一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构及其加固方法技术

本发明专利技术公开了一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构及其加固方法，包括多层水平设置的带齿格栅加筋单元，带齿格栅加筋单元包括L形钢筋网和带齿格栅，L形钢筋网的水平钢筋网伸入填土层，L形钢筋网的竖向钢筋网紧贴边坡，竖向钢筋网上端通过扣件与水平设置的带齿格栅一端连接，带齿格栅另一端通过短锚桩与填土层自锚式固定；带齿格栅上设有多个平行设置的齿筋，齿筋和边坡平行，齿筋的截面形状为圆滑过渡的上窄下宽形。本发明专利技术加筋挡墙结构整体性好，边坡稳定性高，节省材料、造价低廉、适应范围广，施工方便。

A self-anchored reinforced retaining wall structure with toothed grille and its reinforcement method

【技术实现步骤摘要】
一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构及其加固方法
本专利技术属于建筑体结构
，涉及一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构及其加固方法，可应用于路基填筑。
技术介绍
加筋土挡墙被广泛应用于道路工程领域，其基本原理是通过填料与筋材之间的摩擦力来抵抗部分下滑力，从而维持路基稳定。目前常用的加筋挡墙由墙面板、筋材和填土共同组成，也可辅以锚杆等其它支护形式。现有的加筋挡墙通常存在以下不足：1、传统的土工格栅通常只能依靠其与填土的界面摩擦力来抵抗下滑力，但其工作机理决定了它能够提供的抗力是十分有限的，有可能需要另外加设抗滑设施。2、常见的L形钢筋面板与筋材的连接部位一般设置在面板底端后缘，这一连接方式容易受到填土分层压实作业的隐蔽性破坏从而导致断裂。3、完工后的挡墙墙面通常被水泥面板覆盖，不仅影响美观，其生态价值也没有得到充分挖掘。因此，需要设计一种新型的加筋结构来弥补上述缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，整体性好，边坡稳定性高，节省材料、造价低廉、适应范围广，施工方便，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术的另一目的是，提供一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构的加固方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，包括多层水平设置的带齿格栅加筋单元，带齿格栅加筋单元包括L形钢筋网和带齿格栅，L形钢筋网的水平钢筋网伸入填土层，L形钢筋网的竖向钢筋网紧贴边坡，竖向钢筋网上端通过扣件与水平设置的带齿格栅一端连接，带齿格栅另一端通过短锚桩与填土层自锚式固定；带齿格栅上设有多个平行设置的齿筋，齿筋和边坡平行，齿筋的截面形状为圆滑过渡的上窄下宽形。进一步的，所述齿筋间距与齿筋高度之比不小于20。进一步的，所述相邻齿筋间距不小于1m，齿筋高度不小于5cm。进一步的，所述带齿格栅与短锚桩连接，短锚桩的顶部设置背向边坡的弯曲段，带齿格栅置于弯曲段内部，短锚桩的底部为尖锐部，伸入填土层。进一步的，所述L形钢筋网的竖向钢筋网和水平钢筋网的夹角范围为45°-90°。进一步的，所述相邻两层带齿格栅加筋单元的垂直距离为50-60cm。进一步的，所述扣件包括环形体，环形体的一端设有第一圆弧部，环形体的另一端设有第二圆弧部，第一圆弧部和第二圆弧部之间设有弹性卡扣，弹性卡扣的一端与第二圆弧部通过扭簧连接，弹性卡扣的另一端与第一圆弧部的内壁接触。进一步的，所述L形钢筋网内侧铺设有土工布，L形钢筋网的竖向钢筋网和土工布之间设有植生垫。一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构的加固方法，采用上述自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，具体按照以下步骤进行：S1，L形钢筋网的水平钢筋网埋入地基，L形钢筋网的竖向钢筋网紧贴坡表；S2，在L形钢筋网内部填筑土体，整平、压实，形成填土层；将带齿格栅水平放置于填土层上，L形钢筋网的竖向钢筋网的上端通过扣件与带齿格栅一端连接，拉紧带齿格栅，带齿格栅的另一端通过短锚桩与填土层自锚式固定，齿筋上铺20~30cm土层后进行压实作业，一层施工完毕；S3，另取L形钢筋网置于填土层的土面上，重复步骤S1-S2，进行下一层的施工，如此逐层推进，直至全部施工完成。进一步的，所述步骤S2中，在L形钢筋网内部填筑土体之前，对L形钢筋网的钢筋表面进行防腐处理，L形钢筋网内侧铺设有土工布，L形钢筋网的竖向钢筋网和土工布之间设置植生垫。本专利技术的有益效果是，具有以下优点：1、本专利技术的自锚式带齿格栅加筋挡墙由多层水平设置的带齿格栅加筋单元叠加组成，每一层都是一个自锚式结构，而逐层填筑压实又使齿筋抗拔力得到了充分利用，大大增强了边坡稳定性；带齿格栅加筋单元以焊接的L形钢筋网作面板、以带齿格栅为加筋带，其受力情况是：填土层的侧压力先传递到L形钢筋网，再由L形钢筋网的竖向钢筋网传递到带齿格栅，依靠带齿格栅和填土层间的相互摩擦力、齿筋的抗力以及短锚桩提供的抗力保持平衡，大大增加了边坡稳定性，而普通格栅加筋土结构中的土体侧压力仅仅依靠格栅和填土层间的相互摩擦力来平衡，故抗拔力大幅跃升。2、带齿格栅上设有多个平行设置的齿筋，齿筋和边坡平行，齿筋的截面形状为圆滑过渡的上窄下宽形，齿筋可以提供远大于界面摩擦力的正面抗力，极大增加了带齿格栅的抗拔能力，进而增强了土体稳定性。与尖锐的形状相比，抗拉拔时的有效阻抗面积大，填土碾压或筋材拉拔时不容易发生断裂，提高了填土与筋材之间的连接强度，进而增强了加筋结构的稳定性。3、本专利技术的自锚式带齿格栅加筋挡墙，因为土体变形时的侧压力可依靠带齿格栅和填土层间的相互摩擦力、齿筋的抗力以及短锚桩提供的抗力保持平衡，能较好地控制面墙侧向位移，使得强度远大于普通加筋土挡墙；且与重力式挡墙相比，减少了笨重的混凝土墙体自重，故对地基承载力要求较低，可适用于软弱土，适应范围广。此外，因为边坡没有采用密实材料如混凝土等，因此也无需加设排水孔，施工方便，养护简单；而是采用的钢筋网面排水，节省材料，排水通畅，能够在钢筋网面上铺设植生带，便于植物生长扎根，可有效防止水土流失，环保美观。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例中带齿格栅加筋单元的结构示意图。图3是本专利技术实施例中带齿格栅的结构示意图。图4是扣件的结构示意图。图5是带齿格栅单齿的拉拔曲线图。图6是带齿格栅单齿的工作机理图。图7是齿筋间距与齿筋高度之比与抗拉拔应力的关系曲线。图中，1.带齿格栅，1-1.齿筋，2.L形钢筋网，3.植生垫，4.土工布，5.扣件，51.环形体，52.第一圆弧部，53.第二圆弧部，54.弹性卡扣，6.短锚桩，7.填土层，8.边坡。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，如图1-3所示，包括多层水平设置的带齿格栅加筋单元，带齿格栅加筋单元包括L形钢筋网2和带齿格栅1，L形钢筋网2包括水平钢筋网和竖向钢筋网，竖向钢筋网为竖直或倾斜，L形钢筋网2的水平钢筋网伸入填土层7，L形钢筋网2的竖向钢筋网紧贴边坡8，L形钢筋网2内侧铺设有土工布4，即土工布4铺设为L形，L形钢筋网2的竖向钢筋网和土工布4之间设有植生垫3，用于防止施工时土体漏出、成型后水土流失；L形钢筋网2的竖向钢筋网上端通过扣件5与水平设置的带齿格栅1一端连接，便于观察和维护带齿格栅1与竖向钢筋网的连接状态，带齿格栅1另一端通过短锚桩6与填土层7自锚式固定。带齿格栅1与短锚桩6连接，短锚桩6的顶部设置弯曲段，带齿格栅1置于弯曲段内部，弯曲段弯曲的方向背向边坡8，确保带齿格栅1不会从短锚桩6顶端脱落；短锚桩6的底部为尖锐部，伸入填土层7；由于这种锚固实际上是发生在结构体自身（加筋路堤）内部的，故为自锚，自锚可以进一步增强每一层加筋体的整体强度，使得最终的路堤稳定性大大改善本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，包括多层水平设置的带齿格栅加筋单元，带齿格栅加筋单元包括L形钢筋网（2）和带齿格栅（1），L形钢筋网（2）的水平钢筋网伸入填土层（7），L形钢筋网（2）的竖向钢筋网紧贴边坡（8），竖向钢筋网上端通过扣件（5）与水平设置的带齿格栅（1）一端连接，带齿格栅（1）另一端通过短锚桩（6）与填土层（7）自锚式固定；带齿格栅（1）上设有多个平行设置的齿筋（1‑1），齿筋（1‑1）和边坡（8）平行，齿筋（1‑1）的截面形状为圆滑过渡的上窄下宽形。

【技术特征摘要】
1.一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，包括多层水平设置的带齿格栅加筋单元，带齿格栅加筋单元包括L形钢筋网（2）和带齿格栅（1），L形钢筋网（2）的水平钢筋网伸入填土层（7），L形钢筋网（2）的竖向钢筋网紧贴边坡（8），竖向钢筋网上端通过扣件（5）与水平设置的带齿格栅（1）一端连接，带齿格栅（1）另一端通过短锚桩（6）与填土层（7）自锚式固定；带齿格栅（1）上设有多个平行设置的齿筋（1-1），齿筋（1-1）和边坡（8）平行，齿筋（1-1）的截面形状为圆滑过渡的上窄下宽形。2.根据权利要求1所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述齿筋（1-1）间距与齿筋（1-1）高度之比不小于20。3.根据权利要求2所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述相邻齿筋（1-1）间距不小于1m，齿筋（1-1）高度不小于5cm。4.根据权利要求1所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述带齿格栅（1）与短锚桩（6）连接，短锚桩（6）的顶部设置背向边坡（8）的弯曲段，带齿格栅（1）置于弯曲段内部，短锚桩（6）的底部为尖锐部，伸入填土层（7）。5.根据权利要求1所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述L形钢筋网（2）的竖向钢筋网和水平钢筋网的夹角范围为45°-90°。6.根据权利要求1所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述相邻两层带齿格栅加筋单元的垂直距离为50-60cm。7.根据权利要求1所述的一种自锚式带齿格栅加筋挡墙结构，其特征在于，所述扣件（5）包括环形体（51），环形体（51）的一端设有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：方薇，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43