复合加筋格宾挡土墙及其施工方法 【技术领域】
本发明涉及一种挡土墙及其施工方法，尤其涉及一种设置有格宾结构的挡土墙及其施工方法。
背景技术
现有的建筑物支挡结构包括锚定板结构、加筋格宾结构等。传统的锚定板结构是由梁、挡板、锚筋、锚定板和填土共同组成的挡土结构，其受力特点是土的侧压力通过挡板传到梁，再由梁传到锚筋，锚筋传递到锚定板，再由锚定板的抗拔力维持平衡。这种结构存在以下缺陷：首先，由于梁的存在致使挡土墙面不够美观；其次，必须设置较长的锚筋，导致水平横向填料较厚，这不仅增加工料，有些工程也不能适用；最后，当锚定板结构较高时，安装预制构件需使用起重设备，否则需现场浇筑构件。传统的加筋格宾结构是由格宾面板、双绞合六边形金属网和填料共同组成的一种加筋土结构，其受力特点是土的侧压力通过格宾面板传递给双绞合六边形金属网筋材，再通过筋材与填土之间的摩擦力维持平衡。这种结构的适用性受到下列因素的制约：(1)双绞合六边形金属网面筋材的极限抗拉强度为50KN/m，因此其长期设计抗拉强度有限，根据计算和应用经验，此种结构挡土墙的高度不宜超过10m，否则将丧失该结构的经济性；(2)该结构体系为预制构件，如果挡墙超过10m，则每个加筋格宾结构单元需设置较长的筋材，进而导致加筋格宾结构单元的重量增加，给运输和施工带来诸多不便之处；(3)由于筋材设置较长，导致水平横向填料较厚，增加工料的消耗，应用范围也受到一些限制。
作为主筋材的高强聚酯土工格栅，其抗拉强度范围在200KN/m～1350KN/m，卷宽4.5m，筋材柔软，非常适合应用于对抗拉强度要求较高的加筋土工程。但如果采用反包土工格栅的结构，则容易导致面墙不平整、易冲刷等缺陷。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种省工省料、造价低、适应范围广、透水性好、且兼具高强土工格栅和加筋格宾结构双重优点的复合加筋格宾挡土墙，还提供一种施工工艺简单、操作方便、施工效率高、人工成本小的复合加筋格宾挡土墙的施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种复合加筋格宾挡土墙，其特征在于：所述挡土墙是由一个以上的复合加筋格宾结构单元叠加组成，所述复合加筋格宾结构单元包括铺设于底层的高强土工格栅和该高强土工格栅上方叠加的至少两个(优选两个)的加筋格宾单元，所述加筋格宾单元包括位于端部的格宾面墙和与该格宾面墙无缝连接的双绞合六边形金属网，所述格宾面墙为装填有石料的格宾网笼，所述双绞合六边形金属网及高强土工格栅上方均夯实有填土(所述双绞合六边形金属网与高强土工格栅之间亦夯实有填土)；所述挡土墙中的各加筋格宾单元之间相互连接。
本发明上述复合加筋格宾挡土墙的受力特点是：填土的侧压力先传递到格宾面墙，再由格宾面墙传递到高强土工格栅和双绞合六边形金属网的筋材，再依靠高强土工格栅、双绞合六边形金属网和填土之间的相互摩擦力保持结构的稳定。
上述的复合加筋格宾挡土墙中，所述格宾面墙与所述双绞合六边形金属网上填土相接触的一面设置至少一层的土工布。
上述的复合加筋格宾挡土墙中，所述格宾面墙中设有一块以上的横隔板。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种复合加筋格宾挡土墙的施工方法，包括以下步骤：首先将一预制好的高强土工格栅置于经过基础处理的地基上，再将一预制好的带双绞合六边形金属网的加筋格宾面板置于所述高强土工格栅的一端，然后对所述加筋格宾面板进行现场组装得到未封盖的格宾面板预成型件，再向所述格宾面板预成型件的腹腔中装填石料，石料装满封盖后得到成型的下格宾面墙；然后在所述下格宾面墙靠近高强土工格栅的一侧铺设土工布，再在该土工布后的高强土工格栅上填土，夯实，得到一加筋格宾单元；继续在所述下格宾面墙上方绑扎固定另一预制好的带双绞合六边形金属网的加筋格宾面板，继续对该加筋格宾面板进行现场组装得到未封盖的格宾面板预成型件，再向该格宾面板预成型件地腹腔中装填石料，石料装满封盖后得到成型的上格宾面墙；然后在所述上格宾面墙靠近双绞合六边形金属网的一侧铺设土工布，再在该土工布后的双绞合六边形金属网及高强土工格栅上继续用填土填满，夯实，得到一复合加筋格宾结构单元；再以所述复合加筋格宾结构单元为基础，由下往上不断重复该复合加筋格宾结构单元的施工步骤，直至到达复合加筋格宾挡土墙的设计高度，完成施工。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的复合加筋格宾挡土墙属于柔性支挡结构，其结合了现有高强土工格栅抗拉强度高和加筋格宾结构的优点，得到兼具高强土工格栅和加筋格宾结构双重优点的新型支挡结构，能够更好地适应高大挡土墙的施工建造；其次，本发明的复合加筋格宾挡土墙仅需作简单地基处理或者不作地基处理，可适应地基的不均匀沉降，可适用于承载力较低的不良地基地区；再次，由于本发明的主要构件均为预制拼装，即使在狭窄的工程现场或严格限制噪音、震动的地方也能建造；最后，本发明的复合加筋格宾挡土墙节省工料，造价较低，并具有天然排水的特性。此外，本发明复合加筋格宾挡土墙的施工工艺简单，只需简单的重复作业，不需要起重设备和专业技术工人，也不需要支撑，不必在养护上投入较大人力和物力，全部施工作业可在填土的一侧完成。
【附图说明】
图1为本发明实施例中复合加筋格宾挡土墙的剖面图；
图2为本发明实施例的施工方法中预制的高强土工格栅的展开状态图；
图3为本发明实施例的施工方法中预制的高强土工格栅的结构示意图；
图4为本发明实施例的施工方法中高强土工格栅和加筋格宾单元搭接后的施工状态图；
图5为本发明实施例的施工方法中下层加筋格宾面板展开后的施工状态图；
图6为本发明实施例的施工方法中下层的格宾面板预成型件在装填石料时的施工状态图；
图7为本发明实施例的施工方法中在下层填土时的施工状态图；
图8为本发明实施例的施工方法中施工上层加筋格宾单元时的施工状态图；
图9为本发明实施例的施工方法中在上层填土时的施工状态图；
图10为本发明实施例的施工方法中第一层复合加筋格宾结构单元施工完成后的结构示意图；
图11为本发明实施例的施工方法中垒筑第二层复合加筋格宾结构单元时的初始状态图。
(以上的图2～图11均为立体图)。
图例说明：
1、复合加筋格宾结构单元 11、高强土工格栅
12、加筋格宾单元 121、格宾面墙
122、双绞合六边形金属网 13、填土
14、横隔板 15、土工布
2、加筋格宾面板 21、格宾面板
3、格宾面板预成型件 4、下格宾面墙
5、上格宾面墙
【具体实施方式】
实施例：
一种如图1所示的本发明的复合加筋格宾挡土墙，该挡土墙高H为10m左右，其是由五个高为2m的复合加筋格宾结构单元1叠加组成，每个复合加筋格宾结构单元1呈长方体形，其包括一层铺设于底层的高强土工格栅11和该高强土工格栅11上方叠加的两个加筋格宾单元12，加筋格宾单元12包括位于端部的格宾面墙121(长d1为2m，宽w1为1m，高h1为1m)和与该格宾面墙121无缝连接的双绞合六边形金属网122(长d2为2m，宽w2为2m，间距s为1m)，格宾面墙121为装填有石料的长方体格宾网笼，双绞合六边形金属网122无缝连接于格宾面墙121的格宾网笼底部，双绞合六边形金属网122及高强土工格栅11上方均夯实有填土13。填土13为砾石、粗砂、粘土的混合料，本实施例中填土13容重为1.85t/m3，摩擦角Φ＝25°。为减少侧向土压力，加筋格宾单元12保持1∶0.1的坡度，格宾面墙121中设有一横隔板14(一般2m长的格宾面墙中设置一块横隔板14即可)，以改善格宾面墙121的整体受力。格宾面墙121与填土13相接触的一面设置有一层土工布15作为反滤层，以防止格宾面墙121后的填土13沿着格宾面墙121内石料的空隙流出。
如图2～图11所示的本实施例复合加筋格宾挡土墙的施工方法，包括以下步骤：
1、预制高强土工格栅和加筋格宾面板：首先预制如图2和图3所示的高强土工格栅11(长d3为2m，宽w3为7m，间距s1为2m，高强土工格栅11的尺寸可根据实践需要作优化调整)，同时预制带双绞合六边形金属网122的加筋格宾面板2，该加筋格宾面板2是根据设计的加筋格宾单元12的形状确定的，其可大致分为格宾面板21和双绞合六边形金属网122两个部分，每个部分之间实现无缝连接；一共预制十套加筋格宾面板2和五套高强土工格栅11；
2、拼装下层的格宾面板预成型件：将预制好的高强土工格栅11和加筋格宾面板2运送至工程现场，在预制高强土工格栅11和加筋格宾面板2的同时，对工程现场进行地基整平、承载力测试、放线等传统加筋土工程的相关工作，然后如图4所示，将一高强土工格栅11置于经过简单处理的地基上，将一预制好的带双绞合六边形金属网122的加筋格宾面板2置于高强土工格栅11的一端(两者端部保持齐平，相互搭接即可)，然后开始对加筋格宾面板2着手进行现场拼装，拼装前加筋格宾面板2的展开状态如图5所示，按设计要求拼装完成后得到如图6所示的未封盖的格宾面板预成型件3；
3、施工建造下层的加筋格宾单元：在未封盖的格宾面板预成型件3中安装好横隔板14；然后向格宾面板预成型件3的腹腔中装填石料，石料装满封盖后得到如图7所示的下格宾面墙4；如图7所示，再在下格宾面墙4靠近高强土工格栅11的一侧铺设土工布15，再在该土工布15后的双绞合六边形金属网122上的部分区域填土，分层夯实，得到一位于下层的加筋格宾单元12；
4、拼装上层的格宾面板预成型件：如图8所示，在下格宾面墙4上方绑扎固定第二套带双绞合六边形金属网122的加筋格宾面板2，并对该加筋格宾面板2着手进行现场拼装，拼装完成后得到上层未封盖的格宾面板预成型件3；
5、施工建造复合加筋格宾结构单元：在上层未封盖的格宾面板预成型件3中安装好横隔板14；然后向其腹腔中装填石料，石料装满封盖后得到如图9所示的上格宾面墙5；再在上格宾面墙5靠近其双绞合六边形金属网122的一侧铺设土工布15，再在该土工布15后的双绞合六边形金属网122及高强土工格栅11上的其余未填区域继续填土，分层夯实，得到如图10所示的复合加筋格宾结构单元1；
6、施工建造复合加筋格宾挡土墙：如图11所示，再以上述建造的第一层复合加筋格宾结构单元1为基础，在其上铺设第二套高强土工格栅11，由下往上不断重复四次该复合加筋格宾结构单元1的施工步骤，直至到达复合加筋格宾挡土墙的设计高度(10m)，完成施工。
本实施例的复合加筋格宾结构单元1和加筋格宾单元12的形状、尺寸、数量可根据实际工程的需要确定。
在具体实践中，上述实施例的加筋格宾单元12的坡度可以根据施工场地空间的大小进行调整。
在具体实践中，可能由于挡土墙墙顶要受到道路荷载作用，上述实施例中填土13的摩擦角也可作相应调整(例如在受到20kPa的道路荷载作用时，可将摩擦角Φ调整为28°)。