填充式混凝土重力挡土墙及其施工工艺的制作方法

本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种边坡支挡结构，特别是涉及一种填充式混凝土重力挡土墙及其施工工艺。

背景技术：

挡土墙作为一种重要的土地集约技术，其安全性好、施工简单、经济实用，在公路工程建设中具备广阔的应用前景。随着我国公路建设事业的发展，特别是高等级公路快速发展，挡土墙在节约用地，降低成本等方面的优势越来越显著。重力式挡土墙依靠自重来平衡墙背填料侧向压力，达到支护边坡保证边坡稳定性的目的。因其结构形式简单、成本低、施工简单等优势，在边坡支护工程中尤其是在石料丰富的地区得到了广泛的应用，如公路工程、铁路工程、水利工程等。传统的重力式挡土墙大多为圬工结构，采用块石、片石、混凝土砌块通过浆砌或干砌方式形成重力式挡土墙。但是现有重力式挡土墙均为实心结构，由于尺寸较大，需要消耗大量的砂石材料等不可再生资源，同时砂石材料在开采过程中也会不可避免的带来环境污染问题。此外现有圬工结构挡土墙不可重复使用，在公路改扩建工程中往往与新建路基填料共同填埋形成新的路基结构，在边坡位置重新修建新的挡土墙，造成资源浪费。当前绿色发展已经成为“十三五”和今后经济社会发展的基本理念。绿色公路作为推进绿色交通发展的切入点，更加注重“资源节约、环境友好”等要求的贯彻和落实。因此为推动绿色公路的建设，应从控制资源使用，推进结构创新等角度，改进重力式挡土墙结构形式，达到资源节约和环境保护的目的。

某中国专利给出了一种重力挡土墙，其由基础、混凝土面板，级配碎石和浆砌块石组成，虽然该挡土墙在一定程度上减少了砂石材料的使用，但是该结构仍为实心结构，仅节约有限的砂石材料。此外，由于该结构为拼装结构，挡土墙整体稳定性低，在特殊路段(如高边坡、地震区)使用时面临稳定性不足的问题。

综上所述，现有技术中对于挡土墙消耗大量砂石等不可再生资源的问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种填充式混凝土重力挡土墙，其可大大减少砂石材料的使用，实现废旧材料的回收利用，提高结构整体稳定性，具有节约资源，绿色环保，适用范围广等优势；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种填充式混凝土重力挡土墙，包括依次排列设置的多段挡土墙本体，所述挡土墙本体包括设置于底部的基础，所述基础上部设置墙体结构，墙体结构顶部设置顶板；所述墙体结构包括多级框式结构，每一级框式结构均至少包括两个纵向侧壁，纵向侧壁顶部设置横梁连接两纵向侧壁，纵向侧壁之间设有空腔，空腔内填充有填料。

进一步的，所述纵向侧壁上设置空腔填料泄水孔，空腔填料泄水孔内设置第一排水管。

进一步的，所述纵向侧壁内侧对应于空腔填料泄水孔处设置土工布。

进一步的，所述纵向侧壁的两端部均设置有横向侧壁。

进一步的，所述框式结构还设有贯通全部纵向侧壁的第二排水管，纵向侧壁对应于第二排水管处设置路基填料泄水孔。

进一步的，所述纵向侧壁内侧对应于路基填料泄水孔处设置土工布。

进一步的，所述填料为土或建筑垃圾或工业废料。

进一步的，相邻两段所述挡土墙本体之间设置沉降缝和伸缩缝。

进一步的，所述沉降缝和伸缩缝的总宽度为10～20mm。

进一步的，所述墙体结构为仰斜式结构或俯斜式结构或直立式结构。

进一步的，所述俯斜式结构墙背坡度为(1:0.1)～(1:0.4)。

进一步的，所述仰斜式结构墙背坡度大于1:0.25。

进一步的，所述直立式结构和俯斜式结构墙高小于5m。

进一步的，所述仰斜式结构墙高小于8m。

进一步的，所述挡土墙本体的长度为5～10m，相邻两段挡土墙本体高差小于1.2m。

进一步的，所述基础的厚度大于0.6m，所述纵向侧壁和横向侧壁的壁厚为0.15～0.20m。

进一步的，所述顶板为钢筋混凝土结构，其宽度不小于0.5m，厚度不小于0.2m，钢筋直径不小于

进一步的，所述横梁为钢筋混凝土结构，钢筋直径不小于横梁之间沿墙高的间距为2～3m，厚度不小于0.15m。

进一步的，所述空腔填料泄水孔和路基填料泄水孔之间的间距为2～3m。

一种填充式混凝土重力挡土墙的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1：根据路基边坡支护高度，计算确定挡土墙本体几何参数；

步骤2：平整施工场地，开挖基坑并做好截排水措施，基坑底的平面尺寸大于基础外缘0.5～1.0m；

步骤3：在基坑内架设模板，浇筑基础和第一级框式结构的纵向侧壁和横向侧壁并进行养护；

步骤4：当第一级框式结构强度达到设定强度的70％时，拆掉模板在空腔内填筑填料，并进行分层夯实，并进行每层压实度的测量；

步骤5：当填筑至横梁高度时，安置横梁钢筋，架设模板，进行下一级框式结构的浇筑并进行养护；

步骤6：当下一级框式结构强度达到设定强度的70％时，拆掉模板在空腔内填筑填料，并进行分层夯实，并进行每层压实度的测量；

步骤7：重复步骤5、6，直至填筑至顶部设定高度，架设模板进行顶板的配筋和浇筑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、与现有圬工重力式挡土墙相比，本发明通过混凝土浇筑技术，增强了挡土墙的整体强度和稳定性，防止圬工墙身因砌缝强度不足引起墙身开裂和剪切破坏，支护结构安全性提高。

2、与现有重力式挡土墙相比，墙身内部为空腔结构，通过填料填充代替圬工材料，达到依靠自重平衡侧向土压力的目的。因此大大减少砂石等不可再生资源材料的使用量。且挡土墙由分段建造的挡土墙本体制成，便于整体移动运输，可以循环使用。

3、本发明墙身空腔内填料可以填充建筑垃圾，工业废料等废弃材料，实现了废旧材料的循环利用和永久固存，避免了废旧材料填埋时带来的土污染和水污染等环保问题，有利于环境保护。

4、与现有圬工重力式挡土墙相比，本发明挡土墙墙身的混凝土为浇筑形成，内部填料经压实填筑，大大简化了挡土墙的施工工艺，避免了圬工结构施工时大量的人力消耗。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为仰斜式混凝土重力挡土墙侧视图；

图2为直立式混凝土重力挡土墙侧视图；

图3为俯斜式混凝土重力挡土墙侧视图；

图4为本发明填充式混凝土重力挡土墙主视图；

图中，1、基础，2、纵向侧壁，3、横梁，4、路基填料泄水孔，5、土工布，6、空腔，7、空腔填料泄水孔，8、顶板，9、横向侧壁，10、沉降缝，11、挡土墙本体。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在挡土墙消耗大量砂石等不可再生资源的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种填充式混凝土重力挡土墙及其施工工艺。

本申请的一种典型的实施方式中，如图4、1所示，提供了一种填充式混凝土重力挡土墙，包括依次排列设置的多段挡土墙本体11，挡土墙本体11为混凝土制成，其强度不低于c20；挡土墙本体11分段建设，挡土墙本体的长度为5～10m(挡土墙本体的长度方向即为图4中横向方向)，相邻两段挡土墙本体高差小于1.2m。

所述挡土墙本体11包括设置于底部的基础1，所述基础1上部设置墙体结构，墙体结构顶部设置顶板8；所述墙体结构包括多级框式结构，多级框式结构由上至下逐层邻接设置，每一级框式结构均至少包括两个纵向侧壁2，纵向侧壁2顶部设置横梁3连接两纵向侧壁2，纵向侧壁2之间设有空腔6，空腔6内填充有填料。

所述纵向侧壁2上设置空腔填料泄水孔7，用于空腔填料排水，空腔填料泄水孔7内设置第一排水管。空腔填料泄水孔7沿墙高和墙长设置。第一排水管可以采用pvc管。

所述纵向侧壁2内侧对应于空腔填料泄水孔7处设置土工布5，防止泄水孔堵塞。纵向侧壁2内侧为靠近填料的一侧。

所述框式结构还设有贯通全部纵向侧壁2的第二排水管，纵向侧壁2对应于第二排水管处设置路基填料泄水孔4。第二排水管可以采用pvc管。

所述纵向侧壁2内侧对应于路基填料泄水孔4处设置土工布5，防止泄水孔堵塞。

所述空腔填料泄水孔和路基填料泄水孔之间的间距为2～3m。

所述纵向侧壁2的两端部均设置有横向侧壁9。

所述填料为土或建筑垃圾或工业废料，填料分层压实，每层厚度为0.2m，压实度不低于90％。

相邻两段所述挡土墙本体11之间设置沉降缝10和伸缩缝，沉降缝10和伸缩缝可合并设置，沉降缝和伸缩缝的总宽度为10～20mm。

所述墙体结构可以为如图1所示的仰斜式结构或如图3所示的俯斜式结构或如图1所示的直立式结构。

所述俯斜式结构墙背坡度为(1:0.1)～(1:0.4)。

所述仰斜式结构墙背坡度大于1:0.25。

所述直立式结构和俯斜式结构墙高小于5m。

所述仰斜式结构墙高小于8m。

所述基础的厚度大于0.6m，所述纵向侧壁和横向侧壁的壁厚为0.15～0.20m。

所述顶板为钢筋混凝土结构，其宽度不小于0.5m，厚度不小于0.2m，钢筋直径不小于

所述横梁为钢筋混凝土结构，钢筋直径不小于横梁之间沿墙高的间距为2～3m，厚度不小于0.15m。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种用于边坡支护的填充式混凝土重力式挡土墙的施工工艺，包括以下步骤：

第一步：根据路基边坡支护高度和空腔填料类型进行设计计算，确定挡土墙几何参数，包括具体挡土墙尺寸，侧壁厚度，横梁位置、宽度，泄水孔位置等；

第二步：平整施工场地，开挖基坑并做好截排水措施，基坑开挖高度应符合设计高度要求，基坑开挖尺寸应满足基础1施工的要求，基坑底的平面尺寸宜大于基础1外缘0.5～1.0m以便于模板的架设；

第三步：架设模板浇筑挡土墙基础1和第一级框式结构的纵向侧壁2和横向侧壁9并进行养护，浇筑过程中应预留路基填料泄水孔4和空腔填料泄水孔7孔洞并安置pvc管和土工布5；

第四步：当基础1和纵向侧壁2和横向侧壁9混凝土的强度达到最终强度的70％时，拆掉模板在空腔6内填筑填料，采用振动夯实机进行分层夯实，每层厚度为0.2m，并进行每层压实度的测量，当压实度达到要求后进行下一步工序施工；

第五步：当填筑至第一级横梁3高度时，安置横梁3钢筋，架设模板，进行第二级框式结构纵向侧壁2和横向侧壁9以及横梁3的浇筑并进行养护；

第六步：当第二级侧壁混凝土强度达到最终强度的70％时，拆掉模板填筑空腔6填料，采用振动夯实机进行分层夯实，并进行每层压实度的测量，并预留路基填料泄水孔4和空腔填料泄水孔7，安装pvc管和土工布5；

第七步：如存在多级空腔应重复步骤6直至填筑至顶部设计高度架设模板进行顶板8的配筋和浇筑。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

实施例1

如图1所示，仰斜式混凝土重力挡土墙，根据具体支护高度确定挡土墙尺寸，挡土墙墙身坡度不宜缓于1:0.25；首先按照设计要求进行场地的整理和基坑开挖以及防排水措施。然后架设模板进行基础和第一级侧壁的混凝土浇筑。养护完成之后，在空腔内填筑填料并压实，设置泄水孔。随后进行横梁配筋和第二级侧壁混凝土浇筑并进行养护，混凝土强度达到要求后进行第二级空腔内填料填筑并设置泄水孔。最后进行顶板的配筋和混凝土的浇筑并养护。

实施例2

如图2所示，直立式混凝土重力挡土墙，根据具体支护高度确定挡土墙尺寸，首先按照设计要求进行场地的整理和基坑开挖以及防排水措施。然后架设模板进行基础和第一级侧壁的混凝土浇筑。养护完成之后，在空腔内填筑填料并压实，设置泄水孔。随后进行横梁配筋和第二级侧壁混凝土浇筑并进行养护，混凝土强度达到要求后进行第二级空腔内填料填筑并设置泄水孔。最后进行顶板的配筋和混凝土的浇筑并养护。

实施例3

如图3所示，俯斜式式混凝土重力挡土墙，根据具体支护高度确定挡土墙尺寸，俯斜式坡度为1:0.2。首先按照设计要求进行场地的整理和基坑开挖以及防排水措施。然后假设模板进行基础和第一级侧壁的混凝土浇筑。养护完成之后，在空腔内填筑填料并压实，设置泄水孔。随后进行横梁配筋和第二级侧壁混凝土浇筑并进行养护，混凝土强度达到要求后进行第二级空腔内填料填筑并设置泄水孔。最后进行顶板的配筋和混凝土的浇筑并养护。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。