一种装配式生态挡土墙及其施工方法与流程

本发明涉及挡土墙技术领域，特别是涉及一种装配式生态挡土墙及其施工方法。

背景技术：

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体，并防止填土或土体变形失稳的构造物。雨水冲刷作用造成的土体扰动可直接导致不稳定土体滑坡。在进行公路、铁路、水电等基础设施建设的过程中，出现了大量需要加固支护的各类人工及自然边坡。为对这些边坡进行加固，常采用的支护结构有重力式挡土墙。重力式挡土墙作为一种支挡结构，借助墙身自重产生的反倾覆力矩和发生在基底的抗滑力能够有效的防止土体产生坍塌和滑移，被广泛应用于边坡防治工程中。传统的重力式挡土墙通常是就地取材，采用块石或片石堆砌成简单的梯形，但其施工周期长、工作量大，开挖砌石会破坏环境。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种装配式生态挡土墙及其施工方法，解决了现有技术中重力式挡土墙施工周期长、破坏环境的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种装配式生态挡土墙，其包括基础和固定于基础上的固土架，固土架包括在基础上从下往上交错叠放的纵梁和横梁，纵梁平行于被挡土坡面，横梁垂直于被挡土坡面，纵梁与横梁镶嵌连接，且每层均包含若干并排间隔设置的纵梁或横梁，同层相邻纵梁或横梁之间设置有中间填料层；固土架的顶部设置有顶部填料层。

进一步地，顶部填料层的底面上设置有隔水层。

进一步地，固土架与被挡土坡面之间设置有排水管。通过排水管将内部的水排出，防止雨水浸润挡土墙，影响挡土墙的强度和稳定性。

进一步地，固土架顶端的两侧设置有导水梁。雨水落在挡土墙顶部以后通过导水梁排到两侧，能够有效防止水进入到挡土墙内部对其造成损害。

进一步地，纵梁的截面为矩形且其长度小于3米、高度为7～13厘米。截面为矩形的纵梁结构简单，可以降低模具的加工难度，增加纵梁的通用性且方便固定连接；该尺寸范围的纵梁，具有好的强度，且易于搬运。

进一步地，横梁的顶面和底面均设置有供纵梁嵌入的凹槽。通过纵梁放置在凹槽中实现横梁与纵梁的镶嵌连接，能够固定横梁和纵梁的相互位置，防止其滑动影响挡土墙的稳定性。

进一步地，横梁顶面上沿其长度方向均匀间隔设置有多个凹槽。通过设置的多个凹槽可以灵活控制在横梁顶部放置的纵梁的位置，从而控制挡土墙整体的形状，从而适应不同角度的被挡土坡面，却不需要更改横、纵梁的结构和尺寸，使得横、纵梁可以标准化生产，减少加工成本和提高加工效率。

进一步地，横梁的长度小于1.5米且高度为15～20厘米。该尺寸范围内的横梁，其力学性能最好。

上述装配式生态挡土墙的施工方法，其包括：

步骤1，预制纵梁和横梁，在加工车间里加工出纵梁和横梁的钢板模具，在该钢板模具中配筋，主筋直径为16毫米，箍筋直径为8毫米，主筋和箍筋固定好后浇筑混凝土，待混凝土干凝以后拆除钢板模具，将纵梁和横梁运输到施工现场；

步骤2，在被挡土坡面前用全站仪放出挡土墙边线，划出开挖范围，然后根据设计深度进行基坑的开挖，并在挖出的基坑中使用混凝土浇筑基础；

步骤3，基础完成后，在基础上间隔放置一排横梁，使横梁与基础(1)充分接触，然后在基础上铺设一层厚5毫米的水泥砂浆作为将该层横梁固定于基础上的垫层；

步骤4，在底层的横梁上并排间隔放置若干纵梁，使所有纵梁的高度差不超过3毫米，在相邻纵梁之间的间隔中填入具有透水性的填料，并使用振捣器使填料变得密实；

步骤5，再将若干新的横梁间隔架于步骤4中的纵梁上，并保证所有横梁的高度差不超过3毫米，在相邻横梁之间的间隔中填入具有透水性的填料，并使用振捣器振捣使填料变得密实；

步骤6，重复步骤4和步骤5直到固土架达到设计高度，然后在固土架上铺设防水材料，再在防水材料上填充土质；

步骤7，在固土架与被挡土坡面之间放入排水管，并填满砂石压实。

本发明的有益效果为：本方案中的挡土墙结构更简单，施工难度降低，提高了施工效率；横梁与纵梁的相互交错叠放构成固土架，通过在固土架中的间隔处填充施工现场能够轻易获得的填料增加整个挡土墙的重量，来抵挡坡面上土质的压力，从而防止地质灾害的发生。

横梁和纵梁均为预制件，且结构简单，通用性强，能够较大程度地缩短挡土墙的施工周期；横梁与纵梁之间镶嵌连接，固定牢固稳定，产生的间隔能够增加透水性，提高了挡土墙的使用寿命和强度。

在中间填料层和顶部填料层中均可以填充适宜绿色植物生长的土质，并种植绿色植物，从而起到美化环境的作用。

附图说明

图1为装配式生态挡土墙的切面结构示意图。

图2为装配式生态挡土墙的正面结构示意图。

图3为图1或图2中横梁的结构示意图。

图4为图1或图2中纵梁的结构示意图。

其中，01、被挡土坡面；1、基础；2、固土架；21、纵梁；22、横梁；221、凹槽；23、导水梁；3、中间填料层；4、顶部填料层；41、隔水层；5、排水管。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1～图4所示，该装配式生态挡土墙包括基础1和固定于基础1上的固土架2。在被挡土坡面01前用全站仪放出挡土墙边线，划出开挖范围，然后根据设计深度进行基坑的开挖，并在挖出的基坑中使用混凝土浇筑基础1。基础1采用素混凝土浇筑。

在基础1完成后，在基础1上间隔放置一排横梁22作为底层横梁，横梁22垂直于被挡土坡面01的表面，使横梁22与基础1充分接触，保证横梁22受力均匀，从而稳定支撑整个固土架2。然后在基础1上铺设一层厚5毫米的水泥砂浆作为将该层横梁22固定于基础1上的垫层。

在底层横梁上间隔放置两根纵梁21，纵梁21和横梁22的数量均根据挡土墙的长宽灵活选择，此实施例中为了方便叙述，采用两根纵梁21进行说明。纵梁21的长度方向与被挡土坡面01的表面平行，如图1中所示，在中间的间隔处填充透水性好的填料，比如砾石，既能够保证挡土墙的挡土能力，又不会积水影响挡土墙的稳定性。

纵梁21的截面为矩形且其长度小于3米、高度为7～13厘米。在实际应用中，可以通过多根纵梁21长度方向上的拼连来增加纵梁21的总长度，以此方式来使用不同长度的挡土墙需求。

第一层纵梁21放置好后，在该层纵梁21上再放置横梁22。横梁22上的凹槽221与纵梁21的厚度对应，横梁22底面上的凹槽221的数量与下层纵梁21的数量对应，使每一根纵梁21均限制在对应凹槽221中，以保证固土架2的稳定性；而横梁22顶面上按照一定间隔预留有一排凹槽221，使得横梁22顶面上可以根据设计的挡土墙的形状或者挡土墙实际的地形灵活选择纵梁21的放置位置。凹槽221的深度不小于1厘米。

横梁22的长度小于1.5米且高度为15～20厘米。横梁22架于纵梁21上，并沿纵梁21长度方向并排间隔设置有多个，来增加固土架2的强度。在相邻两个横梁22之间的间隔处填充透水性好的填料，比如砾石，既能够保证挡土墙的挡土能力，又不会积水影响挡土墙的稳定性。横梁22均垂直于被挡土坡面01的表面。

在上述横梁22上并排间隔放置新的纵梁21，相邻纵梁21之间的间隔不大于上述纵梁间隔，并在该间隔中填入具有透水性的填料，并使用振捣器振捣使填料变得密实。然后便是按照图1中的分布方式，一层横梁22再一层纵梁21进行铺设，直到达到设计的挡土墙高度终止。在每铺完一层纵梁21或者横梁22以后，都需要检测其高度差，使得每一层的高度差不超过3毫米。

纵梁21和横梁22均为预制件，即在加工车间里预先加工出成品，需要时，直接运输到施工现场，从而可节省挡土墙的施工时间，提高效率。在加工车间里加工横梁22或者纵梁21时，需要先加工出钢板模具，在该钢板模具中配筋，主筋直径为16毫米，箍筋直径为8毫米，箍筋成矩形，主筋沿着箍筋的周长线上均匀分布。主筋和箍筋通过焊接或者绳索固定好后浇筑混凝土，待混凝土干凝以后拆除钢板模具。

然后在固土架2上铺设防水材料，该防水材料优选土工布，再在防水材料上填充土质，该层土质宜采用透水性较弱的粘性土或粉质粘土，降低雨水的入渗。最后在固土架2与被挡土坡面01之间放入排水管，并填满砂石压实，在压实过程中要小心，以免损坏或扭曲挡土墙。

固土架2顶端的两侧，可以选择在顶部纵梁21的端部连接导水梁23，导水梁23呈向下倾斜的结构，像屋檐一样将落在固土架2顶部的雨水导流到挡土墙外侧。在本挡土墙的顶部填料层4和固土架2中的中间填料层3中均可以根据需要填入一些适合绿色植物生长的土质，来种植绿植，从而增加整个挡土墙的美观性。