高原地区浆砌片石挡土墙结构及施工方法
阅读说明：本技术 高原地区浆砌片石挡土墙结构及施工方法 (High-altitude area grouted rubble retaining wall structure and construction method ) 是由 许涛 彭舸 叶光 王波 冉华 郑学军 吴志国 熊进龙 胡冕 王昭 刘�东 王涛 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高原地区浆砌片石挡土墙结构及施工方法,涉及建筑工程施工技术领域。本发明采用泄水孔和墙后设置渗水沟排水,防止水冻结,以及因水无法排出导致冻融后产生的挡墙倾斜问题,同时提高砂浆强度和在砂浆配合比中增加抗冻剂等相关施工技术措施,减少砌体断裂或坍塌现象,增加砂浆的抗冻性,保持结构稳固。(The invention discloses a mortar rubble retaining wall structure in a plateau area and a construction method, and relates to the technical field of construction of constructional engineering. The invention adopts the drain holes and the water seepage ditch arranged behind the wall for draining water, prevents water from freezing and solves the problem of inclined retaining wall caused by freeze thawing because water cannot be drained, simultaneously improves the strength of mortar and adds antifreeze and other related construction technical measures in the mixing proportion of the mortar, reduces the cracking or collapse phenomenon of masonry, increases the frost resistance of the mortar and keeps the structure stable.)
技术领域
本发明公开了一种高原地区浆砌片石挡土墙结构及施工方法，涉及建筑工程施工技术领域。
背景技术
目前，随着我国建筑工程修建的快速发展，施工技术不断成熟、施工标准要求越来越高、施工成本的不断增加，高海拔地区生态脆弱，地质复杂，地形变化大，浆砌片石挡土墙以其施工工艺简单、取材方便、造价低廉、强度相对较高、对防治路基滑坡,不良地质、土质等特殊条件引起的边坡不稳定起到十分重要的作用，在高原地区应用较广泛；高原地区冬季持续时间长，浆砌片石挡土墙施工中产生了挡墙沉降过大、砌体断裂或坍塌的现象，冬季因温度低造成泄水孔堵塞，以至于墙后渗水无法排出，以及冻融后产生的挡墙倾斜等施工质量问题。
申请号为CN201810876573.9的发明专利公开了高原多年冻土区加筋土挡土墙及其施工方法，墙体结构为自下而上逐层填筑形成的多层填土结构，每层填土结构底面均设置有由拉筋组成的土工格栅；多层填土结构的横向两侧为斜面，自下而上码砌混凝土模块覆盖斜面的表面，填土结构中的拉筋延伸到上下两层混凝土模块的间隙中并通过插销固定；挡土墙基底设置一层片石层，有利于增加挡土墙地基冷储量、主动降低地温、保护多年冻土，使地基融沉控制在加筋土挡土墙整体变形协调能力限度内；基底片石层属柔性结构，可衰减地基冻胀力，使地基冻胀控制在加筋土挡土墙整体变形协调能力限度内；构造拉筋连接墙面模块与加筋体，可有效避免因加拉筋断裂致使挡土墙失稳的现象发生；但是所述发明专利施工过程复杂，效率不高，没能防止高原冬季泄水孔位置渗水冻结，以及冻融后产生的挡墙倾斜的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种高原地区浆砌片石挡土墙结构及施工方法，采用采用泄水孔和墙后设置渗水沟排水，防止水冻结，以及因水无法排出导致冻融后产生的挡墙倾斜问题，同时提高砂浆强度和在砂浆配合比中增加抗冻剂等相关施工技术措施，减少砌体断裂或坍塌现象，增加砂浆的抗冻性，保持结构稳固。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种高原地区浆砌片石挡土墙结构，包括倾斜的地面和搭建在地面上的浆砌片石挡土墙，其特征在于，浆砌片石挡土墙背靠回填砂砾充填的返滤层，所述回填砂砾反滤层下端设置粘土隔水层，回填砂砾反滤层内面层间隔设置碎石渗沟，通过内部排水管连接碎石渗沟向地下排水。
进一步地，回填砂砾反滤层外面层支撑浆砌片石挡土墙，浆砌片石挡土墙内设置第一泄水孔，用于渗水量较大时排水；浆砌片石挡土墙内下端低于地面处设置第二泄水孔，第二泄水孔为墙身后埋置的排水与回填砂砾反滤层内面层上的碎石渗沟连接，经过粘土隔水层，内填充碎石，外排至边沟。用于天气较寒冷时，第一泄水孔冻结后仍能起到排水作用，同样夏季渗水量大时也可作为排水通道。
进一步地，本发明公开了高原地区浆砌片石挡土墙结构的施工方法，包括以下步骤：
挡土墙基础施工步骤：(1)基坑开挖：采用人工配合机械跳槽开挖基坑方式，先挂好边线线绳，控制平面尺寸，用水准仪控制标高，挖掘机挖至高出基底15-30cm后，用人工开挖修整至基底设计标高下5cm，同时修整好基坑侧壁，保证墙背坡度、墙趾坡度、基底坡度满足设计要求；(2)基坑硬化：对开挖完成后的地基做砂浆硬化处理，采用1:5的基地坡度施工，硬化厚度为5cm；(3)砌筑基础：选用砌块石砌筑基础，所述砌块石基础双面拉线，先铺砂浆，再摆砌石块，最后砂浆填缝、填塞小石块于大缝中，砌筑第一层最低块石基础时，沿基础边线砌筑，先铺设底层砂浆，再将较大平面的石块面向下铺砌在砂浆上，第二层以上各层按照准线砌筑；(4)基础回填：当基础强度达到70％时，做基础回填工作；
砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤：砌石顺序均为先砌角石，再砌面石，最后砌腹石；角石砌好后将线移挂到角石上，再砌面石作定位行列，面石预留运送填腹石料缺口，砌完腹石后再封砌缺口，腹石采用往运送石料方向倒退着砌筑的方法，先远处、后近处、腹石与面石一样按规定层次和灰缝砌筑整齐，砂浆饱满；墙身砌至高出地面或常水位以上0.3m时开始砌筑第一泄水孔，所述第一泄水孔采用φ100PVC管，流水横坡4％，上下排间距2m，每排2-3m布置一个，上、下两排第一泄水孔错位排列整齐上下交错布置，内部排水管深入墙背回填砂砾反滤层10cm，端头管壁上开小孔，再用渗水土工布包裹；墙背位置的下部泄水管与内部设置的排水管相联，下部的泄水管用碎石填满，起到返滤或防止水冻结的作用；
墙背盲沟施工步骤：确定墙身泄水孔高程位置后，在每排横向泄水孔上下各10cm的位置设置盲沟，开挖30*30cm开口向线路侧U形盲沟，所述盲沟横向坡度为3％，并用碎石进行填充，竖向位置每隔2m设置一道塑料排水管，在两排水管中间位置设置3％的汇水坡；
养护步骤：砂浆终凝前，砌体应覆盖，砂浆初凝后，立即进行养护，养护期大于7天，保证砌体温度在5℃以上，砌体砂浆达到75％设计强度以后，回填墙背填料；
填筑隔水层步骤：在最下排第一泄水孔底部位置设置粘土隔水层，粘土隔水层上部铺设一层机织防渗土工布隔离层，所述粘土隔水层高度为第一泄水孔往下50cm，宽度为30cm，并设置4％坡度的流水横坡，材料先用粘土进行分层回填，每层必须压实紧密，满足设计压实度要求；
反滤层填筑步骤：反滤层填筑采用分层碾压回填至墙顶规划地坪高程，并设大于3％的横坡逐层填筑，挡土墙砌筑高度一次不得超过2m，当砂浆强度达到设计强度的75％后，进行墙背回填；在填料接近最佳含水量时做回填工作，填料逐层填筑、分层夯实，压实度大于等于96％设计强度；
清理勾缝步骤：勾缝砂浆标号应高于砌体砂浆一个标号，勾缝应嵌入砌缝内部2cm深，所述勾缝采用凹缝，缝宽2㎝，缝深2㎝，勾缝前用水冲洗干净，勾缝后再用同级别的水泥砂浆抹平划槽勾缝，勾缝两侧同级别水泥砂浆抹带宽1㎝，厚0.5㎝，并保证均匀一致；
墙顶抹面步骤：抹面砂浆强度大于M15，抹面厚度为20-30mm，抹面顶的流水横坡度为 2％；抹面段落沉降缝的设置与同墙体，待顶面沉降缝完工后再进行抹面，抹面结束后用C30 水泥浆在沉降缝顶面勾出流水条；抹面宽度超出墙体顶面外侧边线2cm，并沿墙体下延与墙体连成整体，帽厚为6cm。
进一步地，挡土墙基础施工步骤中，砌筑基础砌筑每一层块石时，采用分皮卧砌，上下错缝、内外搭砌的方法，块石基础的灰缝厚度为20-30mm，砂浆饱满，大小石块间不得有直接接触或无砂浆的现象；块石基础的每一皮内均应每隔2m长设置一块拉结石，基础宽度400mm以下时，拉结石长与基础宽度相同，基础宽度大于400mm时，采用两块拉结石内外搭接砌筑，其搭接长度不应小于150mm，且其中一块长度不应小于该皮基础宽度的2/3。
进一步地，挡土墙基础施工步骤中，砌筑基础时块石基础的转角处和交接处应同时砌筑，每2-3皮为一工作层,工作层中水平缝大致找平,且竖缝错开不小于80cm,斜向通缝不超过两皮砌块设置。
进一步地，砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤中，砌石采用坐浆法施工，石料丁顺相间，分层错缝，填缝砂浆饱满密实无空洞，墙面和墙内砂浆标号保持一致；采用分层砌筑，每分层的高度为70-120cm，分层与分层间的砌缝找平，每隔3-4层片石找平一次，分层内每层石块按石料高低不分形状，逐块或逐段铺浆，砂浆的流动性在5-7cm内。
进一步地，砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤中，各砌层先砌外圈定位砌块，并与里层砌块交错连成一体，定位砌块选用表面平整尺寸大的石料，定位砌缝满铺砂浆，定位砌块砌完后，先在圈内底部铺一层砂浆，使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密实饱满。
进一步地，砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤中，砌筑时，利用片石的自然形状，相互交错的衔接；每一块片石均应先铺砂浆，再安放石块，经左右揉动，用手锤轻击，将下面砂浆挤压密实，在已砌好片石侧面继续安砌时，在相邻石块侧面铺抹砂浆，再砌片石，并向下面及抹浆的侧面用手挤压，用锤轻击，将下面和侧面的砂浆挤实；分层内各层石块的砌缝错开设置，在砌筑工程中保留2cm深度的石料细缝，各砌块的砌缝相互错开8cm，砌缝饱满、充填砂浆，不产生通缝。
进一步地，砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤中，每隔10-15m设置一道沉降缝，沉降缝宽2cm，沉降缝垂直设置并且沉降缝两侧砌体表面平整无搭接。
本发明的技术效果如下：
本发明通过对开挖位置及深度控制，以及墙趾，墙踵的边线控制，墙身的高度控制，做精确定位测量，本发明施工方法简单、取材方便、造价低廉、强度相对较高、对防治路基滑坡,不良地质起重要作用。
具体内容如下：
1.本施工工艺流程简单，施工效率高，易掌握；
2.取材方便，造价低廉，强度较高；
3.减少砌体断裂或坍塌现象，增加砂浆的抗冻性，保持结构稳固；
4.防止冬季泄水孔位置渗水冻结，以及冻融后产生的挡墙倾斜出现；
5.现场安装质量容易控制。
附图说明
图1是高原地区浆砌片石挡土墙结构断面示意图；
图2是高原地区浆砌片石挡土墙施工方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。
如图1所示，本实施例提供了一种高原地区浆砌片石挡土墙结构，包括倾斜的地面和搭建在地面上的浆砌片石挡土墙，浆砌片石挡土墙背靠回填砂砾充填的返滤层，所述回填砂砾反滤层下端设置粘土隔水层，回填砂砾反滤层内面层间隔设置碎石渗沟，通过内部排水管连接碎石渗沟向地下排水。
本实施例中，回填砂砾反滤层外面层支撑浆砌片石挡土墙，浆砌片石挡土墙内设置第一泄水孔与回填砂砾反滤层内面层上的碎石渗沟连接，所述第一泄水孔另一端连通浆砌片石挡土墙外墙面，优选地，第一泄水孔采用φ10cm的PVC管，流水横坡4％，上下排间距2m，每排2-3m布置一个，上、下两排第一泄水孔错位排列整齐上下交错布置。
本实施例中，所述浆砌片石挡土墙内下端低于地面处设置第二泄水孔，所述第二泄水孔和路肩之间设置浆砌片石边沟，第二泄水孔内端连接粘土隔水层，外端向浆砌片石边沟排水，优选地，第二泄水孔采用φ15cm填满渗水材料的管。
进一步地，提供了高原地区浆砌片石挡土墙结构的施工方法，包括以下步骤：
挡土墙基础施工步骤：(1)基坑开挖：采用人工配合机械跳槽开挖基坑方式，保证不会发生上部土体失稳的情况，先挂好边线线绳，控制平面尺寸，用水准仪控制标高，不能超挖避免基底原状土发生扰动；挖掘机挖至高出基底15-30cm后，用人工开挖修整至基底设计标高下5cm，同时修整好基坑侧壁，保证墙背坡度、墙趾坡度、基底坡度满足设计要求；(2)基坑硬化：对开挖完成后的地基做砂浆硬化处理，采用1:5的基地坡度施工，硬化厚度为5cm，保证砌筑基底受力均匀，挡土墙整体满足结构受力要求；(3)砌筑基础：选用砌块石砌筑基础，所述砌块石基础双面拉线，先铺砂浆，再摆砌石块，最后砂浆填缝、填塞小石块于大缝中，砌筑第一层最低块石基础时，沿基础边线砌筑，先铺设底层砂浆，再将较大平面的石块面向下铺砌在砂浆上，第二层以上各层按照准线砌筑；(4)基础回填：当基础强度达到70％时，做基础回填工作。
本实施例中，砌筑基础砌筑每一层块石时，采用分皮卧砌，上下错缝、内外搭砌的方法，块石基础的灰缝厚度为20-30mm，砂浆饱满，大小石块间不得有直接接触或无砂浆的现象；块石基础的每一皮内均应每隔2m长设置一块拉结石，基础宽度不足400mm时，拉结石长与基础宽度相同，基础宽度大于400mm时，采用两块拉结石内外搭接砌筑，其搭接长度大于150mm，且其中一块长度不小于该皮基础宽度的2/3。
本实施例中，块石基础的转角处和交接处同时砌筑，不能同时砌筑部位预留斜槎，所述斜槎长度大于斜槎宽度，斜槎面上块石无需砂浆找平；同时砌筑以每2-3皮为一工作层, 工作层中水平缝大致找平,且竖缝错开不小于80cm,斜向通缝不超过两皮；优选地，砌筑砂浆采用经试验室调整配合比后的M15号砂浆，且砂浆中加入抗冻剂，在保证强度的同时，增强砂浆的抗冻性。
砌筑墙身及设置泄水孔施工步骤：砌石顺序均为先砌角石，再砌面石，最后砌腹石；角石砌好后将线移挂到角石上，再砌面石作定位行列，面石预留运送填腹石料缺口，砌完腹石后再封砌缺口，腹石采用往运送石料方向倒退着砌筑的方法，先远处、后近处、腹石与面石一样按规定层次和灰缝砌筑整齐，砂浆饱满；墙身砌至高出地面或常水位以上0.3m时开始砌筑第一泄水孔，所述第一泄水孔采用φ100PVC管，流水横坡4％，上下排间距2m，每排2-3m布置一个，上、下两排第一泄水孔错位排列整齐上下交错布置，内部排水管深入墙背回填砂砾反滤层10cm，端头管壁上开小孔，再用渗水土工布包裹；墙背位置的下部泄水管与内部设置的排水管相联，下部的泄水管用碎石填满，起到返滤或防止水冻结的作用，
本实施例中，砌石采用坐浆法施工，石料丁顺相间，分层错缝，填缝砂浆饱满密实无空洞，墙面和墙内砂浆标号保持一致；采用分层砌筑，每分层的高度为70-120cm，分层与分层间的砌缝找平，每隔3-4层片石找平一次，分层内每层石块按石料高低不分形状，逐块或逐段铺浆，砂浆的流动性在5-7cm内。
进一步地，各砌层先砌外圈定位砌块，并与里层砌块交错连成一体，定位砌块选用表面平整尺寸大的石料，定位砌缝满铺砂浆，定位砌块砌完后，先在圈内底部铺一层砂浆，使石料在挤压安砌时能紧密连接，且砌缝砂浆密实饱满。
本实施例中，砌筑时利用片石的自然形状，相互交错的衔接；每一块片石均应先铺砂浆，再安放石块，经左右揉动，用手锤轻击，将下面砂浆挤压密实，在已砌好片石侧面继续安砌时，在相邻石块侧面铺抹砂浆，再砌片石，并向下面及抹浆的侧面用手挤压，用锤轻击，将下面和侧面的砂浆挤实；分层内各层石块的砌缝错开设置，在砌筑工程中保留2cm 深度的石料细缝，各砌块的砌缝相互错开8cm，砌缝饱满、充填砂浆，不产生通缝。
优选地，砌筑用片石选用石质坚硬，均匀一致且未风化、无裂纹，抗压强度、耐久性、抗冻性高的片石，砌体下层选用较大的石块，向上逐渐用较小尺寸石块。
本实施例中，砌筑时每隔10-15m设置一道沉降缝，沉降缝宽2cm，沉降缝垂直设置并且沉降缝两侧砌体表面平整无搭接，优选地，为保证沉降或伸缩缝宽度和不被杂物堵塞，采用一块长度比砌体最厚处长10-15cm，宽30-50cm尺寸的沉降缝控制板，随砌体自下而上移动，每移动一层，则用粘土将沉降缝填实，再继续上层砌筑。
墙背盲沟施工步骤：确定墙身泄水孔高程位置后，在每排横向泄水孔上下各10cm的位置设置盲沟，开挖30*30cm开口向线路侧U形盲沟，所述盲沟横向坡度为3％，并用碎石进行填充，竖向位置每隔2m设置一道塑料排水管，在两排水管中间位置设置3％的汇水坡；
养护步骤：砂浆终凝前，砌体应覆盖，砂浆初凝后，立即进行养护，养护期大于7天，保证砌体温度在5℃以上，砌体砂浆达到75％设计强度以后，回填墙背填料；
填筑隔水层步骤：在最下排第一泄水孔底部位置设置粘土隔水层，粘土隔水层上部铺设一层机织防渗土工布隔离层，所述粘土隔水层高度为第一泄水孔往下50cm，宽度为30cm，并设置4％坡度的流水横坡，材料先用粘土进行分层回填，每层必须压实紧密，满足设计压实度要求；
反滤层填筑步骤：反滤层填筑采用分层碾压回填至墙顶规划地坪高程，并设大于3％的横坡逐层填筑，挡土墙砌筑高度一次不得超过2m，当砂浆强度达到设计强度的75％后，进行墙背回填；在填料接近最佳含水量时做回填工作，填料逐层填筑、分层夯实，压实度大于等于96％设计强度；
清理勾缝步骤：勾缝砂浆标号应高于砌体砂浆一个标号，勾缝应嵌入砌缝内部2cm深，所述勾缝采用凹缝，缝宽2㎝，缝深2㎝，勾缝前用水冲洗干净，勾缝后再用同级别的水泥砂浆抹平划槽勾缝，勾缝两侧同级别水泥砂浆抹带宽1㎝，厚0.5㎝，并保证均匀一致；
优选地，沉降缝采用沥青麻絮填塞密实后外露5㎝的缝用水冲洗干净后采用于砂浆勾凹缝，缝宽2㎝，深2㎝，缝两侧抹带抹成宽3㎝，厚0.5㎝的砂浆凸带；
墙顶抹面步骤：抹面砂浆强度大于M15，抹面厚度为20-30mm，抹面顶的流水横坡度为 2％；抹面段落沉降缝的设置与同墙体，待顶面沉降缝完工后再进行抹面，抹面结束后用C30 水泥浆在沉降缝顶面勾出流水条；抹面宽度超出墙体顶面外侧边线2cm，并沿墙体下延与墙体连成整体，帽厚为6cm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。