槽形梁3开口的一端均向槽形梁3内垂直设置有翼缘板16，以方便生态挡土板4的挂装，槽形梁3的截面呈开口的矩形，槽形梁3原则上单元节线路方向上节长2m，槽形梁3背板13与填筑土5之间垫有由中粗砂或土工材料构成的反滤层17，反滤层17厚度不小于0.1米，生态挡土板4挂装在翼缘板16上，槽形梁3固定安装在调平底座2上，底座背缘板12抵住槽形梁3的背板13，底座胸缘板11抵住槽形梁3的翼缘板16，如图5、图6及图7所示，生态挡土板4包括上下设置的顶面板19和底面板20，顶面板19和底面板20左右两端分别通过挡土板左侧板21和挡土板右侧板22连接，顶面板19的下表面和底面板20的上表面为互相平行的倾斜面，顶面板19、底面板20、挡土板左侧板21和挡土板右侧板22围合形成倾斜的植生槽23，植生槽23竖直截面的高度大于等于0.1米，植生槽23内安装有包含植物种子与种植土7的植生袋24，生态挡土板4在位于植生槽23高度较低一端安装有大孔径金属网25，挡土板左侧板21和挡土板右侧板22均向外侧凸起形成凸榫26，凸榫26与翼缘板16挂靠搭接，凸榫26与翼缘板16的结构强度应满足抗剪、弯矩等规定。

本实施例种，调平底座2、槽形梁3和生态挡土板4均为钢筋混凝土构件，在其它实施例种，也可以为合金-薄壁混凝土构件。

在其它实施例中，底座背缘板12和槽形梁3的背板13可以均倾斜，且斜率一致，底座底板10可以为倾斜基底，以便于上部槽形梁3构件的快捷安装与固定，同时兼具扩大基础作用，另外，墙顶平台6采用浆砌片石砌筑或混凝土现场浇筑，厚度不宜小于0.3m，墙顶平台6可设有4％的外倾坡，确保雨水汇入墙顶的植物8生长区，提供植物8生长所需的水分。

本实施例种，种植土7主要填筑于由调平底座2、槽形梁3、生态挡土板4等构件组合而形成的箱形开放空间，包括适宜植物生长的有机质、肥料等养料，植物8分别种植于墙顶平台6、生态挡土板4的植生槽23中，前者采用灌木，后者采用草本植物，原则上依据不同地区、降雨、阳光等参数选择适合该地区生长的植物，同时考虑景观需求。

本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙的设计要求如下：

1)墙后土压力原则上采用朗肯土压力或库仑土压力理论计算，结合规范规定考虑安全系数；

2)槽形梁3结构计算可简化为固定端的悬臂梁模型；

3)生态挡土板4高度原则上采用0.5m，可采用简化模型或采用有限元软件进行结构计算，采用贮仓土压力或理论土压力作为计算荷载。

本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙具体施工过程如下：

1)挡土墙基坑开挖完成后，原则上应铺设碎石调平层1，并现场整平夯实，标高、厚度、平整度等应满足设计及规范规定；

2)调平底座2原则上在工厂或梁场预制完成，运输至现场分单元节拼装完成，通过对下部的碎石调平层1厚度的调整进行精细测量，确保调平底座2平顺，作为后续装配式结构安装的重要工序；

3)槽形梁3原则上在工厂或梁场预制完成，运输至现场分单元节拼装完成，拼装顺序原则上由中间向两侧安装，方便单元节的稳定与协调；

4)生态挡土板4原则上在工厂或梁场预制完成(含大孔径金属网25、植生袋24的安装)，并运输至现场拼装，拼装生态挡土板4与板后的种植土7填筑同步进行，安装与回填的顺序原则上自两端向中部进行；

5)进行墙后防渗层18、反滤层17的安装或施工，必要时同步实施墙后基坑的填筑土5，上述工作宜尽快完成，避免基坑坍滑或坍塌；

6)施作墙顶平台6以及挡土墙两端横坡稳定的端墙27，端墙27宜适当嵌入既有坡面，嵌入深度不宜小于1m；

7)扦插或移植灌木等植物8至墙顶箱形开放空间的种植土7中，同时采用浇水等方式对上述墙顶和墙面生态挡土板4中的植物8进行养护。

本实用新型槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙由调平底座2、槽形梁3、生态挡土板4等预制混凝土构件装配形成的开放式箱形结构，与其中回填的种植土7共同组成重力式生态挡土墙，能够有效抵抗土压力，保证挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求，且通过使生态挡土板4的植生槽23呈狭长倾斜状，在底部设置大孔径金属网25封闭，能够保证植生袋24与板后的种植土7接壤，有效改善了植物8的生长环境，大幅提高了自然环境下的成活率；同时挡土墙立面采用槽形梁3挂板结构，增加了层次感，在墙面通过生态挡土板4进行了绿化，景观效果更佳。

Claims (10)

1.一种槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，包括均匀分布在开挖基坑中的碎石调平层(1)，其特征在于：所述碎石调平层(1)上设置有沿基坑纵向布置的调平底座(2)，所述调平底座(2)上固定有若干个纵向布置的槽形梁(3)，所述槽形梁(3)的开口朝向水平方向，若干个生态挡土板(4)挂装于所述槽形梁(3)开口处竖向拼装形成墙面板，所述槽形梁(3)背部填有填筑土(5)，所述填筑土(5)上设有墙顶平台(6)，所述槽形梁(3)内部开放空间填有种植土(7)，所述种植土(7)上种有植物(8)，所述调平底座(2)、槽形梁(3)和墙面板形成薄壁箱形结构，相邻的两个所述槽形梁(3)之间设有伸缩排水缝(9)。

2.根据权利要求1所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述调平底座(2)包括水平设置的底座底板(10)及分别垂直设置在所述底座底板(10)两端的底座胸缘板(11)和底座背缘板(12)，所述调平底座(2)的截面呈半矩形，所述槽形梁(3)包括竖直设立的背板(13)及垂直设置在所述背板(13)左右两端的背板左侧板(14)和背板右侧板(15)，所述背板左侧板(14)和背板右侧板(15)位于所述槽形梁(3)开口的一端均向所述槽形梁(3)内垂直设置有翼缘板(16)，所述槽形梁(3)的截面呈开口的矩形，所述生态挡土板(4)挂装在所述翼缘板(16)上，所述槽形梁(3)固定安装在所述调平底座(2)上，所述底座背缘板(12)抵住所述槽形梁(3)的背板(13)，所述底座胸缘板(11)抵住所述槽形梁(3)的翼缘板(16)。

3.根据权利要求2所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述槽形梁(3)背板(13)与所述填筑土(5)之间垫有由中粗砂或土工材料构成的反滤层(17)，所述底座背缘板(12)上方设有由黏性土组成的防渗层(18)。

4.根据权利要求2所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述底座背缘板(12)和所述槽形梁(3)的背板(13) 均倾斜，且斜率一致。

5.根据权利要求2所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述底座底板(10)为倾斜基底，所述墙顶平台(6)设有4％的外倾坡。

6.根据权利要求2所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述生态挡土板(4)包括上下设置的顶面板(19)和底面板(20)，所述顶面板(19)和底面板(20)左右两端分别通过挡土板左侧板(21)和挡土板右侧板(22)连接，所述顶面板(19)的下表面和所述底面板(20)的上表面为互相平行的倾斜面，所述顶面板(19)、底面板(20)、挡土板左侧板(21)和挡土板右侧板(22)围合形成倾斜的植生槽(23)，所述植生槽(23)竖直截面的高度大于等于0.1米，所述植生槽(23)内安装有包含植物种子与种植土(7)的植生袋(24)，所述生态挡土板(4)在位于所述植生槽(23)高度较低一端安装有大孔径金属网(25)，所述挡土板左侧板(21)和挡土板右侧板(22)均向外侧凸起形成凸榫(26)，所述凸榫(26)与所述翼缘板(16)挂靠搭接。

7.根据权利要求1所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述调平底座(2)、槽形梁(3)和生态挡土板(4)为钢筋混凝土构件或合金-薄壁混凝土构件。

8.根据权利要求1所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述碎石调平层(1)的厚度大于等于0.1米。

9.根据权利要求1所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述伸缩排水缝(9)设有泄水孔。

10.根据权利要求1所述槽形梁板组合结构重力式生态挡土墙，其特征在于：所述填筑土(5)的两端均设有端墙(27)，所述端墙(27)抵住所述槽形梁(3)。