一种重力挡土墙的制作方法

本实用新型属于边坡支护工程领域，更具体地，涉及一种重力挡土墙。

背景技术：

重力挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。重力挡土墙包括墙身和基础，挡土墙受墙后填土压力的长期作用，会有滑动甚至倾覆失稳的风险。为避免此风险的发生，设计时通常会将挡土墙的基础设置在地基内部，通过加强基础的稳定性来提高挡土墙的抗倾稳定性。目前常采用的方法主要有混凝土整体预制式基础、现浇式基础、钢板螺纹连接式基础、钢筋混凝土底板与锚杆或拉钩组合式基础和组合桩式基础等。相关的挡土墙基础具有部件笨重庞大的缺点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种重力挡土墙，以解决挡土墙基础体积巨大的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种重力挡土墙。

一种重力挡土墙，用于与地面固定，包括：预制块；基础，所述基础包括：设置在基坑底部的下基础和至少部分设置在所述下基础上方并与所述下基础固定的上基础，所述上基础与所述预制块连接；其中，所述地面开设所述基坑。

进一步地，所述上基础包括本体和从所述本体向下突出的凸榫，其中，所述凸榫的宽度小于所述本体的宽度，所述下基础的上表面设置有第一凹槽，所述凸榫抵接在所述第一凹槽内。

进一步地，所述凸榫的高度为0.03～0.08m。

进一步地，所述凸榫的截面为梯形，所述凸榫的上边缘的宽度大于所述凸榫的下边缘的宽度。

进一步地，所述本体的上表面开设第二凹槽，所述预制块的底部设置在所述第二凹槽内并与所述第二凹槽抵接。

进一步地，所述预制块的上表面开设有第三凹槽，所述预制块的底部具有凸起，所述凸起可插入所述第二凹槽与所述第二凹槽抵接。

进一步地，所述下基础具有多个，每个所述下基础沿基坑的延伸方向间隔设置。

进一步地，至少部分所述预制块内设置有用于排水的通孔，所述通孔沿所述预制块的宽度方向开设。

进一步地，所述通孔靠近所述预制块外侧面的一端低于远离所述预制块外侧面的一端。

进一步地，所述预制块和所述上基础的上表面开设有用于起吊安装的吊装孔，所述吊装孔有多个。

本实用新型实施例的重力挡土墙包括基础，基础包括下基础和至少部分设置在所述下基础上方并与所述下基础固定的上基础。通过将重力挡土墙的基础分成上基础和下基础两个部分，相对于整体的基础，上基础和下基础能够减少体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的重力挡土墙结构示意图；

图2a为本实用新型实施例预制块组装结构示意图；

图2b为另一种预制块组装结构示意图；

图3a为本实用新型实施例的长形上基础和长形下基础的三维立体示意图；

图3b为本实用新型实施例的短形上基础和短形下基础的三维立体示意图；

图4a为本实用新型实施例的凸榫结构俯视图示意图；

图4b为另一种凸榫结构的俯视图示意图；

图5为一种上基础连接方式示意图；

图6为本实用新型实施例的上基础剖视图的局部示意图；

图7a为本实用新型实施例上基础和预制块的三维示意图；

图7b为本实用新型实施例上基础和预制块的正面示意图

图7c为本实用新型实施例上基础和预制块的剖视图；

图8为本实用新型实施例的下基础结构形式示意图；

图9为另一种重力挡土墙结构示意图。

附图标记说明

1-基础，11-下基础，111-长形下基础，112-短形下基础，11a-第一凹槽，11s-伸缩缝，12-上基础，121-短形上基础，122-长形上基础，12a-本体，12b-凸榫，12c-左侧面凹槽，12b-右侧面凸榫，12c-第二凹槽，2-预制块，21-短形预制块，22-长形预制块，2a-第三凹槽，2b-凸起，3-基坑，4-吊装孔，p-通孔，r-路面，t-填土，i-坡比，l1-挡土墙的垂直高度，l2-挡土墙的水平宽度，l-本体长度，h-本体宽度，d-本体高度，h1-基坑深度，h2-基础的高度，h-凸榫上边缘宽度，h1-凸榫的高度，h2-凸榫下边缘宽度，h3-第二凹槽的宽度，h4-第二凹槽的长度

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在具体实施例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，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别不同的对象，不表示二者之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”均为正常使用状态时的方位。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例提供的一种重力挡土墙，其可用于铁路、公路、和水利等边坡支护，需要说明的是，本实用新型中的应用场景类型并不对本实用新型产生限定。

首先以用于铁路边坡支护的重力挡土墙为例进行说明。

以下结合图1对重力挡土墙的工作原理进行示例性说明，重力挡土墙可以包括：基础1和预制块2。基坑3通常设置于地面r以下，基础1设置在基坑3的底部，用于支撑预制块2，预制块2与基础1固定连接，其余预制块2倚着后方填土t按自下而上的顺序分层叠放至墙顶，形成挡土墙的墙身。也可以将预制块2预制成一个整体，直接倚靠置于填土t的前方以形成挡土墙的墙身。在安装墙身之前，需事先将填土t表面修整出一定的坡度，使墙身以后仰的方式倚靠于填土t上。挡土墙墙身后仰的目的是为了利用墙身自身的重力压住后方填土t，防止填土t变形失稳而发生垮塌造成危险。重力挡土墙通过基础1固定墙身，再通过墙身自身的重力抵抗土体侧的压力。

在本实用新型实施例中，如图1所示，重力挡土墙包括基础1和预制块2。基础1包括设置在基坑3底部的下基础11。具体的，地面r开设基坑3，基坑3的深度为h1，基坑3的截面形状可以为倒梯形，需要说明的是截面是指垂直于基坑3延伸方向的面。上端为基坑3的开口端，下端为基坑3的底部，下端的宽度小于上端的宽度，基坑3的底部为大致平面形状，左右两边分别为基坑3的两个侧面，需要说明的是，基坑3的左右侧面具有一定的坡比i，其坡比i值与挡土墙设计坡比i值相同，具体的坡比i值根据工程实际需要来设定，坡比i的值并不对本实用新型产生限定，坡比i表示坡面的垂直高度l1和水平宽度l2的比。本实施例中选用的坡比为1:0～0.3。下基础11位于基坑3的底部，并与基坑3固定连接，下基础11为大致四方体结构，为便于下基础11更好的与基坑3进行抵接，本实施例中的下基础11采用的是斜基底下基础11结构，其截面的左右两边平行，并向填土t侧倾斜，倾斜坡率为坡比i的倒数，一般为0～0.4。下基础11的高度为0.5～1m，下基础11的底面为大致平面形状，保证下基础11的底面与基坑3的底面平整贴合，下基础11靠近填土t侧的一面与基坑3的右侧面相贴合，借助右侧面提供一定的支撑作用。

基础1还包括至少部分设置在所述下基础11上方并与所述下基础11固定的上基础12，上基础12可以具有多个，沿基坑3的延伸方向相邻设置成一排。上基础12至少在该排的一端设置有一个短形上基础121，其余的均为长形上基础122，长、短形上基础的组合方式可以弥补交错连接方式带来的长度空缺问题。上基础12至少有一部分高于地面r，上基础12的一部分嵌入下基础11中，另一部分位于下基础11的上方，上基础12靠近填土t侧的一面与近填土t侧的一面与基坑3的右侧面和填土t表面贴合，一方面可借助右侧面和填土t提供一定的支撑作用，另一方面由于填土t表面的坡比与挡土墙的坡比相同，因此贴合的同时上基础12可利用自重抵抗填土t侧压力，避免挡土墙倾覆的发生。倒梯形基坑3和斜基底下基础11的设计可以使下基础11更牢固的抵接在基坑3中，防止下基础11的滑动，将基础1分为下基础11和上基础12可以极大缩减基础1的体积与重量，便于装配施工并保证基础1稳固，下基础11与上基础12的固定连接方式又可进一步加强稳固下基础11与上基础12之间的连接，为挡土墙提供牢固坚实的基础1。基坑3的左侧面与基础1远离填土t侧的一面之间填充碎石或者混凝土至与地面r平齐，可以起到压实紧固基础1的作用，与此同时还可以平整路面。基础1的高度h2大于基坑3的深度h1，为便于上基础12与预制块2连接。

如图1所示，预制块2设置在上基础12的上方，并于上基础12固定连接，用于形成挡土墙的墙身。需要说明的是，预制块2可为一个也可为多个，由于一体式预制块2庞大笨重，不便于施工，优选的，本实施例中采用如图1所示的由多个预制块2分层拼接的结构来进行后续阐述。关于预制块2的组合拼接方式，可采用如图2a所示的每层均有多块预制块2相邻拼接组合，也可采用如图2b所示的每层仅设置单个预制块2，考虑到如图2a所示的方式预制块2结构轻便小巧，利于施工，优选的，本实施例中选用如图2a所示的方案进行后续介绍。由于预制块2体积小且数量多，为了使彼此之间的连接更为牢固，采用上下交错的方式进行排布，同样，为了弥补交错连接方式带来的长度空缺问题，在每层的一端设置有短形的预制块21，该层其余预制块2则均设置为长形预制块22。长形预制块22的长度与长形上基础122的长度相同，短形预制块21的长度与短形上基础121的长度相同，预制块2的宽度与上基础的宽度相同，其中，短形预制块21和短形上基础121的长度均为长形预制块22和长形上基础122长度的一半，需要说明的是，上述所述长度与宽度并不对本实用新型产生限定。

本实用新型实施例通过将重力挡土墙的基础分成上基础和下基础两个部分，相对于整体的基础，上基础和下基础能够减少体积并实现装配化施工，从而解决了挡土墙基础笨重庞大的技术问题，同时保证基础稳固。

在一些实施例中，如图3a和3b所示，上基础12包括本体12a和从本体12a向下突出的凸榫12b，其中，凸榫12b的宽度h小于本体12a的宽度h，下基础11的上表面设置有第一凹槽11a，凸榫12b抵接在第一凹槽11a内。具体的，本体12a为大致立方体结构，在示例性的实施例中，长形上基础122的本体12a的长度l＝2m，高度d＝0.5m，短形上基础121的本体12a的长度l＝1m，高度d＝0.5m，长形上基础122和短形上基础121的宽度h均与下基础11的宽度相同，一般为0.5～4m，倾斜坡率与下基础11相同。本体12a的下表面向下突出，形成凸榫12b，凸榫12b位于本体12a的下表面大致中间区域。凸榫12b长度小于等于本体12a的长度，为使凸榫12b提供更大的抵接力，优选的，凸榫12b的长度采用与本体12a的长度相同，均为l。

凸榫12b的结构可多样，可采用如图4a所示为四棱台形凸榫12b结构，也可采用如图4b所示为椭圆台形凸榫12b结构，由于四棱台形凸榫12b制作工艺简单，因此本实施例中选用如图4a所示的四棱台形凸榫12b结构。如图3a和3b所示，下基础11的上表面上的第一凹槽11a形状与凸榫12b完全相应适配，即从下基础11的上表面向下凹陷的四棱柱形凹槽，利用上基础12上具有一定高度的凸榫12b压入下基础11的第一凹槽11a内，形成嵌锁结构，此结构设计增加了上、下基础之间的抗剪切力强度，防止滑动倾覆。可选的，为进一步提高上基础之间左右方向的抗剪切力强度，还可在上基础12的左侧或者右侧面设置向外突出的凸榫12b，相应地，在上基础12的右侧或者左侧面设置向内凹陷的凹槽12c，例如如图5所示，在右侧面设置凸榫12b，在左侧面设置凹槽12c，通过相邻上基础12之间的拼接，将凸榫12b压入相邻一侧的凹槽12c内，实现左右方向的嵌锁结构，此结构的上基础12不仅可以上下嵌锁，还可以左右嵌锁，连接方式更为牢靠紧密。

在一些实施例中，凸榫12b的高度h1为0.03～0.08m。如图3a所示，优选的，凸榫12b的高度h1＝0.05m。具体的，凸榫12b的主要作用是为了加强上基础12与下基础11之间的连接。本申请的发明人发现若凸榫12b的高度过高，凸榫12b可以相当于上基础12的力臂，显然，在受到相同作用力的情况下，力臂越长，力矩越大，凸榫12b越容易发生折弯或者断裂而导致连接失效，进而引起上下基础连接的不稳固性，为挡土墙埋下安全隐患。更甚者，对于公路或者铁路的挡土墙基础1，受所处环境不稳定性因素的影响，例如当重型卡车经过路面或者火车经过铁路时，道路以及挡土墙会产生较为强烈的震感，此震感可作为激励力通过连接件传递至凸榫12b，激励力具有一定的固有频率，由当前的道路环境所决定，凸榫12b也具有一定的固有频率，由其自身结构所决定。当二者频率相同或者相近时，会产生共振，导致凸榫12b发生断裂。由于路面情况复杂，其激励力的频率范围较广，本申请的发明人发现在设计之初，应尽可能的提高凸榫12b的固有频率，因为相对于较低的固有频率，激发更高的固有频率需要更多的能量，因此更难激发，可有效降低共振风险的发生。在凸榫12b截面面积、外部形状均相同，仅长度尺寸不同的情况下，凸榫12b的长度越长，其固有频率越低，越容易被激发，而引起共振。因此从安全可靠性的角度考虑，凸榫12b的高度设计不宜过高。同时，从施工的角度来考虑，低凸榫12b也利于施工的展开。

在一些实施例中，如图3a和图6所示，其中图6为图3a的左侧剖视图的局部示意图，凸榫12b的截面为梯形，需要说明的是，截面是指与凸榫长度方向相垂直的面。凸榫12b的上边缘的宽度h大于凸榫12b的下边缘的宽度h2。具体的，上边缘的宽度h为(1/4～1/3)h，该宽度h往下按1：1～2坡比内缩形成倒梯形结构，优选的，选取宽度h为1/3h，坡比为1：2。倒梯形结构的设计可以减小凸榫12b上边缘处的应力，避免应力集中导致凸榫12b发生断裂，导致嵌锁连接失效。

在一些实施例中，如图7a所示，本体12a的上表面开设第二凹槽12c，预制块2的底部设置在第二凹槽12c内并与所述第二凹槽12c抵接。需要说明的是，抵接是指预制块2的底部与第二凹槽12c的壁面接触并抵靠从而形成紧密接触。具体的，本体12a上表面的第二凹槽12c可以为单个，也可为多个，为了便于本体12a上方的预制块2与其进行相互嵌锁连接，单个形式的凹槽无法进行相互嵌锁，其次，本体12a的体积较小，空间有限，优选的，本实施例中在本体12a的上表面开设两个第二凹槽12c，对称间隔设置。为简化制作工艺第二凹槽12c的形状与第一凹槽11a相同，第二凹槽12c的宽度h3为(0.2～0.4)h，第二凹槽12c的长度h4为(0.25～0.4)l，凹槽高度为0.05m，优选的，h3＝0.3h，h4＝0.7m。如图7a和7b所示，每个长形预制块22的底部分别位于两个相邻的长形上基础122的第二凹槽内，预制块2的底部表面与第二凹槽12c的壁面接触，并且相互抵靠，从而完全适配，达到为彼此之间提供一定支撑的目的，其作用是为了加强预制块2和上基础12之间的连接。

在一些实施例中，如图7c所示，预制块2的上表面开设有第三凹槽2a，预制块2的底部具有凸起2b，凸起2b可插入第二凹槽12c与第二凹槽12c抵接。需要说明的是，抵接是指凸起2b与第二凹槽12c的壁面接触并抵靠从而形成紧密接触。具体的，前面已提到预制块2的长度和宽度均与上基础12的相同，为节约设计成本和简化制作工艺，预制块2的第三凹槽2a结构可参考第二凹槽12c，由于预制块2底部的凸起2b插入第二凹槽12c，因此凸起2b的结构造型需适应第二凹槽12c，凸起2b的具体结构可参考凸榫12b的结构。利用预制块2上具有一定高度的凸起2b压入上基础12的第二凹槽12c内，凸起2b的表面与第二凹槽12c的壁面接触，并且相互抵靠，从而完全适配，达到为彼此之间提供一定支撑的目的，形成嵌锁结构，此结构设计增加了预制块2与上基础12之间的抗剪切力强度，防止滑动倾覆。同理，预制块2之间的连接也是通过相邻上下层之间的嵌锁来实现，保证墙身整体连接的牢固性，避免墙身发生倾覆。

在一些实施例中，下基础11具有多个，每个下基础11沿基坑3的延伸方向间隔设置。如图8所示，相较于一体式的下基础11，多个下基础11组合的方式具有结构体积小、重量轻的优势，更易于工程施工。下基础11沿基坑3的延伸方向从一端到另一端依次排列设置，相邻的下基础11之间预留伸缩缝11s，需要说明的是，伸缩缝11s是指为防止下基础11由于气候温度变化(热胀或冷缩)，使下基础11结构产生裂缝或破坏，而在施工过程中预留出的具有一定距离的间隙。本实施例中，相邻伸缩缝11s之间的间距为10～30m，伸缩缝11s内填塞沥青麻筋或者沥青木丝板。需要说明的是伸缩缝的间距并不对本实用新型产生限定。在基坑3延伸方向的两端分别设置短四方体结构的下基础112，在基坑3两端之间的区域沿基坑3的延伸方向间隔设置长四方体结构的下基础111。长、短四方体结构的组合布置方式是为了弥补下基础11间隔设置方式带来的长度空缺问题。

在一些实施例中，至少部分预制块2内设置有用于排水的通孔p，通孔p沿预制块2的宽度方向开设。如图1所示，挡土墙按照从上到下，从左至右的方向，每间隔一定的距离，相应地需要设置带有通孔p的预制块2。通孔p的右端与填土t侧接触，通孔p的左端与外界环境连通，开设通孔p的目的是为了便于填土t中蓄积的雨水流入到通孔p中，排泄雨水。

在一些实施例中，通孔p靠近预制块2外侧面的一端低于远离预制块2外侧面的一端。如图1所示，在垂直于地面方向上，通孔p左端的略低于右端，其目的是为了便于通孔p中承接的雨水排泄到外界环境中。

可选的，通孔p内可以安装pvc管，可适当避免通孔由于长期受雨水冲刷而老化开裂风险的发生。

在一些实施例中，预制块2和上基础12的上表面开设有用于起吊安装的吊装孔4，吊装孔4有多个。如图7a所示，以预制块2为例，在预制块2的上表面四个角附近分别设置一个吊装孔4，吊装孔4内可预埋u形筋，便于施工起吊。

可选的，本实用新型提出的重力挡土墙还可适用于小型水利工程。如图9所示，不同点在于，该重力挡土墙的左侧为水域，右侧为填土t，且基础1和部分预制块2位于水域下方。应用于水域中时，墙身的一侧承受来自填土压力，另一侧承受水压，因此预制块2更适合采用整体式的，一方面其具有更好承压能力，另一方面防渗透的能力要优于拼接式的预制块2。其次下基础11和上基础12也分别采用一体式，因为水域条件下，重力挡土墙的工作环境更为恶劣，因此对部件的要求也更高，一体式的结构较为结实牢固，能保证重力挡土墙的安全使用性能。可适当加密预制块2内预留泄水孔p，能保证排水畅通。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。