本實用新型屬于地質(zhì)工程建設技術領域，涉及一種具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻。

背景技術：

擋土墻作為巖土支護工程中治理技術之一，被廣泛應用于邊坡、路堤、大壩等支擋工程。傳統(tǒng)擋土墻大多采用漿砌片石、混凝土等作為擋土墻的構筑材料，由于這些材料剛度大，而抗拉、抗剪強度和抗拉應變較低，因此，使用一段時間后常發(fā)生擋土墻破損的現(xiàn)象，而擋土墻一旦發(fā)生破損，因其整體性較強導致修復難度大，修復成本高，且后期維護工作繁瑣。同時，由于傳統(tǒng)擋土墻施工復雜，所需施工人員較多，及運輸費用相對較高等原因?qū)е缕湓靸r成本高，因此使邊坡治理工作難以廣泛開展。再者，傳統(tǒng)的擋土墻支擋結構多忽視生態(tài)恢復的環(huán)保綠化功能，尤其在西北地區(qū)由于氣候干旱，雨水貧乏，植被成活率相對較低導致水資源短缺，致使該地區(qū)難以對路堤、邊坡等支擋結構的植被綠化進行定時定期的噴灌，從而難以實現(xiàn)綠色環(huán)保、美化環(huán)境的需求。針對傳統(tǒng)擋土墻易破損，施工復雜，成本較高的問題以及西北地區(qū)雨水貧乏的現(xiàn)象，如何經(jīng)濟合理的在滿足坡、路堤、大壩等支擋工程施工基礎上，達到綠色環(huán)保、美觀環(huán)境的需求，成為了本領域技術人員亟待解決的問題?；诖?，本實用新型特提出一種具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻。

本實用新型中，坡度指坡面的垂直高度與坡面的水平距離的比。坡率指坡面的垂直高度與坡面的水平距離的比值。壓實系數(shù)指路基經(jīng)壓實實際達到的干密度與由擊實實驗得到的試樣的最大干密度的比值。壓實度指壓實后的干密度與標準最大干密度之比。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，解決傳統(tǒng)擋土墻易破損、施工復雜、成本較高的問題。

本實用新型的技術方案為：一種具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，包括設置在地面上的基礎，以及設置在基礎上的墻體，基礎與墻體之間通過第一復合土工膜隔開，墻體包括依次鋪設在坡面上的加筋墊層、第二復合土工膜、增強聚丙烯蓄排水模塊、長絲土工布和蜂窩土工格室；基礎包括灰土改良黃土和設置在灰土改良黃土內(nèi)的第一聚丙烯雙向土工格柵、第一排水管，第一排水管與增強聚丙烯蓄排水模塊相接通；加筋墊層包括灰土改良黃土和設置在灰土改良黃土內(nèi)的第二聚丙烯雙向土工格柵、第二排水管，第二排水管也與增強聚丙烯蓄排水模塊相接通。

優(yōu)選地，上述墻體的側(cè)下方設有排水溝，上述第一排水管修筑于基礎內(nèi)上部，第一排水管以不小于4‰的坡率沿遠離坡面的方向向下傾斜，第一排水管的上端與增強聚丙烯蓄排水模塊相接、下端與排水溝相接通。

優(yōu)選地，上述蜂窩土工格室是由高強度聚乙烯材料焊接而形成的三維網(wǎng)狀格室，蜂窩土工格室內(nèi)填筑碎石土，碎石土上設有通過種植花草形成的植被層。

優(yōu)選地，上述長絲土工布是由聚酯長絲成網(wǎng)并固結而成的三維結構。

優(yōu)選地，上述增強聚丙烯蓄排水模塊是由再生環(huán)保高強度聚丙烯材料制成的網(wǎng)狀結構，底部為三維復合排水網(wǎng)；該增強聚丙烯蓄排水模塊為多個且組裝成箱鋪設于第二復合土工膜上。

優(yōu)選地，上述灰土改良黃土的壓實系數(shù)大于或等于0.95；上述第一聚丙烯雙向土工格柵和第二聚丙烯雙向土工格柵均為多個且水平鋪設于灰土改良黃土中，相鄰的第一聚丙烯雙向土工格柵之間的距離為0.2m，相鄰的第二聚丙烯雙向土工格柵之間的距離也為0.2m

優(yōu)選地，上述第二排水管為多個且以不小于4‰的坡率沿遠離坡面的方向向下傾斜設置，相鄰的第二排水管之間的距離為0.5m，第二排水管的一端與增強聚丙烯蓄排水模塊連接、另一端插入坡面內(nèi)。

本實用新型具有如下有意效果：

1、本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，墻體從外向里依次由蜂窩土工格室、長絲土工布、增強聚丙烯蓄排水模塊、復合土工膜、加筋墊層構建，基礎為加筋灰土改良黃土，加筋材料為聚丙烯雙向土工格柵，基礎內(nèi)部修筑聚丙烯排水管，排水管上端與增強聚丙烯蓄排水模塊相接，下端與設置于墻體腳下的排水溝相接，基礎與擋土墻之間以復合土工膜相隔，能有效防止上部墻體上多余雨水入滲至下部基礎。

2、本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，以高強度聚乙烯材料蜂窩土工格室作為支擋結構，承載力及動力學性能較高，抗滑、抗沖蝕能力強，且其蜂窩式構造具有良好的排水性能，蜂窩土工格室內(nèi)填筑適合改良碎石土構成具有強大側(cè)向限制和大鋼度的結構體，并于碎石土中種植花草，不僅能防止水土流失，而且具有美化環(huán)境的作用。

3、本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，基礎采用聚丙烯雙向土工格柵加筋灰土改良黃土層，基礎與墻體之間用長絲土工布作為過濾層，具有良好的水力條件和反濾條件，同墻體中的增強聚丙烯蓄排水模塊共同作用，能有效發(fā)揮蓄水功能，有效儲存雨水，為墻體上的植物提供灌溉資源，達到雨水的綜合利用；當雨水儲存超過蓄積量時，增強聚丙烯蓄排水模塊同具有良好防滲作用的復合土工膜形成內(nèi)部排水通道，通過平面排水的方式將多余水雨水排除，從而達到控制雨水總徑流量的效果。

4、本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，加筋墊層采用聚丙烯雙向土工格柵作為加筋材料，提高了墊層的抗剪、抗壓強度。

5、本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻構建方法，便于實施，施工速度快，造價較低，可節(jié)約成本50％，同時，其墻體上的植物和蓄排水模塊共同構建具有生態(tài)功能的護坡系統(tǒng)，實現(xiàn)了雨水的綜合利用，消除了降水對擋土墻的影響，從而達到生態(tài)恢復和工程治理的有效結合。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻示意圖。

圖中：1.蜂窩土工格室，2.長絲土工布，3.增強聚丙烯蓄排水模塊，4-1.第一復合土工膜，4-2.第二復合土工膜，5.加筋墊層，6-1.第一聚丙烯雙向土工格柵，6-2.第二聚丙烯雙向土工格柵，7-1.第一排水管，7-2.第二排水管，8.基礎，9.排水溝。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

實施例

一種具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，參見圖1，包括設置在地面上的基礎8和設置在基礎8上的墻體，基礎8與墻體之間通過第一復合土工膜4-1隔開，墻體包括加筋墊層5、第二復合土工膜4-2、增強聚丙烯蓄排水模塊3、長絲土工布2和蜂窩土工格室1且依次設置在坡面上；基礎8包括灰土改良黃土和設置在灰土改良黃土內(nèi)的第一聚丙烯雙向土工格柵6、第一排水管7-1，第一排水管7-1與增強聚丙烯蓄排水模塊3相接通；加筋墊層5包括灰土改良黃土和設置在灰土改良黃土內(nèi)的第二聚丙烯雙向土工格柵6-2和第二排水管7-2，第二排水管7-2也與增強聚丙烯蓄排水模塊3相接通。

為了便于排水，墻體的側(cè)下方設有排水溝9，基礎8中的第一排水管7-1修筑于基礎8上部，第一排水管7-1直徑為20cm，第一排水管7-1的上端與增強聚丙烯蓄排水模塊3相接、下端與排水溝9相接,第一排水管7-1以不小于4‰的坡率沿遠離坡面的方向向下傾斜。

為了防止水土流失并美化環(huán)境，上述墻體內(nèi)填筑碎石土，碎石土上種植花草形成植被層。

為了確保擋土墻的承載力，提高抗滑、抗沖蝕能力，蜂窩土工格室1的高度為20cm，蜂窩土工格室1是由六邊形高強度聚乙烯材料焊接而形成的三維網(wǎng)狀格室，其抗拉強度大于或等于150MPa。

長絲土工布2是由聚酯長絲成網(wǎng)并固結而成的三維結構，該長絲土工布2具有良好的水力條件和反慮條件。

增強聚丙烯蓄排水模塊3是由100％再生環(huán)保高強度聚丙烯材料制成的網(wǎng)狀結構，高度為20cm，包括三層，底部為三維復合排水網(wǎng)。該增強聚丙烯蓄排水模塊3為多個，多個增強聚丙烯蓄排水模塊3組裝成箱鋪設于第二復合土工膜4-2上，在墻體內(nèi)部形成具有良好防滲作用的排水通道，通過平面排水的方式將多余水雨水排出，從而達到控制雨水總徑流量的效果。

為了提高墊層的抗剪、抗壓強度，加筋墊層5中灰土改良黃土的壓實系數(shù)大于或等于0.95；加筋墊層5中的聚丙烯雙向土工格柵6為多個且水平鋪設，相鄰聚丙烯雙向土工格柵6之間的距離為0.2m。

為了有效防止墻體上的雨水入滲至基礎部分，上述第一復合土工膜4-1和第二復合土工膜4-2為高密度聚乙烯材料，厚度1.25mm。

為了提高排水效率，加筋墊層5內(nèi)的第二排水管7-2為多個且以不小于4‰的坡率沿遠離坡面的方向向下傾斜設置，相鄰的第二排水管7-2之間的距離為0.5m，第二排水管7-2的一端與增強聚丙烯蓄排水模塊3連接、另一端插入坡面內(nèi)；第二排水管7-2直徑為100mm。

灰土改良黃土包括灰土和黃土，灰土與黃土的重量比為3:7。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，這種灰土改良黃土的水敏性很低，比黃土的水敏性降低60％，同時，由于灰土具有一定的水穩(wěn)定性和膠凝強度，因此減輕了加筋墊層在動靜荷載作用下的側(cè)向變形，且施工簡單，造價低廉。

為了進一步提高擋土墻的抗剪、抗壓強度，聚丙烯雙向土工格柵6是以聚丙烯為原料的高強度加筋土工制成，每延米拉伸屈服力：縱向45KN/m,橫向45KN/m；每延米屈服伸長率：縱向16％,橫向13％。

上述具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻的構筑方法，包括如下步驟：

步驟1、施工前準備及坡面平整；

步驟2、開挖坡面和基坑，坡面開挖坡度小于或等于1:0.275，對開挖后的坡面進行修整，基坑開挖后對基坑底部黃土進行整平夯實，壓實系數(shù)大于或等于0.93，壓實完畢后，進行驗收，對不符合標準的基底進行處理；

步驟3、基礎8的構筑：

(1)將黃土和灰土按照7：3的重量比經(jīng)拌和機加水進行拌合形成灰土改良黃土，使其含水率接近該地黃土最優(yōu)含水率后，運至施工處，進行填筑、壓實作業(yè)；每填20cm-25cm厚度夯實至不小于95％的壓實度；于灰土改良黃土中每隔0.2米鋪設一層第一聚丙烯雙向土工格柵6-1；于灰土改良黃土上部鋪設聚丙烯材質(zhì)的第一排水管7-1，第一排水管7-1上端將與增強聚丙烯蓄排水模塊3相接、下端將與排水溝9相接,第一排水管7-1以不小于4‰的坡率；壓實完畢后，進行驗收，對不符合標準的基底進行處理；

(2)將第一復合土工膜4-1直接平鋪在灰土改良黃土上面，選用幅寬大于1m的第一復合土工膜4-1，以減少接頭用料。接頭采用膠粘，接縫寬50mm。第一復合土工膜4-1之間及第一復合土工膜4-1與基礎8面之間要壓平貼緊，但不宜將第一復合土工膜4-1拉得過緊，不能在第一復合土工膜4-1底留有氣泡。要保證第一復合土工膜4-1不能破損。第一復合土工膜4-1與周邊結構物采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固連接，連接部位要涂刷厚2mm的乳化瀝青粘接，以防該處發(fā)生滲漏；

步驟4、墻體的構筑：

(1)加筋墊層5的砌筑：將黃土和灰土按照7：3的重量比經(jīng)拌和機加水進行拌合形成灰土改良黃土，使拌合后的形成灰土改良黃土含水率接近該地黃土最優(yōu)含水率后，運至施工處，依坡面砌筑、壓實；于灰土改良黃土中每隔0.2米鋪設一層第二聚丙烯雙向土工格柵6-2；砌筑坡度不小于1:0.275；每填10cm厚度夯實至不小于95％的壓實度；灰土改良黃土內(nèi)每隔0.5m修筑聚丙烯材質(zhì)的第二排水管7-2，并與墻體中的增強聚丙烯蓄排水模塊3相接；第二排水管7-2直徑為100mm,第二排水管7-2以不小于4‰的坡率沿遠離坡面的方向向下傾斜；壓實完畢后，進行驗收，對不符合標準的加筋墊層進行處理；

(2)第二復合土工膜4-2的鋪設：將第二復合土工膜4-2直接平鋪在加筋墊層5上，盡量選用幅寬大于1m，以減少接頭用料。接頭采用膠粘，接縫寬50mm。第二復合土工膜4-2間及第二復合土工膜4-2與加筋墊層5之間要壓平貼緊，但不宜將加筋墊層5拉得過緊，不能在加筋墊層5底留有氣泡。要保證加筋墊層5不能破損。第二復合土工膜4-2與周邊結構物采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固連接，連接部位要涂刷厚2mm的乳化瀝青粘接，以防該處發(fā)生滲漏；

(3)聚丙烯蓄排水模塊3鋪設：將聚丙烯蓄排水模塊3現(xiàn)場進行模塊拼接，組裝成箱后鋪設于第二復合土工格膜4-2上，并與基礎8中的第一排水管7-1和加筋墊層5中的第二排水管7-2相接；

(4)長絲土工布2的鋪設：采用人工滾鋪的方式直接將長絲土工布2平鋪在聚丙烯蓄排水模塊3上，布面要平整，并適當留有變形余量，長絲土工布2的安裝采用焊接的方法。焊接的寬度一般為0.1m以上，長絲土工布2與周邊結構物采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固連接，連接部位要涂刷厚2mm的乳化瀝青粘接，以防該處發(fā)生滲漏；

(5)蜂窩土工格室1的砌筑：將蜂窩土工格室1展開在長絲土工布2上，拉直平順，緊貼下承層長絲土工布2鋪平，保證荷載施加后處于良好受力狀態(tài)；并用直徑為Φ8U型鋼筋釘垂直坡面直接固定于加筋墊層5中，鋼釘沿坡面間距和水平間距均為1m。蜂窩土工格1內(nèi)部分層填筑碎石土，并夯實至不小于95％的壓實度，并在碎石土中種植花草形成植被層；

步驟5、排水溝9的砌筑：在墻體下方構筑排水溝，排水溝9截面為長方形，適用于邊坡頂部截水，排水溝9底起始深度為50cm，寬40cm，排水溝9底以不小于0.5％的坡率按水流方向降深。為防止?jié)B水，在排水溝9底鋪設15cm厚的灰土改良黃土作為墊層，采用M10漿砌MU30片石砌筑，排水溝9內(nèi)底面和側(cè)面均用M10砂漿涂抹形成涂層，涂層厚度為20mm，并應設置伸縮縫。

本實用新型提供的具有生態(tài)恢復功能的蜂窩土工格室擋土墻，依次由高強度聚乙烯材料蜂窩土工格室、長絲土工布、增強聚丙烯蓄排水模塊、復合土工膜、加筋墊層構建，下部基礎為加筋灰土改良黃土，加筋材料為聚丙烯雙向土工格柵，基礎內(nèi)修筑聚丙烯排水管且上端與增強聚丙烯蓄排水模塊相接，下端同墻體角部的排水溝相接，基礎與墻體之間以復合土工膜相隔，以防上部雨水入滲至下部基礎。上部的高強度聚乙烯材料蜂窩土工格室作為擋土墻支擋結構，承載力及動力學性能較高，抗滑、抗沖蝕能力強，其內(nèi)部可填筑適合改良碎石土構成具有強大側(cè)向限制和大鋼度的結構體，并于碎石土中種植草木防止水土流失并具有美化環(huán)境作用，其蜂窩式構造具有良好的排水性能；長絲土工布作為過濾層具有良好的水力條件和反濾條件，與增強聚丙烯蓄排水模塊共同作用，發(fā)揮蓄水功能，有效儲存雨水，為上部植被層提供灌溉資源，達到雨水的綜合利用；當雨水儲存超過蓄積量時，增強聚丙烯蓄排水模塊同具有良好防滲作用的復合土工膜形成內(nèi)部排水通道，通過平面排水的方式將多余水雨水排除，從而達到控制雨水總徑流量的效果；加筋墊層采用聚丙烯雙向土工格柵作為加筋材料，提高回墊層的抗剪、抗壓強度。該蜂窩土工格室擋土墻同內(nèi)部填筑的碎石土構成具有強大側(cè)向限制和大鋼度的結構體，相較傳統(tǒng)漿砌片石擋土墻，本實用新型擋土墻連接方便，施工速度快，造價較低，可節(jié)約成本50％，同時，其內(nèi)部植被層及下部蓄排水模塊共同構建具有生態(tài)功能的護坡系統(tǒng)，具有美化環(huán)境的作用，并實現(xiàn)了雨水的綜合利用的效果，消除了降水對擋土墻的影響，從而達到生態(tài)恢復和工程治理的有效結合。