生态护坡复合挡土墙结构及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种生态护坡复合挡土墙结构，包括沿库岸边坡修建的生态陡坡和基础挡土墙，所述生态陡坡位于正常蓄水位以上，所述基础挡土墙位于正常蓄水位以下；所述基础挡土墙包括挡土墙台阶式基础和挡土墙墙身，所述挡土墙墙身位于挡土墙台阶式基础之上，所述挡土墙台阶式基础置于基槽开挖线下的中风化基岩上。本发明能够适用于水位变幅较大、边坡较陡的地质条件；其不但占用水库防洪库容较小，而且还可以长期浸泡在水中。本发明还涉及这种生态护坡复合挡土墙结构的施工方法。
【专利说明】
生态护坡复合挡土墙结构及施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及边坡支挡结构，具体的指一种生态护坡复合挡土墙结构，本发明还涉及这种生态护坡复合挡土墙结构的施工方法。
【背景技术】
[0002]在水利水电工程中，为满足防洪和发电需要，一般水库的水位变幅较大，并且水库的防洪库容不能侵占较多；对于山区型库区，库岸边坡较陡。因此，在库区的城集镇沿江修建道路，会受到水库水位变幅大、库岸地质条件较差和水库防洪库容限制等多种因素的影响。所以在库区临江区域选择合适的道路路基支挡措施显得十分重要。
[0003]在传统的支挡结构中，非加强筋回填放坡支护需要的土石方回填量较大，工程占地较多，因此会占用水库防洪库容较大，对行洪影响较大;加强筋回填放坡虽然可以运用在较陡的坡岸上，占用水库防洪库容较小，但是由于长期浸泡其耐水性较差，因此对于水库临江区域适用性较差;传统的植物护面抗冲刷能力较差，并且不宜应用于较陡和长期浸水的边坡;传统挡土墙支护墙体结构尺寸较大、并且造价高，虽然稳固，但是城市景观效果较差，对于水库临江区域适用性也较差。
[0004]综上所述，在水库临江区域需要建设一种边坡支挡结构，其不但可以适用于较陡的边坡，并且占用水库防洪库容较小，还能够长期浸泡在水中。另外对于上述边坡支挡结构，其耐冲刷能力和抗雨水能力要好，最好还可以提高城市景观效果。
【发明内容】
[0005]本发明的第一目的就是要克服上述现有【背景技术】的不足之处，而提供一种生态护坡复合挡土墙结构，它能够适用于水位变幅较大、边坡较陡的地质条件;其不但占用水库防洪库容较小，而且还可以长期浸泡在水中。
[0006]本发明的第二目的是提供上述这种生态护坡复合挡土墙结构的施工方法。
[0007]本发明的第一目的是通过如下措施来实现的:生态护坡复合挡土墙结构，包括沿库岸边坡修建的生态陡坡和基础挡土墙，其特殊之处在于:所述生态陡坡位于正常蓄水位以上，所述基础挡土墙位于正常蓄水位以下；所述基础挡土墙包括挡土墙台阶式基础和挡土墙墙身，所述挡土墙墙身位于挡土墙台阶式基础之上，所述挡土墙台阶式基础置于基槽开挖线下的中风化基岩上。
[0008]进一步地，所述生态陡坡由多层填料分层回填碾压而成，所述相邻的两层填料之间铺设有土工格栅。
[0009]更进一步地，所述多层填料的临水侧回填形成阶梯式坡面，所述每层填料的临水侧都并排设置有多个L型面板;所述每个L型面板的长边都插入对应的相邻两层填料之间，所述每个L型面板的短边朝上;所述每个L型面板的短边与对应一层填料的临水侧之间填充有耕植土，所述每层耕植土内种有植物，所述每层植物组成植生护面。
[0010]再进一步地，所述每层耕植土上面都铺设有碎石。
[0011]在上述技术方案中，所述基础挡土墙还包括石渣填料，所述石渣填料位于生态陡坡的下方，设置在挡土墙墙身与基槽开挖线之间。
[0012]进一步地，所述挡土墙墙身内设置有多个排水孔，所述每个排水孔都连通挡土墙墙身靠近水域的外侧和靠近基槽开挖线的内侧。
[0013]更进一步地，所述石渣填料与挡土墙台阶式基础之间填充有粘土，所述粘土位于挡土墙墙身与基槽开挖线之间；所述石渣填料与生态陡坡之间设置有粘土隔水层。
[0014]再进一步地，所述挡土墙墙身与石渣填料之间设置有反滤层。
[0015]还进一步地，所述挡土墙台阶式基础通过锚杆沿基槽开挖线分级锚固。
[0016]又进一步地，所述挡土墙台阶式基础靠近水域的外侧回填有原土。
[0017]本发明的第二目的是通过如下措施来达到的，生态护坡复合挡土墙结构的施工方法，其特征在于它包括基础挡土墙工程和生态陡坡工程两个部分，具体施工步骤如下:
[0018]步骤一、将原地面线开挖形成基槽开挖线，基槽开挖线靠近岩土分界线，同时实施锚杆;完成后，浇筑挡土墙台阶式基础，锚杆采用全长粘结型水泥砂浆锚杆，钻孔孔向水平下倾15°，锚孔直径75mm;
[0019]步骤二、浇筑挡土墙台阶式基础完成后，实施浇筑挡土墙墙身并埋设排水孔，排水孔采用Φ 10PVC管，间距2 X 2m，上下交错设置；
[°02°]步骤三、饶筑挡土墙墙身达到一定的高度，可实施粘土回填，同时可进行原土回填；
[0021]步骤四、完成挡土墙墙身浇筑后，实施反滤层和石渣填料的回填，排水反滤层采用厚度为50cm、外包土工布的碎石组成；
[0022]步骤五、在石渣填料的上部铺设粘土隔水层，至此第一部分的基础挡土墙工程完成；
[0023]步骤六、基础挡土墙工程完成后，开始生态陡坡工程；同步进行土工格栅地铺设、填料地回填和L型面板地安设，然后在L型面板上植草或种植低矮灌木，从而形成植生护面。
[0024]在本发明所设计的生态护坡复合挡土墙结构中，分为生态陡坡和基础挡土墙，由于生态陡坡不宜长时间浸泡在水中，所以将其设置在正常蓄水位以上，而将基础挡土墙设置在正常蓄水位以下，可以长期浸泡在水中。传统的放坡结构都需要回填至与岸坡表面相交处，对于较陡的岸坡，放坡坡脚较远，这样的结构则会占用防洪库容较大。所以在本发明中，将基础挡土墙设置在岸坡上，其中挡土墙台阶式基础建设在中风化基岩之上，这样的结构不但占用防洪库容较小，还能够减小水库蓄水对工程施工的影响。基础挡土墙包括挡土墙台阶式基础和挡土墙墙身，挡土墙墙身设置在挡土墙台阶式基础之上。在挡土墙墙身下设置挡土墙台阶式基础不但可以使整个挡土墙结构稳固，而且在边坡较陡的地质条件下，挡土墙台阶式基础能够更好地与地形相适应，减小挡土墙的结构尺寸。生态陆坡与基础挡土墙的结合，使整个支挡结构占用防洪库容较小，效益较好。
[0025]在本发明中，生态陡坡由多层填料分层回填碾压而成，相邻的两层填料之间铺设有土工格栅。土工格栅能与填料之间能产生较好的摩擦和咬合作用，从而为填料提供横向拉力。当填料发生形变时，土工格栅将产生横向拉力，阻止填料进一步形变发展，从而可以提高生态陡坡自身的稳定性，并减少生态陡坡下方基础挡土墙所受的土压力，最终提高生态护坡复合挡土墙结构的稳定性。
[0026]L型面板不但使生态陡坡的坡面稳固，而且还为铺设植生护面提供了基础。用传统方法铺设植物护面时，一般是将草皮、灌木等植物直接种植在坡面上。受雨水或洪水冲刷时，沿坡面种植的植物容易被水流冲刷带走，抗冲刷能力较差。然而在本发明中，生态陡坡的坡面为阶梯式坡面，在每层L型面板临水侧的填料上种植植物，形成植生护面。L型面板的长边插入两层填料之间，短边朝上，所以每层耕植土都是水平方向设置的，由此每层耕植土内的植物都是水平方向种植。上述结构形成植生护面是沿阶梯状的平面种植，所以抗冲刷能力较好。每层耕植土上面铺设的碎石是为了更好防止耕植土流失，进一步提高植生护面的抗冲刷能力。
[0027]在挡土墙墙身后采用石渣填料回填，提高了填料的强度，从而减小了基础挡土墙的所受的土压力，有利于减小挡土墙墙身的结构尺寸。在挡土墙墙身内设置排水孔和墙后设置反滤层，可以有效排出墙后地下水，减小地下水对挡土墙墙身稳定性的影响。石渣填料与挡土墙台阶式基础之间填充有粘土，防止石渣填料内的地下水向下渗入挡土墙台阶式基础内影响挡土墙台阶式基础的稳定性。石渣填料与生态陡坡之间设置的粘土隔水层是为了将生态陡坡内的地下水直接排入外侧水域，防止地下水向下流入石渣填料内而影响挡土墙墙身的稳定性。
[0028]挡土墙台阶式基础内的锚杆使挡土墙台阶式基础更稳定地与岸坡岩层结合。在挡土墙台阶式基础的临水侧回填有原土。当水库水位下降时，基础挡土墙部分会露出，将原土回填至挡墙台阶式接触的外侧，不仅使挡土墙结构美观，而且还提供了一个亲水平台。在本发明所述的挡土墙结构施工完成后，不仅可以在基础挡土墙墙顶马道上形成人行道路，还可以在回填的原土上形成人行道路。这样在水位较低时，人们也可以在靠近水域的区域活动。
[0029]综上所述，本发明所设计的生态护坡复合挡土墙结构具有以下优点:
[0030]1、能够适用于水位变幅较大、边坡较陡的地质条件；
[0031]2、占用水库防洪库容较小；
[0032]3、可以长期浸泡在水中；
[0033]4、形成的植生护面外形美观、抗冲刷能力好；
[0034]5、结构稳固，造价低，实用性强。
【附图说明】
[0035]图1为本发明的剖视结构示意图。
[0036]图2为本发明中生态陡坡临水侧的剖视放大结构示意图。
[0037]图中:挡土墙台阶式基础1、锚杆2、挡土墙墙身3、粘土4、排水孔5、反滤层6、石渣填料7、粘土隔水层8、土工格栅9、填料1、L型面板11、原地面线12、原土 13、基槽开挖线14、耕植土15。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
[0039]如图1所示，本发明所述的生态护坡复合挡土墙结构沿水库库岸边坡修建，包括生态陡坡和建造在生态陡坡之下的基础挡土墙。生态陡坡在正常蓄水位以上，基础挡土墙在正常蓄水位以下。基础挡土墙包括挡土墙台阶式基础1、挡土墙墙身3和石渣填料7。挡土墙台阶式基础I设置在整个挡土墙结构的最下部，位于挡土墙墙身3之下、中风化基岩之上，通过锚杆2沿基槽开挖线14锚固。在挡土墙台阶式基础I的临水侧回填有原土 13。设置在挡土墙台阶式基础I之上的挡土墙墙身3为衡重式挡土墙墙身(也可为扶臂式挡土墙墙身、悬臂式挡土墙墙身等)，在挡土墙墙身3后面采用石渣填料7回填，使石渣填料7填满于挡土墙墙身3与基槽开挖线14之间。在石渣填料7与挡土墙台阶式基础I之间利用粘土4进行封堵，防止石渣填料7内的地下水下渗至挡土墙台阶式基础I。挡土墙墙身3内设置有多个排水孔5，每个排水孔5都将挡土墙墙身3靠近石渣填料7的内侧与靠近水域的外侧连通，使石渣填料7内的地下水流出。在挡土墙墙身3与石渣填料7之间设置有防止石渣进入排水孔5的反滤层
6。在石渣填料7和生态陡坡之间铺设有粘土隔水层8，使生态陡坡与基础挡土墙隔开，防止生态陡坡内的地下水下渗入基础挡土墙内。
[0040]如图2所示，生态陡坡由多层填料10分层回填碾压而成，填料10靠近水面的一侧堆叠形成阶梯式坡面，坡比为1:0.5_1:1。填料10为碎石，在相邻两层填料10之间铺设有一层土工格栅9。土工格栅9由坡面的一侧延伸至靠近基槽开挖线14的一侧。相邻两侧土工格栅9之间的层间距为0.3_0.6m。每层填料10的临水侧都并排设置有多个L型面板IUL型面板采用钢筋砼结构，长度取30?50cm，厚度8?12cm，高度和宽度可根据边坡坡度进行调整，侧边设置凹凸状卡槽。在同一层内的相邻两个L型面板11之间通过设置在L型面板11两侧的凹凸状卡槽配合连接，增加了 L型面板11整体的紧固性。每个L型面板11的长边都插入对应的相邻两层填料10之间，其短边都朝上。每个L型面板11的短边与对应一层填料10的临水侧之间填充有耕植土15。每层耕植土15内种有植物，每层植物组成植生护面16。在每层耕植土15上都铺设有碎石。
[0041 ] 生态护坡复合挡土墙结构在工程施工过程中，分为基础挡土墙工程和生态陡坡工程两个部分，具体施工步骤如下:
[0042]步骤一、将原地面线12开挖形成基槽开挖线14，基槽开挖线14靠近岩土分界线，同时实施锚杆2;完成后，浇筑挡土墙台阶式基础I，锚杆2采用全长粘结型水泥砂浆锚杆，钻孔孔向水平下倾15°，锚孔直径75_;
[0043]步骤二、浇筑挡土墙台阶式基础I完成后，实施浇筑挡土墙墙身3并埋设排水孔5，排水孔5采用Φ 10PVC管，间距2 X 2m，上下交错设置；
[0044]步骤三、饶筑挡土墙墙身3达到一定的高度，可实施粘土4回填，同时可进行原土 13回填；
[0045]步骤四、完成挡土墙墙身3浇筑后，实施反滤层6和石渣填料7的回填，排水反滤层6采用厚度为50cm、外包土工布的碎石组成；
[0046]步骤五、在石渣填料7的上部铺设粘土隔水层8，至此第一部分的基础挡土墙工程完成;
[0047]步骤六、基础挡土墙工程完成后，开始生态陡坡工程；同步进行土工格栅9地铺设、填料10地回填和L型面板11地安设，然后在L型面板11上植草或种植低矮灌木，从而形成植生护面16。
[0048]其余未详述部分均为现有技术。
【主权项】
1.一种生态护坡复合挡土墙结构，包括沿库岸边坡修建的生态陡坡和基础挡土墙，其特征在于:所述生态陡坡位于正常蓄水位以上，所述基础挡土墙位于正常蓄水位以下;所述基础挡土墙包括挡土墙台阶式基础(I)和挡土墙墙身(3)，所述挡土墙墙身(3)位于挡土墙台阶式基础(I)之上，所述挡土墙台阶式基础(I)置于基槽开挖线(14)下的中风化基岩上。2.根据权利要求1所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述生态陡坡由多层填料(10)分层回填碾压而成，所述相邻的两层填料(10)之间铺设有土工格栅(9)。3.根据权利要求2所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述多层填料(10)的临水侧回填形成阶梯式坡面，所述每层填料(10)的临水侧都并排设置有多个L型面板(11); 所述每个L型面板(11)的长边都插入对应的相邻两层填料(10)之间，所述每个L型面板(11)的短边朝上； 所述每个L型面板(11)的短边与对应一层填料(10)的临水侧之间填充有耕植土(15)，所述每层耕植土(15)内种有植物，所述每层植物组成植生护面(16)。4.根据权利要求3所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述每层耕植土(15)上面都铺设有碎石。5.根据权利要求1至4中任一项所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述基础挡土墙还包括石渣填料(7)，所述石渣填料(7)位于生态陡坡的下方，设置在挡土墙墙身(3)与基槽开挖线(14)之间。6.根据权利要求5所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述挡土墙墙身(3)内设置有多个排水孔(5)，所述每个排水孔(5)都连通挡土墙墙身(3)靠近水域的外侧和靠近基槽开挖线(14)的内侧。7.根据权利要求6所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述石渣填料(7)与挡土墙台阶式基础(I)之间填充有粘土 (4)，所述粘土 (4)位于挡土墙墙身(3)与基槽开挖线(14)之间；所述石渣填料(7)与生态陡坡之间设置有粘土隔水层(8)。8.根据权利要求7所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述挡土墙墙身(3)与石渣填料(7)之间设置有反滤层(6)。9.根据权利要求8所述的生态护坡复合挡土墙结构，其特征在于:所述挡土墙台阶式基础(I)通过锚杆(2)沿基槽开挖线(14)分级锚固；所述挡土墙台阶式基础(I)靠近水域的外侧回填有原土 (13)。10.生态护坡复合挡土墙结构的施工方法，其特征在于包括基础挡土墙工程和生态陡坡工程两个部分，具体施工步骤如下: 步骤一、将原地面线(12)开挖形成基槽开挖线(14)，基槽开挖线(14)靠近岩土分界线，同时实施锚杆(2);完成后，浇筑挡土墙台阶式基础(I)，锚杆(2)采用全长粘结型水泥砂浆锚杆，钻孔孔向水平下倾15°，锚孔直径75mm; 步骤二、饶筑挡土墙台阶式基础(I)完成后，实施饶筑挡土墙墙身(3)并埋设排水孔(5)，排水孔(5)采用Φ 10PVC管，间距2 X 2m，上下交错设置； 步骤三、饶筑挡土墙墙身(3)达到一定的高度，可实施粘土(4)回填，同时可进行原土(13)回填; 步骤四、完成挡土墙墙身(3)浇筑后，实施反滤层(6)和石渣填料(7)的回填，排水反滤层(6)采用厚度为50cm、外包土工布的碎石组成； 步骤五、在石渣填料(7)的上部铺设粘土隔水层(8)，至此第一部分的基础挡土墙工程完成; 步骤六、基础挡土墙工程完成后，开始生态陡坡工程；同步进行土工格栅(9)地铺设、填料(10)地回填和L型面板(11)地安设，然后在L型面板(11)上植草或种植低矮灌木，从而形成植生护面(16)。
【文档编号】E02B3/06GK105887757SQ201610395561
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】闫慧玉, 黄道宏, 汪斌, 廖律宾, 杨荣华, 马雅文
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司