本發(fā)明屬于道路工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土工格室加筋泡沫混凝土輕質(zhì)擋土墻填筑結(jié)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)：

擋土墻是為防止土體坍滑而修筑的，主要承受側(cè)向土壓力的墻式建筑物。在道路工程中廣泛用于支承路堤填土或路塹邊坡，以及橋臺(tái)、隧道洞口及河流堤岸等。按擋土墻使用場(chǎng)合分類，常見的有路塹擋墻、路堤擋墻、路肩擋墻、橋頭擋墻等。按擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類，常見的有重力式擋墻、懸臂式擋墻、薄壁式擋墻、加筋土擋墻等等。傳統(tǒng)重力式擋墻一般使用漿砌塊石或混凝土塊砌筑，耗材多，自重大，對(duì)地基承載力要求較高。一般的加筋擋土墻則屬于柔性結(jié)構(gòu)物，擋墻本身強(qiáng)度較差，受填料及施工方式影響較大，后期容易發(fā)生變形和損壞。

泡沫混凝土作為一種新式材料，是通過(guò)物理、化學(xué)方式，將氣體引入到混凝土漿體中，經(jīng)養(yǎng)護(hù)，形成含有大量細(xì)小封閉氣孔且具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。與傳統(tǒng)混凝土相比，強(qiáng)度較弱，但具有輕質(zhì)性、填充自密實(shí)性好、耐久性好等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛運(yùn)用到各類土建工程中。土工格室則是一種具有高強(qiáng)度、強(qiáng)大側(cè)向限制力的網(wǎng)狀土工材料。土工格室作為一種加筋材料，也已經(jīng)廣泛運(yùn)用到地基處理、坡面防護(hù)、臺(tái)背路基土加筋等工作中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種土工格室加筋泡沫混凝土輕質(zhì)擋土墻填筑結(jié)構(gòu)及其方法，該技術(shù)充分利用了工業(yè)廢渣粉煤灰，解決了現(xiàn)有重力式擋土墻對(duì)地基承載力要求過(guò)高的問(wèn)題，適用于各類路基、路塹擋土墻，尤其適用于地基承載力較小的地質(zhì)條件。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種土工格室加筋泡沫混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)，由若干層土工格室構(gòu)筑整體框架，所述土工格室內(nèi)澆筑水泥-粉煤灰泡沫混凝土；每層土工格室的外側(cè)內(nèi)縮，形成外側(cè)坡度；每層土工格室都與被支護(hù)土體以及相鄰?fù)凉じ袷蚁嗷ス潭?；沿土工格室橫向方向設(shè)置有排水管道。

進(jìn)一步的，所述擋土墻的平均厚度不小于擋土墻高度的1/2。

進(jìn)一步的，所述擋土墻為層狀結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)層縱向?qū)雍駷?0-25cm，向上每層縱向厚度為10-15cm。

進(jìn)一步的，所述土工格室逐層向上鋪設(shè)，每層土工格室的外側(cè)向內(nèi)收縮5-10cm，形成i＝300％的外側(cè)坡度。

進(jìn)一步的，所述土工格室單孔長(zhǎng)為10-15cm，單孔寬為10-15cm，單孔面積為70-80cm2，格室片厚度為1-2mm。

進(jìn)一步的，所述土工格室沿橫向內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)有栓孔，內(nèi)側(cè)用地樁鋼釘將土工格室與被支護(hù)土體逐層固定，固定深度為10-15cm，外側(cè)用于土工格室層之間的錨固，錨固深度為10-15cm。

進(jìn)一步的，所述擋土墻從底層的上表面開始，每隔4層土工格室設(shè)置排水管，排水管長(zhǎng)度比向上一層擋土墻橫向?qū)挾乳L(zhǎng)1-5cm。

進(jìn)一步的，所述擋土墻采用抗壓強(qiáng)度為5-6mpa的水泥-粉煤灰泡沫混凝土填筑而成。

進(jìn)一步的，所述水泥-粉煤灰泡沫混凝土由水泥、粉煤灰、水按照(8-9):5:7的質(zhì)量比例，與發(fā)泡劑混合制備而成。

上述的土工格室加筋泡沫混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)的方法，由以下施工步驟組成：

(1)對(duì)原地基開挖、整平，保證地基滿足最低承載力；

(2)計(jì)算擋土墻基礎(chǔ)層橫向?qū)挾?，張拉土工格室，一?cè)緊貼被支護(hù)土體，利用兩側(cè)栓孔，將土工格室樁釘在土基表面，并沿土工格室外側(cè)布板制模；

(3)將水泥、粉煤灰、水按8:5:7的質(zhì)量比例，與發(fā)泡劑混合制備水泥-粉煤灰泡沫混凝土，澆筑在模具中；

(4)在基礎(chǔ)層上方每隔1.5-2m布置排水管，排水管長(zhǎng)度比向上一層擋土墻橫向?qū)挾乳L(zhǎng)1-5cm；

(5)在基礎(chǔ)層泡沫混凝土還未干燥成型的情況下，布設(shè)第二層土工格室，外側(cè)利用栓孔每隔40-50cm與下一層相錨固，錨固深度為10-15cm，內(nèi)側(cè)利用地樁鋼釘，每隔40-50cm將土工格室與被支護(hù)土體固定，樁釘深度為10-15cm，并同樣沿土工格室外側(cè)布板制模；

(6)待基礎(chǔ)層泡沫混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，澆筑制備好的泡沫混凝土至上一層土工格室模具內(nèi)；

(7)重復(fù)(5)、(6)兩個(gè)步驟，逐層施工，直至達(dá)到規(guī)定擋土墻高度。

有益效果：本發(fā)明提供的土工格室加筋泡沫混凝土輕質(zhì)擋土墻結(jié)構(gòu)及其方法，與傳統(tǒng)重力式擋土墻相比，質(zhì)量要輕50％～90％，能夠大大減小擋土墻對(duì)地基的壓力，在地基承載力較小的特殊地質(zhì)條件下尤為適用。與一般的輕質(zhì)擋土墻相比，填充的水泥-粉煤灰泡沫混凝土具有一定的強(qiáng)度和耐久性，在土工格室逐層加筋的情況下，一方面使墻體具有更大的強(qiáng)度，另一方面增強(qiáng)了墻體被支護(hù)土體之間的整體性以及墻體的抗傾覆能力。即使在泡沫混凝土產(chǎn)生裂縫的情況下，受土工格室側(cè)壁側(cè)向限制力和摩擦力的作用，擋土墻仍然能夠保證足夠的強(qiáng)度。與一般用沙土、碎石填充的土工格室擋土墻相比，該擋土墻相鄰的土工格室層之間受混凝土與鋼筋的錨固作用，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。用水泥-粉煤灰泡沫混凝土作為土工格室填充材料，具有更大的強(qiáng)度以及耐久性，受雨水沖刷的影響小。同時(shí)，泡沫混凝土流動(dòng)性好，具有填充自密實(shí)性，不需要進(jìn)行填土壓實(shí)，便于施工。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明擋土墻橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為每層土工格室布設(shè)示意圖；

圖3為土工格室錨固及地樁鋼釘固定示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種利用土工格室加筋的泡沫混凝土輕質(zhì)擋土墻填筑技術(shù)，屬于道路工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的擋土墻，采用高強(qiáng)度土工格室構(gòu)筑框架，再由泡沫混凝土填筑。結(jié)構(gòu)上，逐級(jí)向上鋪設(shè)土工格室并澆筑泡沫混凝土，每層土工格室外側(cè)內(nèi)縮形成一定坡度，與土體逐層固定。本發(fā)明的施工方法包括：開挖、清理及整平地基；張拉、固定最底層土工格室，并澆筑水泥-粉煤灰泡沫混凝土；布置排水管；向上逐層張拉、固定土工格室，并澆筑泡沫混凝土，直至達(dá)到所需高度。本發(fā)明與傳統(tǒng)的重力式擋土墻相比，整體結(jié)構(gòu)輕質(zhì)，對(duì)地基承載力要求較低，通過(guò)逐級(jí)加筋固定，增強(qiáng)了擋土墻與土體之間的連接整體性和擋土墻的抗傾覆能力，同時(shí)保證了墻體的強(qiáng)度。泡沫混凝土充分利用了工業(yè)廢渣粉煤灰，澆筑施工也更加方便。本發(fā)明適用于各類路基、路塹擋土墻，尤其適用于地基承載力較小的地質(zhì)條件。

一種土工格室加筋泡沫混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度土工格室構(gòu)筑整體框架；水泥-粉煤灰泡沫混凝土澆筑在土工格室內(nèi)；逐層向上鋪設(shè)土工格室并澆筑泡沫混凝土，直至達(dá)到規(guī)定高度要求；每層土工格室外側(cè)內(nèi)縮一定距離，形成一定的坡度；在指定層間布置排水管道；每層土工格室都與土體以及上下兩側(cè)土工格室相互固定。

其中，擋土墻為層狀結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)層縱向?qū)雍駷?0-25cm(即最底層土工格室高度)，向上每層厚度為10-15cm(即每層土工格室高度)，根據(jù)實(shí)際情況確定擋土墻整體高度。擋土墻采用抗壓強(qiáng)度約為5-6mpa的水泥-粉煤灰泡沫混凝土填筑而成。水泥-粉煤灰泡沫混凝土由水泥、粉煤灰、水按照(8-9):5:7的質(zhì)量比例，與適量發(fā)泡劑混合制備而成。

擋土墻土工格室，逐層向上，每層土工格室外側(cè)向內(nèi)收縮5-10cm，形成i＝300％的外側(cè)坡度，擋土墻的厚度需與擋土墻整體高度相匹配，保證平均厚度不小于擋土墻高度的1/2。

土工格室沿道路方向內(nèi)外兩均設(shè)有栓孔，內(nèi)側(cè)用地樁鋼釘將土工格室與被支護(hù)土體逐層固定，固定深度約10-15cm，外側(cè)用于土工格室層之間的錨固，保證結(jié)構(gòu)整體性，錨固深度約10-15cm。

擋土墻從底層的上表面開始，每隔4層土工格室設(shè)置排水管，排水管長(zhǎng)度略長(zhǎng)于向上一層擋土墻橫向?qū)挾取?/p>

本發(fā)明的施工方法包括：開挖、清理及整平地基；張拉、固定最底層土工格室，并澆筑水泥-粉煤灰泡沫混凝土；布置排水管；向上逐層張拉、固定土工格室，并澆筑泡沫混凝土，直至達(dá)到所需高度。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的填筑技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性技術(shù)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例

如圖1所示為土工格室加筋泡沫混凝土擋土墻橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，包括被支護(hù)土體1，土基2，土工格室3，水泥-粉煤灰泡沫混凝土填充4，排水管5，錨固鋼筋6，地樁鋼釘7。具體施工方式有如下步驟：

(1)對(duì)原土基2進(jìn)行開挖、填充、整平處理，用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)土基進(jìn)行壓實(shí)，使土基滿足最低承載力的要求。

(2)根據(jù)實(shí)際情況，計(jì)算擋土墻基礎(chǔ)層(最底層)的橫向?qū)挾?，并制備相?yīng)規(guī)格的土工格室材料，如圖2所示，本實(shí)施例選取土工格室單孔長(zhǎng)(l)約為15cm，單孔寬(b)約為10cm，單孔面積約為75cm²，格室片厚度約為1mm?，F(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)張拉土工格室3，保證土工格室張拉完全，一側(cè)緊貼被支護(hù)土體1。利用土工格室兩側(cè)的栓孔，每隔40cm用地樁鋼釘7將土工格室進(jìn)行固定在土基2上，樁釘深度為100cm。固定結(jié)束后，沿土工格室外側(cè)布設(shè)木板制模。

(3)將水泥、粉煤、水灰按照(8-9)：5：7的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，加入發(fā)泡劑，制備抗壓強(qiáng)度約為5mpa的水泥-粉煤灰泡沫混凝土4。通過(guò)泵送的方式將制備好的泡沫混凝土澆筑在擋土墻基礎(chǔ)層的模具中。因?yàn)榕菽炷辆哂休^好的填充自密實(shí)性，無(wú)需進(jìn)行振搗和碾壓，只需整平表面。

(4)在基礎(chǔ)層的上方每隔1.5m布置一根直徑約1.5cm的排水管5，排水管一頭緊貼被支護(hù)土體1，長(zhǎng)度略長(zhǎng)于即將向上布設(shè)的一層的擋土墻橫向?qū)挾取?/p>

(5)在基礎(chǔ)層泡沫混凝土還未干燥成型的情況下，布設(shè)第二層土工格室，外側(cè)利用栓孔，每隔40cm將錨固鋼筋6插入到基礎(chǔ)層(下一層)的泡沫混凝土中進(jìn)行錨固，錨固深度約為15cm。土工格室內(nèi)側(cè)與被支護(hù)土體1相接觸，利用地樁鋼釘，每隔40cm將土工格室固定在被支護(hù)土體上，樁釘深度約15cm，如圖3所示。同樣沿土工格室外側(cè)布設(shè)木板制模，注意需要將排水管的位置空出來(lái)，且要包括因布置排水管所造成的層間空隙。

(6)待基礎(chǔ)層泡沫混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，澆筑制備的泡沫混凝土至上一層土工格室模具內(nèi)，注意不能將排水管兩頭堵塞住。

(7)重復(fù)(5)、(6)兩個(gè)步驟，逐層施工，直至達(dá)到規(guī)定擋土墻高度。

本施工進(jìn)行前應(yīng)檢驗(yàn)相關(guān)材料是否合格，包括土工格室材料強(qiáng)度(包括接頭連接處)是否達(dá)標(biāo)，土工格室是否有破損，地樁鋼釘、錨固鋼筋質(zhì)量是否合格，排水管質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)等。如果有材料不合格的情況，必須立即相關(guān)廠家進(jìn)行更換，必要時(shí)需更換材料供應(yīng)商。

該實(shí)施方案的擋土墻，外側(cè)呈i＝300％的坡度，減輕了擋土墻重量，保證了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。較傳統(tǒng)重力式擋土墻，該擋土墻總質(zhì)量要輕50％～90％，對(duì)地基承載力要求較低。泡沫混凝土填料在土工格室加筋的條件下，進(jìn)一步保證了擋土墻的整體強(qiáng)度和耐久性。與一般用沙土、碎石填充的土工格室加筋擋土墻相比，該擋土墻受多層錨固、樁釘作用，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，增強(qiáng)了抗傾覆能力。泡沫混凝土流動(dòng)性好，具有自密實(shí)性，無(wú)需壓實(shí)，便于施工。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。