专利名称：浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙的制作方法
技术领域：
本发明涉及边坡支护挡土墙，尤其涉及一种浆砌块石与混凝土组合式重力挡土丄回。
背景技术：
重力式挡土墙是水利、建筑、公路和铁路边坡支护工程中广泛应用的一种结构型式。正常工作的重力式挡土墙内，任一高度处，横截面上的拉、压应力是不均勻的，靠近土体一侧墙内为较大的拉应力，而靠近临空面的一侧墙内为较大的压应力，横截面中部则为拉、压应力均较小的区域。现有的重力式挡土墙都采用单一的材料进行建筑，如混凝土、浆砌块石等。纯混凝土挡土墙虽然具有较强的承载能力，但其工程造价较高。通常，混凝土重力式挡土墙需要消耗大量的水泥、砂、碎石等混凝土原材料；而由于挡土墙内任一高度处横截面上的拉、压应力是不均勻的，因而会造成大量地材料浪费，从而造成成本大量增加。纯浆砌块石挡土墙工程中，为了保证其承载力及自身结构的完整性，相对同等承载力的纯混凝土挡土墙而言，会将纯浆砌块石挡土墙的横截面做得较大，以减少相同截面弯矩下所产生的墙体靠土体一侧的拉应力，由此来满足拉应力不超过其抗拉强度的工程要求。但这样又造成开挖、建筑等工程量增大。综上，单一材料的挡土墙存在材料浪费较大、工程造价高、结构不合理等缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明解决单一材料的重力式挡土墙存在用料不合理，造成材料浪费和工程造价高的缺陷，提供一种造价显著节省，结构更加合理，并能有效保证其挡土承载力的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙。实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的一种浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，包括墙体，其特征在于该墙体由浆砌块石层与混凝土层组成；浆砌块石层与混凝土层采用马牙槎状的咬合结构连为一体；所述墙体的底面呈阶梯形状，其底面沿外侧面向内侧面向下倾斜。进一步，所述墙体以混凝土层为主体，浆砌块石层作内部填充。进一步，所述墙体以浆砌块石层为主体，内侧采用混凝土层。进一步，墙体内部设有若干贯通墙体内侧面和外侧面的排水管，所述排水管采用
塑料管或金属管。进一步，在墙体内侧的排水管管口处设有反滤层，所述反滤层将管口完全覆盖，反滤层下方还设有隔水层。
作为优选，墙体的外侧面和内侧面采用以下三种形式中的任意一种形式布置，即 外侧面仰斜，内侧面直立；外侧面仰斜，内侧面俯斜；外侧面直立，内侧面俯斜。由于挡土墙内任一高度处，横截面上的拉压应力是不均勻的，因此，在应力小的地方可以采用强度较低的材料，而应力大的地方可以采用强度相对较高的材料，同时重力式挡土墙除了要满足墙体截面内部应力满足要求外，也必须通过自身重力抵抗墙后土压力所造成的倾覆滑移，由于浆砌块石与混凝土两种材料重度比较接近，且两者强度差别较大，因此，在量大面广的重力式挡土墙工程中，可以对两种材料进行合理组合，由此达到技术经济上的优化，节约重力式挡土墙的工程造价，同时提供良好的边坡支护承载能力。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
在常用重力式挡土墙的不同部位将块石砌体与混凝土结合，形成组合式重力挡墙，利用浆砌块石砌体重度相对较大，且造价低于混凝土的特点，在墙体内受拉应力较小的部位， 采用石砌材料，既能满足重力式挡土墙对自身重力的需求，具有良好的抗倾覆、抗滑移稳定性，也能有效节约工程造价，同时也不降低其支挡土坡的承载能力，结构合理；
浆砌块石层与混凝土层采用马牙槎状的咬合结构连为一体，具有稳定性更好，承载能力更强的特点；
本发明将两种材料相组合，使原单纯的混凝土重力式挡土墙造价更为节省，同时相同的截面尺寸情况下也能显著提高原单纯浆砌块石重力式挡土墙的挡土承载力，也不降低其施工的便利性，并且将组合式重力式挡土墙的底部设置成阶梯状，能有效加强挡土墙的抵抗滑移能力；
综上，将这种组合式重力式挡土墙可应用于量大面广的水利、建筑、公路、铁路边坡支护工程中，具有良好的技术进步意义及经济价值。
图1为本发明实施例1的结构示意图； 图2为本发明实施例2的结构示意图3为本发明实施例3的结构示意图； 图4为本发明实施例4的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例1 参见图1，一种浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，包括墙体，该墙体由浆砌块石层3与混凝土层4组成，所述墙体外部为混凝土层，内部为浆砌块石层；浆砌块石层与混凝土层交接处通过马牙槎状的咬合结构5咬合在一起，可以避免在交接部位形成受力薄弱的通缝，有效促使两种材料协同受力，可以防止两种材料相互间产生滑移，稳定性更好。同时，仅内部采用浆砌块石填充，外部为强度较高的混凝土，适用于高度较高，土压力较大的边坡工程。所述墙体的底面呈阶梯形状，其底面沿外侧面向内侧面向下倾斜，能有效提高挡土墙的抗滑移能力。以混凝土为主体，由于挡土墙截面中部位应力小，故可采用浆砌块石进行内部填充，对总工程量较大的道路、铁路边坡工程具有良好经济效益，能显著节约工程造价。墙体的外侧面1 (临空面一侧)仰斜，内侧面2 (填土面一侧)直立，能有效将挡土墙的重心后移，增大挡土墙的抗倾覆稳定系数，同时也能有效减少在内侧面墙底部位的开挖工程量。所述墙体的底面呈阶梯形状，能有效提高挡土墙的抗滑移能力；按墙体外侧面底部为最高点，墙体内侧面底部为最低点，将墙底部做成阶梯状，每级阶梯高度可取300mm左右，阶梯长度可取900mm左右。施工时，按此形状开挖地基后及时铺设混凝土垫层7，可采用 ClO混凝土进行IOOmm厚垫层铺设，以保护地基持力层并方便后续施工。在浆砌块石与混凝土交接处设置马牙槎状的咬合键，咬合键出挑长度可取200mm 左右，咬合键高度可取300mm左右，相邻咬合键竖向间距可取500mm左右。墙体内部设有若干贯通墙体内侧面和外侧面的排水管6，所述排水管采用塑料管或金属管。在施工过程中，所述排水管倾斜设置，且内侧管口位置高于外侧管口位置，使之具有59TlO%的倾斜坡度，排水管孔径可取10(Tl50mm左右，排水管间距左右，上下左右交错设置，最下一排排水管外侧管口(出水口)应高出地面200mm左右，浆砌块石砌体与排水管的孔隙利用砌筑砂浆填充密实。在墙体内侧的排水管管口处设有反滤层8，所述反滤层将管口完全覆盖，反滤层采用透水性材料，如卵石、砂砾石等；避免沙土将管口堵住。反滤层下方还设有隔水层9，所述隔水层采用粘土制作，该粘土隔水层至少300mm厚。由于混凝土与浆砌块石这两种工程材料重度接近(浆砌块石M_26kN/m3，混凝土 MkN/m3)，均能为重力式挡土墙提供良好的重力保证。在抗压强度方面，混凝土高于浆砌块石数倍(一般约2至5倍左右)。在抗拉能力方面，由于浆砌块石因为自身的块石浆砌特性， 其抗拉强度则更加倍低于混凝土的抗拉强度(一般为混凝土抗拉强度的1/5至1/10左右)。 另外，造价方面，通常重力式挡土墙多用于山区边坡支护，而山区往往多产石材，施工完成相同体积的单一材料重力式挡土墙，一般浆砌块石造价约为混凝土的1/2左右。因此，该挡土墙的工程造价低于之前的纯浆砌块石挡土墙，同时也没有减弱该挡土墙的承载能力，由此有效降低工程造价，也不减弱该挡土墙的承载能力。整个施工过程如下
首先，开挖阶梯状地基，并及时铺设混凝土垫层；
然后，在混凝土垫层中部砌筑浆砌块石层，并在浆砌块石层两侧浇筑混凝土，同时，根据需要布设排水管道，在该过程中，可边砌筑浆砌块石层，边浇筑混凝土层；也可先将浆砌块石层砌筑完毕后，再浇筑混凝土。最后，分层夯填墙后土方，再在墙体内侧的排水管管口处设置反滤层，并在反滤层下方还设置隔水层。由于挡土墙内任一高度处，横截面上的拉压应力是不均勻的，因此，在应力小的地方可以采用强度较低的材料，而应力大的地方可以采用强度相对较高的材料，同时重力式挡土墙除了要满足墙体截面内部应力满足要求外，也必须通过自身重力抵抗墙后土压力所造成的倾覆滑移，由于浆砌块石与混凝土两种材料重度比较接近，且两者强度差别较大，在抗拉强度方面，混凝土要比浆砌块石大很多，因此，将两种材料相组合，在不影响其挡土承载力的前提下，比原单纯的混凝土重力式挡土墙及单纯的浆砌块石重力式挡土墙造价更为节省，同时不降低其施工的便利性。
实施例2，参见图2，与实施例1不同的是，所述墙体内侧(受拉侧)为混凝土层4， 外侧(临空面一侧)为浆砌块石层3。在挡土墙受拉侧采用混凝土替代浆砌块石，能有效降低原纯浆砌块石挡土墙的横截面尺寸。由于混凝土在抗拉强度方面，相对浆砌块石具有良好的性价比，因此该挡土墙的工程造价低于之前的纯浆砌块石挡土墙，同时也没有减弱该挡土墙的承载能力。同时，墙体内侧(受拉侧)采用混凝土材料，由于浆砌块石的受拉强度低于混凝土，所以在墙体高宽尺寸及截面相同的情况下，内侧(受拉侧)采用混凝土材料能有效提高挡土墙抵抗土压力的承载能力。相比实施例1，实施例2适用高度较低，土压力较小的边坡工程。实施例3，参见图3，与实施例1或2不同的是，所述墙体外侧面1仰斜内侧面2俯斜。墙体内侧面的俯斜有利于合理分解土压力，增大挡土墙的抗滑移及抗倾覆稳定系数，相比实施例1，适用于高度更高，土压力更大的边坡工程。实施例4，参见图4，与实施例1或2不同的是，所述墙体内侧面2俯斜外侧面1直立。其中，内侧面的俯斜有利于合理分解土压力，增大挡土墙的抗滑移及抗倾覆稳定系数， 外侧面的直立适用于需要挡土墙外侧面保持直立的情况，如与周围环境协调、满足空间规
划需要等。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围， 均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，包括墙体，其特征在于该墙体由浆砌块石层与混凝土层组成；浆砌块石层与混凝土层采用马牙槎状的咬合结构连为一体；所述墙体的底面呈阶梯形状，其底面沿外侧面向内侧面向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，其特征在于所述墙体以混凝土层为主体，浆砌块石层作内部填充。
3.根据权利要求1所述的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，其特征在于所述墙体以浆砌块石层为主体，内侧采用混凝土层。
4.根据权利要求1所述的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，其特征在于墙体内部设有若干贯通墙体内侧面和外侧面的排水管，所述排水管采用塑料管或金属管。
5.根据权利要求1所述的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，其特征在于在墙体内侧的排水管管口处设有反滤层，所述反滤层将管口完全覆盖，反滤层下方还设有隔水层。
6.根据权利要求1所述的浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，其特征在于墙体的外侧面和内侧面采用以下三种形式中的任意一种形式布置，S卩外侧面仰斜，内侧面直立； 外侧面仰斜，内侧面俯斜；外侧面直立，内侧面俯斜。
全文摘要
本发明提供一种浆砌块石与混凝土组合式重力挡土墙，该墙体由浆砌块石层与混凝土层组成；浆砌块石层与混凝土层采用马牙槎状的咬合结构连为一体；墙体内部设有若干贯通墙体内侧面和外侧面的排水管。所述墙体以混凝土层为主体，浆砌块石层作内部填充。或者所述墙体以浆砌块石层为主体，受拉侧采用混凝土层。本发明将两种材料相组合，使单纯的混凝土重力式挡土墙造价更为节省，同时相同的截面尺寸情况下也能显著提高浆砌块石挡墙的挡土承载力，稳定性更好；同时不降低其施工的便利性。将这种组合式重力式挡土墙应用于量大面广的水利、建筑、公路、铁路边坡支护工程中，具有良好的技术进步意义及经济价值。
文档编号E02D29/02GK102535511SQ201210007280
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者刘晓博, 吴小伟, 曾祥勇 申请人:重庆大学