本實(shí)用新型涉及一種配筋砌體擋土墻，屬于土木工程中巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋼筋混凝土出現(xiàn)之前,擋土墻由石砌體或大體積混凝土筑成,兩者都沒有配筋,這些墻體依靠它們的自重抵抗土壓力,這樣被稱為重力式擋土墻,這些墻體根據(jù)所用材料的抗壓強(qiáng)度獲得它們的強(qiáng)度或抵抗能力。鋼筋混凝土出現(xiàn)以后,發(fā)展了很多結(jié)構(gòu)形式的擋土墻,如懸壁式擋土墻和扶壁式擋土墻、嵌巖樁板式擋土墻、錨桿擋土墻和錨定板擋土墻、加筋土擋土墻。其中重力式擋土墻、懸壁式擋土墻和扶壁式擋土墻的應(yīng)用最為廣泛。

重力式擋土墻一般由塊石或混凝土材料砌筑，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工工藝成熟和可就地取材等優(yōu)點(diǎn),但是由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性主要是靠墻身自重來保證,因而有墻身斷面大、圬工量大、占地多,且不易實(shí)現(xiàn)施工的機(jī)械化和工廠化等缺點(diǎn)。懸壁式和扶壁式擋土墻結(jié)構(gòu)形式相差不大,均由鋼筋混凝土材料建造，扶壁式擋土墻比懸壁式擋土墻多了一個(gè)扶壁,因此扶壁式擋土墻的適用墻高大于懸壁式擋土墻，懸壁式擋土墻多用于市政工程及儲(chǔ)料倉(cāng)庫(kù)，扶壁式擋土墻一般用于重要的土建工程。盡管懸壁式和扶壁式擋土墻是一種輕巧合理的支擋結(jié)構(gòu)形式，但其施工工序相對(duì)復(fù)雜，工期較長(zhǎng)。

配筋砌體結(jié)構(gòu)是一種極具應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)前景的結(jié)構(gòu)形式。在國(guó)外，配筋混凝土砌塊砌體擋土墻在公路、鐵路等擋土墻工程中有廣泛的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi),砌塊擋土墻的應(yīng)用與研究起步較晚,目前主要是不少企業(yè)與國(guó)外擋土墻公司合作,引進(jìn)了國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)以及設(shè)計(jì)理念,但應(yīng)用的主要還是無筋砌塊砌體擋土墻。無筋砌塊砌體的特點(diǎn)是其抗壓強(qiáng)度較高，而其抗拉強(qiáng)度很低，無筋砌塊砌體擋土墻在自重應(yīng)力及土壓力作用下，其適用高度由無筋砌塊砌體的抗拉強(qiáng)度決定，因此其適用高度較低。為彌補(bǔ)無筋砌塊砌體抗拉強(qiáng)度低的缺陷，在砌體中設(shè)置鋼筋，形成配筋砌體結(jié)構(gòu)，用鋼筋代替砌塊砌體承擔(dān)拉應(yīng)力，可以大幅度提高砌塊砌體結(jié)構(gòu)的抗拉能力，因此配筋砌塊砌體擋土墻的適用高度則要明顯大于無筋砌塊砌體擋土墻。盡管配筋砌塊砌體擋土墻的適用高度有較大提高，但是墻體受彎承載力提高幅度有限，同時(shí)墻頂側(cè)向變形及墻體裂縫偏大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，為了解決現(xiàn)有擋土墻的墻身斷面大、圬工量大、占地多且機(jī)械化施工困難，同時(shí)配筋砌塊砌體擋土墻的墻體受彎承載力提高幅度有限，墻頂側(cè)向變形及墻體裂縫偏大的問題。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，包括墻本體、擋土墻用壓頂、擋土墻用基礎(chǔ)和鋼筋組件，鋼筋組件包括若干根水平鋼筋和若干根豎直鋼筋，每根豎直鋼筋為預(yù)應(yīng)力鋼筋，墻本體設(shè)置在擋土墻用壓頂和擋土墻用基礎(chǔ)之間，墻本體由多排砌體組成條從下至上依次排列形成，每排砌體組成條包括多個(gè)砌塊，每個(gè)砌塊沿其厚度方向加工有與豎直鋼筋相配合的至少兩個(gè)錐形孔洞，砌塊的頂面為錐形孔洞小口端所在的端面，砌塊的底面為錐形孔洞大口端所在的端面，砌塊的底面加工有與水平鋼筋相配合的至少一個(gè)水平凹槽，水平凹槽與每個(gè)錐形孔洞相連通，每排砌體組成條中多個(gè)砌塊中的水平凹槽依次連通形成水平鋼筋放置通道，每個(gè)水平鋼筋放置通道內(nèi)設(shè)置有一根水平鋼筋，每?jī)膳畔噜彽钠鲶w組成條中的多個(gè)砌塊上下一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每?jī)蓚€(gè)上下對(duì)應(yīng)的砌塊之間形成有至少兩條豎直鋼筋放置段，每條豎直鋼筋放置段由上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)錐形孔洞依次連通形成，墻本體內(nèi)的多排砌體組成條之間從左至右依次形成有多個(gè)豎直鋼筋放置通道，每個(gè)豎直鋼筋放置通道由處于同一豎直線上的多條豎直鋼筋放置段從上至下依次連通形成，每個(gè)豎直鋼筋放置通道分別與多個(gè)水平鋼筋放置通道相連通，每個(gè)豎直鋼筋放置通道內(nèi)設(shè)置有一根豎直鋼筋，每根豎直鋼筋的頂部固定安裝在擋土墻用壓頂上，每根豎直鋼筋的底部穿過其對(duì)應(yīng)豎直鋼筋放置通道與擋土墻用基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)鋼筋可拆卸連接。

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，優(yōu)選地，當(dāng)錐形孔洞的個(gè)數(shù)為兩個(gè)時(shí)，砌塊底面處的兩個(gè)錐形孔洞的大口端之間形成有中肋，一個(gè)所述錐形孔洞中遠(yuǎn)離另一個(gè)所述錐形孔洞的一端為邊肋，邊肋水平方向的寬度為W₁，中肋水平方向的寬度為W₂，W₂=2W₁。

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，優(yōu)選地，每根豎直鋼筋對(duì)應(yīng)設(shè)置有一塊墊板和一個(gè)螺帽，每根豎直鋼筋的頂部通過其對(duì)應(yīng)的墊板和螺帽固定安裝在擋土墻用壓頂上。

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，優(yōu)選地，每根豎直鋼筋對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)套筒，每根豎直鋼筋的底部通過其對(duì)應(yīng)的套筒與擋土墻用基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)鋼筋12螺紋連接。

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，優(yōu)選地，每根豎直鋼筋對(duì)應(yīng)有一個(gè)隔離式套管，隔離式套管與豎直鋼筋放置通道一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)隔離式套管套裝在其對(duì)應(yīng)的豎直鋼筋放置通道內(nèi)，每根豎直鋼筋套裝在其對(duì)應(yīng)的隔離式套管內(nèi)。

本實(shí)用新型為一種集塊模式的配筋砌體擋土墻，優(yōu)選地，每根豎直鋼筋與其對(duì)應(yīng)的隔離式套管間隙設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果：

一、本實(shí)用新型引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置使本實(shí)用新型在承受側(cè)向土壓力之前，預(yù)先對(duì)其施加豎向壓力，增加其適用高度，拓寬砌塊砌體擋土墻的適用范圍。

二、本實(shí)用新型中每個(gè)砌塊沿其水平方向開設(shè)至少一個(gè)水平凹槽，用于布置水平鋼筋；將每個(gè)砌塊沿其高度方向開設(shè)至少兩個(gè)錐形孔洞，用于布置豎直鋼筋，鋼筋組件包括若干根水平鋼筋和若干根豎直鋼筋能夠提高墻體整體剛度。

三、本實(shí)用新型中的砌塊結(jié)構(gòu)新穎，通過設(shè)置中肋和邊肋的寬度關(guān)系，使得在錯(cuò)縫砌筑時(shí)，能形成豎向貫通的豎直鋼筋放置通道，方便豎直鋼筋的操作。

四、本實(shí)用新型中砌塊的外露面根據(jù)需要做不同的處理，以實(shí)現(xiàn)不同的裝飾效果。

五、本實(shí)用新型中豎直鋼筋通過擰緊螺帽施加預(yù)應(yīng)力，在預(yù)應(yīng)力要求不高的結(jié)構(gòu)中，施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。

六、本實(shí)用新型中豎直鋼筋與隔離式套管之間相互配合且間隙設(shè)置有效實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋與灌孔混凝土的無粘結(jié)，無需對(duì)預(yù)應(yīng)力筋與套管之間的空隙灌漿，不但節(jié)省砂漿量，還便于施工。

七、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置合理且便于施工，無需預(yù)支模板，在施加預(yù)應(yīng)力之前，只需要用混凝土灌注砌塊中的水平凹槽及錐形孔洞，灌孔率為100%。

八、砌塊墻體需設(shè)置排水管，達(dá)到將土體中的水排出的目的，通過土層中的級(jí)配砂石加濾網(wǎng)，將土體中的水輸送到擋土墻處。

九、本實(shí)用新型為一種集塊模式預(yù)應(yīng)力配筋砌塊砌體擋土墻，通過對(duì)墻體施加預(yù)應(yīng)力改善普通配筋砌塊砌體擋土墻的受力性能，同時(shí)可以在砌塊表面做出各種裝飾效果，不僅可以提高砌塊砌體擋土墻的適用高度，還可以實(shí)現(xiàn)擋土墻工業(yè)化，具有良好的環(huán)保效應(yīng)及和諧的裝飾外觀，為建筑、市政、公路、鐵路及園林擋土墻工程全面推廣集塊模式預(yù)應(yīng)力配筋砌塊砌體擋土墻提供了可能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是豎直鋼筋1-2、墊板7、螺帽8、擋土墻用壓頂3、套筒9與擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12之間的連接關(guān)系示意圖；

圖4是豎直鋼筋1-2與隔離式套管10之間布置關(guān)系的剖面圖；

圖5是砌塊2的第一立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是砌塊2的第二立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是砌塊2的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是砌塊2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是砌塊2的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是砌塊2和鋼筋組件之間連接關(guān)系示意圖；

圖11是本實(shí)用新型在第一受力狀態(tài)下的截面應(yīng)力分布圖；

圖12是圖11中拉應(yīng)力F₁和壓應(yīng)力F₂之間的量化關(guān)系圖；

圖13是本實(shí)用新型在第二受力狀態(tài)下的截面應(yīng)力分布圖；

圖14是圖13中拉應(yīng)力F₁和壓應(yīng)力F₂之間的量化關(guān)系圖；

圖15是本實(shí)用新型在第三受力狀態(tài)下的截面應(yīng)力分布圖；

圖16是圖15中拉應(yīng)力F₁和壓應(yīng)力F₂之間的量化關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于深入了解本實(shí)用新型的構(gòu)造內(nèi)容以及所能達(dá)成的功能效益，列舉以下具體實(shí)施方式，并配合說明書附圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15和16詳細(xì)介紹說明如下：

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式包括墻本體、擋土墻用壓頂3、擋土墻用基礎(chǔ)4和鋼筋組件，鋼筋組件包括若干根水平鋼筋1-1和若干根豎直鋼筋1-2，每根豎直鋼筋1-2為預(yù)應(yīng)力鋼筋，墻本體設(shè)置在擋土墻用壓頂3和擋土墻用基礎(chǔ)4之間，墻本體由多排砌體組成條從下至上依次排列形成，每排砌體組成條包括多個(gè)砌塊2，每個(gè)砌塊2沿其厚度方向加工有與豎直鋼筋1-2相配合的至少兩個(gè)錐形孔洞2-1，砌塊2的頂面為錐形孔洞2-1小口端所在的端面，砌塊2的底面為錐形孔洞2-1大口端所在的端面，砌塊2的底面加工有與水平鋼筋1-1相配合的至少一個(gè)水平凹槽2-2，水平凹槽2-2與每個(gè)錐形孔洞2-1相連通，每排砌體組成條中多個(gè)砌塊2中的水平凹槽2-2依次連通形成水平鋼筋放置通道，每個(gè)水平鋼筋放置通道內(nèi)設(shè)置有一根水平鋼筋1-1，每?jī)膳畔噜彽钠鲶w組成條中的多個(gè)砌塊2上下一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每?jī)蓚€(gè)上下對(duì)應(yīng)的砌塊2之間形成有至少兩條豎直鋼筋放置段，每條豎直鋼筋放置段由上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)錐形孔洞2-1依次連通形成，墻本體內(nèi)的多排砌體組成條之間從左至右依次形成有多個(gè)豎直鋼筋放置通道，每個(gè)豎直鋼筋放置通道由處于同一豎直線上的多條豎直鋼筋放置段從上至下依次連通形成，每個(gè)豎直鋼筋放置通道分別與多個(gè)水平鋼筋放置通道相連通，每個(gè)豎直鋼筋放置通道內(nèi)設(shè)置有一根豎直鋼筋1-2，每根豎直鋼筋1-2的頂部固定安裝在擋土墻用壓頂3上，每根豎直鋼筋1-2的底部穿過其對(duì)應(yīng)豎直鋼筋放置通道與擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12可拆卸連接。

本實(shí)用新型中擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12也為預(yù)應(yīng)力鋼筋。

本實(shí)用新型中每個(gè)豎直鋼筋放置通道內(nèi)放置有一根豎直鋼筋1-2，每個(gè)水平鋼筋放置通道內(nèi)放置有一根水平鋼筋1-1，每個(gè)豎直鋼筋放置通道分別與多個(gè)水平鋼筋放置通道相連通。每個(gè)水平鋼筋放置通道分別與多個(gè)豎直鋼筋放置通道相連通。

本實(shí)用新型還需設(shè)置排水管，達(dá)到將土體中的水排出的目的，通過土層中的級(jí)配砂石加濾網(wǎng)，將土體中的水輸送到墻本體處。

本實(shí)用新型使用靈活且能夠制造不同類型，根據(jù)工程需要，也可將砌塊2加工成兩個(gè)水平凹槽2-2或一個(gè)大的水平凹槽2-2，砌塊2中的錐形孔洞2-1的可根據(jù)具體需求制成其他布置形成。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式中當(dāng)錐形孔洞2-1的個(gè)數(shù)為兩個(gè)時(shí)，砌塊2底面處的兩個(gè)錐形孔洞2-1的大口端之間形成有中肋5，一個(gè)所述錐形孔洞2-1中遠(yuǎn)離另一個(gè)所述錐形孔洞2-1的一端為邊肋6，邊肋6水平方向的寬度為W₁，中肋5水平方向的寬度為W₂，W₂=2W₁。

根據(jù)實(shí)際制造條件和需求每個(gè)砌塊2上加工有至少兩個(gè)錐形孔洞2-1，每個(gè)錐形孔洞2-1內(nèi)設(shè)置有一根豎直鋼筋1-2，錐形孔洞2-1的最佳設(shè)置個(gè)數(shù)為兩個(gè)。

邊肋6的寬度W₁與中肋5的寬度W₂之間的關(guān)系設(shè)置能夠確保錯(cuò)縫砌筑時(shí)，錐形孔洞2-1的豎向?qū)R，實(shí)現(xiàn)豎向貫通，保證豎直鋼筋1-2的順利通過。其他結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式中每根豎直鋼筋1-2對(duì)應(yīng)設(shè)置有一塊墊板7和一個(gè)螺帽8，每根豎直鋼筋1-2的頂部通過其對(duì)應(yīng)的墊板7和螺帽8固定安裝在擋土墻用壓頂3上。

該實(shí)施方式中墊板7為鋼墊板，墊板7和螺帽8與豎直鋼筋1-2的配合能夠?qū)崿F(xiàn)豎直鋼筋1-2頂部穩(wěn)定且持久地定位效果。墊板7和螺帽8的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低廉，有利于降低本實(shí)用新型的整體造價(jià)。豎直鋼筋1-2為采用精軋螺紋鋼作為的預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過擰緊螺帽8施加預(yù)應(yīng)力，在預(yù)應(yīng)力要求不高的結(jié)構(gòu)中，施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式中每根豎直鋼筋1-2對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)套筒9，每根豎直鋼筋1-2的底部通過其對(duì)應(yīng)的套筒9與擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12螺紋連接。

該實(shí)施方式中套筒9為鋼套管，套筒9內(nèi)壁加工有內(nèi)螺紋，每根豎直鋼筋1-2的底部加工有與套筒9的內(nèi)螺紋相配合的第一外螺紋，擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12的頂部加工有與套筒9的內(nèi)螺紋相配合的第二外螺紋。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式中每根豎直鋼筋1-2對(duì)應(yīng)有一個(gè)隔離式套管10，隔離式套管10與豎直鋼筋放置通道一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)隔離式套管10套裝在其對(duì)應(yīng)的豎直鋼筋放置通道內(nèi)，每根豎直鋼筋1-2套裝在其對(duì)應(yīng)的隔離式套管10內(nèi)。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式中每根豎直鋼筋1-2與其對(duì)應(yīng)的隔離式套管10間隙設(shè)置。

該實(shí)施方式中豎直鋼筋1-2選用精軋螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋，豎直鋼筋1-2的一端與錨固在擋土墻用基礎(chǔ)4中的基礎(chǔ)鋼筋12通過鋼套筒相連，相連時(shí)首先將豎直鋼筋1-2的一端套上絲扣，豎直鋼筋1-2的另一端為張拉端且該端位于最頂排砌體組成條的頂面，在該面上擱置墊板7。施加預(yù)應(yīng)力時(shí)首先將張拉端套上絲扣，通過擰緊螺帽8壓緊墊板7對(duì)砌塊2施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力大小根據(jù)擰緊螺帽8的程度來調(diào)節(jié)，擰緊程度越大，則施加的預(yù)應(yīng)力越大。上述過程中的所有鋼材構(gòu)件需要做防腐處理。為方便施工，預(yù)應(yīng)力筋采用無粘結(jié)的形式，即在預(yù)應(yīng)力筋外周設(shè)置隔離式套管10，使豎直鋼筋1-2與灌孔混凝土彼此分隔。因豎直鋼筋1-2為直線布置且與灌孔混凝土無粘結(jié)，預(yù)應(yīng)力損失可安全的取張拉控制應(yīng)力的10%。

結(jié)合圖11至圖16說明本實(shí)用新型的工作原理：

根據(jù)圖11和圖12所示，在豎直方向上對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行施力，根據(jù)圖13和圖14所示，側(cè)向土壓力進(jìn)行施力，由于側(cè)向土壓力是作用在擋土墻上的主要荷載，在土壓力作用前，預(yù)先在本實(shí)用新型的受壓區(qū)施加一對(duì)偏心軸向壓力p，在墻背土體11的一側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力F₂，墻背土體11即為墻本體靠近土體的一側(cè)。在土壓力作用下，墻體遠(yuǎn)離土體的一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)力F₁。根據(jù)圖15和圖16所示，本實(shí)用新型所受的應(yīng)力狀態(tài)是二者的疊加，墻體內(nèi)側(cè)可能是壓應(yīng)力F₂，也可能是較小的拉應(yīng)力F₁，由于預(yù)應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消土壓力引起的拉應(yīng)力F₁，因而能延緩裂縫的出現(xiàn)并減小裂縫寬度，同時(shí)可使剛度不至于因裂縫原因而降低過多，有利于控制墻頂側(cè)向變形。

在普通配筋砌塊砌體擋土墻中，采用高強(qiáng)鋼筋雖能較大地提高擋土墻承載力，但因鋼筋應(yīng)力過高，致使裂縫開展過寬，而鋼筋應(yīng)力與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相差甚遠(yuǎn)，配置高強(qiáng)鋼筋遠(yuǎn)不能充分發(fā)揮作用。因而，需要對(duì)本實(shí)用新型事先施加壓力，對(duì)裂縫加以控制，以充分利用高強(qiáng)度鋼筋，使砌塊砌體擋土墻達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的目的。

上述是將預(yù)應(yīng)力筋布置在墻體內(nèi)側(cè)的情況，也可將豎直鋼筋1-2布置在墻本體的中央，但是將豎直鋼筋1-2布置在墻本體內(nèi)側(cè)對(duì)減小裂縫、增加剛度、提高承載力更加有利，同時(shí)可節(jié)省豎直鋼筋1-2的用量，使本實(shí)用新型更加安全。