框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构及其施工方法与流程

本发明属于土工防护结构技术领域，主要用于罐体防护屏障，具体说一种框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构及其施工方法。

背景技术：

随着我国经济的发展，能源需求在不断的扩大, 油、气(存贮)罐的防护屏障也日显重要。覆土防护是防护屏障的重要方式之一，平坦地势上罐体的传统覆土防护是直接在罐体周围回填土体而成，且施工要求填土外侧边坡不小于1:1.5。传统覆土防护的土方量需求大、施工要求高、占地大、土体难覆上、易受雨水冲刷、在狭小场地上无法建造。传统覆土防护的内侧掩体不仅要承担掩体拱顶结构及其上部覆土的竖向作用，还要承受较大的侧向土压力，因而内侧掩体设计为受剪双向受弯的桶式钢筋混凝土结构，对地基承载力要求高、混凝土量大、模块需求大、钢筋用量大。

如何设计一种框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构作为罐体防护屏障结构，可以节约用地、降低土方量和混凝土方量，而且抗雨水冲刷、便于绿化、造价低、施工快捷、抗震保温效果好、抗侧向土压力能力要求较低。这是本领域目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构及其施工方法，作为罐体防护屏障结构，既可以节约钢筋和模板用量，而且具有施工更加快捷、掩体侧墙受力模式更加简单及承受侧向土压力较低的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构，其特征在于，所述框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构由框架式钢筋混凝土掩体与拉伸塑料土工格栅加筋土结构构成，所述拉伸塑料土工格栅加筋土结构包括顶部的双向拉伸塑料土工格栅加筋土和侧面的单向拉伸塑料土工格栅加筋土结构，所述的框架模块式钢筋混凝土掩体的侧墙是由钢筋混凝土柱体和混凝土模块式墙面板构成，所述的框架模块式钢筋混凝土掩体的顶部为钢筋混凝土穹，所述钢筋混凝土穹顶面上覆盖的所述双向拉伸塑料土工格栅加筋土，围绕所述侧墙外侧的所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土为内侧垂直而外侧边坡形式的单向拉伸塑料土工格栅加筋土，所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土在内侧与所述混凝土模块式墙面板通过单向拉伸塑料土工格栅的连接组成单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙。

对上述技术方案的改进：所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土为由内侧的所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙和外侧的单向拉伸塑料土工格栅返包式加筋土边坡构成的环形结构。

对上述技术方案的进一步改进：所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土中的单向拉伸拉伸塑料土工格栅在用连接棒与上一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅进行拉紧连接，下一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅内侧堆放装有土体的土工袋形成的填土层，在所述土工袋外侧包裹一层草皮后将下一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅返包。

对上述技术方案的进一步改进：所述混凝土模块式墙面板为内嵌单向拉伸塑料土工格栅的预制混凝土块，所述混凝土模块式墙面板砌筑于钢筋混凝土柱体之间，所述混凝土模块式墙面板的内嵌单向拉伸塑料土工格栅用连接棒与所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土的单向拉伸塑料土工格栅进行拉紧连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙的所述混凝土模块式墙面板底部设置钢筋混凝土条形基础，所述钢筋混凝土柱体底部设置钢筋混凝土独立基础，各所述钢筋混凝土柱体与所述混凝土模块式墙面板围设成一圈，各所述钢筋混凝土柱体与所述混凝土模块式墙面板上端设置钢筋混凝土圈梁，所述钢筋混凝土圈梁为圆环形，所述钢筋混凝土穹为凸形球面，所述钢筋混凝土穹坐落在所述钢筋混凝土圈梁上。

对上述技术方案的进一步改进：所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土每层压实厚度为0.3-0.6m，所述返包式加筋土边坡处的单向拉伸塑料土工格栅返包长度不小于1.5m；所述返包式加筋土边坡坡面坡度为50°-70°。

对上述技术方案的进一步改进：所述单向拉伸塑料土工格栅、连接棒均为高密度聚乙烯材料制成，所述双向拉伸塑料土工格栅为聚丙烯材料制成，所述拉伸塑料土工格栅加筋土结构内的填料为砂土、粉砂、粉土或碎石土。

本发明一种上述的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构的施工方法，其特征在于，包括的步骤如下：包括的步骤如下：(1)钢筋混凝土柱体下的钢筋混凝土独立基础施工；(2)钢筋混凝土柱体结构施工；(3)混凝土模块模块式墙面板预制施工；(4)圆环形钢筋混凝土圈梁结构施工；(5) 混凝土模块式墙面板下的钢筋混凝土条形基础施工；(6)钢筋混凝土穹结构施工；(7)单向拉伸塑料土工格栅加筋土结构施工；(8)钢筋混凝土穹上部双向拉伸塑料土工格栅加筋土施工。

对上述技术方案的改进：所述步骤（1）具体包括独立基础土方开挖和独立基础混凝土浇筑；所述独立基础土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖至其设计深度，并经整平压实；所述独立基础混凝土浇筑的具体步骤为：所述墙下钢筋混凝土独立基础采用混凝土现浇，并预埋柱体的钢筋，以保证与钢筋混凝土柱体形成一个整体；所述步骤（5）具体包括条形基础土方开挖和条形基础浇筑；所述条形基础土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖至其设计深度，并经整平压实；所述条形基础混凝土浇筑的具体步骤为：所述柱下钢筋混凝土条形基础采用混凝土现浇，并预留槽位，以保证混凝土模块式挡墙的顺利砌筑，钢筋混凝土条形基础及预留槽施工放线位置准确。

对上述技术方案的进一步改进：所述步骤（7）具体施工步骤为：所述侧墙外侧的单向拉伸塑料土工格栅加筋土是采用单向拉伸塑料土工格栅层与填料层交替压实而成，所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土中的单向拉伸塑料土工格栅在外侧边坡附近用连接棒与上一层单向拉伸塑料土工格栅进行拉紧连接，下一层单向拉伸塑料土工格栅内侧堆放装有土体的土工袋形成的填土层，在土工袋外侧包裹一层草皮后将下一层单向拉伸塑料土工格栅返包；所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土中的单向拉伸塑料土工格栅在内侧用连接棒与嵌于混凝土模块式墙面板内的单向拉伸塑料土工格栅连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明拉伸塑料土工格栅加筋土具有结构简单、施工方便、工程适应性强，对地基承载力要求相对较低、造价较低、抗震性能良好等特点，以及对掩体要求相对较小的抗侧向土压力能力特点，同时网孔结构的格栅,增加了与土颗粒的嵌固与咬合作用,使加筋土结构形成更加稳定的整体柔性结构，还可以使加筋土边坡建造的更陡。在边坡一侧包裹草皮，不仅抗雨水冲刷，还使得加筋土结构得以绿化。因此，采用加筋土结构作为防护屏障，消除了传统覆土防护屏障的缺点。

本发明的框架模块式混凝土掩体有效地利用了加筋土侧向土压力较小的特性，降低了掩体对地基承载能力的要求，同时也减小了混凝土、钢筋用量和模板用量。因此，框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构是一种充分利用拉伸塑料土工格栅加筋土性能的简单、有效的防护屏障形式。

本发明施工方法制造的混凝土掩体结构，充分体现了外部拉伸塑料土工格栅加筋土防护体的受力特性，既能克服侧向土压力引起的环向弯曲变形，又能提供足够的抗压和抗水平力能力，能够满足掩体内部结构物维护工程需求。

附图说明

图1是本发明的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构剖面示意图。

图2是本发明的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构俯视示意图。

图3是图2中的A-A向剖视图；

图4是图2中的B-B向剖视图；

图5是本发明的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构中格栅的连接示意图；

图6是本发明的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构中混凝土模块式墙面板与单向拉伸塑料土工格栅的连接示意图。

图中的序号为：1-钢筋混凝土穹、2-单向拉伸塑料土工格栅加筋土、3-钢筋混凝土柱体、4-钢筋混凝土圈梁、5-钢筋混凝土独立基础、6-侧墙、6.1-混凝土模块式墙面板、7-钢筋混凝土条形基础、8-填土层、9-单向拉伸塑料土工格栅、10-连接棒、11-双向拉伸塑料土工格栅加筋土、12-草皮、13-双向拉伸塑料土工格栅。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1-图6，本发明一种框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构的实施例，具体说是框架模块式混凝土掩体，作为罐体防护屏障结构。框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构由框架式钢筋混凝土掩体与拉伸塑料土工格栅加筋土结构构成，所述拉伸塑料土工格栅加筋土结构包括顶部的双向拉伸塑料土工格栅加筋土11和侧面的单向拉伸塑料土工格栅加筋土2，双向拉伸塑料土工格栅加筋土11包含双向拉伸塑料土工格栅13。框架模块式钢筋混凝土掩体的侧墙6是由钢筋混凝土柱体3和混凝土模块式墙面板6.1构成，框架模块式钢筋混凝土掩体的顶部为钢筋混凝土穹1，在钢筋混凝土穹1顶面上覆盖的双向拉伸塑料土工格栅加筋土11，围绕所述侧墙6外侧的单向拉伸塑料土工格栅加筋土2为内侧垂直而外侧边坡形式的单向拉伸塑料土工格栅加筋土2，单向拉伸塑料土工格栅加筋土2在内侧与所述混凝土模块式墙面板6.1通过单向拉伸塑料土工格栅9的连接组成单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙。

具体而言：如图1所示，上述单向拉伸塑料土工格栅加筋土2为由内侧的所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙和外侧的单向拉伸塑料土工格栅返包式加筋土边坡构成的环形结构。

如图5-6所示，上述单向拉伸塑料土工格栅加筋土2中的单向拉伸拉伸塑料土工格栅9在用连接棒10与上一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅9进行拉紧连接，下一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅9内侧堆放装有土体的土工袋形成的填土层8，在所述土工袋外侧包裹一层草皮12后将下一层单向拉伸拉伸塑料土工格栅9返包。

上述单向拉伸塑料土工格栅加筋土2每层压实厚度为0.3-0.6m，所述返包式加筋土边坡处的单向拉伸塑料土工格栅9返包长度不小于1.5m；所述返包式加筋土边坡坡面坡度为50°-70°。

如图2-图4所示，上述混凝土模块式墙面板6.1为内嵌单向拉伸塑料土工格栅的预制混凝土块，混凝土模块式墙面板6.1砌筑于钢筋混凝土柱体3之间，将混凝土模块式墙面板6.1的内嵌单向拉伸塑料土工格栅9用连接棒10与所述单向拉伸塑料土工格栅加筋土2的单向拉伸塑料土工格栅9进行拉紧连接。

在钢筋混凝土穹1上覆盖的双向拉伸塑料土工格栅加筋土11表层铺设草皮12或者撒播草籽。

如图3所示，上述单向拉伸塑料土工格栅加筋土挡墙的所述混凝土模块式墙面板6.1底部设置钢筋混凝土条形基础7，如图4所示，在钢筋混凝土柱体3底部设置钢筋混凝土独立基础5，各所述钢筋混凝土柱体3与所述混凝土模块式墙面6.1围设成一圈，各所述钢筋混凝土柱体3与所述混凝土模块式墙面板6.1上端设置钢筋混凝土圈梁4，钢筋混凝土圈梁4为圆环形，钢筋混凝土穹1为凸形球面，钢筋混凝土穹1坐落在上述钢筋混凝土圈梁4上。

钢筋混凝土柱体3承受钢筋混凝土穹1及其上部双向拉伸塑料土工格栅加筋土11等自重，受弯较小；钢筋混凝土柱体3之间的凝土模块式墙面板6.1承受侧墙6外侧的单向拉伸塑料土工格栅加筋土2产生的较小侧向土压力。

上述单向拉伸塑料土工格栅9、连接棒10均为高密度聚乙烯材料制成，上述双向拉伸塑料土工格栅13为聚丙烯材料制成。

上述拉伸塑料土工格栅加筋土结构内的填料为沙土、粉砂、粉土或碎石土。

本发明一种上述的框架模块式塑料土工格栅加筋土防护结构的施工方法的实施方式，包括的步骤如下：(1)钢筋混凝土柱体3下的钢筋混凝土独立基础5施工；(2)钢筋混凝土柱体3结构施工；(3)混凝土模块模块式墙面板6.1预制施工；(4)圆环形钢筋混凝土圈梁4结构施工；(5)混凝土模块式墙面板6.1下的钢筋混凝土条形基础7施工；(6)钢筋混凝土穹1结构施工；(7)单向拉伸塑料土工格栅加筋土2结构施工；(8)钢筋混凝土穹1上部双向拉伸塑料土工格栅加筋土11施工。

本发明一种上述的框架模块式格栅加筋土防护结构的施工方法具体实施例，包括的步骤如下：

（1）钢筋混凝土柱体3下的钢筋混凝土独立基础5土方开挖。基础施工的具体步骤为：钢筋混凝土独立基础5土方开挖→侧模安设→钢筋布设→独立基础混凝土现浇→养护→拆模→养护。

钢筋混凝独立基础5土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖至其设计深度，并经整平压实；

钢筋混凝土独立基础5采用混凝土现浇，并预埋钢筋混凝土柱体3的钢筋，以保证与钢筋混凝土柱体3形成一个整体。

（2）钢筋混凝土柱体3的结构施工。具体步骤为：脚手架搭建→钢筋布设→圈梁模板定位与安装→混凝土整体浇筑→养护→拆模→养护。

（3）混凝土模块式墙面板6.1的预制施工。具体步骤为：制造模型箱→埋设单向拉伸塑料土工格栅9→混凝土浇筑→养护→拆模→养护。

（4）圆环形钢筋混凝土圈梁4结构施工。具体步骤为：脚手架搭建→圈梁模板定位与安装→钢筋布设→混凝土整体浇筑→养护→拆模→养护。

（5）侧墙6中混凝土模块式墙面板6.1下的钢筋混凝土条形基础7施工。具体步骤为：钢筋混凝土条形基础7土方开挖→侧模安设→钢筋布设→钢筋混凝土条形基础7混凝土现浇→养护→拆模→养护。

钢筋混凝条形基础7土方开挖的具体步骤为：测量放线，按放样位置进行开挖和平整，开挖至其设计深度，并经整平压实；

钢筋混凝土条形基础7采用混凝土现浇，并预留槽位，以保证侧墙6的顺利砌筑，钢筋混凝土条形基础7及预留槽施工放线位置准确。

（6）钢筋混凝土穹1结构的施工。施工方法包括如下步骤：脚手架搭建→穹底模板定位于安装→钢筋布设→混凝土整体浇筑→养护→拆模→养护。

（7）单向拉伸塑料土工格栅加筋土2的施工。具体步骤为：侧墙6外侧的单向拉伸塑料土工格栅加筋土2采用单向拉伸塑料土工格栅9层与填料层交替压实而成，单向拉伸塑料土工格栅加筋土2中的单向拉伸塑料土工格栅9在内侧用连接棒10与嵌于混凝土模块式墙面板6.1内的单向拉伸塑料土工格栅9拉紧连接；单向拉伸塑料土工格栅加筋土2中的单向拉伸塑料土工格栅9在外侧边坡附近用连接棒10与上一层单向拉伸塑料土工格栅9进行拉紧连接，下一层单向拉伸塑料土工格栅9内侧堆放装有土体的土工袋形成的填土层8，在所述土工袋外侧包裹一层草皮12后将下一层单向土工格栅9返包。

（8）钢筋混凝土穹1上部双向拉伸塑料土工格栅加筋土11的施工。具体步骤为：铺设双向拉伸塑料土工格栅13→填土→铺设双向拉伸塑料土工格栅13→填土→铺设草皮12→铺设双向拉伸塑料土工格栅13。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。