[实用新型]一种既有挡土墙补强结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对既有挡土墙的补强结构，特别涉及一种可同时实现挡土墙补强加固、改变土压力状态、控制地下水作用的挡土墙补强结构。属于公路工程领域，适用于路基工程中挡土墙结构的补强工程。

背景技术

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物，具有结构简单、占地少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目前，挡土墙不仅广泛应用于公路、铁路、城市建设，同时还应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规划、山体滑坡防治等领域。

挡土墙承受的主要荷载是土压力、水压力、墙体重量，以及上部外加荷载。在这些荷载的组合作用下，挡土墙的稳定状态、受力性能不断发生变化，尤其是当环境因素发生异常变化时，挡土墙结构会出现不同程度的损伤，甚至出现失稳问题，对工程的建设效益和工期产生不利影响。对此，为确保挡土墙的稳定和安全，工程中常需对一些既有挡土墙进行补强处理。

目前，对欠稳定挡土墙的加固方法主要有预应力锚固、重力式翼墙、后垛式扶壁墙等。预应力锚固是用锚固方法增加支挡结构稳定性的一种措施，该方法先打钻孔穿过有可能滑动的或已经滑动过的滑动面，再将钢筋（或钢索）的一端固定在孔底的稳定岩土体中，随后将钢筋（或钢索）拉紧以至能产生一定的回弹力（即预应力），并将钢筋（索）的另一端固定于支挡结构表面，利用钢筋（或钢索）的回弹力压紧可能滑动的支挡结构，从而达到提高支挡结构稳定性的目的。挡土墙后填土内设置预应力锚杆（或锚索）又分为单一预应力锚固、喷射混凝土和预应力锚杆联合加固等。重力式翼墙和后垛式扶壁墙是在路堤挡土墙外侧，为保证路堤增强路堤稳定性而设置的一种挡土结构物，均属于被动承载加固方式。

上述加固方式在适宜的工程条件下取得了良好的加固效果，但仍存一定不足，如预应力锚固对墙后土体承载力要求较高，而且施工周期长、工程成本高；重力式翼墙和后垛式扶壁墙工程的土石方工程量较大，而且需要占用更多的施工场地，施工工期较长。

已有将预应力锚杆（或锚索）和喷射混凝土联合加固的方法，其加固效果也较为理想，当仍属被动支护，对墙背填料产生的主动土压力的控制力度有限，而且未能改变抗倾覆稳定性支点的位置，对欠稳定挡土墙往往需要较大支护力，工程造价较高。

综上所述，尽管工程中已有一些可用于解决欠稳定挡土墙稳定性问题的加固结构，各种结构在控制挡土墙的变形、提高墙体的稳定性等方面具有积极意义，但既有结构措施主要从减少下滑力角度提出，且多为被动支护，在支护效果、支护费用方面尚存欠缺。

鉴于此，为有效控制挡土墙结构的稳定性和安全状态，目前亟需发明一种集墙体加筋补强，结构防水、墙背土压力降低、墙前土体硬化于一体的新型挡土墙补强结构。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种可减轻墙后填料重量、加大锚固体抗拔力、增强墙面整体性、提高墙前土体强度、防止外界水体渗入的既有挡土墙补强结构，以改善挡土墙的受力状态，增强结构的整体稳定性和安全性。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种既有挡土墙补强结构，其特征在于，结构由上到下主要包括Z形防水板、钢筋网、混凝土面层、锚杆、轻质填料、固化土层；在墙背顶部设置Z形防水板并上覆混凝土密封带；挡土墙墙身及墙后填土内设置有供锚杆插入和轻质填料灌注的孔道；墙面外侧设钢筋网和混凝土面层；锚杆的末端具有扩大端头，伸出端设置钢垫板锚头；挡土墙前设置固化回填土层。

所述Z形防水板采用厚度大于0.8mm的土工膜，各项参数满足现行规范之要求，Z形防水板的上部与墙背顶面紧密贴合，下部嵌入路面结构层底面以下。

所述供锚杆插入和轻质填料灌注的孔道相互平行，孔道与水平面的夹角为5°～15°，而且两种孔道的孔径不同。

所述钢筋网在锚杆端头部位的纵横向钢筋各设两排，并与锚头垫板焊接连接。

所述轻质填料灌注于轻质填料灌注孔道的墙后填土引孔段，墙身引孔段采用混凝土注浆密封。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

（1）墙背顶部与路面结构交界处设置的Z形防水板和后浇筑混凝土密封带，可以有效阻止外界水体渗入墙后土体内，有助于降低环境因素改变对挡土墙性能的影响。

（2）通过在孔道内灌入轻质填料，可在一定程度上降低墙后填料的重量，减小墙后的主动土压力值。

（3）墙面设置钢筋网并喷射混凝土，既有助于增强挡土墙结构的整体性，还可作为加筋锚杆的承载体。

（4）在挡土墙墙趾附近土层设置固化土板，可增强挡土墙前土体的抗剪切能力、加大挡土墙的被动土压力，有助于防止挡土墙发生滑移、倾覆破坏。