申请/专利权人：湖北工业大学

申请日：2022-05-17

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN114892710B

主分类号：E02D29/02

分类号：E02D29/02;E02D17/20;A01G9/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.08.30#实质审查的生效;2022.08.12#公开

摘要：本发明公开了一种树承式挡土墙及其施工方法，挡土墙包括木桩、种植在相邻木桩之间的树木、放置于木桩与树木后的预制混凝土板和由底座和生态砌块组成的生态护坡；施工时，先将预制的混凝土板放置于被挡土体前，然后打入木桩，将混凝土板初步固定，之后在相邻两根木桩之间栽种树木，形成树桩；最后在混凝土板上部的土坡上挖坑，埋入底座，将底座上除了连接槽的部分以外多余的空隙用土回填并夯实；在底座上拼装层生态砌块，在每层生态砌块后填土或者碎石至相应层标高；最后在生态砌块顶部的种植槽内种植，完成施工。本发明充分利用了木桩和树桩各自的优势，利用绿色环保的手段实现了长久稳定的边坡挡土支护，弥补了传统挡土墙的不足。

主权项：1.一种树承式挡土墙的施工方法，其特征在于：包括挡土承力板，垂直设置于被挡土体前底部，用于承载整个被挡土体底部的滑坡力；木桩，间隔打入在挡土承力板外侧的土体内，用于对挡土承力板进行一级挡土支撑；树桩，种植于挡土承力板外侧的相邻两个木桩之间，用于对挡土承力板进行二级挡土支撑；生态护坡，设置于挡土承力板上被挡土体的斜坡上，用于种植植物进行生态护坡；所述生态护坡包括底座和生态砌块，所述底座埋设于挡土承力板内侧额被挡土体内，所述生态砌块依次梯度内缩砌于底座上，形成生态护坡；每个生态砌块顶部从外至内依次设有种植槽和连接槽，每个生态砌块底部设有连接凸起，相邻的生态砌块之间通过连接槽和连接凸起的嵌合相连；所述底座顶部设有与相邻生态砌块底部连接凸起嵌合的连接槽；树承式挡土墙的设计方法如下：S1：运用静力平衡法确定木桩打入土体内的深度：计算桩底墙后土压力及墙前土压力并进叠加，求出第一个土压力为零的点d，该点距离桩身打入土体的顶面距离为u，计算d点以上主动土压力合力以及到d点的距离，记该距离为y1，根据的条件整理出关于d点以下桩长t0的方程，然后求解；为了安全起见，实际桩的入土深度取：；S2：计算木桩受到的主动被动土压力合力并求出其作用点：记木桩露出土体外的部分受到的主动土压力合力为Ea1，嵌固在土体内部部分的木桩受到的主动土压力合力为Ea2，受到的被动土压力合力为EP；并分别求出其作用点与桩身与土体交界面处的距离为x、y、z；然后对桩进行抗倾覆稳定性验算：要保证木桩在土压力作用下不发生绕木桩与土体交界面处的倾覆，必须要求抗倾覆安全系数Kt大于或等于1.6，即： 式中：Ea1--木桩露出土体外的部分受到的主动土压力合力；Ea2--嵌固在土体内部那部分木桩受到的主动土压力合力；x--主动土压力合力Ea1作用点距离木桩与土体交界面处距离；y--主动土压力合力Ea2作用点距离木桩与土体交界面处距离；z--被动土压力合力EP作用点距离木桩与土体交界面处的距离；S3：确定木桩间距：根据步骤S2中求出的Ea2和Ep以及公式：求出单桩能承受的最大土压力Ea1max，再根据以下公式确定桩间距： 整理得： 式中：n--木桩根数；s--两根木桩之间的间距；L--挡土墙设计长度；Ea总--挡土墙后总的土压力；Ea1max--单桩在不发生倾覆情况下能承受的最大土压力；S4：选择一种树木种植于挡土墙前并与木桩保持在同一水平线上，两棵树之间的中心距与木桩之间的中心距保持一致，在种植前需要对该树进行加载测试，所加荷载应大于或等于木桩所承受的水平荷载；加载测试采用的方法为：将木桩打在已经种植1年以上的树后面，两者之间的间距刚好放进一个螺杆位于初始位置的千斤顶，且千斤顶放置高度应与Ea1作用点至木桩与土体交界面处距离相等，木桩打入深度和步骤一计算深度保持一致，准备工作完成后开始压千斤顶，观察树木和木桩哪一个先出现倾覆，若木桩先出现倾覆则表明该树木的抗倾覆能力大于木桩的抗倾覆能力即该树木承载能力大于木桩的承载能力，此时将此树木种植于桩后用于在木桩腐朽后取代木桩，若树木先出现倾覆，则表明不能使用该树木；S5：根据步骤S2确定的桩间距设计生态砌块的尺寸，然后进行预制；根据挡土墙的设计长度和高度预制混凝土板；施工方法包括以下步骤：S1.1：将挡土承力板放置于被挡土体前，挡土承力板与地面保持垂直并紧贴被挡土体，将木桩按照设计深度沿着挡土承力板外侧面打入土体内，并按照设计间距布置；S1.2：在挡土承力板外侧的相邻两个木桩之间挖一个供栽种树木的坑，并将树木栽种在坑内，两棵相邻的树的中心距应与两相邻木桩的中心距保持一致，栽种完毕后将土回填，在树身一定高度用钢管或粗木棍绑扎并支撑在地面上；S1.3：在挡土承力板上部的土坡上对应于两个木桩之间空隙的位置，开挖一个与底座尺寸匹配的坑，将预制好的底座放入坑内，并且底座应与预制混凝土板接触，将多余的空隙用土回填并夯实，并使得底座顶部的连接槽部分露出在土体外；S1.4：在底座上拼装第一层生态砌块，将生态砌块底部的连接凸起插入底座上的连接槽内使生态砌块与连接槽结合在一起，待第一层每个生态砌块和底座拼装完毕后，在其后进行填土或填碎石至生态砌块顶高程并夯实整平墙背填土；S1.5：按层依次将生态砌块拼装在一起，形成生态护坡；每铺一层生态砌块就在其后进行填土或填碎石至砌块顶高程，重复上述操作直至拼装至生态护坡设计高度为止；S1.6：生态砌块拼装完毕后，在种植槽内填土，并种植植物，完成树承式挡土墙的施工。

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百度查询： 湖北工业大学 一种树承式挡土墙及其施工方法

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