带涵洞的重力式挡墙结构及其施工方法与流程

本发明属于属于边坡支护工程技术领域，尤其是涉及一种带涵洞的重力式挡墙结构及其施工方法。

背景技术：

挡墙是一种常用的边坡支护措施，主要有重力式挡墙和扶壁式挡墙等。重力式挡墙可分为俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、直立式挡墙和衡重式挡墙。挡墙的材料主要有混凝土和浆砌石等，施工方法以堆砌、立模浇筑等为主。

一般的边坡底部外侧都需要建设与边坡平行的排水或者敷设管线的沟渠或管涵。沟渠或管涵一般需要与挡墙保持一定的安全距离，但是边坡下部往往空间有限，为其平面布置带来问题。按照现有边坡设计规范和设计方法，沟渠或管涵与重力式挡墙是分离的，沟渠或管涵在边坡底部开槽对重力式挡墙的稳定不利，挡墙地基必须深挖，增加开挖量和填筑量，并形成高陡的临时边坡，影响施工安全。

经查询和搜索目前仅有实用新型《一种坝脚水电站厂房挡墙结构》(申请号201320140788.7)，发明专利《坝脚水电站厂房挡墙的施工方法及结构》(申请号201310099041.6)，(申请人为中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，发明人为陈本龙等)涉及了挡墙内部的运输通道，见图2。该挡墙是为了解决大坝坝脚水电站厂房边墙稳定问题，挡墙形型式却为衡重式挡墙，衡重式仅适于支挡人工填土边坡，挡墙规模大，通道空间位于挡墙衡重台2内部，挡墙内的通道3减轻了衡重台的重量，对挡墙的稳定和抗倾覆效果不利，为了去除内部孔洞对挡墙完整性和应力调整的不利影响，需要增大孔洞所在的衡重台体积，通道为城门洞型，需立内模浇筑。

对一般自然边坡和开挖形成的人工边坡，未见挡墙与涵洞联合一体的专利和文献；未见涵洞紧密平行布置于重力式挡墙外侧墙脚的专利和文献，未见带涵洞挡墙混凝土浇筑以成品管道为内模的专利和文献。

技术实现要素：

按照现有技术，沟渠或管涵与重力式挡墙是分离的，边坡底部的沟渠或管涵一般需要与挡墙保持一定的安全距离，如果两者距离较近，按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)第10.3节的要求，重力式挡墙的基础应有一定的埋置深度，埋置深度应从坡脚排水沟或涵洞的底板开始计算，这将大幅度增加挡墙基础的开挖深度，增加挡墙的高度和截面面积，造成边坡支护工程量的增大，投资增多，影响沟渠、管涵或挡墙的布置，甚至影响边坡支护方案的成立。

本发明的目的是将重力式挡墙与边坡底部需设置的沟渠或管涵作为一个整体，即以一种带涵洞的重力式挡墙结构，增强结构系统性，降低平面空间需求，减少地基开挖深度，加强挡墙对边坡的支挡作用，提高抗倾覆能力，同时满足边坡底部排水或敷设管线所需空间与边坡稳定支护问题，同时，创造以预制涵管或成品管道为内模支撑的涵洞混凝土浇筑方法，避免沟渠或者箱涵施工的繁杂立模工序，与挡墙一次浇筑成型，以达到简化施工流程，提高效率的目的。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

首先，本发明的这种带涵洞的重力式挡墙结构是这样的，它是将重力式挡墙通过挡墙涵洞地面以下部位与涵洞混凝土体构成一个整体结构，涵洞空间与涵洞混凝土体组成的涵洞体与重力式挡墙平行布置，涵洞混凝土体位于重力式挡墙墙体外侧墙脚之下；重力式挡墙的地基与涵洞地基一起作为联合结构的地基。

其中，涵洞空间形状为圆形，涵洞地面与边坡坡脚地面齐平，重力式挡墙的地基的开挖高程位于涵洞地基的开挖高程之上；预制涵管采用预制钢筋混凝土涵管或成品管道；涵洞空间根据排洪过流面积或者敷设管线的空间要求确定尺寸，但应采用预制涵管或成品管道的标准尺寸；涵洞地面盖层需有足够的强度，满足上部荷载和挡墙产生的附加应力要求；涵洞混凝土体和挡墙的涵洞地面以下部位采用现浇常规混凝土，重力式挡墙其他部位混凝土可采用常规混凝土或者毛石混凝土。

这种带涵洞的重力式挡墙结构的施工方法包括如下步骤：

步骤1：一次开挖形成挡墙后临时边坡、挡墙的地基和涵洞混凝土体的地基；

步骤2：架设和绑扎涵洞下部配筋；

步骤3：吊入预制涵管，并定位；

步骤4：架设和绑扎涵洞上部配筋，并连接涵洞上部配筋和涵洞下部配筋；

步骤5：同时浇筑涵洞混凝土体和重力式挡墙的涵洞地面以下部位的混凝土；

步骤6：架设重力式挡墙的外侧模板；

步骤7：浇筑重力式挡墙涵洞地面以上部位的混凝土。

本发明具有以下技术效果：本发明可用于俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、直立式挡墙和衡重式挡墙等所有重力式挡墙，可用于自然边坡、人工开挖边坡和人工填土边坡的支护处理；

本发明的涵洞直接位于挡墙脚下，不需要留出涵洞与挡墙的间隔距离，布置紧凑，涵洞地面与边坡脚地面齐平，可充分利用涵洞地面空间；

本发明的重力式挡墙的地基与涵洞地基一起增加了挡墙基础的宽度，在同样的挡墙重力作用下，基底摩擦力增大，可以提供更大的支挡作用力；

本发明的涵洞混凝土体位于挡墙的外侧，提高挡墙的抗倾覆能力；

本发明的重力式挡墙的地基的开挖高程位于涵洞地基的高程之上，减少开挖量，节约挡墙填筑工程量，降低挡墙后临时边坡的高度，减轻施工期安全问题；

本发明的预制涵管采用预制钢筋混凝土涵管或商品管道，增加涵洞的刚度，同时兼做涵洞浇筑的内模，避免涵洞混凝土浇筑需要的复杂立模过程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是现有技术的坝脚水电站厂房挡墙的示意图。

附图1标记说明：1-重力式挡墙，2-挡墙内排水孔，3-挡墙后反滤包，4-边坡地面，5-挡墙后临时边坡，6-挡墙地基，7-涵洞地基，8-边坡坡脚地面，9-涵洞空间，10-涵洞地面盖层，11-涵洞上部配筋，12-涵洞下部配筋，13-挡墙涵洞地面以下部位，14-预制涵管，15-涵洞混凝土体，16-边坡岩土体。

附图2标记说明：1-斜墙、2-衡重台、3-运输通道、4-厂房底板、5-施工缝、6-止水片、7-厂房楼板、8-石渣、9-土石坝、10-路面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

最接近本发明的现有技术如图2所示，该挡墙是为了解决大坝坝脚水电站厂房边墙稳定问题，挡墙形型式却为衡重式挡墙，衡重式仅适于支挡人工填土边坡，挡墙规模大，通道空间位于挡墙衡重台2内部，挡墙内的通道3减轻了衡重台的重量，对挡墙的稳定和抗倾覆效果不利，为了去除内部孔洞对挡墙完整性和应力调整的不利影响，需要增大孔洞所在的衡重台体积，通道为城门洞型，需立内模浇筑。

如图1所示，图1展示了本发明的整体结构。从图1可以看出，本发明的主体结构包括重力式挡墙1，重力式挡墙1中设有挡墙内排水孔2，重力式挡墙1后方设置挡墙后临时边坡5和挡墙后反滤包3，并连接至边坡岩土体16内，边坡岩土体16上方为边坡地面4。

重力式挡墙1通过挡墙涵洞地面以下部位13与涵洞混凝土体15构成一个整体结构，涵洞空间9与涵洞混凝土体15组成的涵洞体与重力式挡墙1平行布置，涵洞混凝土体15位于重力式挡墙1墙体外侧墙脚之下；挡墙地基6与涵洞地基7一起作为联合结构的地基。涵洞空间9是指预制涵管14中的圆形空腔。预制涵管14采用预制钢筋混凝土涵管或成品管道。

实施时，该结构的施工方法包括如下步骤：

步骤1：一次开挖形成挡墙后临时边坡5、挡墙地基6和涵洞地基7；

步骤2：架设和绑扎涵洞下部配筋12；

步骤3：吊入预制涵管14，并定位；

步骤4：架设和绑扎涵洞上部配筋11，并连接涵洞上部配筋11和涵洞下部配筋12；

步骤5：同时浇筑涵洞混凝土体15和挡墙涵洞地面以下部位13的混凝土；

步骤6：架设重力式挡墙1的外侧模板；

步骤7：浇筑重力式挡墙1涵洞地面以上部位的混凝土。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。