一种降雨地区挡土墙结构及构建方法与流程

本发明属于水利工程领域，特别涉及一种降雨地区挡土墙结构及构建方法。

背景技术：

1、热带、亚热带或者中国南方地区夏季常常出现持续强降雨天气，为了保护野外设施基础(包括油气管道作业带边坡)安全，一般会设置重力式挡土墙来防止局部水土流失。

2、如图1所示，普通挡土墙墙顶为平通直面的传统挡土墙在两侧边坡坡度较小或所在地区年降雨不大时，会取得较好的应用效果。边坡坡度较陡或所在地区年降雨量较大时，挡土墙的左右端面一般会嵌入边坡坡面1米左右，但是由于不同地区岩土结构的差异，挡土墙两侧坡面不都是理想的坚硬稳定的岩石，强降雨期间挡土墙后方大量汇水冲刷挡土墙顶部两侧坡面，很容易将嵌固段冲刷出来，继续冲刷就会从挡土墙两侧下切并逐渐掏空挡土墙基础，挡土墙长期使用就会有倾倒失效的风险。

3、因此，在不改变挡土墙工程总量的情况下，通过优化挡土墙结构形制，实现挡土墙成品既方便坡面排水，又能有效防止挡土墙后方大量汇水长期持续冲刷墙顶部左右两端与边坡结合部位可能导致的挡土墙失效风险。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明一种降雨地区挡土墙结构，包括挡土墙主体、挡墙顶部左侧第一层台阶、挡墙顶部右侧第一层台阶，挡土墙主体的底部及左右两侧端面嵌入边坡，挡墙顶部左侧第一台阶与挡土墙主体的顶部左侧固定连接，挡墙顶部右侧第一层台阶与挡土墙主体的顶部右侧固定连接，挡墙顶部左侧第一层台阶与挡墙顶部右侧第一层台阶之间具有间隔，形成排水槽。

2、其进一步的优选技术方案为：挡土墙主体的上表面面积小于挡土墙主体的下表面面积，挡土墙主体的下表面宽度为w，所述挡土墙主体横截面为直角梯形，上窄下宽。

3、其进一步的优选技术方案为：还包括挡墙顶部左侧多级台阶，挡墙顶部左侧多级台阶与挡墙顶部左侧第一层台阶及挡土墙主体固定连接。

4、其进一步的优选技术方案为：还包括挡墙顶部右侧多级台阶，挡墙顶部右侧多级台阶与挡墙顶部右侧第一层台阶及挡土墙主体固定连接。

5、其进一步的优选技术方案为：挡土墙主体的顶部设置有疏水台阶，挡墙顶部的厚度随疏水台阶的高度提升而增大。

6、其进一步的优选技术方案为：疏水台阶的高度小于挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶的总高度。

7、其进一步的优选技术方案为：一种降雨地区挡土墙结构的构建方法，包括：

8、获取降雨地区的历史降雨信息；

9、基于历史降雨信息，将降雨地区分为强降雨地区与普通降雨地区、获取普通降雨地区的原始边坡倾斜角度和土壤质地；

10、强降雨地区的挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶为两级或两级以上；

11、根据原始边坡倾斜角度和土壤质地，计算普通降雨地区的挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶的级数。

12、其进一步的优选技术方案为：计算普通降雨地区的挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶的级数的方法如下：

13、当原始边坡岩土的坡度大于45°，则挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧设置多级台阶为两级或两级以上，当原始边坡岩土的坡度小于45°，则挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶为一级设置单层台阶即可；

14、当土壤质地中岩石量大于50％，则挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶为一级设置单层台阶即可；当土壤质地中岩石量小于50％，则挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧设置多级台阶为两级或两级以上。

15、其进一步的优选技术方案为：挡土墙排水槽宽度c的取值为：优化后最顶层台阶嵌入两侧边坡各1米。

16、其进一步的优选技术方案为：挡墙顶部右侧多级台阶或挡墙顶部左侧多级台阶的单层高度与所述挡墙顶部左侧第一层台阶或所述挡墙顶部右侧第一层台阶的高度相同。

17、本发明的有益效果：

18、(1)由于挡土墙一般设置在冲沟的坡脚处，冲沟一般具有中间低两侧高的特征，在传统挡土墙开挖基槽时，两端的开挖深度大，容易形成较高的临空面，而将基础两端底部适当向上提升，基槽深度相应减少，减少了开挖土方量，降低了因开挖基槽而导致的土方垮塌风险；

19、(2)由于挡土墙两端抬高，则挡土墙顶部中间形成凹槽，自然形成溢水口，有利于水流从挡土墙中间部位汇集、外排；

20、(3)挡土墙两端抬高后，后方回淤泥沙可以稳定两侧坡面坡脚，使后方坡面汇水不容易冲蚀挡土墙的两端，进而降低了因汇水长期冲蚀两端导致挡土墙失效的可能性，提高了挡土墙的稳定性，可以延长其使用寿命；

21、(4)可以根据施工现场挡土墙两端边坡坡度和坡面稳定性(是否为坚硬岩石)，灵活确定最佳优化方式：主要包括单侧一层台阶，左右两侧一层台阶，单侧两层台阶，左右两侧两层台阶，一侧一层台阶加一侧两层台阶等8种挡土墙防冲刷组合优化结构形式。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，包括挡土墙主体、挡墙顶部左侧第一层台阶、挡墙顶部右侧第一层台阶，所述挡土墙主体的底部及左右两侧端面嵌入边坡，所述挡墙顶部左侧第一层台阶与挡土墙主体的顶部左侧固定连接，所述挡墙顶部右侧第一层台阶与挡土墙主体的顶部右侧固定连接，所述挡墙顶部左侧第一层台阶与所述挡墙顶部右侧第一层台阶之间具有间隔，形成排水槽。

2.根据权利要求1所述的一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，所述挡土墙主体的上表面面积顶部厚度小于所述挡土墙主体的下表面面积底部厚度，所述挡土墙主体的正面宽度为w，所述挡土墙主体横截面为直角梯形，上窄下宽。

3.根据权利要求1所述的一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，还包括挡墙顶部左侧多级台阶，所述挡墙顶部左侧多级台阶与所述挡墙顶部左侧第一层台阶及挡土墙主体固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，还包括挡墙顶部右侧多级台阶，所述挡墙顶部右侧多级台阶与所述挡墙顶部右侧第一层台阶及挡土墙主体固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，所述挡土墙主体的顶部设置有疏水台阶，所述挡墙顶部的厚度随所述疏水台阶的高度提升而增大。

6.根据权利要求1所述的一种降雨地区挡土墙结构，其特征在于，所述疏水台阶的高度小于所述挡墙顶部右侧多级台阶或所述挡墙顶部左侧多级台阶的总高度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种降雨地区挡土墙结构的构建方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种降雨地区挡土墙结构的构建方法，其特征在于，计算所述普通降雨地区的所述挡墙顶部右侧多级台阶或所述挡墙顶部左侧多级台阶的级数的方法如下：

9.根据权利要求8所述的一种降雨地区挡土墙结构的构建方法，其特征在于，排水槽宽度c的取值为：优化后最顶层台阶嵌入两侧边坡各1米。

10.根据权利要求9所述的一种降雨地区挡土墙结构的构建方法，其特征在于，所述挡墙顶部右侧多级台阶或所述挡墙顶部左侧多级台阶的单层高度与所述挡墙顶部左侧第一层台阶或所述挡墙顶部右侧第一层台阶的高度相同。

技术总结
本发明属于水利工程领域，特别涉及一种降雨地区挡土墙结构及构建方法包括挡土墙主体、挡墙顶部左侧第一层台阶、挡墙顶部右侧第一层台阶，挡土墙主体的底部及左右两侧端面嵌入边坡，挡墙顶部左侧第一台阶与挡土墙主体的顶部左侧固定连接，挡墙顶部右侧第一层台阶与挡土墙主体的顶部右侧固定连接，挡墙顶部左侧第一层台阶与挡墙顶部右侧第一层台阶之间具有间隔，形成排水槽。本发明将基础两端底部适当向上提升，基槽深度相应减少，减少了开挖土方量，降低了因开挖基槽而导致的土方垮塌风险；由于挡土墙两侧抬高，则挡土墙顶部中间形成凹槽，自然形成溢水口，有利于水流从挡土墙中间部位汇集、外排。

技术研发人员：刘支强,吕继承,李建廷,刘英吉,翁官锐,陈加确
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28