CN106836275B - 用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法，针对现有的重力式挡墙、锚拉桩板墙等防护结构工期长、投资高、施工扰动大的缺点而设计。本发明用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙包括：基础底板、竖向面板、间距设置在所述基础底板上的多个肋板、安装于横向支撑肋板之间的多层框架梁，在每层框架内充填碎石土组成阶梯状墙体，面板朝向防护边坡侧，肋板及充填于肋板之间的阶梯框架墙体朝向背侧。本发明既能实现公路、铁路沿线及城镇周边冰碛物边坡防护的功能，又能满足高原生态脆弱区景观生态美化的功能。

Description

用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法

技术领域

本发明涉及一种用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法。

背景技术

在第四纪冰川作用下，青藏高原东南部海洋性冰川区的河谷地带、新疆“一带一路”走廊的阿尔泰山和天山、以及川西横断山区等地存有规模巨大的冰碛物。作为一种粒度级配宽、物性非均匀和堆积混杂的不连续工程介质，冰碛物不仅是高原峡谷地区滑坡、泥石流等地质灾害的主要地质载体和物质来源，而且是公路、铁路和城镇建设常见的工程地基或工程边坡堆积体。冰碛物的工程地质力学性质决定了其容易变形失稳而形成地质灾害，是影响高原生态脆弱区国土资源利用、重要城镇建设和重大工程选址规划的重要因素之一。

目前，传统的冰碛物边坡防护一般都采用钢筋混凝土重力式挡墙、锚拉桩板墙等结构，通过挡墙自身重量或锚索粘结力来维持边坡稳定，因发展较早而运用广泛。但是，重力式挡墙和锚拉桩板墙也存在如下不足之处：第一，重力式挡墙形体厚重，占地面积大，对地基要求高，且钢筋和混凝土的用量大，成本高，导致工程投资大幅度增加；第二，锚拉桩板墙由于冰碛物的非均匀性，设计参数难以实现规范化和准确化，极易造成受力不均匀而破坏；第三，重力式挡墙和锚拉桩板墙结构完全采用钢筋混凝土材质，施工周期长，开挖扰动大，其外观与公路、铁路等交通干道沿线和重要城镇周边的环境不协调，与高原生态脆弱区当前提倡的“岩土工程与生物措施相结合”的理念相悖，也起不到景观美化的作用。因此，针对传统防护结构存在的不足之处，提出一种可实现快速防护和景观生态友好型的挡墙结构非常必要。

鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可实现快速防护和景观生态友好型的挡墙结构，既能满足冰碛物边坡快速加固防护的功能，又能起到景观生态美化的作用，同时节省施工周期和场地占用，降低工程造价，从而实现岩土工程措施与生物工程措施相结合的防治目标。

为达到上述目的，本发明用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，包括：底板、竖向面板、间距设置在所述底板上的多个横向支撑肋板、安装于横向支撑肋板横向支撑肋板之间的多层预制框架梁，在横向支撑肋板之间回填碎石土组成阶梯状墙体，面板朝向防护边坡侧，横向支撑肋板及充填于横向支撑肋板之间的阶梯框架墙体朝向背侧。

进一步地，竖向面板为预制混凝土结构，面板顶宽B取0.5-1.2m；面板的面坡坡比1：n取值为1:0.20-1:0.05，面板与横向支撑肋板和碎石土墙体的接触面为垂直面。

进一步地，底板为现浇钢筋混凝土结构，底部带有齿墙嵌入地基土体并交错接触，预留凹槽和抗滑踵以供安装竖向面板和横向支撑肋板横向支撑肋板，底板间隔15-20m设置沉降伸缩缝，挡墙墙趾和墙踵嵌入底部土体、交错接触。

进一步地，面板背侧每隔10-15m设置横向支撑肋板，横向支撑肋板为预制混凝土板，宽度1.0-1.5m，横向支撑肋板的斜面的坡比1:m取值为1:0.6-1:0.5，横向支撑肋板上根据框架阶梯的高度和宽度预留多排嵌固孔，横向支撑肋板底部外侧与抗滑踵相接。

进一步地，横向支撑肋板之间分层、分排平行嵌固多根预制钢筋混凝土梁构成阶梯框架，框架由多根钢筋混凝土梁分层、分排平行嵌固于横向横向支撑肋板上，框架内充填碎石土构成阶梯式墙体；阶梯层数由横向支撑肋板高度控制，每层阶梯高度控制在1-1.2m，高度与宽度之比为1：m，取值为1:0.6-1:0.5，每层阶梯外侧框架梁不少于2根。

进一步地，框架内充填物的土石比不小于6:4，碎块石的粒径为0.05-0.50m，每层阶梯表面铺10-15cm厚营养土，并种植乡土草种、藤蔓、花卉绿色植物。

进一步地，所述竖向面板内设置贯穿的排水孔，所述排水孔为预埋在面板内的PVC管，孔直径为3-5cm，所述排水孔的倾斜度为5％，沿面板高度方向，分布于每一层的阶梯状填充回填土；沿水平方向，按照间距2.0-3.0m布置。

进一步地，每隔40-50m在横向支撑肋板上设置1处爬梯，爬梯高度不小于面板顶高。

为达到上述目的，本发明用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙的实施方法，用于实施上述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，包括：

首先按照设计挡墙开挖线的要求清理边坡并开挖挡墙基槽，现浇钢筋混凝土结构形成挡墙底板，并预留面板和横向支撑肋板凹槽及抗滑踵；

在底板浇筑完成后3-7天内，将预制好的面板和横向支撑肋板逐段安装于底板凹槽内，面板和横向支撑肋板需逐段对应并贴合紧密，同时相邻两段的面板之间施作沉降缝；

在每两个横向支撑肋板之间安装预制框架梁，从底部第一层向上按设计高度分层施工，每层框架梁安装完成后即回填碎石土形成一级阶梯，碎石土顶面低于该层框架梁上端15-20cm，直至完成最高一级阶梯的安装和填筑；在需设置爬梯处安装横向支撑肋板爬梯；

在每层回填土顶部预留空间内铺10-15cm厚营养土，种植乡土草种、藤蔓、花卉绿色植物。

借由上述方案，本发明用于快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙、实施方法至少具有以下优点：

利用结构简单、轻便的特点，适应地基能力强；形体相对较小，建筑材料用量少；主要构件异地预制、组装快捷，施工对边坡环境的扰动小，提高安全性；且充填碎石土就地取材，可有效处置开挖弃渣，与传统的重力式钢筋混凝土结构挡墙相比，节省工程投资；该挡墙还可美化景观生态，做到岩土工程措施与生物工程措施相结合的边坡防护工程结构。既能实现公路、铁路沿线及城镇周边冰碛物边坡防护的功能，又能满足高原生态脆弱区景观生态美化的功能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明挡墙纵断面图；

图2是本发明挡墙横断面Ⅰ-Ⅰ图；

图3是本发明挡墙横断面Ⅱ-Ⅱ图；

1为竖向面板；2为底板；3为横向横向支撑肋板；4为多层框架梁；5为沉降伸缩缝；6为回填土；7为营养土；8为排水孔；9为爬梯；10为抗滑踵；11为预留凹槽；H为挡墙高度；B为面板顶宽；h1为底板厚度；h2为面板高度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明结合高原地区冰碛物边坡物质组构级配宽、临空面陡立的特征，提供一种可预制组装和美化景观生态的挡墙结构及其实施方法，尤其可以满足公路、铁路沿线及城镇周边的景观生态要求。

如图1、图2、图3所示。本发明用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，包括：底板2、竖向面板1、间距设置在所述底板上的多个横向支撑肋板3、安装于横向支撑肋板横向支撑肋板之间的多层预制框架梁4，在横向支撑肋板之间回填碎石土组成阶梯状墙体，面板朝向防护边坡侧，横向支撑肋板及充填于横向支撑肋板之间的阶梯框架墙体朝向背侧。所述底板上设有抗滑锤10。

竖向面板为预制混凝土结构，面板顶宽B取0.5-1.2m；面板的面坡坡比1：n取值为1:0.20-1:0.05，面板与横向支撑肋板和碎石土墙体的接触面为垂直面。

底板为现浇钢筋混凝土结构，底部带有齿墙嵌入地基土体并交错接触，预留凹槽11以供安装竖向面板和横向支撑肋板横向支撑肋板，底板间隔15-20m设置沉降伸缩缝5，挡墙墙趾和墙踵嵌入底部土体、交错接触。

面板背侧每隔10-15m设置横向支撑肋板，横向支撑肋板为预制混凝土板，宽度1.0-1.5m，横向支撑肋板的斜面的坡比1:m取值为1:0.6-1:0.5，横向支撑肋板上根据框架阶梯的高度和宽度预留多排嵌固孔。

横向支撑肋板之间分层、分排平行嵌固多根预制钢筋混凝土梁构成阶梯框架，框架由多根钢筋混凝土梁分层、分排平行嵌固于横向横向支撑肋板上，框架内充填碎石土构成阶梯式墙体；阶梯层数由横向支撑肋板高度控制，每层阶梯高度控制在1-1.2m，高度与宽度之比为1：m，取值为1:0.6-1:0.5，每层阶梯外侧框架梁不少于2根。

框架内充填物的土石比不小于6:4，碎块石的粒径为0.05-0.50m，每层阶梯表面铺10-15cm厚营养土7，并种植乡土草种、藤蔓、花卉绿色植物。

所述竖向面板内设置贯穿的排水孔8，所述排水孔为预埋在面板内的PVC管，孔直径为3-5cm，所述排水孔的倾斜度为5％，沿面板高度方向，分布于每一层的阶梯状填充回填土7；沿水平方向，按照间距2.0-3.0m布置。

每隔40-50m在横向支撑肋板上设置1处爬梯9，爬梯高度不小于面板顶高。

具体实施例

如图1至3所示，某冰碛物边坡位于西藏波密县境内G318国道沿线，边坡沿公路方向宽度200m，高45m，平均厚度8m，估算方量7.2×104m3。该边坡为第四系海洋性冰川侧碛垄，坡面为下凹式折线，由于扩建公路的开挖影响，底部临空面坡度为60°，高度为5m，曾多次发生局部落石垮方，影响公路正常通行。由于该段公路宽仅有2车道，右侧为河流下切侵蚀形成的阶地陡崖，无改道展布的地形条件。为保障该段公路的安全畅通，只能对左岸的冰碛物边坡采取防护治理方案，边坡挡墙采用本发明的的挡墙结构。

根据边坡特征和防护要求，所述快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙的设计防护长度180m，防护高度5.5m。挡墙由底板、竖向面板、横向支撑肋板横向支撑肋板及嵌固于横向支撑肋板之间的阶梯式框架梁和回填土组成，面板、横向支撑肋板及框架阶梯位于底板之上。底板为现浇钢筋混凝土，厚度h1＝0.8m；底板结构形式如图1、图2所示，间隔15m设置一条沉降伸缩缝，共分为12段。

竖向面板、横向支撑肋板及框架梁均为预制钢筋混凝土结构，竖向面板面板顶宽1.0m，面坡一侧坡比为1:0.05，与横向支撑肋板接触一侧为垂直面。横向支撑肋板位于竖向面板背部，横向支撑肋板间距为10m，横向支撑肋板宽度为1.5m，斜面面坡坡比为1:0.50。横向支撑肋板之间嵌固5层阶梯式框架梁，阶梯高度1.0m，厚度0.5m，每层阶梯由3根框架梁组成，梁截面尺寸0.2×0.2m，回填碎块石最大粒径0.3m，土石比控制在7:3，每层回填高度0.8m，顶面铺15cm厚营养土，种植当地草种及藤蔓植物。

在竖向面板内设置贯穿的排水孔，孔直径为3cm，采用预埋的PVC管，排水孔的倾斜度为5％，竖直方向共布置4排，排间距1.0m；水平方向间距为1.5m，呈“品”字形分布，交错排列。为便于工程监测和检修，除在挡墙两端预留上坡通道外，还在中部横向支撑肋板上设置2处爬梯，采用钢筋简易浇筑而成。

按照如下施工方法对所述快速防护冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙进行施工：首先按照设计基础开挖线的要求开挖挡墙基槽，底部带有齿槽，深度0.8m，采用钢筋混凝土现浇而成；再将异地预制养护好的竖向面板和横向支撑肋板分别嵌固安装于挡墙底板之上，同时采用沥青油毡做好每段面板之间的沉降缝；然后在横向支撑肋板之间从底部向上分层安装框架梁，每完成一级框架，即回填一层碎石土，直至最高一级阶梯回填完成；最后，在每层的阶梯顶面铺设营养土，种植当地草种和藤蔓植物。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，包括：底板、竖向面板、间距设置在所述底板上的多个横向支撑肋板、安装于横向支撑肋板之间的多层预制框架梁，在横向支撑肋板之间回填碎石土组成阶梯状墙体，面板朝向防护边坡侧，横向支撑肋板及充填于横向支撑肋板之间的阶梯框架墙体朝向背侧。

2.根据权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，竖向面板为预制混凝土结构，面板顶宽B取0.5-1.2m；面板的面坡坡比1：n取值为1:0.20-1:0.05，面板与横向支撑肋板和碎石土墙体的接触面为垂直面。

3.根据权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，底板为现浇钢筋混凝土结构，底部带有齿墙嵌入地基土体并交错接触，预留凹槽和抗滑踵以供安装竖向面板和横向支撑肋板，底板间隔15-20m设置沉降伸缩缝，挡墙墙趾和墙踵嵌入底部土体、交错接触。

4.根据权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，面板背侧每隔10-15m设置横向支撑肋板，横向支撑肋板为预制混凝土板，宽度1.0-1.5m，横向支撑肋板的斜面的坡比1:m取值为1:0.6-1:0.5，横向支撑肋板上根据框架阶梯的高度和宽度预留多排嵌固孔，横向支撑肋板底部外侧与抗滑踵相接。

5.根据权利要求4所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，横向支撑肋板之间分层、分排平行嵌固多根预制钢筋混凝土梁构成阶梯框架，框架由多根钢筋混凝土梁分层、分排平行嵌固于横向横向支撑肋板上，框架内充填碎石土构成阶梯式墙体；阶梯层数由横向支撑肋板高度控制，每层阶梯高度控制在1-1.2m，高度与宽度之比为1：m，取值为1:0.6-1:0.5，每层阶梯外侧框架梁不少于2根。

6.根据权利要求5所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，框架内充填物的土石比不小于6:4，碎块石的粒径为0.05-0.50m，每层阶梯表面铺10-15cm厚营养土，并种植乡土草种、藤蔓、花卉绿色植物。

7.根据权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，所述竖向面板内设置贯穿的排水孔，所述排水孔为预埋在面板内的PVC管，孔直径为3-5cm，所述排水孔的倾斜度为5％，沿面板高度方向，分布于每一层的阶梯状填充回填土；沿水平方向，按照间距2.0-3.0m布置。

8.根据权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，每隔40-50m在横向支撑肋板上设置1处爬梯，爬梯高度不小于面板顶高。

9.一种用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙的实施方法，用于实施权利要求1所述的用于快速加固冰碛物边坡的景观生态友好型挡墙，其特征在于，包括：

首先按照设计挡墙开挖线的要求清理边坡并开挖挡墙基槽，现浇钢筋混凝土结构形成挡墙底板，并预留面板和横向支撑肋板凹槽及抗滑踵；

在底板浇筑完成后3-7天内，将预制好的面板和横向支撑肋板逐段安装于底板凹槽内，面板和横向支撑肋板需逐段对应并贴合紧密，同时相邻两段的面板之间施作沉降缝；

在每两个横向支撑肋板之间安装预制框架梁，从底部第一层向上按设计高度分层施工，每层框架梁安装完成后即回填碎石土形成一级阶梯，碎石土顶面低于该层框架梁上端15-20cm，直至完成最高一级阶梯的安装和填筑；在需设置爬梯处安装横向支撑肋板爬梯；

在每层回填土顶部预留空间内铺10-15cm厚营养土，种植乡土草种、藤蔓、花卉绿色植物。