[发明专利]一种挡土块及采用该挡土块垒制的挡土墙

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种挡土块以及利用挡土块所建造的挡土墙。

背景技术

随着国民经济的不断发展，城市的扩大，人口的增加，资源的日益开发和减少，人类社会的发展严重受到各类资源的限制；其次，人类对自身生产、生活所处的环境状况的要求越来越高。一方面对环境资源的不断索取和破坏，另一方面对环境保护、治理以及如何融入已有的环境的意识越来越强。就挡土墙而言，作为土木工程中最为常见的一种结构建筑物，虽然经过多年的发展，其结构型式也就是最为常见的几种，同时其采用的建筑原材料多为石材，石材的开采资源有限，而且这种开采对环境也是一种人为破坏。再则，从挡土墙外表面的建筑美观性而言，挡土墙(特别是大型挡土墙)多为单调乏味的光滑混凝土外表面，无法给人一种视觉上的美感以及与环境的协调性。

上世纪八十年代初，欧美国家提出了一种新型的挡土墙结构型式，即砌块挡土墙，并对这一结构进行相关性的机理研究，提出了合理的设计原理。挡土墙砌块可实行规模化生产，降低经济成本。这种挡土墙砌块结构合理，安装简便，成本相对较低，并将混凝土的耐久性同各种建筑装饰面效果结合在一起，使得这种挡土墙得到了广泛的使用。

在国外，挡土墙外观效果是设计中的一个重要考虑因素。在我国国内砌块挡土墙的发展才刚刚起步，目前挡土墙墙面的视觉效果的改变方法通常是将可以种植植物的空槽和挡土墙结合成整体。在大型挡土墙的墙体内提供种植空间，打破混凝土外形带给人的僵硬感。运用在居民区的小型挡土墙的外观效果，亦可以通过增加植物来改善。因此，把植物同结构坚硬的挡土墙结合在一起具有巨大的美学效果。虽然目前常常采用的方法有多种，但均有缺点。例如一种方法是使用挡土墙砌块修筑多阶墙体，在阶梯平台上种植植物，起到绿化和美化环境效果。尽管植被在这种阶梯式墙体的台阶上能很好地生长，但种植区域局限在水平台阶上，只有有限墙体结构可以通过植被效果来改善外观效果，限制了设计的灵活性；其二阶梯式墙体占用大量的空间，在某些环境下如当墙体沿建筑物走向或在建筑物附近时，或者在有限的空间或受到其他一些因素制约时，采用阶梯式墙体来达到绿化和美化效果就不可取；其三，从结构角度来看，阶梯式墙体比非阶梯式墙体在整体结构上更为复杂，特别是上层墙体对下层墙体的影响，同时层状结构墙体更易引起整体的不稳定性。

对于上述的问题，就砌块挡土墙的砌块型式的发展，建造植生式砌块挡土墙的方法是将挡土墙砌块设计成可容纳植物生长的挡土墙砌块，这种方法基于将植物与挡土墙砌块相互结合的设计原则和理念。目前通常的做法是将挡土墙的上下相邻砌块层之间或同层相邻砌块之间预留一定的距离，以便填土满足植物生长所需。

对上下相邻砌块层之间预留的距离而言，在块体要求种植植物的情况下，其上下层块体前后相互错位的距离要求比较大，一般要求10cm以上，从而可为块体内腔中所种植物提供向外生长的出口并使土壤与外界环境有一定有效接触面积以保证植物的成活率；此外，大错位使得墙体砌块面层的倾斜角度较大，加大块体面层结构的不稳定因素，其所占用的建筑面积亦增大。对同层相邻块体之间预留一定距离以此来提供种植空间而言，块体间形成的缝隙成为墙体面层结构中的薄弱点，易受到长期性或突发性的侵蚀破坏作用，如雨水的冲刷掏空块体预留缝隙间的土体等，此外这一方式修筑挡土墙，对墙体后回填土体性质的要求比较高，如低压缩性、高强度等，因为从墙面块体分布来看是面上点排列分布形式。

砌块加筋挡土墙中砌块与加筋材料的连接问题是影响墙体使用性能的关键因素之一。目前采用的连接方式大多与块体之间的连接形式相关，通常的做法是将加筋材料直接放置在上下块体层之间，依靠加筋层以上块体的重量来压制和固定加筋材料与挡土墙砌块面层之间的连接；同时结合块体与块体自身的连接形式，如采用后缘连接、销栓(锚固棒)与销孔等，后缘使得加筋材料作用力改变方向，保证加筋材料不易被拉出，但易造成对加筋材料的剪切破坏而不是拉拔或拉伸破坏，造成材料自身强度功效上的浪费，带来一定的经济影响；采用销栓和销孔的方式，销栓穿过上下块体间土工加筋材料，从作用机理上增强了块体与加筋材料的连接，但修筑高挡土墙或复杂外力环境下，加筋材料受到极大的作用力、加筋材料被拉伸达到滑动的临界状态时，销栓与加筋材料的连接处极易产生应力集中，极易破坏加筋材料，构成对墙体整体结构稳定性的危害。

发明内容