一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，包括设置于软基结构上的底板、与底板垂直设置的若干个纵截面呈梯形的支墩、设置于支墩顶部的顶盖板和两个阻挡墙面，每个阻挡墙面均包括每个支墩的一个边坡和固定设置于相邻两个边坡之间的若干块拱板瓦片。采用上述结构后，底板能均匀传递竖向和水平压力，减少地基变形和不均匀沉降量；同时，支墩能支承拱板瓦片两侧传递给的水平压力；拱板瓦片能承受水平土压力或水压力，并且将其主要转化成拱板轴压力，再传递给位于两侧的支墩，同时提高挡土墙的稳定性，减轻挡土墙自重，节省投资。另外，还具有优美的连拱曲线、灵动变化，景观性好。
【专利说明】
一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种挡土墙结构，属于水利工程与土木工程领域，特别是一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙。
【背景技术】
[0002]我国滨海地区、内陆平原地区大多为冲积平原，广泛分布着软弱淤泥粘土层。这种土层呈饱和状态，流塑为主，层厚较大，透水性差，承载力低，压缩性大，灵敏度高，属于可触变性土层，沉降量和不均匀沉降量大。在这些软土地基上修建水闸、道路、桥梁、工业与民用建筑等工程及其翼墙、挡土墙等附属连接结构，就会出现地基的承载力和稳定性难以满足要求，无论是在设计上还是在施工上都是难题。
[0003]挡土墙从古代开始应用到现在早已广泛应用于水利工程与土木工程领域，主要应用于水利、水电、公路、铁路、桥梁、房屋、矿山、码头、船坞等工程建设中。
[0004]挡土墙的传统结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式，衍生的结构形式有半重力式、衡重式、空心重力式、框格式等。重力式、半重力式、衡重式和空心重力式结构只能适用于坚固的岩石地基和地基承载力较高的砂砾石地基或土基，且墙体混凝土或砌体工程量大。而悬臂式、扶壁式、空箱式、框格式墙体的混凝土体积虽小,但由于结构构件要同时承受较大的弯矩、剪力、轴力，墙体需增配钢筋量较大，施工工期长，工程地质、所处环境对施工质量影响大。
[0005]在上个世纪后期还派生出来的挡土墙型式有锚杆式、锚定板式、加筋式等，对于承载力较低的软弱淤泥粘土层，这些传统结构形式及其衍生结构形式的挡土墙虽然可以采用，但是需要进行较大成本的地基处理才可以满足承载力和稳定性、基础变形的要求，这就使得工程量往往较大，工程投资、经济评价结果难以接受。
[0006]人文景观工程随我国新世纪旅游观光产业的兴起而不断发展，这些工程也离不开各种形式的挡土墙的点缀，作为建筑物附属结构的挡土墙大都由直线构成，结构单调沉闷、静态变化少。如果采用曲线形式的结构，就会富于动感、活力与变化，也能够成为当地经久耐看的人文景观中的一部分。
[0007]因此，寻求一种既适应承载力低、基础变形小、施工简单、便于砌筑、造价较低的软基挡土墙，同时，能够曲线变化、动感丰富、景观性好、一侧或两侧均能拦挡土压力或水压力的挡土墙，是十分必要的。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，该基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙能够解决传统软基挡土墙基底应力大，地基沉降量和不均匀沉降量大，需要进行较大规模地基处理的问题；同时还能够解决传统软基挡土墙需要承受较大的弯矩、剪力，轴向压力太大，从而需增配较多受力钢筋的问题。另外，还解决了传统挡土墙施工复杂、进施工度缓慢的问题，以及单调沉闷、不具观赏性的景观性问题。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，包括设置于软基结构上的底板、与底板垂直设置的若干个纵截面呈梯形的支墩、设置于支墩顶部的顶盖板和两个均设置于底板和顶盖板之间的阻挡墙面，每个阻挡墙面均包括每个支墩的一个边坡和固定设置于相邻两个边坡之间的若干块拱板瓦片，相邻两块拱板瓦片之间均设置有一条拱板瓦片缝，每条拱板瓦片缝内均预留有若干个排水孔；所述底板采用现浇钢筋混凝土结构。
[0010]所述拱板瓦片的厚度从上至下逐渐增加。
[0011]所述拱板瓦片采用预制混凝土瓦片。
[0012]所述拱板瓦片采用配置有防裂温度构造钢筋的预制混凝土瓦片。
[0013]所述支墩采用现浇混凝土或预制混凝土或砌体砌筑。
[0014]相邻两个所述支墩的间距相等。
[0015]所述顶盖板上设置有栏杆。
[0016]所述顶盖板包括若干个两侧均能与拱板瓦片的拱边相配合的弧形板。
[0017]所述拱板瓦片与支墩之间采用简支支承相连接。
[0018]本发明采用上述结构后，上述设置在软基结构上的底板，能起到均匀传递竖向和水平压力的作用，减少地基变形和不均匀沉降量；上述支墩的设置，能用以支承拱板瓦片两侧传递给支墩的水平压力；拱板瓦片的设置能承受水平土压力或水压力，并且将其主要转化成拱板轴压力，再传递给位于两侧的支墩，同时提高挡土墙的稳定性，减轻挡土墙自重，节省投资。
另外，上述拱板瓦片的厚度自上而下逐渐增加，能适应水平土压力和水压力的变化；上述顶盖板的设置，能形成交通通道，栏杆的设置，能保证交通安全。进一步，上述排水孔设置在拱板瓦片缝之间，能在平衡拱板瓦片内外水压力的同时，方便施工，加快进度，缩短工期。
[0019]本发明不仅适用于承载力较低软弱土基，也适用于承载力较低的软岩地基，承载力较大的硬岩地基也可推广采用，同时，本发明的挡土墙由于具有优美的连拱曲线、灵动变化，将对工业与民用建筑工程、水利水电工程、道桥工程具有很好的点缀与衬托景观作用，具有十分广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1显示了本发明一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的三维结构示意图；
图2显示了支墩的结构示意图；
图3显示了本发明一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的纵剖面结构示意图； 图4显示了本发明一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的俯视图；
图5显示了本发明一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的主视图；
图6显示了本发明一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙的三维剖面结构示意图。
[0021]其中有:1.底板；2.支墩；3.拱板瓦片；4.顶盖板；5.栏杆；6.排水孔；7.拱板瓦片缝；8.阻挡墙面；9.边坡；10.瓦片槽。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0023]如图1、图4、图5和图6所示，一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，包括底板1、若干个支墩2、设置于支墩2顶部的顶盖板4和两个阻挡墙面8。
[0024]上述底板I设置于软基结构上，并采用现浇钢筋混凝土结构。底板I能起到均匀传递竖向和水平压力的作用，减少地基变形和不均匀沉降量。解决了传统挡土墙位于软弱地基上承载力低，压缩性大，灵敏度高，可触变性大，沉降量和不均匀沉降量高的问题。不需处理地基或对地基稍加处理即能满足承载力要求，从而使得工程投资节省较多。
[0025]上述支墩2与底板I垂直设置，如图2所示，每个支墩2的纵截面均呈梯形，每个支墩2的两个边坡(也即两个梯形腰)的坡长可以相等，也可以不相等，具体根据受力情况进行设置。支墩2可以采用现浇混凝土，也可以是预制混凝土或砌体砌筑。相邻两个支墩2的间距优选相等，这样，可以方便后续使用相同规格的拱板瓦片3。
[0026]每个阻挡墙面8均设置于底板I和顶盖板4之间，每个阻挡墙面8均能挡土、挡水或临空。当挡土时,则称为挡土面；当挡水时,称为迎水面；当临空时,则称为临空面。每个阻挡墙面8均包括每个支墩2的一个边坡9和固定设置于相邻两个边坡9之间的若干块拱板瓦片3。如图1和图5所示，相邻两块拱板瓦片3之间均设置有一条拱板瓦片缝7，每条拱板瓦片缝7内均预留有若干个排水孔6，图6中排水孔6未标出。
[0027]如图2所示，每个支墩2沿每个边坡9方向均设置有瓦片槽10，拱板瓦片3通过简支支承安装在对应的瓦片槽10内，从而方便拱板瓦片3的装配施工，并能将拱板瓦片3端部的轴向压力传递给其两侧的支墩2。
[0028]上述支墩2的设置，能用以支承拱板瓦片3两侧传递给支墩2的水平压力；拱板瓦片3的设置能承受水平土压力或水压力，并且将其主要转化成拱板轴压力，再传递给位于两侧的支墩2,同时提高挡土墙的稳定性,减轻挡土墙自重,节省投资。而拱板瓦片3内的力弯矩可以忽略不计，使得阻挡墙面8内不配钢筋或少配钢筋，从而减少工程投资。
[0029]另外，两个阻挡墙面8的设置，增加了挡土墙的稳定性，减轻了挡土墙重量，节省了工程投资。
[0030]相邻两个支墩2以及对应的两侧的拱板瓦片3将形成一个闭合且稳固的围挡，围挡内部形成一个如图6所示的空腔，该空腔内可以填土，也可以不填土，均能符合挡土墙稳固的要求。
[0031]上述拱板瓦片3由于其结构呈弧形，顶盖板4也主要由若干个两侧均能与拱板瓦片3的拱边相配合的弧形板组成。这样，能使本发明的挡土墙具有优美的连拱曲线美观，灵动变化，富于动感，景观性好，将对工业与民用建筑工程、水利水电工程、道桥工程具有很好的点缀与衬托景观作用，具有十分广阔的应用前景。
[0032]上述排水孔6设置在拱板瓦片缝7之间，能在平衡拱板瓦片3内外水压力的同时，方便施工，加快进度，缩短工期。
[0033]作为进一步改进，如图3所示，拱板瓦片3的厚度从上至下逐渐增加，能适应水平土压力和水压力的变化。
[0034]作为进一步改进，拱板瓦片3采用预制混凝土瓦片，优选为采用配置有防裂温度构造钢筋的预制混凝土瓦片。解决了现浇混凝土挡土墙或砌筑挡土墙的施工工序复杂、施工进度缓慢的问题。
[0035]作为进一步改进，顶盖板4沿其中一侧或两侧的阻挡墙面8上，设置栏杆5。当设置一侧时，栏杆5设置在临空面或迎水面一侧上。顶盖板4的设置，能形成交通通道，栏杆5的设置，能保证交通安全。
[0036]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
[0037]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0038]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:包括设置于软基结构上的底板、与底板垂直设置的若干个纵截面呈梯形的支墩、设置于支墩顶部的顶盖板和两个均设置于底板和顶盖板之间的阻挡墙面，每个阻挡墙面均包括每个支墩的一个边坡和固定设置于相邻两个边坡之间的若干块拱板瓦片，相邻两块拱板瓦片之间均设置有一条拱板瓦片缝，每条拱板瓦片缝内均预留有若干个排水孔；所述底板采用现浇钢筋混凝土结构。
2.根据权利要求1所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述拱板瓦片的厚度从上至下逐渐增加。
3.根据权利要求2所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述拱板瓦片采用预制混凝土瓦片。
4.根据权利要求3所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述拱板瓦片采用配置有防裂温度构造钢筋的预制混凝土瓦片。
5.根据权利要求1所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述支墩采用现烧混凝土或预制混凝土或砌体砌筑。
6.根据权利要求1或5所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:相邻两个所述支墩的间距相等。
7.根据权利要求1所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述顶盖板上设置有栏杆。
8.根据权利要求1或7所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述顶盖板包括若干个两侧均能与拱板瓦片的拱边相配合的弧形板。
9.根据权利要求1所述的基于软基结构的双向连拱式景观挡土墙，其特征在于:所述拱板瓦片与支墩之间采用简支支承相连接。
【文档编号】E02D29/02GK104452806SQ201410812199
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】刘依松, 任旭华, 张继勋 申请人:河海大学