一种挡土墙的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种挡土墙，包括墙面层、墙背层、位于墙面层和墙背层之间的混合层，所述混合层和墙背层的顶部设置有墙顶，所述混合层和墙背层中包埋有拉筋结构，拉筋结构位于混合层和墙背层的上部，并与挡土墙的基底平行，拉筋结构为三向土工格栅；所述混合层包含有弹性橡胶碎片和砂土。本实用新型利用复合加筋层的几何与力学稳定性，柔性与高阻尼等特点，使土体的抗剪变形能力得以充分发挥，减小地震对土体的扰动，较显著地减小挡墙结构由于地震引发的横向变形，降低地震损伤，提高挡墙抗倾覆能力，以及加筋结构的整体性和稳定性。本实用新型复合加筋挡土墙结构垫层无需压实，施工简便，有效缩短工期，充分利用废弃物和现场土料，节约成本，环保。
【专利说明】
一种挡土墙
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑、土木工程领域，尤其涉及一种挡土墙。
【背景技术】
[0002]台湾集-集地震、我国汶川地震、日本阪神地震以及美国北里奇地震等震灾数据表明，土工合成材料具有一定的抗震性能。随着土工合成材料技术的发展，加筋土技术的不断成熟，土工布、土工格栅等合成材料已经广泛应用于公路、铁路、地基、边坡和堤岸等岩土工程的加筋土结构中。但是土工布或土工格栅为二维平面结构，受材料结构限制，每层加筋材料有效控制区域有限，为确保土挡墙稳定，需要设置多层加筋材料和较长加筋长度，提高了施工成本，浪费了大量人力物力。国内外系统的性能测试和模型试验，结果表明，新型三向土工格栅比传统格栅的性能更稳定，在平面上，其多向受力的性能优越，尤其适用于运动荷载、集中荷载和局部荷载情况。
实用新型内容
[0003]针对【背景技术】中存在的问题，本实用新型提供了一种基于橡胶碎片和三向格栅加筋柔性的挡土墙结构，具体技术方案如下:
[0004]一种挡土墙，其特征在于:包括墙面层(I)、墙背层(3)、位于墙面层和墙背层之间的混合层(2)，所述混合层(2)和墙背层(3)的顶部设置有墙顶(5)，所述混合层(2)和墙背层中包埋有拉筋结构(4)，拉筋结构(4)位于混合层(2)和墙背层(3)的上部，并与挡土墙的基底平行，拉筋结构(4)为三向土工格栅状；所述混合层(2)所述混合层(2)为橡胶碎片-砂混合土，包含有弹性橡胶(20)碎片和砂土。
[0005]所述弹性橡胶(20 )碎片在混合层(2 )中的体积含量为50%或75%。
[0006]所述墙面层(I)为悬臂式或模块式挡土墙面板。
[0007]所述弹性橡胶(20)为废轮胎。
[0008]所述墙背层的材料为建筑填料，建筑填料为现有的，为土料和/或石料。
[0009]优选项中:三向土工格栅是在传统土工格栅的基础上研制成的，具有高强抗拉弹性模量。它采用了几何与力学上更稳定的三角形结构，且为拉伸型高分子材料格栅，每个节点上有六根肋条，受力类似于圆形，有很好的平面抗扭刚度，能有效地与土粒形成嵌锁，从而抑制土粒的侧向位移。三向格栅与土粒共同作用，形成力学稳定层，当受到地震作用时，能够将土体的垂直变形均匀地向水平方向扩散，使土体的抗剪变形能力得以充分发挥，从而减小了对土体的扰动。此外，三向格栅纵横相连，提高了加筋结构的整体性和稳定性，能有效地限制土体的变形。
[0010]废旧轮胎抗拉强度高，韧性好，耐久性、抗磨损、抗老化、抗震防撞性能优良，轮胎加筋施工快速简单，成本低廉，具有良好的变形适应性能和长期稳定性，环保(对环境及地下水无负面影响)，不易腐蚀(通常地下水酸性条件PH值为4-5，而一般情况下，轮胎在此pH值环境中，其老化、损耗可以忽略不计)。将废旧轮胎切成碎片，轮胎碎片与砂土按适当比例混合成为橡胶碎片-砂混合土作为挡土结构背后垫层使用，可以起到加筋、抗震、防止液化、排水等多种复合作用。传统加筋土挡墙一般没有设置背后垫层，而采用柔性较好的轮胎碎片加筋土结构可承受的应变更大、变形模量更低，在大应变时产生的次生应力较低，有较高的阻尼，能更有效地吸收能量，可以有效减小挡土墙结构由于地震引发的横向变形，所以更能适应地震作用而不被破坏，顺应自然，最大程度降低损失。
[0011]在水平振动下，土挡墙的水平位移顶部大、底部小，类似于悬臂梁的水平晃动，为提高挡土墙的整体稳定性，考虑对挡墙顶部进行加筋处理，使用新型三向土工格栅在墙背拉筋，使其与墙后填土共同作用，大大提高挡墙抗倾覆能力，从而满足抗震要求。国外相关试验结果也表明，挡土墙顶部加筋材料的部分延伸能显著提高其抗震稳定性。
[0012]该复合加筋挡土墙结构轮胎碎片与三向格栅共同作用，兼具减灾承压，加筋抗震，有效排水，防止液化功能，同时缩短工期，节约成本，环保。
[0013]当墙面层为悬臂式结构时，可以使用U型钢筋连接新型三向格栅与墙面层，当墙面层为预制模块式面板时，这样模块与筋材可借助销钉、板背的预留钢筋连接，也可直接将筋材固定于砌筑的榫口中。
[0014]本实用新型只在挡土墙结构容易破坏的顶部适当布置拉筋，并非满铺，且每层新型三向土工格栅的固定位置与基底平行。所述墙面层内壁上安装有U型钢筋，新型三向土工格栅的连接结构固定在钢筋上从而与墙面层相连。
[0015]与常规土工合成材料加筋土挡墙相比，本发明具有下列优点和积极效果:
[0016]①新型三向土工格栅能在三个方向立体与土粒共同作用，形成稳定的嵌锁结构，大大增加对土体的有效作用范围，从而减少加筋材料设置的层数；
[0017]②挡墙背后用轮胎碎片和砂土混合即橡胶碎片-砂混合土做垫层，可以起到加筋、抗震、防止液化、排水等多种复合作用；
[0018]③轮胎碎片和砂混合即橡胶碎片-砂混合土加筋垫层无需压实，缩短工期，施工简单、成本低廉；
[0019]④新型三向格栅在挡土墙墙背拉筋、废旧轮胎碎片与砂土混合即橡胶碎片-砂混合土用作墙背垫层使得加筋土结构整体性和稳定性更好，更显著地提高挡土结构抗震性倉泛;
[0020]充分利用废弃物和现场填料，经济环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型整体结构示意简图；
[0022]图2为新型三向土工格栅示意图；
[0023]图3为悬臂式挡土结构示意图；
[0024]图4为新型悬臂式加筋土挡墙示意图；
[0025]图5为十字形预制混凝土面板示意图；其中a为十字形预制混凝土面板结构示意图，b为十字形预制混凝土面板连接状态结构示意图；
[0026]图6中a为预制模块式面板正面图，b为挡土墙剖面示意图；
[0027]图中:
[0028]墙面层-1、混合层_2、墙背层-3、拉筋结构-4、墙顶_5、20—弹性橡胶；50—销钉， 51—U型钢筋。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对实施例进行详细说明:
[0030]一种挡土墙，其特征在于:包括墙面层(I)、墙背层(3)、位于墙面层和墙背层之间的混合层(2 )，所述混合层(2 )和墙背层(3 )的顶部设置有墙顶(5 )，所述混合层(2 )和墙背层中包埋有拉筋结构(4)，拉筋结构(4)位于混合层(2)和墙背层(3)的上部，并与挡土墙的基底平行，拉筋结构(4)为三向土工格栅状；所述混合层(2)为橡胶碎片-砂混合土，包含有弹性橡胶(20)碎片和砂土，。
[0031 ] 所述弹性橡胶(20 )碎片在混合层(2 )中的体积含量为50%或75%。
[0032]所述墙面层(I)为悬臂式或模块式挡土墙面板。
[0033]所述弹性橡胶(20)为废轮胎。
[0034]所述墙背层的材料为建筑填料。
[0035]如图3，当使用悬臂式墙面层时，可将U型钢筋(51)嵌入墙面层，连接墙面层与新型三向格栅。
[0036]I)在墙面层背后根据具体需要铺混合层；
[0037]2)在垫层右侧铺设建筑填料，注意压实；
[0038]3)铺设一定高度时，按设计要求裁剪新型三向土工格栅，在靠近墙顶附近加铺筋材；
[0039]4)铺设第一层三向土工格栅时将格栅放在压实好的土体上；
[0040]5)用垂直倾倒的方式将填料倒在铺设好的格栅上，利用机械将倾倒的填料平整，每层回填厚度按压实后的设计要求厚度控制；
[0041]6)铺设第二层三向土工格栅，重复上述步骤；
[0042]7)每层水平长度可等长铺设，格栅层最小铺设长度不宜小于200cm ；
[0043]8)及时填筑填料，间隔时间不宜超过48h，充分压实。
[0044]根据土挡墙的高度和重要等级选择性设置多层本发明的加筋土挡墙结构，得到如图4的基于轮胎碎片的加筋土挡墙。
[0045]如图5，使用预制模块式面板结构，面板一般采用钢筋混凝土预制构件，混凝土强度等级不应低于C18 ;由预制模块式面板制作的挡土结构背后铺设废旧轮胎碎片与砂土混合做垫层、墙顶区域使用新型三向土工格栅拉筋的施工方法如实施方案一所示。除此之外，还应注意:
[0046]I)面板上的拉筋结点，可采用预锚拉环、钢板锚头或留穿筋孔等形式；
[0047]2)钢拉环应采用直径不小于1mm的I级钢筋，钢板锚头采用厚度不小于3mm的钢板，露于混凝土外部部分应做防锈处理；
[0048]3)十字形面板与拉筋连接多在两侧预留小孔，内插销钉(50)，将面板竖向互相连锁起来(图5a)；
[0049]4)面板与拉筋的连接处必须能承受施工设备和面板附近回填土压密时所产生的应力；
[0050]5)拉筋的锚固长度L，一般由计算确定，但是还要满足L彡0.7H (H—土挡墙高度)的构造要求。
[0051]根据此方案施工得到的基于轮胎碎片的加筋土挡墙结构如图6所示。
【权利要求】
1.一种挡土墙，其特征在于:包括墙面层(I)、墙背层(3)、位于墙面层和墙背层之间的混合层(2 )，所述混合层(2 )和墙背层(3 )的顶部设置有墙顶(5 )，所述混合层(2 )和墙背层中包埋有拉筋结构(4)，拉筋结构(4)位于混合层(2)和墙背层(3)的上部，并与挡土墙的基底平行，拉筋结构(4)为三向土工格栅状；所述混合层(2)为橡胶碎片-砂混合土，由弹性橡胶(20)碎片和砂土混合而成。
2.如权利要求1所述的挡土墙，其特征在于:所述墙面层(I)为悬臂式或模块式挡土墙面板。
3.如权利要求1所述的挡土墙，其特征在于:所述弹性橡胶(20)为废轮胎。
4.如权利要求1所述的挡土墙，其特征在于:所述墙背层的材料为建筑填料。
【文档编号】E02D29/02GK204238238SQ201420355561
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】李丽华, 任增乐, 肖衡林, 肖本林, 杨智勇, 叶建军, 王翠英, 孔令霞, 刘永莉, 杨超, 崔飞龙 申请人:湖北工业大学