空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻及其建造方法
【專利摘要】空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻及其建造方法：在地基上自下而上設有：底層土工格柵、碎石墊層、若干層碾壓填土層與頂層土工格柵或分層土工格柵交替形成的“土工格柵加筋土層”；頂層土工格柵平鋪張拉與錨定板連接；加筋土層的上面與外側(cè)面全面覆蓋有灌砌石擋墻護面，延伸到駁岸擋墻內(nèi)側(cè)做成護腳；覆蓋在外側(cè)面部分的表面設有空心砌塊層；在空心砌塊層的砌塊孔中填有開挖棄土，并種植草本植物，形成生態(tài)駁岸護面。本發(fā)明設計合理、工藝簡單、易于施工、操作方便、成本低、易于推廣，特別適用于軟土地區(qū)航道河岸的生態(tài)防護。
【專利說明】空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻及其建造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航道駁岸擋墻工程中應用空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，適用于崩岸嚴重、軟土地區(qū)的航道或河岸。該發(fā)明克服了傳統(tǒng)硬質(zhì)護岸重力式擋墻自重大需要地基處理的弊端，基本解決了崩岸、水流和船行波對岸坡的沖刷以及航行船只對護岸結(jié)構(gòu)的可能撞擊的問題，實現(xiàn)了護岸結(jié)構(gòu)耐久性與生態(tài)性的有機結(jié)合。本發(fā)明還涉及這種輕質(zhì)駁岸擋墻的建造方法。
[0002]本專利受水利部公益性行業(yè)科研專項項目“西部中小河流及其岸坡生態(tài)防治成套技術研究(No: 201301022)”，江蘇省交通運輸科學研究計劃項目“丹金溧漕河航道整治(丹金船閘)工程航道土質(zhì)岸坡生態(tài)恢復技術研究(2011Z01-1)”，以及國家自然科學基金重大研究計劃集成項目(No:91215301)的資助。
【背景技術】
[0003]航道岸坡失穩(wěn)、滑坡、崩塌在國內(nèi)外屢見不鮮。目前，航道岸坡一般采用剛性護岸的結(jié)構(gòu)形式進行防護，但由于重力式擋墻自重大，軟土地基需要處理，致使費用較高且會造成河流生態(tài)環(huán)境的退化，因此岸坡生態(tài)防護已經(jīng)成為護岸工程建設的新趨勢。如何在滿足內(nèi)河航道航運功能的前提下，實現(xiàn)護岸結(jié)構(gòu)耐久性與生態(tài)性的有機結(jié)合，是生態(tài)護岸技術推廣中面臨的難點和熱點問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有的傳統(tǒng)岸坡防護工程技術的不足，本發(fā)明提供一種利用空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，不僅可以有效解決航道河岸的崩岸、坍塌以及重力式擋墻自重大需要處理軟土地基等的問題，而且在改善傳統(tǒng)硬質(zhì)護岸造成的河岸帶生態(tài)功能弱化方面將起到積極作用。本發(fā)明還將提供這種輕質(zhì)駁岸擋墻的建造方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其結(jié)構(gòu)是:
在地基上，自下而上地依次設有:底層土工格柵、碎石墊層、若干層碾壓填土層與頂層土工格柵或分層土工格柵交替形成的“土工格柵加筋土層”;
在所述土工格柵加筋土層的上面與外側(cè)面(朝向航道的一面)，全面覆蓋有灌砌石擋墻護面；
所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層上面的部分，延伸到本駁岸擋墻的內(nèi)側(cè)護腳(離開航道的一側(cè))；所述的土工格柵中的頂層土工格柵平鋪張拉，與該錨定板連接；所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層外側(cè)面的部分，向下延伸到地基里護
腳；
所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層外側(cè)面部分的表面，設有空心砌塊層；在所述空心砌塊層的砌塊孔中填有開挖棄土，并種植草本植物，形成生態(tài)駁岸護面。
[0006]優(yōu)化方案之一是:在駁岸擋墻外側(cè)的底面種植有引航及消浪的蘆葦，形成垂直生態(tài)護面，抵抗水流沖刷、船行波侵蝕及防止偶然的船舶撞擊等。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)化方案還有:
1、所述的“土工格柵加筋土”是指:駁岸擋墻中的底層、頂層土工格柵或分層土工格柵加筋土，可以平衡駁岸擋墻在低水位時所受的土壓力，以增強水平向整體穩(wěn)定性，調(diào)整地基不均勻沉降；駁岸擋墻坡面的土工格柵可以作為灌砌石的柔性支撐面，防止其錯動開裂；
2、所述的“錨定板”是指:為頂層土工格柵提供錨固力的帶有鋼筋彎鉤的混凝土擋土
板；
3、所述的“灌砌石”是指:從堤腳往上在作為柔性支撐面的土工格柵上砌石并灌注砂漿，以便做成設計坡度的土質(zhì)駁岸及其擋墻護面，防止波浪沖刷或水浸土質(zhì)駁岸；填土砌筑到土質(zhì)駁岸頂面后，把土工格柵平鋪張拉，填土碾壓并灌砌石，做好土質(zhì)駁岸頂面包蓋；
4、所述的“空心砌塊層”是指:在灌砌石駁岸擋墻護面上按照錯縫疊砌的方式，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊，或者把空心砌塊孔口貼著坡面砌筑；
5、所述的“生態(tài)駁岸護面”是指:在砌塊孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物，形成生態(tài)駁岸護面，所種植的植被可不給予養(yǎng)護而靠天然降水即能存活。
[0008]換言之，本發(fā)明空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻的構(gòu)成是:直接利用原位開挖土體、土工格柵和灌砌石包蓋，做成加筋土駁岸擋墻；在土工格柵柔性承載面上制作灌砌石坡面，形成臨水面預定坡度的駁岸擋墻；再在灌砌石護面上從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊，或者把空心砌塊孔口貼著坡面砌筑，在砌塊孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物。
[0009]這樣，利用加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻減小軟土地基的沉降和處理費用，抵抗岸坡的側(cè)向變形；依托加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻做成的空心砌塊生態(tài)護面，抵抗崩岸、水流沖刷和船行波侵蝕等；在駁岸擋墻底面種植引航及消浪的蘆葦，形成垂直生態(tài)護面，抵抗水流沖刷、船行波侵蝕及防止偶然的船舶撞擊等。
[0010]完成本申請發(fā)明任務的技術方案是，上述空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻的建造方法，其特征在于，步驟如下，
⑴.沿著航道駁岸擋墻的設計縱向軸線開挖到設計基礎深度后，鋪設一層土工格柵并在航道側(cè)預留一定長度，填筑碎石墊層，碾壓填土形成加筋土以增強水平向整體穩(wěn)定性，調(diào)整地基不均勻沉降；
⑵.按照設計駁岸擋墻的坡度，把航道側(cè)預留的土工格柵沿坡面鋪開向坡頂張拉，分層填筑碾壓土體做成土質(zhì)駁岸；
⑶.從堤腳往上在土工格柵上灌砌石，以便做成設計坡度的土質(zhì)駁岸及其擋墻護面。土工格柵可以作為灌砌石的柔性支撐面，防止其錯動開裂；
⑷.分層填土砌筑到土質(zhì)駁岸頂面后，把土工格柵平鋪張拉，與錨定板連接，填土碾壓并灌砌石；
(5).在灌砌石駁岸擋墻護面上，按照錯縫疊砌的方式，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊，或者把空心砌塊孔口貼著坡面砌筑；
(6).在砌塊孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物，形成生態(tài)駁岸護面；(7).在駁岸擋墻底面種植引航及消浪的蘆葦，形成垂直生態(tài)護面，抵抗水流沖刷、船行波侵蝕及防止偶然的船舶撞擊等。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設計合理、工藝簡單、易于施工、操作方便、成本低、易于推廣，特別適用于軟土地區(qū)航道河岸的生態(tài)防護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例的力學模型圖；其中圖l_a為坡面上的土工格柵斜梁；圖Ι-Ο?) 為地基上的土工格柵地基梁；
圖2是本發(fā)明實施例的側(cè)面布置圖；
圖3是本發(fā)明實施例的正面布置圖。
[0013]圖中，I航道地基、2 土工格柵、3碎石墊層、4碾壓填土、5灌砌石、6錨定板、7空心砌塊、8香根草等、9蘆葦。
【具體實施方式】 [0014]實施例1，在圖1所示實施例中，把土工格柵2-1橫向復合地基作為豎向彈簧航道地基I支撐的水平地基梁，把輕質(zhì)加筋土駁岸擋墻包括碎石墊層3、碾壓填土 4、坡面上的灌砌石5和空心砌塊7等的自重作為外荷載，垂直作用在該水平地基梁上；把駁岸擋墻坡面的土工格柵2-1加筋土作為豎向彈簧碾壓填土 3支撐的傾斜地基梁，把提供的水平拉力的上下兩道土工格柵2-1作為水平彈簧支撐，把駁岸擋墻坡面上的灌砌石5和空心砌塊7等作為外荷載，作用在該傾斜地基梁上。
[0015]在圖2所示實施例中，沿著航道駁岸擋墻的設計縱向軸線開挖地基I到設計基礎深度后，鋪設一層土工格柵2-1并在航道側(cè)預留一定長度，填筑碎石墊層3，碾壓填土 4形成加筋土 ；按照設計駁岸擋墻的坡度，把航道側(cè)預留的土工格柵2-1沿駁岸坡面鋪開向坡頂張拉，分層填筑碾壓填土 4做成土質(zhì)駁岸；然后從堤腳往上在作為柔性支撐面的土工格柵2上施工灌砌石5 ;填土 4并砌筑灌砌石5到土質(zhì)駁岸頂面后，把土工格柵2-1平鋪張拉，并與錨定板6連接，在土工格柵2-1或2上碾壓填土 4并施工灌砌石5 ;在灌砌石5駁岸擋墻護面上按照錯縫疊砌的方式，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊7，或者把空心砌塊7孔口貼著坡面砌筑；在砌塊7孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物8，形成生態(tài)駁岸護面；在駁岸擋墻底面種植引航及消浪的蘆葦9，形成垂直生態(tài)護面。
[0016]在圖3所示的實施例中，按錯縫疊砌的方式擺放空心砌塊7，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊7，或者把空心砌塊7孔口貼著坡面砌筑，在空心砌塊7的孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草8，形成植被覆蓋層，在駁岸擋墻底面種植引航及消浪的蘆葦9，形成垂直生態(tài)護面，抵抗水流沖刷、船行波侵蝕及防止偶然的船舶撞擊等。
【權(quán)利要求】
1.一種空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，該空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻的結(jié)構(gòu)是: 在地基上，自下而上地依次設有:底層土工格柵、碎石墊層、若干層碾壓填土層與頂層土工格柵或分層土工格柵交替形成的“土工格柵加筋土層”; 在所述土工格柵加筋土層的上面與外側(cè)面，全面覆蓋有灌砌石擋墻護面； 所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層上面的部分，延伸到本駁岸擋墻的內(nèi)側(cè)護腳；所述的頂層土工格柵平鋪張拉，與該錨定板連接； 所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層外側(cè)面的部分，向下延伸到地基里護腳； 所述灌砌石擋墻護面覆蓋在土工格柵加筋土層外側(cè)面部分的表面，設有空心砌塊層； 在所述空心砌塊層的砌塊 孔中填有開挖棄土，并種植草本植物，形成生態(tài)駁岸護面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，所述的“錨定板”是指:為頂層土工格柵提供錨固力的帶有鋼筋彎鉤的混凝土擋土板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，所述的“灌砌石”是指:從堤腳往上在作為柔性支撐面的土工格柵上砌石并灌注砂漿，以便做成設計坡度的土質(zhì)駁岸及其擋墻護面，防止波浪沖刷或水浸土質(zhì)駁岸；填土砌筑到土質(zhì)駁岸頂面后，把土工格柵平鋪張拉，填土碾壓并灌砌石，做好土質(zhì)駁岸頂面包蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，所述的“空心砌塊層”是指:在灌砌石駁岸擋墻護面上按照錯縫疊砌的方式，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊，或者把空心砌塊孔口貼著坡面砌筑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，所述的“生態(tài)駁岸護面”是指:在砌塊孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物，形成生態(tài)駁岸護面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻，其特征在于，在所述駁岸擋墻外側(cè)的底面種植有引航及消浪的蘆葦，形成垂直生態(tài)護面。
7.權(quán)利要求1所述的空心砌塊生態(tài)護面的加筋土輕質(zhì)駁岸擋墻的建造方法，其特征在于，步驟如下， ⑴.沿著航道駁岸擋墻的設計縱向軸線開挖到設計基礎深度后，鋪設一層土工格柵并在航道側(cè)預留一定長度，填筑碎石墊層，碾壓填土形成加筋土以增強水平向整體穩(wěn)定性，調(diào)整地基不均勻沉降； ⑵.按照設計駁岸擋墻的坡度，把航道側(cè)預留的土工格柵沿坡面鋪開向坡頂張拉，分層填筑碾壓土體做成土質(zhì)駁岸； (3).從堤腳往上在土工格柵上灌砌石，以便做成設計坡度的土質(zhì)駁岸及其擋墻護面； 土工格柵可以作為灌砌石的柔性支撐面，防止其錯動開裂； ⑷.分層填土砌筑到土質(zhì)駁岸頂面后，把頂層土工格柵平鋪張拉，與錨定板連接，填土碾壓并灌砌石； (5).在灌砌石駁岸擋墻護面上，按照錯縫疊砌的方式，從土質(zhì)駁岸堤腳往上階梯式砌筑孔口垂直朝上的空心砌塊，或者把空心砌塊孔口貼著坡面砌筑； (6).在砌塊孔中填入開挖棄土并混入復合長效營養(yǎng)材料，種植香根草等草本植物，形成生態(tài)駁岸護面； (7).在駁岸擋墻底面種植引航及消浪的蘆葦，形成垂直生態(tài)護面，抵抗水流沖刷、船行波侵蝕及防止偶然的船舶撞擊等。
【文檔編號】E02B3/12GK104005370SQ201310183482
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】張桂榮, 周成, 何寧, 朱紅亮, 饒志剛, 肖紅玲, 張明, 趙波, 曾子, 劉焦, 關春曼, 何建村, 李登華, 周彥章, 錢亞俊 申請人:水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院, 四川大學, 江蘇省常州市航道管理處