專利名稱：一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種新型變傾角互嵌砌塊擋土墻及施工方法，通過(guò)改變互嵌式生態(tài)砌塊頂面凹槽的相對(duì)位置，以及不同形式標(biāo)準(zhǔn)層砌塊砌筑形成變傾角式擋土墻，屬于土木工程、交通水運(yùn)工程、市政工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
擋土墻是指支承路基填土、自然邊坡、航道港灣駁岸、景觀墻及山坡土體等的支擋構(gòu)筑物，主要起到防止填土或土體變形失穩(wěn)的作用，其中重力式擋土墻是我國(guó)目前最常用的擋土墻結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的重力式擋土墻(如漿砌石擋墻、混凝土擋墻等)依靠結(jié)構(gòu)自重和擋土墻底面與基礎(chǔ)之間的摩擦力抗傾覆和抵抗土壓力作用來(lái)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。由于重力式擋土墻靠自重增大橫向阻力效應(yīng)，因此重力式擋土墻體積重量均較大，在軟弱地基上修建重力式擋土墻往往受到地基承載力的限制。具體施工中，重力式擋土墻施工開挖方量大，所用砌筑材料多，施工費(fèi)用較高，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且生態(tài)和景觀作用較差的，因而重力式擋土墻在軟弱地基施工及航道、景觀擋土墻等具體工程中存在較大的應(yīng)用限制。互嵌式砌塊擋土墻是近十幾年才發(fā)展起來(lái)的一種新型擋土結(jié)構(gòu)，由于砌塊的表觀密度為16. 8 17. 3kN/m3，與填土密度基本相同，對(duì)地基承載力要求較低；與重力式擋土墻相比，砌塊擋土墻墻身體積小，通過(guò)普通混凝土澆筑預(yù)制，便于工廠化大規(guī)模生產(chǎn)制作，砌塊外形美觀，兼具生態(tài)和景觀功能。傳統(tǒng)砌塊擋土墻一般采用漿砌方法，施工較為復(fù)雜，且漿砌材料強(qiáng)度對(duì)砌體結(jié)構(gòu)影響很大；已有的互嵌式砌體形式其嵌體位置多位于邊緣，通過(guò)前后兩個(gè)砌塊組合形成完整的嵌體與凹槽，并且砌塊之間需要通過(guò)鋼筋、鉚釘串聯(lián)連接形成直立邊坡，施工較為復(fù)雜，具體應(yīng)用中由于鋼筋和銷釘?shù)匿P蝕仍存在砌塊擋墻的耐久性問(wèn)題，如維修不善，極易導(dǎo)致?lián)鯄Φ陌踩詥?wèn)題，因而應(yīng)用上存在一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是根據(jù)施工場(chǎng)地邊坡坡度要求，提供一種全新的變傾角互嵌砌塊擋土墻及施工方法，方便改變擋土墻外立面傾角，從而使該型擋墻的適用性大大提高；另外，還可以提高擋土墻的砌塊之間搭接牢固的問(wèn)題，使其廣泛適應(yīng)于生態(tài)景觀擋土墻施工。采用如下技術(shù)方案一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，由兩層以上標(biāo)準(zhǔn)層砌塊橫向并排且向上層迭而成，在頂部的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊之上還設(shè)置有頂層砌塊；所述標(biāo)準(zhǔn)層砌塊包括有相互平行的砌塊前面和砌塊后面，砌塊的中部有開孔，在砌塊頂部開有凹槽；凹槽前面、凹槽后面、砌塊前面、砌塊后面相互平行，凹槽的寬度小于開孔的寬度，在開孔上部的外側(cè)設(shè)置有格擋體，所述的格擋體的內(nèi)側(cè)面與凹槽前面在同一平面上；在砌塊底部位置設(shè)有凸塊，凹槽與凸塊的尺寸配合；所述頂層砌塊的頂面向前或向后傾斜，底部設(shè)置凸出楔體，左側(cè)面或右側(cè)面分別設(shè)置尺寸配合的凹槽和凸出楔體。在生態(tài)擋墻砌筑施工中，將上一層砌塊的凸塊嵌入下一層砌塊的凹槽中，同時(shí)上下層之間錯(cuò)層砌筑，通過(guò)位于孔頂?shù)母駬躞w的設(shè)置增強(qiáng)凸塊在下層砌體凹槽中的穩(wěn)定性，以達(dá)到上下層砌體結(jié)構(gòu)的互嵌效果，施工中不使用銷釘或鋼筋線材，節(jié)約工程造價(jià)，并有效避免鐵至材料的銹蝕引發(fā)的耐久性問(wèn)題。為保證擋墻頂層具有有效覆蓋層，防止雨水直接流入與保證行人安全，頂面向前或向后傾斜可以有效地排除水分，傾斜的角度不需要特別設(shè)定，按施工或排水要求設(shè)計(jì)即可。通過(guò)設(shè)置頂層砌塊下部的凸出楔體與左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的凹槽、凸出楔體，達(dá)到頂層砌塊上下左右互嵌的目的。標(biāo)準(zhǔn)層砌塊設(shè)置有格擋體，在將各砌塊相互嵌入時(shí)可以增強(qiáng)上下砌塊間互嵌穩(wěn)定性。在頂層砌塊中，由于左右兩側(cè)面分別設(shè)置有尺寸配合的凹槽和凸出楔體，可以增強(qiáng)頂層砌塊橫向方向的整體穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，上述的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的凸塊前面與砌塊前面的距離、凸塊后面與砌塊后面的距離、凸塊的寬度相等?？梢允箵跬翂Φ姆€(wěn)定性更好，且施工方便。進(jìn)一步地，上述凹槽中心與凸塊中心的連線與垂直方向的夾角為0° 15°，從而使其更有效的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)擋土墻外立面傾角變化的要求，可以施工成不同墻面傾角的擋土墻，從而使其更有效的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)擋土墻外立面傾角變化的要求。進(jìn)一步地，上述凹槽轉(zhuǎn)角和凸塊轉(zhuǎn)角為弧形，可以降低砌塊內(nèi)和砌塊中加筋體的應(yīng)力集中問(wèn)題，提高了砌塊擋土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；當(dāng)需要在砌塊中安裝加筋土工格柵時(shí)，可以充分發(fā)揮加筋材料的抗拉性能。進(jìn)一步地，上述砌塊上的開孔為弧邊方孔，開孔的左面和右面為弧面。進(jìn)一步地，砌塊左面和砌塊右面為弧形面。擋墻砌筑完成后，砌塊孔洞與砌塊間隙內(nèi)均可生長(zhǎng)草類植被、蔓藤類植物，若生態(tài)砌塊擋土墻用于河道堤防時(shí)，小型水生動(dòng)物可在孔隙中找到棲息之所，具有良好的生態(tài)、景觀效果。本發(fā)明還提供了一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工方法，包括下述步驟S1:將砌塊置于施工基礎(chǔ)上，作為第一層；S2:在上述第一層的砌塊上放置砌塊，作為第二層，第二層的砌塊底部的凸塊完全嵌入到第一層砌塊的凹槽中；S3 :重復(fù)步驟S2，將擋土墻施工至設(shè)計(jì)高度；S4 :在最上層的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊上嵌入頂層砌塊。綜上所述，本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法具有如下技術(shù)效果互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻使用的砌塊中部開孔，可以降低砌塊的表觀密度，降低對(duì)地基土體承載力要求。在生態(tài)擋墻砌筑施工中，將上一層砌塊的凸塊嵌入下一層砌塊的凹槽中，同時(shí)上下層之間錯(cuò)層砌筑，通過(guò)位于孔頂?shù)母駬躞w的設(shè)置增強(qiáng)凸塊在下層砌體凹槽中的穩(wěn)定性，以達(dá)到上下層砌體結(jié)構(gòu)的互嵌效果，施工中不使用銷釘或鋼筋線材，節(jié)約工程造價(jià)，并有效避免鐵至材料的銹蝕引發(fā)的耐久性問(wèn)題。砌塊開孔和砌塊間隙內(nèi)可生長(zhǎng)草類植被、蔓藤類植物，若擋墻用于河道堤防時(shí)，小型水生動(dòng)物可在孔隙中找到棲息之所，具有良好的生態(tài)效果。砌塊的凹槽中心與凸塊中心的連線與垂直方向的夾角在0° 15°內(nèi)變化時(shí)，可以使其更有效的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)擋土墻外立面傾角變化的要求。標(biāo)準(zhǔn)層砌塊，由于設(shè)置有格擋體，在將各砌塊相互嵌入時(shí)可以增強(qiáng)上下砌塊間互嵌穩(wěn)定性。在頂層砌塊中，由于左右兩側(cè)面分別設(shè)置有尺寸配合的凹槽和凸出楔體，可以增強(qiáng)頂層砌塊橫向方向的整體穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的俯視圖；圖3是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的立體圖；圖4a是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的剖開視圖；圖4b是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的剖開視圖；圖5是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的頂層砌塊的側(cè)視圖；圖6是本發(fā)明提供的一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的頂層砌塊的立體圖；圖7是本發(fā)明提供的另一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所用的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的側(cè)視圖；圖8是本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工裝配圖；圖9是本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的示意圖；圖10是本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的示意圖；圖11是本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的示意圖。其中，I是標(biāo)準(zhǔn)層砌塊；2是開孔；3是凹槽；4是凸塊；5是凸塊前面；6是凸塊后面；7是凹槽前面；8是凹槽后面；9是砌塊前面；10是砌塊后面；11是凹槽轉(zhuǎn)角；12是凸塊轉(zhuǎn)角；13是砌塊左面；14是砌塊右面；15是格擋體；16是頂層砌塊；17是凸出楔體；18是凹槽；19是凸出楔體；20是頂面。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中a代表凸塊4的寬度，b代表凹槽前面7至砌塊前面9的距離，c代表凹槽后面8至砌塊后面10的距離，h為標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)的高度。結(jié)合附圖對(duì)互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例中采用的互嵌式生態(tài)砌塊如圖1 圖6所示，包括標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I和頂層砌塊16,所述標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I包括有相互平行的砌塊前面9和砌塊后面10,標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I的中部有開孔2、頂部開有凹槽3 ;凹槽前面7、凹槽后面8、砌塊前面9、砌塊后面10相互平行，凹槽3的寬度小于開孔2的寬度，在開孔2上部的外側(cè)設(shè)置有格擋體15，所述的格擋體15的內(nèi)側(cè)面與凹槽前面7在同一平面上；在標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I底部位置設(shè)有凸塊4，凹槽3與凸塊4的尺寸配合；所述頂層砌塊16的頂面20向后傾斜，底部設(shè)置與凹槽3尺寸配合的凸出楔體17，左側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置尺寸配合的凹槽18和凸出楔體19。上述的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I的凸塊前面5與砌塊前面9的距離、凸塊后面6與砌塊后面10的距離、凸塊4的寬度相等，凹槽轉(zhuǎn)角11和凸塊轉(zhuǎn)角12為弧形，標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I上的開孔2為弧邊方孔，開孔2的左面和右面為弧面。砌塊左面13和砌塊右面14為弧形面。上述標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I的砌塊前面9和砌塊后面10為劈裂仿花崗巖塊體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)層砌塊尺寸a = b = C，凹槽3中心與凸塊4中心的連線與垂直方向的夾角為0°。
上述的互嵌式生態(tài)砌塊施工擋土墻的方法，以十層砌塊為例。如圖8、圖9所示，第一層標(biāo)準(zhǔn)層砌塊施工中，場(chǎng)地平整滿足要求后，根據(jù)擋墻基線鋪設(shè)底層標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I。第一層砌塊鋪設(shè)完成后，鋪設(shè)第二層標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I時(shí)將凸塊4嵌入第一層標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I的凹槽3中，上下層之間采用錯(cuò)縫砌筑方式，格擋體15對(duì)插入的凸塊4提供有效橫向支撐，層間塊體搭接長(zhǎng)度為弧形邊的寬度，以此方式完成第二層標(biāo)準(zhǔn)層施工。按照此方式，完成標(biāo)準(zhǔn)層砌筑施工過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)層砌筑完成后，進(jìn)行頂層砌塊16鋪設(shè)，連通的底部凸出楔體17插入標(biāo)準(zhǔn)層砌塊I的凹槽3中，側(cè)面凸出楔體18與鄰近側(cè)面通長(zhǎng)凹槽19相互嵌合，最終完成頂層砌塊的鋪設(shè)，表層的內(nèi)傾頂面20能具有一定的安全性保證。 施工后的擋土墻如圖9所示。實(shí)施例2采用的互嵌式生態(tài)砌塊與實(shí)施例1的區(qū)別在于a=100mm, b=120mm, c=80mm,h=150mm, b/c =1. 5,此時(shí)，上述凹槽3中心與凸塊4中心的連線與垂直方向的夾角為7. 6。；施工后的擋土墻如圖10所示，該擋土墻的外墻面傾角為7. 6°。如果采用的互嵌式生態(tài)砌塊的尺寸是a=100mm, b=140. 3mm, c=59. 7mm, h=150mm,b/c = 2. 35，此時(shí)，上述凹槽3中心與凸塊4中心的連線與垂直方向的夾角為15°。施工后的擋土墻外墻面傾角為15°。實(shí)施例3如圖11所示，可以將根部自然邊坡坡度變化情況，選擇合適的不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊，采用與步驟SI 步驟S4過(guò)程相同砌筑方法完成擋土墻砌筑過(guò)程，由于在不同高度采用不同種類砌塊砌筑，最終形成在同一擋土墻斷面中具有不同傾斜角度的變傾角擋土墻結(jié)構(gòu)，有效提高擋土墻結(jié)構(gòu)對(duì)自然邊坡的適用性。
權(quán)利要求
1.一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，由兩層以上標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)橫向并排且層迭而成，在頂部的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)之上還設(shè)置有頂層砌塊(16);所述標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)包括有相互平行的砌塊前面(9)和砌塊后面(10)，標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)的中部有開孔(2)，在砌塊頂部開有凹槽(3);凹槽前面(7)、凹槽后面(8)、砌塊前面(9)、砌塊后面(10)相互平行，凹槽(3)的寬度小于開孔(2)的寬度，其特征在于在開孔(2)上部的外側(cè)設(shè)置有格擋體(15)，所述的格擋體(15)的內(nèi)側(cè)面與凹槽前面(7)在同一平面上；在標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I)底部位置設(shè)有凸塊(4)， 凹槽⑶與凸塊⑷的尺寸配合；所述頂層砌塊(16)的頂面(20)向前或向后傾斜，底部設(shè)置與凹槽(3)尺寸配合的凸出楔體(17)，左側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置尺寸配合的凹槽(18)和凸出楔體(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I) 的凸塊前面(5)與砌塊前面(9)的距離、凸塊后面(6)與砌塊后面(10)的距離、凸塊(4) 的寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的凹槽轉(zhuǎn)角(11) 和凸塊轉(zhuǎn)角(12)為弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊(I) 上的開孔⑵為弧邊方孔，開孔(2)的左面和右面為弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的砌塊左面(13) 和砌塊右面(14)為弧形面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的凹槽(3)中心與凸塊(4)中心的連線與垂直方向的夾角為0° 15°。
7.一種權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工方法，包括以下步驟S1:將標(biāo)準(zhǔn)層砌塊置于施工基礎(chǔ)上,作為第一層；S2:在上述第一層的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊上放置標(biāo)準(zhǔn)層砌塊，作為第二層，第二層的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊底部的凸塊完全嵌入到第一層標(biāo)準(zhǔn)層砌塊的凹槽中；53:重復(fù)步驟S2，將擋土墻施工至設(shè)計(jì)高度；54:在最上層的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊上嵌入頂層砌塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種新型變傾角互嵌砌塊擋土墻及施工方法。擋土墻是由標(biāo)準(zhǔn)層砌塊和頂層砌塊施工而成，由兩層以上標(biāo)準(zhǔn)層砌塊橫向并排且向上層迭而成，在頂部的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊之上還設(shè)置有頂層砌塊。施工方法是將砌塊置于施工基礎(chǔ)上，作為第一層；再放置砌塊，作為第二層，第二層的砌塊底部的凸塊完全嵌入到第一層砌塊的凹槽中；重復(fù)上述步驟，將擋土墻施工至設(shè)計(jì)高度；再嵌入頂層砌塊，即可。該生態(tài)擋土墻，通過(guò)位于孔頂?shù)母駬躞w的設(shè)置增強(qiáng)凸塊在下層砌體凹槽中的穩(wěn)定性，以達(dá)到上下層砌體結(jié)構(gòu)的互嵌效果，施工中不使用銷釘或鋼筋線材，節(jié)約工程造價(jià)；另外，采用不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)層砌塊，可以使其更有效的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)擋土墻外立面傾角變化的要求。
文檔編號(hào)E02D29/02GK102995657SQ20121051598
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者王保田, 王培清, 郭帥杰, 張海霞, 張福海, 張文慧, 李守德 申請(qǐng)人:河海大學(xué)