一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括設(shè)置在軟土層頂部的板梁、鋪設(shè)在板梁頂部的路基，所述板梁下方設(shè)有沿線路縱向的多排鉆孔灌注樁，所述鉆孔灌注樁樁底均穿透軟土層、硬土層至巖溶層，所述鉆孔灌注樁樁頂與板梁底部固定連接形成樁板結(jié)構(gòu)，所述樁板結(jié)構(gòu)兩側(cè)巖溶地基的硬土層與巖溶層結(jié)合處設(shè)有沿線路縱向的連續(xù)注漿加固區(qū)。本實用新型的路基結(jié)構(gòu)對巖溶地基及上部土質(zhì)覆蓋層進行了加固，提高了地基承載力，有效控制了路基工后沉降。
【專利說明】
一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及巖土工程領(lǐng)域，具體地指一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]巖溶是灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石在水的長期溶蝕作用下產(chǎn)生的各種地質(zhì)形態(tài)、作用和現(xiàn)象。巖溶地基變形破壞主要形式有地基承載力不足、不均勻沉降、地基滑動、地表坍塌等。而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路建設(shè)越來越快，越來越多的鐵路工程在巖溶地區(qū)展開，路基結(jié)構(gòu)的平順性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到鐵路運營安全，故高速鐵路對地基穩(wěn)定和沉降控制有著極為嚴格的要求。因此在巖溶地基上修建高速鐵路，必須對巖溶地基進行處理，采取有效加固措施控制路基的工后沉降，以保證軌道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定。
[0003]目前，對巖溶地基的處理措施主要有填墊法、注漿法、高壓旋噴法等。填墊法主要適用于裸露型巖溶和淺埋巖溶，并不適用于覆蓋型巖溶、深埋巖溶;注漿法是最常用的巖溶處理方法，但只能保證巖溶地基的穩(wěn)定性，而不能很好的控制工后沉降；高壓旋噴法對施工工藝、施工的機械設(shè)備以及材料包括施工的經(jīng)驗都有著很高要求，并不經(jīng)濟，所以未大規(guī)模推廣使用。
[0004]因此為克服上述諸多缺陷，有必要提供一種不僅能保證巖溶地基穩(wěn)定性、同時也能有效控制工后沉降、合理、經(jīng)濟的加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)，對巖溶地基進行鉆孔灌注粧加固和壓力注漿處理，不僅保證了巖溶地基的長期穩(wěn)定，也有效控制了工后沉降，同時滿足了巖溶地基高速鐵路路基的穩(wěn)定性和變形控制的要求。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括設(shè)置在軟土層頂部的板梁、鋪設(shè)在板梁頂部的路基，所述板梁下方設(shè)有沿線路縱向的多排鉆孔灌注粧，所述鉆孔灌注粧粧底均穿透軟土層、硬土層至巖溶層，所述鉆孔灌注粧粧頂與板梁底部固定連接形成粧板結(jié)構(gòu)，所述粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)巖溶地基的硬土層與巖溶層結(jié)合處設(shè)有沿線路縱向的連續(xù)注漿加固區(qū)。
[0007]優(yōu)選的，所述鉆孔灌注粧、板梁同采用鋼筋混凝土澆筑而成，所述鉆孔灌注粧粧頂向上伸入板梁底部10-15cm且鉆孔灌注粧與板梁的受力鋼筋焊接綁扎。
[0008]優(yōu)選的，所述多排鉆孔灌注粧中相鄰兩排鉆孔灌注粧之間的距離相等，為4-5m;所述每排鉆孔灌注粧中并排的相鄰兩鉆孔灌注粧之間的距離相等，為4-5m。
[0009]優(yōu)選的，所述鉆孔灌注粧粧徑相等，為1.0-1.5m。
[0010]優(yōu)選的，所述板梁沿線路縱向設(shè)置時，縱向相鄰兩塊板梁間預留有伸縮縫，所述伸縮縫內(nèi)填塞有瀝青麻筋。
[0011]優(yōu)選的，所述板梁沿線路橫向由多塊小型板梁以線路中心線對稱連接而成。
[0012]優(yōu)選的，所述注漿加固區(qū)在土石分界面以上硬土層內(nèi)的厚度范圍為3-5m，在土石分界面以下巖溶層內(nèi)厚度的范圍為6-7m，所述注漿加固區(qū)的總厚度范圍為9-12m。
[0013]優(yōu)選的，所述注漿加固區(qū)中注漿孔按正三角形或正方形陣列布置，注漿孔孔間距5_6m0
[0014]優(yōu)選的，粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)注漿加固區(qū)的加固范圍從平齊于同側(cè)板梁橫向端部起，路堤地段注漿加固區(qū)的加固范圍沿線路橫向向外至路堤坡腳外5.0m，路塹地段注漿加固區(qū)的加固范圍沿線路橫向向外至側(cè)溝平臺外邊緣。
[0015]本實用新型的原理為:
[0016]首先對地基表層的深厚軟土采用鉆孔灌注粧進行地基處理，粧長穿透軟土層、硬土層至巖溶層，形成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的復合地基，從而提高地基承載力，減少地基不均勻沉降和工后沉降，達到軟土加固地基的目的。然后，對深厚軟土地基下的巖溶土石分界面采用注漿加固，達到了對深厚軟土巖溶地基的處理，保證路基的長期穩(wěn)定性及沉降要求。
[0017]本實用新型的有益效果為:
[0018]通過粧板結(jié)構(gòu)對巖溶地基及上部土質(zhì)覆蓋層進行了加固，提高了地基承載力，有效控制了路基工后沉降；通過壓力注漿充填了巖溶裂隙、溶洞，堵塞了地下水活動空間，形成隔水層，從而防止了因地下水位波動而引起的巖溶塌陷，保證了巖溶地基的長期穩(wěn)定性。且此地基加固結(jié)構(gòu)形式并不復雜，經(jīng)濟合理，今后可廣泛應(yīng)用于高速鐵路巖溶地基加固中。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型沿線路橫向的結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖2為本實用新型注漿孔正三角形排列布置示意圖
[0021]圖3為本實用新型注漿孔正方形排列布置示意圖
[0022]其中:1.路基2.軟土層3.硬土層4.巖溶層5.土石分界面6.注漿加固區(qū)7.鉆孔灌注粧8.板梁9.注漿孔。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型提供一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)，所在的巖溶地基結(jié)構(gòu)包括巖溶層4、位于巖溶層4上方的硬土層3、位于硬土層3上方的軟土層2，路基結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在軟土層2頂部的板梁8、鋪設(shè)在板梁8頂部的路基I，板梁8沿線路縱向且以線路中心線橫向?qū)ΨQ設(shè)置，線路中心線即為路基中心線，板梁8橫向兩端分別位于路基I同側(cè)的路肩與坡腳之間(如板梁8的左側(cè)橫向端部位于路基I左側(cè)的路肩與坡腳間，板梁8的右側(cè)橫向端部同理)。板梁8底部的軟土層2中設(shè)有沿線路縱向的多排鉆孔灌注粧7，鉆孔灌注粧7粧底均穿透軟土層2、硬土層3至巖溶層4，鉆孔灌注粧7粧頂與板梁8底部固定連接形成粧板結(jié)構(gòu)，粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)巖溶地基的硬土層3與巖溶層4結(jié)合處設(shè)有沿線路縱向的連續(xù)注漿加固區(qū)6。本實用新型中的線路中心線指的是線路橫截面中心線。
[0025]鉆孔灌注粧7、板梁8同采用鋼筋混凝土澆筑而成，鉆孔灌注粧7粧頂向上伸入板梁8底部10-15cm且鉆孔灌注粧7與板梁8的受力鋼筋焊接綁扎。鉆孔灌注粧7粧徑相等，直徑d為1-1.5m，粧間距D為4-5m，有效粧長18-22m，可視現(xiàn)場巖溶勘探情況而定，且滿足沉降檢算要求。本實施例中的板梁8橫向由厚1-1.2m，橫向尺寸為14m，縱向尺寸為7.2m的兩塊小型板梁連接形成，沿線路縱向相鄰兩塊小型板梁之間留寬2cm的伸縮縫，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋，伸縮縫位置宜位于兩排粧的中間位置。多排鉆孔灌注粧7中相鄰兩排鉆孔灌注粧7之間的距離相等，為4-5m，每排鉆孔灌注粧7中相鄰鉆孔灌注粧7之間的距離相等，為4-5m。本實施例同排相鄰鉆孔灌注粧7粧間距5.0m，相鄰排鉆孔灌注粧7的間距4.0m，即粧間距橫向5.0m，縱向4.0m0
[0026]注漿加固區(qū)6在土石分界面5以上硬土層3內(nèi)的厚度范圍為3-5m，在土石分界面5以下巖溶層4內(nèi)厚度的范圍為6-7m，注漿加固區(qū)6的總厚度范圍為9-12m。注漿加固區(qū)6中注漿孔9按正三角形或正方形布置如圖2-3所示，注漿孔9孔間距5-6m。板梁兩側(cè)的注漿加固區(qū)6的加固范圍從平齊于同側(cè)板梁8橫向端部起沿線路橫向向外(遠離線路方向)延伸，該結(jié)構(gòu)同時適用與路堤地段和路塹地段:當為路堤地段時，注漿加固區(qū)6的加固范圍沿線路橫向向外至路堤坡腳外5.0m，當為路塹地段時，注漿加固區(qū)6的加固范圍沿線路橫向向外至側(cè)溝平臺外邊緣。
[0027]上述的加固處理巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)具體施工過程為:
[0028]a.采用鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑沿線路縱向的多排鉆孔灌注粧7，鉆孔灌注粧7粧身一般采用C35鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑，一次灌注完成，不得中途停頓。同排相鄰鉆孔灌注粧7粧間距5.0m，相鄰排鉆孔灌注粧7的間距4.0m，S卩粧間距橫向5.0m，縱向4.0m。鉆孔灌注粧7粧徑相等，為1.0-1.5m，有效粧長18-22m(本實施例優(yōu)選粧徑1.2m，有效粧長20m)，如遇有溶洞，鉆孔灌注粧7應(yīng)穿過溶洞進入巖層不少于2m，且粧底巖層厚度不小于3m，具體可視現(xiàn)場巖溶勘探情況而定，且要滿足沉降檢算要求。鉆孔灌注粧7上方、軟土層2頂部沿線路縱向鋪設(shè)C35鋼筋混凝土的板梁8，板梁8以線路中心線橫向?qū)ΨQ設(shè)置，鉆孔灌注粧7粧體伸入板梁8內(nèi)10-15cm(本實施例優(yōu)選15cm)且鉆孔灌注粧7與板梁8的受力鋼筋焊接綁扎，采用剛性連接形成粧板結(jié)構(gòu)。板梁8沿線路橫向由一整塊直接鋪設(shè)或多塊小型板梁以線路中心線對稱連接而成，本實施例中的板梁8橫向由厚1-1.2m，橫向尺寸為14m，縱向尺寸為7.2m的兩塊小型板梁連接形成，沿線路縱向相鄰兩塊小型板梁之間留寬2cm的伸縮縫，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋，伸縮縫位置宜位于兩排粧的中間位置。
[0029]b.粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)巖溶地基采用壓力注漿加固，對土石分界面5進行封閉處理，形成注漿加固區(qū)6(隔水層)。注漿加固區(qū)6總厚度不小于9m，其中土石分界面5以上硬土層3內(nèi)厚度不小于3m，以下巖溶層4內(nèi)不小于6m。注漿加固區(qū)6，充填了巖溶裂隙、溶洞，堵塞了地下水活動空間，能夠防止因地下水位波動引起巖溶塌陷。注漿孔9正三角形或正方形布置如圖2-3所示(圖2-3中左右向為沿線路縱向，上下向為沿線路橫向)，孔間距5-6m(本實施例優(yōu)選5.0m)，從平齊于同側(cè)板梁8橫向端部起，路堤地段加固范圍至設(shè)計的路基I路堤坡腳外約5.0m，路塹地段加固范圍至側(cè)溝平臺外邊緣。注漿加固深度根據(jù)先導勘探孔揭示巖溶發(fā)育情況，一般加固深度為土石分界面5以下6m，如在6m范圍內(nèi)巖溶頂板巖體破碎、或遇溶洞以及巖溶很發(fā)育時，應(yīng)加大注漿厚度，應(yīng)至溶洞底板以下不小于Im;注漿套管嵌入基巖0.5m，用水泥砂漿固結(jié)成一體。注漿孔遇到空洞或較大裂隙時，視具體情況采用中粗砂材料等回填至溶洞充填后才能進行注漿。注漿結(jié)束注漿口及時采用C15混凝土回填封閉。
[0030]c.板梁8頂部按設(shè)計鋪設(shè)路基I，板梁8橫向兩端分別位于同側(cè)路基I的路肩與坡腳之間。
[0031]綜上所述，通過粧板結(jié)構(gòu)對巖溶地基及上部土質(zhì)覆蓋層進行了加固，提高了地基承載力，有效控制了路基工后沉降；通過壓力注漿充填了巖溶裂隙、溶洞，堵塞了地下水活動空間，形成隔水層，從而防止了因地下水位波動而引起的巖溶塌陷，保證了巖溶地基的長期穩(wěn)定性。且此地基加固結(jié)構(gòu)及施工方式并不復雜，經(jīng)濟合理，今后可廣泛應(yīng)用于高速鐵路巖溶地基加固中。
【主權(quán)項】
1.一種加固處理新建鐵路巖溶地基的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括設(shè)置在軟土層(2)頂部的板梁(8)、鋪設(shè)在板梁(8)頂部的路基(I)，所述板梁(8)下方設(shè)有沿線路縱向的多排鉆孔灌注粧(7)，所述鉆孔灌注粧(7)粧底均穿透軟土層(2)、硬土層(3)至巖溶層(4)，所述鉆孔灌注粧(7)粧頂與板梁(8)底部固定連接形成粧板結(jié)構(gòu)，所述粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)巖溶地基的硬土層(3)與巖溶層(4)結(jié)合處設(shè)有沿線路縱向的連續(xù)注漿加固區(qū)(6)。2.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鉆孔灌注粧(7)、板梁(8)同采用鋼筋混凝土澆筑而成，所述鉆孔灌注粧(7)粧頂向上伸入板梁(8)底部10-15cm且鉆孔灌注粧(7)與板梁(8)的受力鋼筋焊接綁扎。3.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，多排所述鉆孔灌注粧(7)中相鄰兩排鉆孔灌注粧(7)之間的距離相等，為4-5m;每排所述鉆孔灌注粧(7)中并排的相鄰兩鉆孔灌注粧(7)之間的距離相等，為4-5m。4.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鉆孔灌注粧(7)粧徑相等，為1.Ο-?.5m， 有效粧長 18-22m。5.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述板梁(8)沿線路縱向設(shè)置時，縱向相鄰兩塊板梁(8)間預留有伸縮縫，所述伸縮縫內(nèi)填塞有瀝青麻筋。6.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述板梁(8)沿線路橫向由多塊小型板梁以線路中心線對稱連接而成。7.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述注漿加固區(qū)(6)在土石分界面(5)以上硬土層(3)內(nèi)的厚度范圍為3-5m，在土石分界面(5)以下巖溶層(4)內(nèi)厚度的范圍為6-7m，所述注漿加固區(qū)(6)的總厚度范圍為9-12m。8.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述注漿加固區(qū)(6)中注漿孔(9)為按正三角形或正方形陣列布置，注漿孔(9)孔間距5-6m。9.如權(quán)利要求1所述的路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，粧板結(jié)構(gòu)兩側(cè)注漿加固區(qū)(6)的加固范圍從平齊于同側(cè)板梁(8)橫向端部起，路堤地段注漿加固區(qū)(6)的加固范圍沿線路橫向向外至路堤坡腳外5.0m，路塹地段注漿加固區(qū)(6)的加固范圍沿線路橫向向外至側(cè)溝平臺外邊緣。
【文檔編號】E02D5/34GK205576638SQ201620278194
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】王祥, 晏軍, 陳占, 顧湘生, 熊林墩, 李小和, 倪岳艷, 席亞麗, 趙新益, 熊朝輝, 田浩萍, 李添翼, 陳世剛, 王勇剛, 楊松
【申請人】中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司