一种高填方路堤轻质挡土墙的制作方法

1.本实用新型涉及一种高填方路堤轻质挡土墙，属于公路和城市道路工程领域，特别涉及一种高填方路堤的复合结构轻质挡土墙构造。


背景技术：

2.公路和城市道路有些高填方路段，采用放坡素土碾压形成路堤，是很常见的路堤做法。一般填方路段放坡坡度为1:1.5，即填方高度1m，需向路边外延伸1.5m的放坡。在高填方路段采用放坡需占用道路边线外很多的用地，如填方高度10m，放坡需占地15m，且超过6m就需要增加宽度2m的错台分级放坡，10m高的填方边坡宽度就达到17m。采用挡土墙可以大大减少占地，是填方路段减少占地常用的方法。但对于高度超过5m的挡土墙，规范也有规定，《建筑边坡工程技术规范》gb50330
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2013规定，重力式挡土墙土质边坡不宜超过10m，钢筋混凝土悬臂式挡土墙不宜超过6m，钢筋混凝土扶壁式挡土墙不宜超过10m，随挡土墙高度增加土的压力要乘以增大系数，挡土墙高5~8m时增大系数取1.1，高度大于8m时增大系数取1.2，挡土墙需要增大构造尺寸以抵挡土压力和车辆荷载的作用力。挡土墙一般都是高大于宽的高耸的结构，底宽与墙高之比一般为0.3~0.6，增大宽高比可以增加抗滑和抗倾覆能力。当挡土墙增高，需要乘以增大系数，宽度也要增大，要使挡土墙稳定，就要增大宽高比，即加大宽度，增大挡土墙构造尺寸势必增加自重和工程造价。重力式挡土墙是采用浆砌片石或混凝土浇筑的圬工构筑物，依靠自重抵抗滑动力和倾覆力，自重增加对基底的压力随之增加，天然地基难以满足承载力要求，需要进行地基处理提高承载力，增加了基础处理的工程造价。钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙，是依靠钢筋和混凝土的抗压和抗弯拉抵抗土压力和车辆荷载作用力，填方增高，构造尺寸增大，工程造价大幅增加。在地势变化加大的地区，特别是山区，超过10m高的填方路段也较常见，路堤一般都是采用分级放坡的形式。
3.现有技术还有一种加筋土边坡，在填方中加入土工格栅作为拉筋，坡面处拉筋将土体包裹使土体稳定，可以加大边坡坡度，减少占地，这种方法在高填方路堤中不失为一个较好的方法，实际上这种技术相当于一种无面板加筋土挡土墙。《公路土工合成材料应用技术规范》jtg / t d32
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2012规定，加筋土路堤采用反包坡面不应陡于1:0.5，如10m高的路堤仍需向外占地5m。还有一种有面板加筋土挡土墙，面板为钢筋混凝土预制板，板的背面设置有锚固装置，现场拼装面板，锚固装置与拉筋固定，拉筋被碾压在土中，拉筋将面板拉住，面板与拉筋及加筋土一起共同形成加筋土挡土墙，是一种用于高填方的轻质挡土墙。但这种加筋土挡土墙施工时拼装面板要求较高，后背的填土碾压压实度要求高，地基不均匀容易造成面板拼接处错缝开裂变形，从受力角度不影响质量，但从外观看不美观，容易引起公众对质量的担忧，这种挡土墙一般用在桥台等局部部位，面板设置在承台上，或做稳定的基础，可以不用放坡，减少占地修建高填方挡土墙，在大范围的路段高填方较少采用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是：提供一种高填方路堤轻质挡土墙，由圬工区和加筋区组成，
圬工区位于路堤的外侧，加筋区位于路堤的内侧，圬工区由轻质的加气混凝土砌块码砌，砌块外侧包裹钢筋混凝土面板、顶板、底梁、顶梁、中梁、扶壁，形成一个轻质的框架结构，圬工区由拉筋和加筋土组成的加筋区牵拉，圬工区和加筋区共同构成集圬工挡土墙、钢筋混凝土扶壁挡土墙、加筋土挡土墙为一体的复合结构轻质挡土墙。有益效果是：圬工区和加筋区组合成宽高比大的复合构造，抗滑和抗倾覆能力强。轻质的砌块圬工体在外边钢筋混凝土的约束下提高了整体强度，挡土墙自重轻，对地基承载力要求低，外立面为整体结构不会出现不均匀沉降面板错缝开裂。不额外占用道路以外用地，降低工程造价。适合高度大于6m的高填方路堤。
5.本实用新型是通过以下技术实现的：高填方路堤轻质挡土墙，主要由圬工区和加筋区组成，圬工区位于路堤的外侧，加筋区位于路堤的内侧，所述的圬工区包括基底1、底板2、墙体3、面板4、顶板5、底梁6、顶梁7、中梁8、扶壁9，所述的加筋区包括拉筋10、加筋土11；所述的基底1位于圬工区的底部，基底1上铺设底板2，在底板2上分层堆码轻质砌块构成的墙体3，墙体3临空面一侧设置面板4，墙体3的顶部设置顶板5，墙体3靠加筋区的一侧底板2处设置底梁6，顶板5处设置顶梁7，在底梁6和顶梁7之间设置中梁8，垂直底梁6、顶梁7、中梁8设置扶壁9，扶壁9将底梁6、顶梁7、中梁8连接成框架结构；所述的加筋区的拉筋10埋置在圬工区的墙体3内，拉筋10的层与层之间为碾压形成加筋土11，拉筋10在重力和摩擦力的作用下对圬工区形成抗倾覆力和抗滑移力，圬工区和加筋区共同构成集圬工挡土墙、钢筋混凝土扶壁挡土墙、加筋土挡土墙为一体的复合结构轻质挡土墙。
6.所述的基底1采用片石碾压嵌固在圬工区的地基上，起到稳固基底和承载上部荷载的作用，所述的底板2为钢筋混凝土结构，嵌固在凸凹不平的基底1上。
7.所述的底板2、面板4、顶板5、底梁6、顶梁7、中梁8、扶壁9为现浇钢筋混凝土结构。
8.所述的墙体3为轻质的加气混凝土砌块，分层纵横交错堆码构成的圬工区的核心部分，砌块之间的缝隙为水泥砂浆喷射灌浆。
9.所述的面板4与中梁8、扶壁9之间设有锚杆12，使面板4在锚杆12的锚拉作用下，与墙体3紧密结合。
10.所述的加筋土11为分成碾压的素土，碾压土层与层之间铺设拉筋10，拉筋10采用单向土工格栅，一端采用锚固棒13锚固在墙体3内，拉筋10张拉紧铺设在下层加筋土11上，端部采用u形锚钉14固定在下层的加筋土11上，拉筋10上铺设碾压上层加筋土11，拉筋10夹在分层碾压的加筋土11内。
11.所述的面板4的面坡1:m为1:0~0.1，扶壁9的背坡1:n为1:0.2~0.5。
12.圬工结构是由砖、石、混凝土砌块材料砌筑的建筑结构。加筋土结构是在压实的填土中，作加筋处理，使能够在拉筋方向获得和拉筋的抗拉强度相适应的粘聚力，使成为整体，变为一个能够支承外力自重的复合结构。本实用新型是将圬工结构和加筋土结构相结合，圬工区采用轻质砌块砌筑，外包钢筋混凝土形成稳固的整体，圬工区后端采用加筋区牵拉，圬工区和加筋区形成一个宽高比较大的横卧的构造，宽高比可接近1甚至大于1，大大提高了整体稳定性。
附图说明
13.图1为本实用新型平面图；
14.图2为圬工区横剖面图（图1的a
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a剖）；
15.图3为挡土墙横剖面图（图1的b
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b剖）；
16.图4为挡土墙立体示意图。
17.图中：1
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基底，2
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底板，3
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墙体，4
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面板，5
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顶板，6
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底梁，7
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顶梁，8
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中梁，9
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扶壁，10
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拉筋，11
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加筋土，12
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锚杆，13
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锚固棒，14
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锚钉，15
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泄水管，16
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路面结构层，17
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人行道。
具体实施方式
18.为了本领域技术人员更好地理解本实用新型，结合图1～图4对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
19.本实用新型是一种用于高填方路堤的挡土墙，是一种集圬工挡土墙、钢筋混凝土扶壁挡土墙、加筋土挡土墙为一体的复合结构轻质挡土墙，平面图见图1，图1为道路结构层底部位置向下看的平面。挡土墙主要由圬工区和加筋区组成，圬工区位于路堤的外侧，加筋区位于路堤的内侧。圬工区包括基底1、底板2、墙体3、面板4、顶板5、底梁6、顶梁7、中梁8、扶壁9。圬工区横剖面图见图2，图2为图1的a
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a剖，从图2可以看出基底1位于圬工区的底部，基底1厚度500~1000mm，采用片石碾压嵌固在圬工区的地基上，起到稳固基底和承载上部荷载的作用。基底1上铺设底板2，底板2为钢筋混凝土结构，厚度200~300mm，嵌固在凸凹不平的基底1上，形成良好接触面和抗滑力。在底板2上分层堆码轻质砌块构成的墙体3，墙体3为轻质的加气混凝土砌块，砌块制作成长方体，分层纵横交错堆码构成的圬工区的核心部分，砌块之间的缝隙为水泥砂浆喷射灌浆。加气混凝土广泛应用于建筑工程，加气混凝土密度为5~7kn/m3（500~700kg/m3），作为建筑框架结构的填充墙，可以减轻建筑物的重量。墙体3加气混凝土砌块堆码时，砌块之间纵横交错错缝，大体控制缝宽即可，堆码后缝隙采用水泥砂浆喷浆灌缝，工效高，施工简便。如砌块码至顶部，墙体3与顶板5之间如果不足一层的厚度，可以将砌块切割成需要高度，加气混凝土很容易切割。
20.由于加气混凝土强度比混凝土和浆砌片石低，不宜作为外墙墙面，墙体3临空面一侧设置面板4，面板4为钢筋混凝土现浇板，厚度100~200mm，面板4的钢筋在浇筑底板2时应预埋在底板2内。墙体3的顶部设置顶板5，顶板5为现浇钢筋混凝土结构，厚度200~300mm，顶板5的钢筋与面板4钢筋连接在一起。墙体3靠加筋区的一侧底板2处设置底梁6，底梁6为现浇钢筋混凝土结构，底梁6的钢筋预埋在底板2内。顶板5处设置顶梁7，顶梁7为现浇钢筋混凝土结构，顶梁7的钢筋与顶板钢筋连接。在底梁6和顶梁7之间设置中梁8，中梁8为现浇钢筋混凝土结构，中梁8是水平方向设置的，垂直底梁6、顶梁7、中梁8设置扶壁9，扶壁9为现浇钢筋混凝土结构，扶壁9是竖向设置，但不是垂直的，带有背坡的倾斜状。底梁6、顶梁7、中梁8、扶壁9的横断面边长200~400mm。扶壁9将底梁6、顶梁7、中梁8连接成框架结构，墙体3的加气混凝土砌块被钢筋混凝土框架包裹。面板4与中梁8、扶壁9之间设有锚杆12，锚杆12采用φ14~20的钢筋，锚杆12在中梁8的位置水平方向间距0.5~2m一根，锚杆12在扶壁9的位置垂直方向间距0.5~1m一根，面板4在锚杆12的锚拉作用下，与墙体3紧密结合，构成稳定的整体结构。图2中梁8仅绘制出一道，中梁8最少一道但不限定为一道，应根据挡土墙高度h确定中梁8的数量，中梁8垂直间隔1~1.5m设置一道，扶壁9水平间隔2~4m一道，见图1、图2。
21.面板4的面坡设置一定的坡度，面坡坡度1:m为1:0~0.1。外坡面直立挡土墙，如果
面坡1:0，高耸的挡土墙会有一种向外倾覆的感觉，一般超过3m高的挡土墙，外坡面会设置一定向内倾斜的坡度，实际工程中一般多采用1:0.05，如10m高的挡土墙墙顶较墙脚向路堤内侧退0.5m。圬工区的内侧扶壁9的背坡1:n为1:0.2~0.5，即向上码放墙体3砌块时逐渐向路堤外侧收窄，圬工区形成一个底宽顶窄的梯形，见图2。圬工区内应设置泄水管15，泄水管15采用φ50~100的塑料管，竖向间距1~2m，横向间距2~4m设置一根，以2~4%的坡度排向圬工区外。
22.加筋区包括拉筋10、加筋土11。加筋土结构是在压实的填土中，作加筋处理，布置在填土中一定量的带状拉筋，使能够在拉筋方向获得和拉筋的抗拉强度相适应的粘聚力，使设置了拉筋的压实土成为整体。本实用新型加筋土11为分成碾压的素土，碾压土层与层之间铺设拉筋10，拉筋10采用单向土工格栅，一端采用锚固棒13锚固在墙体3内，锚固棒13可采用塑料棒或钢筋，穿插在拉筋10上，锚固棒13砌筑在墙体3的砌块缝隙内，使拉筋10紧固地锚固在墙体3内。先碾压素土形成最底层的加筋土11，在碾压好的下层加筋土11上，将锚固在墙体3内拉筋10张拉紧铺设在下层加筋土11上，端部采用u形锚钉14固定在下层的加筋土11上，土工格栅一般幅宽a=2~4m，铺设拉筋10时，两幅拉筋10的边缘重叠宽度b为100~200mm，采用塑料扎丝绑扎，见图1。拉筋10上铺设碾压上层加筋土11，逐层铺设拉筋10，碾压加筋土11，拉筋10夹在分层碾压的加筋土11内。拉筋10的长度l应根据计算确定，且不宜小于5m。本实用新型挡土墙横剖面图见图3，图3为图1的b
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b剖，拉筋10在土的重力和摩擦力的作用下对圬工区形成牵拉力，该力为抵抗挡土墙倾覆和滑动的抗倾覆力和抗滑移力，从而保证了这个复合体的稳定。圬工区和加筋区共同构成集圬工挡土墙、钢筋混凝土扶壁挡土墙、加筋土挡土墙为一体的复合结构轻质挡土墙。最上一层拉筋10距路面结构层16应有不小于300mm的素土层，素土层碾压密实后施工路面结构层16，在路堤的边缘设置人行道17，安装栏杆，见图3。如果是公路路堤不设人行道，在路堤边缘顶板5之上设置防撞墩，防撞墩的钢筋预埋在顶板5内，路面结构层16铺设在顶板5之上与防撞墩相接。挡土墙立体示意图见图4，图4的左侧仅绘制出圬工区，图4的右侧绘制出拉筋10。
23.本技术的说明书和附图仅是具体一个实施方式，而不是限制性的，本领域的技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，均在本技术保护范围之内。