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)明涉及的是ー種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法，屬于建筑領(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，防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物，其中重力式擋土墻是我國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保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載カ的限制。同吋，重力式擋土墻施工開挖方量大，所用材料多，施工費用高，費エ費時，且沒有生態(tài)和景觀的功能，軟弱地基施工及航道、景觀擋土墻等工程中存在較大的限制。
互嵌式砌塊擋土墻是近十幾年才發(fā)展起來的ー種新型擋土結(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，對地基承載カ要求較低；與重力式擋土墻相比，砌塊擋土墻墻身體積小，可減小開山挖石的方量；砌塊外形美觀簡潔，具有生態(tài)和景觀功能。傳統(tǒng)砌塊擋土墻一般采用漿砌方法，施工較為復雜；已有互嵌式砌體形式嵌體位置多位于邊緣，通過前后兩個砌塊組合形成完整的嵌體與凹槽，并且砌塊之間需要通過鋼筋、鉚釘前后串聯(lián)搭接，形成一定坡度的邊坡，施工較為復雜，應用上存在一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法。通過改變互嵌式生態(tài)砌塊頂面凹槽部分的相對位置，可以改變制得的擋土墻外立面的傾角大小，使外立面傾角從垂直到與垂直線夾角15°范圍內(nèi)任意變化，擴大了互嵌式擋土墻的應用范圍，從而使該型擋墻的實用性得到大大提高，可以應用于生態(tài)景觀擋土墻。采用的技術(shù)方案是一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于由兩層以上互嵌式生態(tài)砌塊橫向并排且向上層迭而成，所述的互嵌式生態(tài)砌塊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；凹槽前面與凹槽后面分別與所述砌塊前面和砌塊后面平行；在砌塊底部位置設有凸塊，凹槽與凸塊的尺寸配合。由于上ー層砌塊的凸塊嵌入下ー層砌塊的凹槽中，達到互嵌效果，可以不使用銷釘或鋼筋線材，由于形成了類似于齒輪的咬合作用，可以保證上下層砌塊不會產(chǎn)生剛性滑動，増加了墻體的穩(wěn)定性和變形協(xié)調(diào)能力，避免了漿砌結(jié)構(gòu)由于不均勻變形而產(chǎn)生的裂縫問題。砌塊中部開孔，可以降低砌塊的表觀密度，使用常規(guī)材料時，表觀密度在16. 8 17. 3kN/m3，與填土密度基本相同，對地基承載カ要求低，結(jié)構(gòu)耐久性好。進ー步地，上述互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的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。進ー步地，上述互嵌式生態(tài)砌塊的凹槽中心與凸塊中心的連線與垂直方向的夾角為O。 15°，從而使其更有效的適應現(xiàn)場施工對擋土墻外立面傾角變化的要求，從而可以施工成不同墻面傾角的擋土墻。進ー步地，上述互嵌式生態(tài)砌塊的凹槽轉(zhuǎn)角和/或凸塊轉(zhuǎn)角為弧形，可以降低砌塊內(nèi)和砌塊中加筋體的應カ集中問題，提高了砌塊擋土結(jié)構(gòu)的強度；當需要在砌塊中安裝加筋土工格柵時，可以充分發(fā)揮加筋土工格柵的抗拉性能。進ー步地，上述砌塊上的開孔為弧邊方孔，開孔的左面和右面為弧形。進ー步地，砌塊左面和砌塊右面為弧形面。擋墻砌筑完成后，砌塊開孔和砌塊間隙內(nèi)可生長草類植被、蔓藤類植物，若擋墻用于河道堤防吋，小型水生動物可在孔隙中找到棲息之所，具有良好的生態(tài)效果?；⌒蚊婺軌蛴行ПＷC擋土墻轉(zhuǎn)向時砌塊間的前后搭接與平穩(wěn)過渡。進ー步地，上述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻至少包括一層加筋土工格柵，所述的加筋土工格柵一端夾在兩層砌塊分隔面并伸出擋土墻的墻正面，另一端伸出擋土墻的墻背 面。本發(fā)明還提供了ー種上述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工方法，包括以下步驟(I)將砌塊置于施工基礎(chǔ)上,作為第一層。(2)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。(3)重復步驟2，將擋土墻施工至設計高度。進ー步地，上述的步驟2中還包括在相鄰兩層砌塊中，鋪設加筋土工格柵，加筋土工格柵一端夾在兩層砌塊分隔面并伸出擋土墻的墻正面，另一端伸出擋土墻的墻背面，在填入填土后，會留于填土中。所達到的技術(shù)效果是將加筋土工格柵壓入到凹凸咬合的層面間以增大咬合力。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I.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，降低對地基土體承載カ要求。2.將砌塊用于筑成擋土墻時，上一層砌塊的凸塊嵌入下一層砌塊的凹槽中，以達到互嵌效果，可以不使用銷釘或鋼筋線材。3.砌塊開孔和砌塊間隙內(nèi)可生長草類植被、蔓藤類植物，若擋墻用于河道堤防吋，小型水生動物可在孔隙中找到棲息之所，具有良好的生態(tài)效果。4.砌塊的凹槽轉(zhuǎn)角和/或凸塊轉(zhuǎn)角為弧形，可以降低砌塊內(nèi)和砌塊中加筋體的應力集中問題，提高了砌塊擋土結(jié)構(gòu)的強度；當需要在砌塊中安裝加筋土工格柵，可以充分發(fā)揮加筋材料的抗拉性能。5.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)變化吋，可以使其更有效的適應現(xiàn)場施工對擋土墻外立面傾角變化的要求。6.立體互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻施工簡便、快捷、靈活。立體互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻穩(wěn)定性好。通過在墻后土體中鋪設加筋土工格柵，土壓力主要由加筋土工格柵承擔，從而減小土壓カ對擋土墻的作用。采用干砌施工，節(jié)約漿材。7.立體互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻比傳統(tǒng)漿砌或干砌塊石擋土墻墻身體積小，可減小開山挖石的方量，降低工程成本。立體互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻廣泛應用于公路、鉄路、堤防等擋土護坡工程中，兼具生態(tài)與景觀功能。


圖I是本發(fā)明實施例I所用砌塊俯視圖。圖2是本發(fā)明實施例I所用砌塊側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明實施例I所用砌塊裝配示意圖。圖4是本發(fā)明實施例I砌塊擋土墻的示意圖。圖5是本發(fā)明實施例2所用砌塊俯視圖。
圖6是本發(fā)明實施例2所用砌塊側(cè)視圖。圖7是本發(fā)明實施例2砌塊擋土墻的示意圖。圖8是本發(fā)明實施例3所用砌塊俯視圖。圖9是本發(fā)明實施例3所用砌塊側(cè)視圖。圖10是本發(fā)明實施例3砌塊擋土墻的示意圖。圖11是本發(fā)明實施例4砌塊俯視圖。圖12是本發(fā)明實施例4砌塊側(cè)視圖。圖13是本發(fā)明實施例4砌塊擋土墻的示意圖。圖14是本發(fā)明的擋土墻所用的砌塊預制示意圖。I是砌塊；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是擋土墻；16是填土 ；17是加筋土工格柵。
具體實施例方式以下實施例中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代表砌塊的高度。結(jié)合附圖對互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法作進ー步說明。實施例I : 一種砌塊擋土墻及其施工方法如圖I和圖2所示，本實施例提供的一種砌塊擋土墻所用的砌塊I，包括相互平行的砌塊前面9和砌塊后面10，砌塊I的中部有開孔2，在砌塊I頂部開有的凹槽3 ;凹槽前面7與凹槽后面8分別與上述砌塊前面9和砌塊后面10平行；在砌塊I底部位置設有凸塊4，凹槽3與凸塊4的尺寸配合；凸塊4位于砌塊I底部中央，凸塊4的寬度、凸塊前面5至砌塊前面9距離、凸塊后面6至砌塊后面10距離都相等；凹槽轉(zhuǎn)角11和凸塊轉(zhuǎn)角12為弧形；上述的開孔2為弧邊方孔，開孔2的左面和右面為弧面；砲塊左面13和砲塊右面14為弧形面。本實施例中，a=100mm, b=140. 3mm, c=59. 7mm, h=150mm, b/c = 2. 35,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°。上述的互嵌式生態(tài)砌塊施工擋土墻的方法，以^ 層砌塊為例。附圖3和圖4所示，為了達到變傾角的目的，由于b/cデ1，從而可以施工成不同墻面傾角的擋土墻。首先將第一層四塊A、B、C、D砌塊放置于基礎(chǔ)上，然后將第二層A'、B'、C'砌塊I放置于第一層A、B、C、D砌塊之上。放置時，將第二層的A'砌塊I右側(cè)底部凸塊4完全嵌入第一層B砌塊左側(cè)頂面的凹槽3中；再將第二層的B'砌塊I右側(cè)底部凸塊4完全嵌入第一層C砌塊左側(cè)頂面的凹槽3中；最后將第二層的C'砌塊I右側(cè)底部凸塊4完全嵌入第一層D砌塊左側(cè)頂面的凹槽3中，最后進行填土施工，至此完成第一層填土施工。第一層填土施工結(jié)束后，在第二層A'、B'、C'砌塊……之上放置第三層、第四層砌塊；在第三層、第四層砌塊之間鋪設土工格柵17，加筋土工格柵17應從兩層砌塊分隔面伸入到砌筑墻面位置，將加筋土工格柵17壓入到凹凸咬合的層面間以增大咬合力。依此類推，直至填土施工至設計高度。制得的擋土墻如圖4所示，外墻面傾角為15°。實施例2 : —種砌塊擋土墻及其施工方法如圖5和圖6所示，本實施例提供的一種砌塊擋土墻所用的砌塊I，包括相互平行的砌塊前面9和砌塊后面10，砌塊I的中部有開孔2，在砌塊I頂部開有的凹槽3 ;凹槽前面7與凹槽后面8分別與上述砌塊前面9和砌塊后面10平行；在砌塊I底部位置設有凸塊4，凹槽3與凸塊4的尺寸配合；凸塊4位于砌塊I底部中央，凸塊4的寬度、凸塊前面5至 砌塊前面9距離、凸塊后面6至砌塊后面10距離都相等；凹槽轉(zhuǎn)角11和凸塊轉(zhuǎn)角12為弧形；上述的開孔2為弧邊方孔，開孔2的左面和右面為弧面；砲塊左面13和砲塊右面14為弧形面。本實施例中，a=100mm, b=130mm, c=70mm, h=150mm, b/c = I. 86,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11. 3°。采用上述的互嵌式生態(tài)砌塊施工擋土墻的方法，以十一層砌塊為例。附圖7所示，為了達到變傾角的目的，由于b/cデ1，從而可以施工成不同墻面傾角的擋土墻。砌筑時，首先將第一層砌塊放置于基礎(chǔ)上，然后將第二層砌塊放置于第一層砌塊上吋，主要是將第二層砌塊底部的凸塊4完全嵌入到第一層砌塊的凹槽3中，然后在擋墻后進行填土，完成第一層的施工。按照第二層施工方法，進行第三層、第四層、……施工；在第三層、第四層砌塊之間鋪設加筋土工格柵17，鋪設加筋土工格柵17時，加筋土工格柵17應從兩層砌塊分隔面伸入到砌筑墻面位置，將加筋土工格柵17壓入到凹凸咬合的層面間以増大咬合力。依此類推，直至填土施工至設計高度。制得的擋土墻的外墻面傾角為11. 3°。實施例3 : —種砌塊擋土墻及其施工方法圖8和圖9所示，本實施例提供的一種砌塊擋土墻所用的砌塊I，包括相互平行的砌塊前面9和砌塊后面10，砌塊I的中部有開孔2，在砌塊I頂部開有的凹槽3 ;凹槽前面7與凹槽后面8分別與上述砌塊前面9和砌塊后面10平行；在砌塊I底部位置設有凸塊4，凹槽3與凸塊4的尺寸配合；凸塊4位于砌塊I底部中央，凸塊4的寬度、凸塊前面5至砌塊前面9距離、凸塊后面6至砌塊后面10距離都相等；凹槽轉(zhuǎn)角11和凸塊轉(zhuǎn)角12為弧形；上述的開孔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。本實施例中，a=100mm, b=120mm, c=80mm, h=150mm, b/c = I. 5,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°。采用上述的互嵌式生態(tài)砌塊施工擋土墻的方法，以十一層砌塊為例。附圖10所示，為了達到變傾角的目的，由于b/cデ1，從而可以施工成不同墻面傾角的擋土墻。砌筑時，首先將第一層砌塊放置于基礎(chǔ)上，然后將第二層砌塊放置于第一層砌塊上吋，主要是將第二層砌塊底部的凸塊4完全嵌入到第一層砌塊的凹槽3中，然后在擋墻后進行填土，完成第一層的施工。按照第二層施工方法，進行第三層、第四層、……施工；在第三層、第四層砌塊之間鋪設加筋土工格柵17，鋪設加筋土工格柵17時，加筋土工格柵17應從兩層砌塊分隔面伸入到砌筑墻面位置，將加筋土工格柵17壓入到凹凸咬合的層面間以增大咬合力。依此類推，直至填土施工至設計高度，制得的擋土墻的外墻面傾角為7. 6°。實施例4 : 一種砌塊擋土墻及其施工方法如圖11和圖12所示，本實施例提供的一種砌塊擋土墻所用的砌塊1，包括相互平行的砌塊前面9和砌塊后面10，砌塊I的中部有開孔2，在砌塊I頂部開有的凹槽3 ;凹槽前面7與凹槽后面8分別與砌塊前面9和砌塊后面10平行；在砌塊I底部位置設有凸塊4，凹槽3與凸塊4的尺寸配合；凸塊4位于砌塊I底部中央，凸塊4的寬度、凸塊前面5至砌塊前面9距離、凸塊后面6至砌塊后面10距離都相等；當砌塊尺寸a = b = c時，凹槽3中心與凸塊4中心的連線與垂直方向的夾角為0°。采用上述的互嵌式生態(tài)砌塊施工擋土墻的方法，以十一層砌塊為例。
附圖13所示，當砌塊尺寸a = b = c時，可將外立面砌筑成垂直的形式。砌筑吋，首先將第一層砌塊放置于基礎(chǔ)上，然后將第二層砌塊放置于第一層砌塊上吋，主要是將第ニ層砌塊底部的凸塊4完全嵌入到第一層砌塊的凹槽3中，然后在擋墻后進行填土，完成第ー層的施工。按照第二層施工方法，進行第三層、第四層、……施工；在第三層、第四層砌塊之間鋪設加筋土工格柵17，鋪設加筋土工格柵17時，加筋土工格柵17應從兩層砌塊分隔面伸入到砌筑墻面位置，將加筋土工格柵17壓入到凹凸咬合的層面間以增大咬合力。依此類推，直至填土施工至設計高度，制得的擋土墻的外墻面傾角為0°。實施例5本發(fā)明提供的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻所使用的砌塊的預制示意圖如圖14，砌塊I的預制過程如下將攪拌好的C25細骨料混凝土填入預先制好的模具中，在機器上振搗壓制至符合要求密度后將砌塊從模具中推出，形成如附圖14所示的具有開孔2與凹槽3及凸塊4的砌塊形態(tài)，然后用劈裂機器按附圖14中的I'線將砌塊劈裂形成直接用于現(xiàn)場施工的砌塊形態(tài)。此劈裂エ藝使砌塊前面9和砌塊后面10形成粗糙的花崗巖表面形態(tài)，使砌塊擋土結(jié)構(gòu)具有良好的景觀效果。
權(quán)利要求
1.一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于由兩層以上互嵌式生態(tài)砌塊橫向并排且向上層迭而成，所述的互嵌式生態(tài)砌塊有相互平行的砌塊前面(9)和砌塊后面(10)，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)與凹槽后面(8)分別與所述砌塊前面(9)和砌塊后面(10)平行；在砌塊底部位置設有凸塊(4)，凹槽(3)與凸塊(4)的尺寸配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述的互嵌式生態(tài)砌塊的凸塊前面(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I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述凹槽(3)中心與凸塊(4)中心的連線與垂直方向的夾角為0° 15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述砌塊上的凹槽轉(zhuǎn)角(11)和/或凸塊轉(zhuǎn)角(12)為弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于所述砌塊上的開孔(2)為弧邊方孔，開孔(2)的左右面為弧面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于砌塊左面(13)和砌塊右面(14)為弧形面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，其特征在于至少包括一層加筋土工格柵(17)，所述的加筋土工格柵(17) —端夾在兩層砌塊分隔面并伸出擋土墻(15)的墻正面，另一端伸出擋土墻(15)的墻背面。
8.一種權(quán)利要求I 6任一項所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工方法，包括以下步驟 a.將砌塊置于施工基礎(chǔ)上，作為第一層； b.在所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(4)完全嵌入到第一層砌塊的凹槽(3)中； c.重復步驟b，將擋土墻(15)施工至設計高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻的施工方法，其特征在于所述的步驟b中還包括在相鄰兩層砌塊中，鋪設加筋土工格柵(17)，加筋土工格柵(17) —端夾在兩層砌塊分隔面并伸出于擋土墻(15)的墻正面，另一端伸出擋土墻(15)的墻背面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻及其施工方法，屬于建筑領(lǐng)域。一種互嵌式生態(tài)砌塊擋土墻，由兩層以上互嵌式生態(tài)砌塊橫向并排且向上層迭而成，上述的互嵌式生態(tài)砌塊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；凹槽前面與凹槽后面分別與所述砌塊前面和砌塊后面平行；在砌塊底部位置設有凸塊，凹槽與凸塊的尺寸配合；上一層砌塊的凸塊嵌入下一層砌塊的凹槽中。施工方法是在砌塊置于施工基礎(chǔ)上，作為第一層；在第一層砌塊上放置砌塊，作為第二層，第二層砌塊底部凸塊完全嵌入到第一層砌塊的凹槽中；重復放置砌塊至設計高度。砌塊開孔和砌塊間隙內(nèi)可生長草類植被、蔓藤類植物，具有良好的生態(tài)效果。
文檔編號E02B3/14GK102677695SQ20121015770
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者張文慧, 張海霞, 張福海, 李守德, 王保田, 王培清, 郭帥杰 申請人:河海大學