装配式混凝土管状砌块生态挡土墙及其施工方法技术领域
本发明涉及一种装配式混凝土管状砌块生态挡土墙及其施工方法。
背景技术
挡土墙建于坡地，用以加固土坡或石坡，在水利、交通、市政工程中，是一种最为常见的建筑物。
传统硬质挡墙材质通常由石材或钢筋混凝土浇筑而成，质量可靠，技术成熟，在工程上利用非常广泛。但是这种挡土墙由于本身对土体造成分隔，对生态环境造成较大影响，特别是河道沿线挡墙。对于河道来说，墙前为水体，墙后为土体，两者在天然状态下有机交融，各类动植物可以自由交互，形成一个完整的生态系统，但由于传统挡墙的硬质特点，将水和土强行隔开，两者失去交流通道，对局部环境造成很大破坏。
随着社会经济的发展，生态环境保护越来越得到重视，为了解决这一问题，近年来市场上陆续出现了多种生态挡墙，但由于仍处在摸索阶段，目前这些生态挡墙均存在各式各样的问题。主要问题集中在：
1、为了软化驳岸，形成两边通透的结构，往往挡墙设计的比较复杂，不太适合工地现场大范围规模化施工；
2、新型结构分析理论尚不成熟，挡墙质量很大程度依赖于施工单位自身素质；
3、新型结构和材料成本居高不下。
因此寻求一种生态效益良好、施工简单、质量可靠、成本可控的生态挡土墙显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生态效益良好、施工简单、质量可靠、成本可控的装配式混凝土管状砌块生态挡土墙及其施工方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种装配式混凝土管状砌块生态挡土墙，它包括底板，所述底板上从下至上设置有多层混凝土管状砌块层，多层混凝土管状砌块层的外缘面逐层向后方缩进，所述混凝土管状砌块层包括前排的一排第一管状砌块排以及后排的至少一排第二管状砌块排，所述第一管状砌块排包括沿挡土墙长度方向的多个第一管状砌块，所述第二管状砌块排包括沿挡土墙长度方向的多个第二管状砌块，所述第一管状砌块包括第一管状砌块本体，所述第一管状砌块本体中部的前后左右设置有第一通孔，所述第一管状砌块本体的顶部前段设置有砌块凸缘，所述第二管状砌块包括第二管状砌块本体，所述第二管状砌块本体中部的前后左右设置有第二通孔，形成混凝土管状砌块层时，相邻两个第一管状砌块对应处的第一通孔相连通，相邻两个第二管状砌块对应处的第二通孔相连通，相邻第一管状砌块与第二管状砌块对应处的第一通孔与第二通孔相连通，相邻两层混凝土管状砌块层之间设置有土工格栅，每层的最后一排第二管状砌块排后方设置有竖向布置的无纺布，相邻两层的混凝土管状砌块层的第一管状砌块排错位布置且上层第一管状砌块排的第一管状砌块的底部前侧壁抵住下层第一管状砌块排的第一管状砌块的砌块凸缘后侧壁，每层混凝土管状砌块层的第一管状砌块的第一管状砌块本体内、第二管状砌块的第二管状砌块本体内以及相邻的管状砌块排形成的间隙中均填充有种植土。
一种装配式混凝土管状砌块生态挡土墙，其特征在于它的施工方法如下：
步骤一、土方开挖
步骤二、底板浇筑
步骤三、第一层混凝土管状砌块层铺设
在底板上铺设粘接层，底板上按设计轴线方向摆放第一层混凝土管状砌块层的第一管状砌块排，在第一管状砌块排的后方依次摆放两排第二管状砌块排，保证相邻的管状砌块的通孔连通，在后方的第二管状砌块排的后方竖向设置无纺布；
步骤四、回填第一层回填土
第一层混凝土管状砌块层后方回填第一层回填土，第一层回填土经夯实后的顶面高程比第一层混凝土管状砌块层的第二管状砌块的顶面高层高3～5cm，第一层回填土的压实度为0.9；
步骤五、填充第一层种植土
在第一层混凝土管状砌块层的第一管状砌块的第一管状砌块本体内、第二管状砌块的第二管状砌块本体内以及相邻的管状砌块排形成的间隙中均填充第一层种植土，第一层种植土的填充高层比第一层混凝土管状砌块层的第二管状砌块的顶面高层低3～5cm，第一层种植土的压实度为0.85。
步骤六、第一层土工格栅的铺设以及水泥砂浆的摊铺
在第一层混凝土管状砌块层上面进行第一次摊铺形成第一次摊铺层，第一次摊铺层厚度为3cm，然后在第一次摊铺层上面并沿垂直于挡土墙的轴向方向按设计长度铺设土工格栅，在土工格栅上进行第二次摊铺形成第二次摊铺层，第二次摊铺层厚度为2cm并压实，将土工格栅夹在第一次摊铺层以及第二次摊铺层之间；
同理，重复上述的步骤三至步骤六的循环，直至达到设计标高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、管状砌块间具有大量通孔，前后通透，利于水、岸生物交换，同时管状砌块本体形成的种植穴内可种植芦苇等水生植物，吸收水中的氮磷钾，净化水质，具有良好的生态效益。
2、管状砌块均可以批量预制生产，现场仅需要简单组装拼接，远比现场浇筑速度快得多，所以施工速度快。
3、由于管状砌块均为厂家预制，质量可控，实际建成质量效果好于现场浇筑。
4、降低造价，由于土工格栅的应用减少了墙后土压力，才能具备装配式混凝土管状砌块生态挡土墙的实施条件，使得混凝土用量和钢筋用量大大减少。
综上所述：由于装配式混凝土管状砌块生态挡土墙前后通透，满足了水岸交换的条件，并可在迎水面的管状砌块的种植穴中种植芦苇等水生植物。同时经理论计算优化后的管状砌块可以在预制场预制，再进行现场组装，最大程度上提高了生产速度并保证施工质量。因此本发明装配式混凝土管状砌块生态挡土墙具有生态效益良好、施工简单、质量可靠、成本可控的优点，是一种优质的新型生态挡土墙。
附图说明
图1为本发明装配式混凝土管状砌块生态挡土墙的结构示意图。
图2为第一管状砌块的结构示意图。
图3为第二管状砌块的结构示意图。
其中：
第一管状砌块1、第一管状砌块本体1.1、第一通孔1.2、砌块凸缘1.3
第二管状砌块2、第二管状砌块本体2.1、第二通孔2.2
土工格栅3
无纺布4
底板5、底板凸缘5.1。
具体实施方式
参见图1~图3，本发明涉及的一种装配式混凝土管状砌块生态挡土墙，它包括底板5，所述底板5上从下至上设置有多层混凝土管状砌块层，多层混凝土管状砌块层的外缘面逐层向后方缩进，所述混凝土管状砌块层包括前排的一排第一管状砌块排以及后排的至少一排第二管状砌块排，所述第一管状砌块排包括沿挡土墙长度方向的多个第一管状砌块1，所述第二管状砌块排包括沿挡土墙长度方向的多个第二管状砌块2，所述第一管状砌块1包括第一管状砌块本体1.1，所述第一管状砌块本体1.1中部的前后左右设置有第一通孔1.2，所述第一管状砌块本体1.1的顶部前段设置有砌块凸缘1.3，所述第二管状砌块2包括第二管状砌块本体2.1，所述第二管状砌块本体2.1中部的前后左右设置有第二通孔2.2，其中第一管状砌块本体1.1与第二管状砌块本体2.1大小相同，第一通孔1.2与第二通孔2.2大小相同。形成混凝土管状砌块层时，相邻两个第一管状砌块1对应处的第一通孔1.2相连通，相邻两个第二管状砌块2对应处的第二通孔2.2相连通，相邻第一管状砌块1与第二管状砌块2对应处的第一通孔1.2与第二通孔2.2相连通。相邻两层混凝土管状砌块层之间设置有土工格栅3，每层的最后一排第二管状砌块排后方设置有竖向布置的无纺布4，所述土工格栅3与无纺布4的搭接长度至少1m。相邻两层的混凝土管状砌块层的第一管状砌块排错位布置且上层第一管状砌块排的第一管状砌块1的底部前侧壁抵住下层第一管状砌块排的第一管状砌块1的砌块凸缘1.3后侧壁。每层混凝土管状砌块层的第一管状砌块1的第一管状砌块本体1.1内、第二管状砌块2的第二管状砌块本体2.1内以及相邻的管状砌块排形成的间隙中均填充有种植土。
一种装配式混凝土管状砌块生态挡土墙的施工方法如下：
施工前首先根据该段挡土墙的理论受力分析，分层计算出土工格栅与土的摩擦力，计算土工格栅摩擦力抵消回填土对挡土墙的作用力，使其挡土墙受力最小，从而确定土工格栅的长度和层数。
根据挡土墙受力最小的情况下，进行受力计算、验算，确定拟定装配式混凝土管状砌块生态挡土墙的初始断面。
根据拟定装配式混凝土管状砌块生态挡土墙的初始断面，首先确定墙内的混凝土管状砌块的尺寸，然后开始施工：
步骤一、土方开挖
按设计方案进行放线和土方开挖。
步骤二、底板浇筑
按常规混凝土底板浇筑的方法进行底板5的浇筑。
步骤三、第一层混凝土管状砌块层铺设
底板顶面外缘设置底板凸缘5.1，在底板凸缘5.1后方的底板上铺设3~5cm厚的粘接层（选用M15的水泥砂浆），底板凸缘5.1后方的底板5上按设计轴线方向（即沿挡土墙长度方向）摆放第一层混凝土管状砌块层的第一管状砌块排，在第一管状砌块排的后方依次摆放两排第二管状砌块排，保证相邻的管状砌块的通孔连通，为了防渗在后方的第二管状砌块排的后方竖向设置无纺布4（规格在150g/m2以上）使得第二管状砌块排与回填土隔开。用小型吊车对第一管状砌块1以及第二管状砌块2进行吊运。作为一种优选，底板上的水泥砂浆内也可以设置土工格栅3。
步骤四、回填第一层回填土
第一层混凝土管状砌块层后方回填第一层回填土，第一层回填土经夯实后的顶面高程比第一层混凝土管状砌块层的第二管状砌块2的顶面高层高3～5cm，以利于第一层混凝土管状砌块层上面铺筑粘接层（水泥砂浆或细石混凝土），第一层回填土的压实度为0.9。
步骤五、填充第一层种植土
在第一层混凝土管状砌块层的第一管状砌块1的第一管状砌块本体1.1内、第二管状砌块2的第二管状砌块本体2.1内以及相邻的管状砌块排形成的间隙中均填充第一层种植土，第一层种植土的填充高层比第一层混凝土管状砌块层的第二管状砌块2的顶面高层低3～5cm，以利于第一层混凝土管状砌块层上面铺筑粘接层（水泥砂浆或细石混凝土）的嵌入，第一层种植土的压实度为0.85。
步骤六、第一层土工格栅的铺设以及水泥砂浆的摊铺
在第一层混凝土管状砌块层上面进行第一次摊铺（M15的水泥砂浆或细石混凝土）形成第一次摊铺层，第一次摊铺层厚度为3cm，然后在第一次摊铺层上面并沿垂直于挡土墙的轴向方向（向挡土墙后方）按设计长度铺设土工格栅3，在土工格栅3上进行第二次摊铺（M15的水泥砂浆或细石混凝土）形成第二次摊铺层，第二次摊铺层厚度为2cm并压实，将土工格栅3夹在第一次摊铺层以及第二次摊铺层之间。两次摊铺的时间间隔要小于粘接层（M15的水泥砂浆或细石混凝土）的初凝时间。土工格栅3与该层的无纺布4的搭接长度至少1m。
同理，重复上述的步骤三至步骤六的循环，在下一层混凝土管状砌块层上铺设上一层混凝土管状砌块层直至达到设计标高。