一種擋土墻的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種擋土墻，包括墻面層、墻背層、位于墻面層和墻背層之間的混合層，所述混合層和墻背層的頂部設置有墻頂，所述混合層和墻背層中包埋有拉筋結構，拉筋結構位于混合層和墻背層的上部，并與擋土墻的基底平行，拉筋結構為三向土工格柵；所述混合層包含有彈性橡膠碎片和砂土。本實用新型利用復合加筋層的幾何與力學穩(wěn)定性，柔性與高阻尼等特點，使土體的抗剪變形能力得以充分發(fā)揮，減小地震對土體的擾動，較顯著地減小擋墻結構由于地震引發(fā)的橫向變形，降低地震損傷，提高擋墻抗傾覆能力，以及加筋結構的整體性和穩(wěn)定性。本實用新型復合加筋擋土墻結構墊層無需壓實，施工簡便，有效縮短工期，充分利用廢棄物和現(xiàn)場土料，節(jié)約成本，環(huán)保。
【專利說明】
一種擋土墻

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑、土木工程領域，尤其涉及一種擋土墻。

【背景技術】
[0002]臺灣集-集地震、我國汶川地震、日本阪神地震以及美國北里奇地震等震災數(shù)據(jù)表明，土工合成材料具有一定的抗震性能。隨著土工合成材料技術的發(fā)展，加筋土技術的不斷成熟，土工布、土工格柵等合成材料已經(jīng)廣泛應用于公路、鐵路、地基、邊坡和堤岸等巖土工程的加筋土結構中。但是土工布或土工格柵為二維平面結構，受材料結構限制，每層加筋材料有效控制區(qū)域有限，為確保土擋墻穩(wěn)定，需要設置多層加筋材料和較長加筋長度，提高了施工成本，浪費了大量人力物力。國內(nèi)外系統(tǒng)的性能測試和模型試驗，結果表明，新型三向土工格柵比傳統(tǒng)格柵的性能更穩(wěn)定，在平面上，其多向受力的性能優(yōu)越，尤其適用于運動荷載、集中荷載和局部荷載情況。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對【背景技術】中存在的問題，本實用新型提供了一種基于橡膠碎片和三向格柵加筋柔性的擋土墻結構，具體技術方案如下:
[0004]一種擋土墻，其特征在于:包括墻面層(I)、墻背層(3)、位于墻面層和墻背層之間的混合層(2)，所述混合層(2)和墻背層(3)的頂部設置有墻頂(5)，所述混合層(2)和墻背層中包埋有拉筋結構(4)，拉筋結構(4)位于混合層(2)和墻背層(3)的上部，并與擋土墻的基底平行，拉筋結構(4)為三向土工格柵狀；所述混合層(2)所述混合層(2)為橡膠碎片-砂混合土，包含有彈性橡膠(20)碎片和砂土。
[0005]所述彈性橡膠(20 )碎片在混合層(2 )中的體積含量為50%或75%。
[0006]所述墻面層(I)為懸臂式或模塊式擋土墻面板。
[0007]所述彈性橡膠(20)為廢輪胎。
[0008]所述墻背層的材料為建筑填料，建筑填料為現(xiàn)有的，為土料和/或石料。
[0009]優(yōu)選項中:三向土工格柵是在傳統(tǒng)土工格柵的基礎上研制成的，具有高強抗拉彈性模量。它采用了幾何與力學上更穩(wěn)定的三角形結構，且為拉伸型高分子材料格柵，每個節(jié)點上有六根肋條，受力類似于圓形，有很好的平面抗扭剛度，能有效地與土粒形成嵌鎖，從而抑制土粒的側向位移。三向格柵與土粒共同作用，形成力學穩(wěn)定層，當受到地震作用時，能夠將土體的垂直變形均勻地向水平方向擴散，使土體的抗剪變形能力得以充分發(fā)揮，從而減小了對土體的擾動。此外，三向格柵縱橫相連，提高了加筋結構的整體性和穩(wěn)定性，能有效地限制土體的變形。
[0010]廢舊輪胎抗拉強度高，韌性好，耐久性、抗磨損、抗老化、抗震防撞性能優(yōu)良，輪胎加筋施工快速簡單，成本低廉，具有良好的變形適應性能和長期穩(wěn)定性，環(huán)保(對環(huán)境及地下水無負面影響)，不易腐蝕(通常地下水酸性條件PH值為4-5，而一般情況下，輪胎在此pH值環(huán)境中，其老化、損耗可以忽略不計)。將廢舊輪胎切成碎片，輪胎碎片與砂土按適當比例混合成為橡膠碎片-砂混合土作為擋土結構背后墊層使用，可以起到加筋、抗震、防止液化、排水等多種復合作用。傳統(tǒng)加筋土擋墻一般沒有設置背后墊層，而采用柔性較好的輪胎碎片加筋土結構可承受的應變更大、變形模量更低，在大應變時產(chǎn)生的次生應力較低，有較高的阻尼，能更有效地吸收能量，可以有效減小擋土墻結構由于地震引發(fā)的橫向變形，所以更能適應地震作用而不被破壞，順應自然，最大程度降低損失。
[0011]在水平振動下，土擋墻的水平位移頂部大、底部小，類似于懸臂梁的水平晃動，為提高擋土墻的整體穩(wěn)定性，考慮對擋墻頂部進行加筋處理，使用新型三向土工格柵在墻背拉筋，使其與墻后填土共同作用，大大提高擋墻抗傾覆能力，從而滿足抗震要求。國外相關試驗結果也表明，擋土墻頂部加筋材料的部分延伸能顯著提高其抗震穩(wěn)定性。
[0012]該復合加筋擋土墻結構輪胎碎片與三向格柵共同作用，兼具減災承壓，加筋抗震，有效排水，防止液化功能，同時縮短工期，節(jié)約成本，環(huán)保。
[0013]當墻面層為懸臂式結構時，可以使用U型鋼筋連接新型三向格柵與墻面層，當墻面層為預制模塊式面板時，這樣模塊與筋材可借助銷釘、板背的預留鋼筋連接，也可直接將筋材固定于砌筑的榫口中。
[0014]本實用新型只在擋土墻結構容易破壞的頂部適當布置拉筋，并非滿鋪，且每層新型三向土工格柵的固定位置與基底平行。所述墻面層內(nèi)壁上安裝有U型鋼筋，新型三向土工格柵的連接結構固定在鋼筋上從而與墻面層相連。
[0015]與常規(guī)土工合成材料加筋土擋墻相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點和積極效果:
[0016]①新型三向土工格柵能在三個方向立體與土粒共同作用，形成穩(wěn)定的嵌鎖結構，大大增加對土體的有效作用范圍，從而減少加筋材料設置的層數(shù)；
[0017]②擋墻背后用輪胎碎片和砂土混合即橡膠碎片-砂混合土做墊層，可以起到加筋、抗震、防止液化、排水等多種復合作用；
[0018]③輪胎碎片和砂混合即橡膠碎片-砂混合土加筋墊層無需壓實，縮短工期，施工簡單、成本低廉；
[0019]④新型三向格柵在擋土墻墻背拉筋、廢舊輪胎碎片與砂土混合即橡膠碎片-砂混合土用作墻背墊層使得加筋土結構整體性和穩(wěn)定性更好，更顯著地提高擋土結構抗震性倉泛;
[0020]充分利用廢棄物和現(xiàn)場填料，經(jīng)濟環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型整體結構示意簡圖；
[0022]圖2為新型三向土工格柵示意圖；
[0023]圖3為懸臂式擋土結構示意圖；
[0024]圖4為新型懸臂式加筋土擋墻示意圖；
[0025]圖5為十字形預制混凝土面板示意圖；其中a為十字形預制混凝土面板結構示意圖，b為十字形預制混凝土面板連接狀態(tài)結構示意圖；
[0026]圖6中a為預制模塊式面板正面圖，b為擋土墻剖面示意圖；
[0027]圖中:
[0028]墻面層-1、混合層_2、墻背層-3、拉筋結構-4、墻頂_5、20—彈性橡膠；50—銷釘， 51—U型鋼筋。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對實施例進行詳細說明:
[0030]一種擋土墻，其特征在于:包括墻面層(I)、墻背層(3)、位于墻面層和墻背層之間的混合層(2 )，所述混合層(2 )和墻背層(3 )的頂部設置有墻頂(5 )，所述混合層(2 )和墻背層中包埋有拉筋結構(4)，拉筋結構(4)位于混合層(2)和墻背層(3)的上部，并與擋土墻的基底平行，拉筋結構(4)為三向土工格柵狀；所述混合層(2)為橡膠碎片-砂混合土，包含有彈性橡膠(20)碎片和砂土，。
[0031 ] 所述彈性橡膠(20 )碎片在混合層(2 )中的體積含量為50%或75%。
[0032]所述墻面層(I)為懸臂式或模塊式擋土墻面板。
[0033]所述彈性橡膠(20)為廢輪胎。
[0034]所述墻背層的材料為建筑填料。
[0035]如圖3，當使用懸臂式墻面層時，可將U型鋼筋(51)嵌入墻面層，連接墻面層與新型三向格柵。
[0036]I)在墻面層背后根據(jù)具體需要鋪混合層；
[0037]2)在墊層右側鋪設建筑填料，注意壓實；
[0038]3)鋪設一定高度時，按設計要求裁剪新型三向土工格柵，在靠近墻頂附近加鋪筋材；
[0039]4)鋪設第一層三向土工格柵時將格柵放在壓實好的土體上；
[0040]5)用垂直傾倒的方式將填料倒在鋪設好的格柵上，利用機械將傾倒的填料平整，每層回填厚度按壓實后的設計要求厚度控制；
[0041]6)鋪設第二層三向土工格柵，重復上述步驟；
[0042]7)每層水平長度可等長鋪設，格柵層最小鋪設長度不宜小于200cm ；
[0043]8)及時填筑填料，間隔時間不宜超過48h，充分壓實。
[0044]根據(jù)土擋墻的高度和重要等級選擇性設置多層本發(fā)明的加筋土擋墻結構，得到如圖4的基于輪胎碎片的加筋土擋墻。
[0045]如圖5，使用預制模塊式面板結構，面板一般采用鋼筋混凝土預制構件，混凝土強度等級不應低于C18 ;由預制模塊式面板制作的擋土結構背后鋪設廢舊輪胎碎片與砂土混合做墊層、墻頂區(qū)域使用新型三向土工格柵拉筋的施工方法如實施方案一所示。除此之外，還應注意:
[0046]I)面板上的拉筋結點，可采用預錨拉環(huán)、鋼板錨頭或留穿筋孔等形式；
[0047]2)鋼拉環(huán)應采用直徑不小于1mm的I級鋼筋，鋼板錨頭采用厚度不小于3mm的鋼板，露于混凝土外部部分應做防銹處理；
[0048]3)十字形面板與拉筋連接多在兩側預留小孔，內(nèi)插銷釘(50)，將面板豎向互相連鎖起來(圖5a)；
[0049]4)面板與拉筋的連接處必須能承受施工設備和面板附近回填土壓密時所產(chǎn)生的應力；
[0050]5)拉筋的錨固長度L，一般由計算確定，但是還要滿足L彡0.7H (H—土擋墻高度)的構造要求。
[0051]根據(jù)此方案施工得到的基于輪胎碎片的加筋土擋墻結構如圖6所示。
【權利要求】
1.一種擋土墻，其特征在于:包括墻面層(I)、墻背層(3)、位于墻面層和墻背層之間的混合層(2 )，所述混合層(2 )和墻背層(3 )的頂部設置有墻頂(5 )，所述混合層(2 )和墻背層中包埋有拉筋結構(4)，拉筋結構(4)位于混合層(2)和墻背層(3)的上部，并與擋土墻的基底平行，拉筋結構(4)為三向土工格柵狀；所述混合層(2)為橡膠碎片-砂混合土，由彈性橡膠(20)碎片和砂土混合而成。
2.如權利要求1所述的擋土墻，其特征在于:所述墻面層(I)為懸臂式或模塊式擋土墻面板。
3.如權利要求1所述的擋土墻，其特征在于:所述彈性橡膠(20)為廢輪胎。
4.如權利要求1所述的擋土墻，其特征在于:所述墻背層的材料為建筑填料。
【文檔編號】E02D29/02GK204238238SQ201420355561
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李麗華, 任增樂, 肖衡林, 肖本林, 楊智勇, 葉建軍, 王翠英, 孔令霞, 劉永莉, 楊超, 崔飛龍 申請人:湖北工業(yè)大學