CN220225426U - 设反滤层的内排水重力式挡土墙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设反滤层的内排水重力式挡土墙，涉及岩土工程技术领域。其包括墙体、预应力锚杆、压顶梁、墙基、内排水***，压顶梁位于墙体顶部，预应力锚杆经预应力锚杆通道穿过，内排水***预埋于墙体内通过引流管与反滤层连接。本发明有益效果在于：抗滑移能力、抗倾覆能力和抗剪断能力强、抗压强度高，耐久性、整体稳定性和安全性高；排水效果好，避免排出水对墙面和墙底冲刷造成墙面污渍和出现失稳问题且可有效防止管涌和流土发生；工期短、施工人员施工强度低、经济效益好、对周边环境影响小，避免一些加固方法对墙后填土上部构筑物地基施工不协调；通过预应力调节可减小材料用量；锚具设有阻尼器，自稳定性好。

Description

设反滤层的内排水重力式挡土墙

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种设反滤层的内排水重力式挡土墙。

背景技术

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。根据挡土墙稳定的机理不同又可以分为重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙和柱板式挡土墙等等。

其中重力式挡土墙是挡土墙的一种，以自身重力来维持其在土压力作用下的稳定，通常重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，但自重较大，对地基承载力要求较高，抗变形能力弱，同时所用材料多造成资源浪费、对周围环境影响较大。此外重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型，是中国常用的一种挡土墙。根据按土压力理论，俯斜式重力式挡土墙墙背的主动土压力较大，又因其抗变形能力弱常会造成挡土墙滑塌、出现裂缝、墙底***等失稳问题，因而需要对重力式挡土墙进行加固，但现有的加固手段多采用在墙背填土中设锚索等，然而墙背填土可能需要建构造物或建筑物的基础，造成施工不协调，进一步凸显了在墙背填土中设锚索加固的不利使用的问题；除此之外常用减压平台加固措施对挡土墙的位移约束较少，常因基础不平或不均匀沉降，导致挡土墙整体向倾斜侧位移，导致相邻挡土墙之间形成较大裂缝，且大多数加固手段都不能在满足设计要求情况下减小挡土墙自重；最后常用挡土墙的排水结构多采用布设多个交错的排水孔于墙面进行排水，虽然有一些相关改进，但依然需要在墙面留有排水孔，在影响墙面美观和不经济的同时，日积月累也会造成墙面和墙角出现问题，且对内排水***的设计较少。

由此可见，本发明的发明将是未来重力式挡土墙的设计趋势。

发明内容

为解决传统重力式挡土墙的缺陷及其所用加固方式的缺陷和传统重力式挡土墙为减少墙背后水土压力所设计排水***不优及它们进一步造成的问题。因而本申请提出了一种设反滤层的内排水重力式挡土墙，目的之一在于解决传统重力式挡土墙常用石砌或混凝土建成，因要使其自重较大导致所用材料较多，进一步造成资源浪费，也会间接产生大量建筑垃圾，污染环境，同时墙身截面较大、对地基承载力要求较高，抗变形能力弱等问题；目的之二在于解决传统的重力式挡土墙的加固方式常用在墙背设承重台、布设锚索、设抗滑桩等，不仅造成工程量大、施工工期长、成本高、施工工艺复杂、施工技术要求高，如操作不当可能造成土墙滑塌、出现裂缝、墙底***等失稳问题、施工所需人力物力消耗大、施工人员施工强度高，会造成易触碰建筑红线、与墙后填土上部构筑物的地基施工不协调、对位移约束较少挡土墙因位移而产生较大裂缝，同时不能再满足设计要求的情况下减轻挡土墙自重等问题；目的之三在于解决常用重力式挡土墙的排水结构多采用布设多个交错的排水孔于墙面，虽有一些设计对其改进但仍然避免不了在墙面布设排水孔，这样不仅易形成污渍影响墙面美观，而且施工量大，成本较高，日积月累也会造成墙面及墙角出现问题、此外目前内排水***的设计较少且纵向直管采用直管，当水流较大时容易反涌且所用反滤结构效果差，易出现流土造成管道堵塞等问题。

本发明的技术方案如下：

一种设反滤层的内排水重力式挡土墙包括墙体、预应力锚杆、压顶梁、墙基和内排水***；所述墙体分为墙背和墙面，在墙体内部靠近墙面一侧开设预应力锚杆通道，所述每个预应力锚杆分为自由段和锚固段，所述每个预应力锚杆的顶部均固定连接有张拉端锚具，所述每个张拉端锚具由钢垫片、阻尼器和螺帽组成，所述每个预应力锚杆的底部设有固定连接的锚头，所述压顶梁位于墙体的顶部，并开设与墙体内部相对应的预应力锚杆通道，且张拉端锚具安装固定与压顶梁的上表面，所述墙基及以下土层也开设与墙体内部相对应的预应力锚杆通道，用以所述每个预应力锚杆经此穿插至其下土层进行锚固，所述每个预应力锚杆均从预应力锚杆通道内穿过，所述内排水***包括纵向直管和引流管，所述纵向直管和引流管均按设计要求预埋于墙体中，所述纵向直管与墙背后所设反滤层通过引流管连接，所述反滤层安装于黏土隔水板上表面，所述黏土隔水板设与墙后填土之上。

进一步地，纵向直管留有若干个引流管的连接口，所述引流管的一端口与纵向直管留有若干个引流管的连接口一一对应，用以将墙后填土内积水通过反滤层引流至纵向直管内，进一步经纵向直管于墙侧排出，所述反滤层沿水流方向依次装有粒径为1-2mm石屑、15-20mm碎石，用以防止水土流失和避免堵塞，且在墙背相应设计位置，即在竖直方向距人行横道1-1.5m处的墙背上设有引流管的入水口，即引流管另一端口，并与反滤层左侧面的1-2mm石屑相接触，所述反滤层安装于墙背后填土上表面的倾斜黏土隔水板上表面且与墙背紧贴并且左侧面完全覆盖引流管的入水口。

进一步地，自由段用塑料膜包裹，所述锚固段与预应力锚杆通道之间用水泥砂浆灌注。

进一步地，压顶梁预制钢筋混凝土梁，其通过锚固钢筋锚固与墙体的顶部。

进一步地，锚固段的锚固深度为3m-5m，墙基以下自由段的深度为锚固段的锚固深度的1/2-2/3。

进一步地，引流管是从斜面向直立面设置有倾斜向下4％-6％的斜率，所述倾斜黏土隔水板与引流管保持相同的斜率且位于其管口正下方，即其上表面与引流管的管口齐平，所述纵向直管的斜率也与引流管保持相同。

进一步地，锚固钢筋一端锚入压顶梁的深度保持在压顶梁高度的1/2-2/3之间，另一端锚入墙体的深度保持在0.5m-1m之间，且位于引流管之下。

进一步地，引流管为100mmPVC泄水管，所述纵向直管为200mm-300mmPVC泄水管,所述墙体由C30混凝土浇筑而成。

进一步地，预应力锚杆为3-5股高强度低松弛1860型钢绞线组成，所述锚固钢筋为HRB400钢筋。

进一步地，所述纵向直管是自右向左倾斜，且其位于人行横道之上1-1.5m。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过设置竖向预应力，可以起到良好的挡土墙墙身加固效果，通过竖向预应力锚杆可以有效的提高挡土墙的抗滑移能力、抗倾覆能力和抗剪断能力，使得其较传统重力式挡土墙有着更好的安全性与稳定性；

(2)本发明通过设置竖向预应力，有效地解决了传统重力式挡土墙的圬工量大、土方开挖量大等问题，进一步也间接了减少了建筑垃圾的产生，对周边环境影响较小；

(3)本发明通过设置预应力锚杆与地下岩层锚固，在施工前可根据设计要求进行预应力储存，进而在保持挡土墙设计要求的前提下，减少建筑材料的用量，具有较好的经济效益，也有效避免了因基础不平或不均匀沉降，导致挡土墙整体向倾斜侧位移，导致相邻挡土墙之间形成较大裂缝的问题；

(4)本发明的内排水***，具有很好的水收集、水排出效果，可以在较短的时间内排出较多的墙后积水，降低墙后含水量，进而有效地解决了因排水不畅导致的墙后土压力增大，进一步导致挡土墙抗滑能力减弱，进一步导致挡土墙出现失稳现象的问题；

(5)本发明的内排水***出水口设置在墙侧底部，有效解决了墙面布设多排或单排水孔影响墙面美观和不经济的问题，同时设置上表面与引流管的管口齐平的黏土隔水板，使得墙后积水可以迅速汇集至纵向直管且不会下渗，统一经纵向直管从墙侧底部排出，有效地解决了传统传统重力式挡土墙所用排水结构排出水对墙面和墙底冲刷造成的墙面出现污渍、裂缝、墙底***等工程质量问题，同时纵向直管为斜管，可以有效的解决当前内排水***当积水过多一下排出所造成的反涌现象的缺陷；

(6)本发明设置压顶梁且通过锚固钢筋与墙体连接，受力合理，有效地增强了挡土墙的挡土墙的抗压强度，也有效的增强了挡土墙的抗弯能力，进而提高挡土墙的耐久性和整体稳定性，延长使用寿命，保证工程质量，同时其也作为支撑张拉锚具的锚梁，通过锚固钢筋也可一定程度减轻张拉力对墙顶的破坏。

(7)本发明通过设竖向预应力进行加固，施工工艺简单、工程量少、施工工期端、成本低、施工技术要求不高、施工人员施工强度较低，同时避免了在墙背填土中设锚索等加固方式造成的与墙后填土上部构筑物的地基施工不协调问题；

(8)本发明的锚具设有阻尼器，锚固力可以通过其内部的回弹装置进行一定的分担，进而有效防止了因锚固力造成的压顶梁破坏，且自稳性较好，也一定程度上缓解预应力损失；

(9)本发明的反滤层设计简单，施工方便且成本低，但却具有可以有效的防止管涌和流土的发生，反渗效果较好。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明内排水***与反滤层示意图；

图3：本发明内排水***平面布置图；

图4：本发明预应力锚杆平面布置图；

图5：本发明自由段锚杆及张拉锚具结构示意详图；

图中：1为墙体、2为预应力锚杆、3为压顶梁、4为墙基、5为内排水***、6为锚具、7为锚头、8为反滤层、9为黏土隔水板、10为锚固钢筋、11为人行横道、1-1为墙背、1-2为墙面、1-3为预应力锚杆通道、1-4为填土、1-5为水泥砂浆、2-1为自由段、2-2为锚固段、5-1为纵向直管、5-2为引流管、6-1为钢垫片、6-2为阻尼器、6-3为螺帽、8-1为石屑、8-2为碎石、5-2-1为引流管连接口。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面参照附图，对本发明进一步进行详细说明：

参照图1-5，一种设反滤层的内排水重力式挡土墙包括墙体1、预应力锚杆2、压顶梁3、墙基4和内排水***5；所述墙体1分为墙背1-1和墙面1-2，在墙体1内部靠近墙面1-2一侧开设预应力锚杆通道1-3，所述每个预应力锚杆2分为自由段2-1和锚固段2-2，所述每个预应力锚杆2的顶部均固定连接有张拉端锚具6，所述每个张拉端锚具6由钢垫片6-1、阻尼器6-2和螺帽6-3组成，所述每个预应力锚杆2的底部设有固定连接的锚头7，所述压顶梁3位于墙体1的顶部，并开设与墙体1内部相对应的预应力锚杆通道1-3，且张拉端锚具6安装固定与压顶梁3的上表面，所述墙基4及以下土层也开设与墙体1内部相对应的预应力锚杆通道1-3，用以所述每个预应力锚杆2经此穿插至其下土层进行锚固，所述每个预应力锚杆2均从预应力锚杆通道1-3内穿过，所述内排水***5包括纵向直管5-1和引流管5-2，所述纵向直管5-1与墙背1-1后所设反滤层8通过引流管5-2连接，所述反滤层8安装于黏土隔水板9上表面，所述黏土隔水板9设与墙后填土1-4之上。

参照图2，作为本发明的进一步改进，纵向直管5-1留有若干个引流管5-2的连接口5-2-1，所述引流管5-2的一端口与纵向直管5-1留有若干个引流管5-2的连接口5-2-1一一对应，用以将墙后填土1-4内积水通过反滤层8引流至纵向直管5-1内，进一步经纵向直管5-1于墙侧排出，所述反滤层8沿水流方向依次装有粒径为1-2mm石屑8-1、15-20mm碎石8-2，用以防止水土流失和避免堵塞，且在墙背1-1相应设计位置，即在竖直方向距人行横道111-1.5m处的墙背1-1上设有引流管5-2的入水口，即引流管另一端口，并与反滤层8左侧面的1-2mm石屑8-1相接触，所述反滤层8安装于墙背1-1后填土1-4上表面的倾斜黏土隔水板9上表面且与墙背1-1紧贴并且左侧面完全覆盖引流管5-2的入水口。

作为本发明的进一步改进，自由段2-1用塑料膜包裹，所述锚固段2-2与预应力锚杆通道1-3用水泥砂浆1-5灌注。

作为本发明的进一步改进，压顶梁3预制钢筋混凝土梁，其通过锚固钢筋10锚固与墙体1的顶部。

作为本发明的进一步改进，锚固段2-2的锚固深度为3m-5m，墙基4以下自由段2-1的深度为锚固段2-2的锚固深度的1/2-2/3。

作为本发明的进一步改进，引流管5-2是从斜面向直立面设置有倾斜向下4％-6％的斜率，所述倾斜黏土隔水板9与引流管5-2保持相同的斜率且位于其管口正下方，即其上表面与引流管8的管口齐平，所述纵向直管5-1的斜率也与引流管5-2保持相同。

作为本发明的进一步改进，锚固钢筋10一端锚入压顶梁3的深度保持在压顶梁3高度的1/2-2/3之间，另一端锚入墙体1的深度保持在0.5m-1m之间，且位于引流管5-2之下。

作为本发明的进一步改进，引流管5-2为100mmPVC泄水管，所述纵向直管5-1为200mm-300mmPVC泄水管,所述墙体1由C30混凝土浇筑而成。

作为本发明的进一步改进，预应力锚杆2为3-5股高强度低松弛1860型钢绞线组成，所述锚固钢筋10为HRB400钢筋

作为本发明的进一步改进，纵向直管5-1是自右向左倾斜，且其位于人行横道11之上1-1.5m。

Claims (10)

1.一种设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：包括墙体(1)、预应力锚杆(2)、压顶梁(3)、墙基(4)和内排水***(5)；所述墙体(1)分为墙背(1-1)和墙面(1-2)，在墙体(1)内部靠近墙面(1-2)一侧开设预应力锚杆通道(1-3)，所述每个预应力锚杆(2)分为自由段(2-1)和锚固段(2-2)，所述每个预应力锚杆(2)的顶部均连接有张拉端锚具(6)，底部设有锚头(7)，所述每个预应力锚杆(2)为3-5股高强度低松弛1860型钢绞线组成，所述压顶梁(3)位于墙体(1)的顶部，并开设与墙体(1)内部相对应的预应力锚杆通道(1-3)，且张拉端锚具(6)置于压顶梁(3)的上表面，所述墙基(4)及以下土层开设与墙体(1)内部相对应的预应力锚杆通道(1-3)，所述每个预应力锚杆(2)均从预应力锚杆通道(1-3)内穿过至墙基以下土层进行锚固，所述内排水***(5)包括预埋于墙体(1)中的纵向直管(5-1)和引流管(5-2)，所述纵向直管(5-1)与墙背(1-1)后所设的反滤层(8)通过引流管(5-2)连接，所述反滤层(8)安装于黏土隔水板(9)上表面，所述黏土隔水板(9)设于墙后填土(1-4)之上。

2.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述纵向直管(5-1)上开有若干个引流管(5-2)的连接口(5-2-1)，多个引流管(5-2)的一端口与纵向直管(5-1)的若干个引流管(5-2)的连接口(5-2-1)一一对应，以将墙后填土(1-4)内积水通过反滤层(8)引流至纵向直管(5-1)内，经纵向直管(5-1)于墙侧排出，所述反滤层(8)沿水流方向依次装有粒径为1-2mm石屑(8-1)、15-20mm碎石(8-2)，且在墙背(1-1)相应设计位置，即在竖直方向距人行横道(11)1-1.5m处的墙背(1-1)上设有引流管(5-2)的入水口，即引流管另一端口，并与反滤层(8)左侧面的1-2mm石屑(8-1)相接触，所述反滤层(8)安装于墙背(1-1)后填土(1-4)上表面的倾斜黏土隔水板(9)上表面且与墙背(1-1)紧贴并且左侧面完全覆盖引流管(5-2)的入水口。

3.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述自由段(2-1)外周包裹塑料膜，所述锚固段(2-2)与预应力锚杆通道(1-3)之间灌注水泥砂浆(1-5)。

4.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述压顶梁(3)为预制钢筋混凝土梁，其通过锚固钢筋(10)锚固于墙体(1)的顶部。

5.如权利要求4所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述锚固钢筋(10)一端锚入压顶梁(3)的深度保持在压顶梁(3)高度的1/2-2/3之间，另一端锚入墙体(1)的深度保持在0.5m-1m之间。

6.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述锚固段(2-2)的锚固深度为3m-5m，墙基(4)以下自由段(2-1)的深度为锚固段(2-2)的锚固深度的1/2-2/3。

7.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述引流管(5-2)是从斜面向直立面设置有倾斜向下4％-6％的斜率，所述倾斜黏土隔水板(9)与引流管(5-2)保持相同的斜率且位于其管口正下方，即其上表面与引流管(5-2)的管口齐平，所述纵向直管(5-1)的斜率也与引流管(5-2)保持相同。

8.如权利要求1所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述引流管(5-2)为100mmPVC泄水管，所述纵向直管(5-1)为200mm-300mmPVC泄水管,所述墙体(1)由C30混凝土浇筑而成。

9.如权利要求2所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述纵向直管(5-1)是自右向左倾斜，且其位于人行横道(11)之上1-1.5m，且位于引流管(5-2)之下。

10.如权利要求4所述设反滤层的内排水重力式挡土墙，其特征在于：所述锚固钢筋(10)为HRB400钢筋。