CN209066476U - 生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及边坡支挡结构，公开了一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，包括纵向设置的钢筋混凝土结构的底板，底板上纵向平直排列连接有若干个T形立柱，每两个相邻的T形立柱之间竖向叠砌挂装有若干个生态挡土板，生态挡土板内设有植生袋，生态挡土板的背部设有大孔径金属网，底板上位于生态挡土板背面填有填筑土，填筑土的顶部设有透水混凝土或透水砖制作的墙顶平台，生态挡土板之间的拼装板缝设置有透水土工材料制作的反滤层。本实用新型生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，在提高施工效率的同时，能够有效抵抗土压力，满足挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求，且采用基于土拱效应和土体反压平衡两大土力学原理设计的生态挡土板实现墙面绿面。

Description

生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙

技术领域

本实用新型涉及边坡支挡防护结构领域，具体涉及一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙。

背景技术

悬臂式和扶壁式挡土墙是一种在铁路、公路、水利、矿场、房屋建筑等工程建设领域广泛应用的支挡结构。该挡土墙的结构稳定性依靠墙身自重和上方填土来保证，墙趾板可显著增大抗倾覆稳定性，减小基底应力，凸榫可增大结构的抗滑性能。其主要特点是：构造简单、施工方便，墙身截面较小，自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，以消耗一定数量的钢材和水泥来换取石料，宜在石料缺乏、地基承载力较低的填方中采用，其轻型美观的造型也适用于城市。

但是现行悬臂式和扶壁式挡土墙当高度较大时钢材用量增大，易造成工程投资增加，悬臂式挡土墙高度一般不宜大于6m，扶壁式挡土墙不宜大于10m，同时考虑到安全因素，在不良地质地段、地震动峰值加速度0.2g及以上的地区不宜采用。而且由于主要采用钢筋混凝土结构，外立面板普遍未考虑植物绿化问题，常规做法是通过在墙趾处设置绿化坑槽等作为绿化工程措施，绿化景观理论相对滞后且景观效果一般，不符合现代工程绿色环保、环境协调的发展理念。

中国实用新型专利申请(公开日：2011年02月16日、公开号：CN201746850U)公开了一种装配整体式悬臂式挡土墙，墙面板采用预制混凝土空心墙板，挡土墙基础采用带竖向搭接钢筋的预制钢筋混凝土底板，在装配预制混凝土空心墙板时，使竖向搭接钢筋伸到预制混凝土空心墙板中的孔洞里，在预制混凝土空心墙板的孔洞中插入竖向受力钢筋和浇注灌孔混凝土，形成一种装配整体式悬臂式挡土墙。该实用新型克服了现有挡土墙需要大量人工，施工速度慢等问题，但未充分发挥扶壁扶壁板的作用，整体性相对较差。

中国发明专利申请(公开日：2016年08月31日、公开号：CN103452130B)公开了一种预应力钢筋网加筋土柱板式挡墙，在挡墙围成的空间内填置路基填料，所述路基填料中埋设钢筋网，所述钢筋网与挡墙锚固形成一整体结构。本发明解决了普通挡墙结构(如重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙)的地基承载力不够和基地摩擦系数不够等问题；其次钢筋网强度高、变形小，相对高强土工合成材料来说，造价相对较低；其次利用柱板式结构，受力明晰，收坡效果显著，外形美观；再次通过预应力连接件的设计，克服了加筋土挡墙变形大，面板容易外鼓的缺点，提高了挡墙结构的整体性。但本发明存在锚杆与钢筋锈蚀等耐久性设计方面不足的问题。

中国发明专利申请(公开日：2017年08月18日、公开号：CN107059915A)公开了一种锚柱与挡土板组合形成的轻型支挡结构，该轻型支挡构造包括锚柱和挡土板，锚柱下部为锚固段，穿过地面线锚入地层中，挡土板设置在相邻两锚柱之间，挡土板后为墙背填土，所述锚柱于地面线以上的自由段设置薄扶壁板，薄扶壁板的前端与凸台部固定连接，其宽度方向在墙背填土内向后延伸，所述挡土板支靠于相邻锚柱的翼缘部上。但本发明无底板与凸榫结构，非传统意义上的悬臂式挡土墙，从原理上更近于加筋土挡墙(薄扶壁板作为筋材)，且未考虑面板的绿化设计。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，在提高施工效率的同时，能够有效抵抗土压力，满足挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求，且采用基于土拱效应和土体反压平衡两大土力学原理设计的生态挡土板实现墙面绿面。

为实现上述目的，本实用新型所设计的生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，包括纵向设置的钢筋混凝土结构的底板，所述底板上纵向平直排列连接有若干个T形立柱，每两个相邻的所述T形立柱之间竖向叠砌挂装有若干个生态挡土板，所述生态挡土板内设有植生袋，所述生态挡土板的背部设有大孔径金属网，所述底板上位于所述生态挡土板背面填有填筑土，所述填筑土适当掺加有机质及肥料，满足植物生长需要，所述填筑土的顶部设有透水混凝土或透水砖制作的墙顶平台，便于地表水渗入，所述生态挡土板之间的拼装板缝设置有透水土工材料制作的反滤层，避免泥水污染混凝土墙面。

优选地，所述底板下表面上设有纵向的凸榫，所述凸榫的厚度满足键的直剪强度，所述凸榫的厚度大于等于0.3米，所述凸榫为钢筋混凝土结构。

优选地，所述T形立柱包括竖直的T形立柱柱体，所述T形立柱柱体的一个竖向表面向两侧延伸形成两个T形立柱翼缘板，所述生态挡土板挂装在所述T形立柱翼缘板上。

优选地，所述T形立柱为钢筋混凝土装配式构件，所述T形立柱下部设有与底板连接的钢筋。

优选地，两个相邻的所述T形立柱之间的间距为4～6米，所述T形立柱竖直方向的最大宽度小于等于2.75米，便于车辆运输。

优选地，所述底板上设有扶壁板，所述扶壁板与所述T形立柱上远离所述T形立柱翼缘板的一面相连，所述扶壁板为梯形或三角形结构，所述扶壁板为钢筋混凝土装配式构件，所述扶壁板下部与侧部均设有钢筋。

优选地，所述生态挡土板包括水平设置的底面板和顶面板，所述底面板和顶面板的两侧分别设有后左侧板和后右侧板，其所述底面板和顶面板的后端平齐并连有所述大孔径金属网，所述底面板的宽度大于所述顶面板的宽度，所述底面板的前端向前伸出，所述底面板伸出部分的两侧分别盖有前左侧板和前右侧板，所述底面板的前端上部设有垂直的胸板，所述底面板、顶面板、后左侧板、后右侧板、前左侧板、前右侧板、胸板和大孔径金属网围合形成箱状的植生槽，所述植生槽内设有若干竖直设置在所述底面板上与所述胸板垂直的肋板，所述肋板将所述植生槽分割为若干个植生槽单元，所述植生槽单元填充有包含种植土与植物种子的植生袋，所述植生袋采用土工织物或丝麻材料制作。

优选地，所述生态挡土板高度为0.5～0.7米，宽度为0.3～0.5米，长度为3.0～5.0米，所述底面板、顶面板、后左侧板、后右侧板、前左侧板、前右侧板和胸板的厚度为8～15厘米。

优选地，所述植生袋的填充高度低于所述胸板的顶端，所述植生袋的外径大于所述大孔径金属网的孔径，以防止所述植生袋在所述生态挡土板安装过程中掉落。

优选地，最下层生态挡土板的底部设有素混凝土或浆砌石结构的找平台，以解决安装空间的合理性以及平整性的问题，所述找平台与地面交接处设有泄水孔，所述泄水孔的外倾坡度为4％，用于排泄墙后地下水，一般采用PVC管材加工，所述泄水孔的直径为0.05～0.1米。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、由底板、凸榫、T形立柱、扶壁板、生态挡土板等构成的柱板式挡土墙结构，与墙后的填筑土共同组成挡土墙体，能够有效抵抗土压力，满足挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求；

2、T形立柱、扶壁板、生态挡土板等钢筋混凝土构件，可实现产品化和工厂预制，易于发挥装配式构件优势，加工、运输、安装等更为便利，质量更易于控制；

3、生态挡土板的背部设置了大孔径金属网，在保证了运输过程中植生袋的不易掉落得同时实现了植生袋与板后的填筑土接壤，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，解决了植物需人工长期养护的问题；

4、挡土墙立面采用T形立柱挂板结构，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为本实用新型生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面的结构示意图；

图3为图1中单元节的结构示意图；

图4为图1中T形立柱的结构示意图；

图5为图1中生态挡土板的结构示意图；

图6为图1的B-B剖面的结构示意图；

图7为图1的C-C剖面的结构示意图；

图8为图1的D-D剖面的结构示意图。

图中各部件标号如下：

底板1、T形立柱2、生态挡土板3、植生袋4、大孔径金属网5、填筑土6、墙顶平台7、反滤层8、凸榫9、T形立柱柱体10、T形立柱翼缘板11、扶壁板12、底面板13、顶面板14、后左侧板15、后右侧板16、前左侧板17、前右侧板18、胸板19、找平台20、泄水孔21、植物22、肋板23。

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、图2、图3所示，本实用新型生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，包括纵向设置的钢筋混凝土结构的底板1，底板1现场浇筑，趾板、踵板厚度、宽度等按悬臂式和扶壁式挡土墙结构计算确定，相关规范、规程及手册等均有明确确定，挡土墙受滑动控制时，底板1下表面上设有纵向的凸榫9，凸榫9为钢筋混凝土结构，凸榫9高度保证键前土体不被挤出，厚度满足键的直剪强度，为0.3m，安放凸榫9的榫槽混凝土与底板1混凝土同时浇筑，底板1上纵向平直排列连接有若干个T形立柱2，每两个相邻的T形立柱2之间竖向叠砌挂装有若干个生态挡土板3，生态挡土板3内设有植生袋4，植生袋4采用土工织物或丝麻材料制作，生态挡土板3的背部设有大孔径金属网5，底板1上位于生态挡土板3背面填有填筑土6，填筑土6分组、粒径、密实度等应满足设计与规范要求，同时应掺加植物生产所需的有机质与养分，填筑土6的顶部设有透水混凝土或透水砖制作的墙顶平台7，以满足雨水入渗至生态挡土板3后的填筑土6中，解决植物生长需要的部分水分，生态挡土板3之间的拼装板缝设置有透水土工材料制作的反滤层8，避免泥水污染挡土板墙面，最下层生态挡土板3的底部设有素混凝土或浆砌石结构的找平台20，以解决安装空间的合理性以及平整性的问题，找平台20与地面交接处设有泄水孔21，泄水孔21的外倾坡度为4％，用于排泄墙后地下水，一般采用PVC管材加工，泄水孔21的直径为0.07米，底板1、T形立柱2、生态挡土板3、找平台20、泄水孔21、墙顶平台7、反滤层8和填筑土6形成完整的挡土墙体，抵抗侧向土压力荷载、排泄墙后地下水。

其中，如图4所示，T形立柱2包括竖直的T形立柱柱体10，T形立柱柱体10的一个竖向表面向两侧延伸形成两个T形立柱翼缘板11，生态挡土板3挂装在T形立柱翼缘板11上，翼缘板11尺寸依据抗剪强度等计算成果确定，T形立柱2为钢筋混凝土装配式构件，T形立柱2下部设有与底板1连接的钢筋，T形立柱2运输至现场后，与底板1钢筋连接后同时浇筑，增加结构整体性与结构强度，两个相邻的T形立柱2之间的间距为5米，T形立柱2竖直方向的宽度为2.75米。

另外，当土压力值较大或挡墙高度较大，弯矩不满足要求时，底板1上设有扶壁板12，扶壁板12与T形立柱2上远离T形立柱翼缘板11的一面相连，扶壁板12为三角形结构，扶壁板12与T形立柱2共同承受土压力荷载，在其它实施例中，扶壁板12可以为梯形，扶壁板12为钢筋混凝土装配式构件，扶壁板12下部与侧部均设有钢筋，运输至现场后与T形立柱2、底板1的预留钢筋连接后浇筑至一体。

如图5、图6、图7及图8所示，生态挡土板3包括水平设置的底面板13和顶面板14，底面板13和顶面板14的两侧分别设有后左侧板15和后右侧板16，其底面板13和顶面板14的后端平齐并连有大孔径金属网5，底面板13的宽度大于顶面板14的宽度，底面板13的前端向前伸出，底面板13伸出部分的两侧分别盖有前左侧板17和前右侧板18，底面板13的前端上部设有垂直的胸板19，底面板13、顶面板14、后左侧板15、后右侧板16、前左侧板17、前右侧板18、胸板19和大孔径金属网5围合形成箱状的植生槽，植生槽内设有若干竖直设置在底面板13上与胸板19垂直的肋板23，肋板23将植生槽分割为若干个植生槽单元，植生槽单元填充有包含种植土与植物22种子的植生袋4，植物22原则上采用草本植物或藤本植物，以适应墙面的狭长小型绿化空间，植生袋4的填充高度低于胸板19的顶端，植生袋4的外径大于大孔径金属网5的孔径。

另外，生态挡土板3高度为0.6米，宽度为0.4米，长度结合桩间距、T形立柱2宽度等计算确定，为4.0米，底面板13、顶面板14、后左侧板15、后右侧板16、前左侧板17、前右侧板18和胸板19的厚度为10厘米。

本实施例生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙设计要求如下：

1)、板后土压力计算原则上采用朗肯土压力或库仑土压力理论，柱板结构可考虑后两侧桩土拱效应，计算土压力可适当折减；

2)、柱板结构及生态挡土板3结构相对复杂，可采用简化模型或采用有限元软件进行结构计算；

3)、挡墙材料及型号、构造、基坑开挖、防排水等应满足规范规定。

本实施例生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙具体施工过程如下：

1)、挡墙基坑、凸榫9槽道开挖完成后，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)、铺设底板1、凸榫9钢筋网并按规范及设计要求焊接完成；

3)、将工厂预制完成的T形立柱2、扶壁板12运输至现场拼装，将T形立柱2、扶壁板12与底板1的预留钢筋连接后浇筑混凝土，形成整体结构；

4)、生态挡土板3原则上在工厂或梁场预制完成(含植生袋4的安装)，同时避免了后期挂板后施工不便，运输至现场拼装前，应确保现场找平台20、泄水孔21等施工完毕并满足相关安装要求；

5)、安装完成生态挡土板3后，施作反滤层8，之后进行板后的填筑土6及墙顶平台7透水混凝土或透水砖的施工，确保形成一个完整的生态系统；

6)、采用浇水等方式对墙面生态挡土板3中的植物22进行养护。

本实用新型生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，由底板1、凸榫9、T形立柱2、扶壁板12、生态挡土板3等构成的柱板式挡土墙结构，与墙后的填筑土6共同组成挡土墙体，能够有效抵抗土压力，满足挡土墙的抗滑、抗倾覆等稳定要求；同时，T形立柱2、扶壁板12、生态挡土板3等钢筋混凝土构件，可实现产品化和工厂预制，易于发挥装配式构件优势，加工、运输、安装等更为便利，质量更易于控制；另外，生态挡土板3的背部设置了大孔径金属网5，在保证运输过程中植生袋4不易掉落的同时实现了植生袋4与板后的填筑土6接壤，有效改善了植物22的生长环境，大幅提高了自然环境下的成活率，解决了植物22需人工长期养护的问题；而且本实用新型挡土墙立面采用T形立柱2挂板结构，增加了层次感，同时墙面通过生态挡土板3进行了绿化，景观效果更佳。

Claims (10)

1.一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，包括纵向设置的钢筋混凝土结构的底板(1)，其特征在于：所述底板(1)上纵向平直排列连接有若干个T形立柱(2)，每两个相邻的所述T形立柱(2)之间竖向叠砌挂装有若干个生态挡土板(3)，所述生态挡土板(3)内设有植生袋(4)，所述生态挡土板(3)的背部设有大孔径金属网(5)，所述底板(1)上位于所述生态挡土板(3)背面填有填筑土(6)，所述填筑土(6)的顶部设有透水混凝土或透水砖制作的墙顶平台(7)，所述生态挡土板(3)之间的拼装板缝设置有透水土工材料制作的反滤层(8)。

2.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述底板(1)下表面上设有纵向的凸榫(9)，所述凸榫(9)的厚度大于等于0.3米，所述凸榫(9)为钢筋混凝土结构。

3.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述T形立柱(2)包括竖直的T形立柱柱体(10)，所述T形立柱柱体(10)的一个竖向表面向两侧延伸形成两个T形立柱翼缘板(11)，所述生态挡土板(3)挂装在所述T形立柱翼缘板(11)上。

4.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述T形立柱(2)为钢筋混凝土装配式构件，所述T形立柱(2)下部设有与所述底板(1)连接的钢筋。

5.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：两个相邻的所述T形立柱(2)之间的间距为4～6米，所述T形立柱(2)竖直方向的最大宽度小于等于2.75米。

6.根据权利要求3所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述底板(1)上设有扶壁板(12)，所述扶壁板(12)与所述T形立柱(2)上远离所述T形立柱翼缘板(11)的一面相连，所述扶壁板(12)为梯形或三角形结构，所述扶壁板(12)为钢筋混凝土装配式构件，所述扶壁板(12)下部与侧部均设有钢筋。

7.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述生态挡土板(3)包括水平设置的底面板(13)和顶面板(14)，所述底面板(13)和顶面板(14)的两侧分别设有后左侧板(15)和后右侧板(16)，其所述底面板(13)和顶面板(14)的后端平齐并连有所述大孔径金属网(5)，所述底面板(13)的宽度大于所述顶面板(14)的宽度，所述底面板(13)的前端向前伸出，所述底面板(13)伸出部分的两侧分别盖有前左侧板(17)和前右侧板(18)，所述底面板(13)的前端上部设有垂直的胸板(19)，所述底面板(13)、顶面板(14)、后左侧板(15)、后右侧板(16)、前左侧板(17)、前右侧板(18)、胸板(19)和大孔径金属网(5)围合形成箱状的植生槽，所述植生槽内设有若干竖直设置在所述底面板(13)上与所述胸板(19)垂直的肋板(23)，所述肋板(23)将所述植生槽分割为若干个植生槽单元，所述植生槽单元填充有包含种植土与植物(22)种子的植生袋(4)。

8.根据权利要求7所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述生态挡土板(3)高度为0.5～0.7米，宽度为0.3～0.5米，长度为3.0～5.0米，所述底面板(13)、顶面板(14)、后左侧板(15)、后右侧板(16)、前左侧板(17)、前右侧板(18)和胸板(19)的厚度为8～15厘米。

9.根据权利要求7所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：所述植生袋(4)的填充高度低于所述胸板(19)的顶端，所述植生袋(4)的外径大于所述大孔径金属网(5)的孔径。

10.根据权利要求1所述一种生态悬臂式和扶壁式装配挡土墙，其特征在于：最下层生态挡土板(3)的底部设有素混凝土或浆砌石结构的找平台(20)，所述找平台(20)与地面交接处设有泄水孔(21)，所述泄水孔(21)的外倾坡度为4％，所述泄水孔(21)的直径为0.05～0.1米。