一种具有预变形功能的框架式挡土墙的制作方法

1.本实用新型涉及道路、铁路、港口、工业及民用挡土工程领域，具体为一种具有预变形功能的框架式挡土墙。


背景技术：

2.挡土墙是在具有临空面时为防止岩土体变形失稳，而设置的支挡结构，在土木各分支领域中广泛应用。挡土墙常见形式有重力式，悬臂式、扶壁式等。
3.重力式挡土墙自身稳定性好，施工简便，但圬工耗材量大，人工成本高，适用高度有限(一般小于7米，再高则不经济)；悬臂式挡墙由于弯矩大，使用高度也受到限制，大致范围和重力式挡墙差不多；扶壁式挡土墙结构自重相对较轻，由于肋板的存在，大大改善了刚度，适用高度有所提高(7～12米)，但随着高度的增加，作用在墙背上的实际土压力分布与经典土压力理论计算结果差异逐渐悬殊，为了满足工程安全，规范经验性的提出对超过一定高度的挡土结构，其土压力需要乘以放大系数(相对保守)，另外扶壁式挡土墙的肋板常设计为梯形或三角形，施工相对较为复杂。
4.众所周知，挡土墙上的土压力大小不仅与挡土墙的刚度，墙背的粗糙度，墙后填料，排水状况等因素有关，还与挡土墙的变形大小和位移方向有关。当挡土墙处于主动受力状态，达到极限平衡之前，挡墙上的土压力分布处于动态平衡，其变形越大，土压力越小。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：提供了一种具有预变形功能的框架式挡土墙，主要为减小挡土墙墙身上的土压力，解决了扶壁式挡墙施工相对复杂的问题。通过粘贴在墙背上的eps板提供预变形，降低作用在墙板上的土压力，同时将扶壁肋板改为混凝土框架，达到降低施工难度，减少工程造价的目的。
6.本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
7.一种具有预变形功能的框架式挡土墙，包括竖向的墙板，墙板的下端与内侧的墙踵板连接，墙板与墙踵板之间设有框架结构，墙板包括内保护层和外支撑层，内保护层和外支撑层之间设有eps板。
8.进一步的，所述的内保护层为水泥砂浆层，外支撑层为钢筋混凝土层。
9.进一步的，所述的钢筋混凝土层与eps板之间设有胶黏剂层。
10.进一步的，所述的框架结构包括框架柱和框架梁，框架柱设在墙踵板上，框架梁连接在框架柱与墙板之间。
11.进一步的，所述的框架柱竖向设置，框架梁水平设置。
12.进一步的，所述的框架梁与墙板的钢筋混凝土层连接，框架柱和框架梁为混凝土结构。
13.进一步的，所述的框架柱的上部和中部均连接有框架梁。
14.进一步的，所述的墙板的下端与外侧的墙趾板连接。
15.进一步的，所述墙踵板水平设置，墙趾板水平设置。
16.进一步的，所述的墙板的钢筋混凝土层与墙趾板、墙踵板一体浇筑而成。
17.本实用新型实现的功能：
18.1.为解决高挡墙上过大的土压力，以及土压力分布与经典理论计算结果相差悬殊的问题，根据主动土压力与变形的相关性，在墙背与填土之间设置一定厚度的eps板，通过eps板的预变形，减小作用在挡土墙上的土压力，以提高安全度并降低工程造价。
19.2.为保证挡土墙受力简单可靠并且施工方便，在墙背沿挡墙纵向布置混凝土框架。框架梁、柱分别对墙身和底板提供约束，达到减小板跨的目的，既合理的优化了内力分布，同时也降低了施工难度。
20.本实用新型的有益效果，以水泥厂矿山卸矿平台8米高挡土墙为例，挡墙持力层为强风化花岗岩，墙后填料为碎石土(重度16kn/m3，综合内摩擦角35度)：
21.1.通过数值模拟发现，在其他条件相同的前提下，设有eps板的挡墙，其土压力比不设eps板时下降约17％-35％(见附图3和图4)，挡墙自身的刚度越大，减小得越明显。
22.2.在其他条件相同的前提下，eps板厚度越大，变形模量越小，提供的预变形越大，作用在墙板上的土压力越小(以墙后土体不产生贯通破裂面为前提，过大的变形会导致墙后土体破坏，使得数值模拟失败)。
23.3.具有预变形功能的框架式挡土墙(eps板厚20cm，变形模量e＝0.3mpa)比常规扶壁式挡墙上的土压力减少约17％，框架部分工程量比肋板下降约40％，墙板和底板混凝土工程量相差不大，受力钢筋用量下降约15％。
24.4.框架式挡墙框架部分比扶壁式挡墙肋板节省模板约20％。
25.前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
26.图1是本实用新型结构示意图。
27.图2是图1的a处放大图。
28.图3是无eps板的挡土墙土压分布图。
29.图4是有eps板的挡土墙土压分布图。
30.图中：1-墙板，11-钢筋混凝土层，12-胶黏剂层，13-eps板，14-水泥砂浆层，2-墙趾板，3-墙踵板，4-框架柱，5-框架梁。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
32.参考图1和图2所示，一种具有预变形功能的框架式挡土墙，包括竖向的墙板1、水平的墙踵板3、水平的墙趾板2和框架结构，框架结构包括框架柱4和框架梁5。
33.墙板1包括内保护层和外支撑层。内保护层为水泥砂浆层14，用于对eps板13进行防护，避免土体与eps板13直接接触产生不良影响。外支撑层为钢筋混凝土层11，用于对eps
板13进行支撑，保证挡土支撑的稳定。
34.水泥砂浆层14和钢筋混凝土层11之间设有eps板13，eps板13即聚苯乙烯泡沫板，通过eps板的预变形，减小作用在挡土墙上的土压力，以提高安全度并降低工程造价。
35.钢筋混凝土层11与eps板13之间设有胶黏剂层12，实现两个板层之间的连接。
36.墙板1的钢筋混凝土层11下端与内侧的墙踵板3、外侧的墙趾板2一体浇筑而成，利用墙踵板3和墙趾板2对墙板1进行支撑，避免墙板1发生倾倒，而且墙踵板3位于土体的下方，利用土体的自重能够保证墙板1的稳定。
37.框架柱4和框架梁5为混凝土结构，竖向的框架柱4设在墙踵板3上，水平的框架梁5连接在框架柱4与墙板1的钢筋混凝土层11之间。框架柱4沿墙板1的长度方向均匀布置，每根框架柱4的上部和中部均连接有框架梁5。框架梁、柱分别对墙身和底板提供约束，达到减小板跨的目的，既合理的优化了内力分布，同时也降低了施工难度。
38.前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有预变形功能的框架式挡土墙，包括竖向的墙板(1)，其特征在于：所述的墙板(1)的下端与内侧的墙踵板(3)连接，墙板(1)与墙踵板(3)之间设有框架结构，墙板(1)包括内保护层和外支撑层，内保护层和外支撑层之间设有eps板(13)。2.根据权利要求1所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的内保护层为水泥砂浆层(14)，外支撑层为钢筋混凝土层(11)。3.根据权利要求2所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的钢筋混凝土层(11)与eps板(13)之间设有胶黏剂层(12)。4.根据权利要求1、2或3所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的框架结构包括框架柱(4)和框架梁(5)，框架柱(4)设在墙踵板(3)上，框架梁(5)连接在框架柱(4)与墙板(1)之间。5.根据权利要求4所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的框架柱(4)竖向设置，框架梁(5)水平设置。6.根据权利要求4所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的框架梁(5)与墙板(1)的钢筋混凝土层(11)连接，框架柱(4)和框架梁(5)为混凝土结构。7.根据权利要求4所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的框架柱(4)的上部和中部均连接有框架梁(5)。8.根据权利要求1所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的墙板(1)的下端与外侧的墙趾板(2)连接。9.根据权利要求8所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述墙踵板(3)水平设置，墙趾板(2)水平设置。10.根据权利要求8或9所述的具有预变形功能的框架式挡土墙，其特征在于：所述的墙板(1)的钢筋混凝土层(11)与墙趾板(2)、墙踵板(3)一体浇筑而成。

技术总结
本实用新型公开了一种具有预变形功能的框架式挡土墙，包括竖向的墙板，墙板的下端与内侧的墙踵板连接，墙板与墙踵板之间设有框架结构，墙板包括内保护层和外支撑层，内保护层和外支撑层之间设有EPS板。本实用新型的有益效果：在墙背与填土之间设置一定厚度的EPS板，通过EPS板的预变形，减小作用在挡土墙上的土压力，以提高安全度并降低工程造价；架梁、柱分别对墙身和底板提供约束，达到减小板跨的目的，既合理的优化了内力分布，同时也降低了施工难度。工难度。工难度。


技术研发人员：郭小玲 李潇 李拨 刘佳 曾彬
受保护的技术使用者：成都建筑材料工业设计研究院有限公司
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/8/23