CN103061225A - 一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构以及施工方法 - Google Patents

一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构以及施工方法 Download PDF

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薛吉安
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Abstract

本发明涉主要涉及岩盐铁路路基;具体地说涉及一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构与施工方法。与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法包括下述步骤:检查原地面、路基基底处理、夯填卵石土层、铺设10~20cm厚第一中粗砂垫层、铺设复合土工膜层、铺设20~30cm厚第一中粗砂层、填筑岩盐铁路路基、处理路基边坡、处理路基边坡坡脚以及铺设路基顶部。路基基底铺设的复合土工膜隔断承压水、毛细上升泉对岩盐路基本体的侵蚀,本发明将岩盐路基本体全断面包裹起来;本发明适用于岩盐地区铁路路基的修筑,能防止洪水和人为原因对岩盐铁路路基的危害,确保盐湖地区铁路路基的稳定和安全使用。

Description

一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构以及施工方法
技术领域
本发明涉及属于铁道建筑施工技术领域,主要涉及岩盐铁路路基;具体地说涉及一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,还涉及一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法。
背景技术
盐溶是指由于低矿化度承压水注入岩盐地层产生溶蚀作用,从而形成各种形态洞穴的一种物理地质现象。察尔汗盐湖北端,盐溶广泛分布。盐溶发生后,根据不同地段岩盐地层的表面形态和在岩盐层中形成的各种不同形态的溶洞和溶蚀小孔,可把盐溶分为:溶塘、溶沟,溶洞以及溶蚀小孔,其形成过程主要是岩盐被潜水、承压水侵蚀而形成的。青藏铁路西宁至格尔木段增建二线工程在K720+500~K752+600段,全程约32km,线路通过察尔汗盐湖,湖区地质情况十分复杂,取土困难,尤其在新建西格二线铁路线路经过K747~K750处约3km区段范围内形成的溶塘、溶沟及溶洞等特殊地质现象给工程施工造成了很大的技术困难。在岩盐上修筑以岩盐作为填料的铁路路基,并保持其稳定性,避免出现路基下沉、路基翻浆、边坡开裂等一系列病害,是在察尔汗盐湖地区修筑铁路需要迫切解决的问题。我国在岩盐路基施工技术以及复合土工布在路基铺设应用方面已有相关研究报道,但本发明所提供的既有线并行地段岩盐铁路路基结构与施工方法,经检索未见与本发明相同的报道。
发明内容
为了解决盐湖地区铁路路基的施工难题,解决在盐层上修筑铁路的复杂技术问题,解决盐湖地区特殊地质对铁路路基的不良影响,控制岩盐路基变形,保持岩盐路基的稳定性,防止岩盐路基线路下沉、路基翻浆以及边坡开裂等病害的发生,达到盐湖地区铁路路基稳定、正常使用的目的。本发明要解决的第一个技术问题在于提供一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法。
对于不同的盐湖区地质状况,本发明解决上述第一个技术问题采取的技术方案有所区别。对于岩盐厚度1.0~3.5m,结构疏松,溶洞、溶孔发育,岩盐下部为可塑状土层,底层软弱的盐湖区地段,本发明提供的与既有线并行地段岩盐铁路路基结构技术方案如下:一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:既有线路路基旁边挖设有路基基底,路基基底的底层填筑有碾压密实的卵石土层,卵石土层上面依次铺设有第一中粗砂垫层、第一复合土工膜层、第一中粗砂层和岩盐层;岩盐层上面依次铺设有第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和第二中粗砂层;岩盐层及其以下的边坡上面自底向上依次铺设有边坡中粗砂垫层、边坡复合土工膜层、边坡中粗砂层和边坡岩盐层;第二中粗砂垫层、第二中粗砂层分别与边坡中粗砂垫层、边坡中粗砂层对接,第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接。
为确保路基牢固的持久,路基边坡坡脚处填筑有坡脚岩盐,第二中粗砂层将边坡岩盐层的水平端面覆盖。
作为与既有线并行地段岩盐铁路路基结构的技术方案的完善,对于岩盐厚度3.5~9.5m,溶洞、溶孔发育,但岩盐结构致密的盐湖地段,以及岩盐厚度大于9.5m,由于岩盐层下部隔水层逐渐增厚,岩盐结构致密且岩溶不甚发育的盐湖地段,分别采取挖除地表层0.8~1.2m 或铲除地表盐壳0.5~0.8m岩盐,把溶洞、溶孔用卵砾石填塞、下灌并捣实碾压挤密,而后回填卵石土层;即在卵石土层的下面设有溶洞溶孔卵砾石填塞层。
作为与既有线并行地段岩盐铁路路基结构的技术方案的完善,对于岩盐厚度小于1.0m,结构疏松,溶塘、溶隙发育,岩盐下部为流塑状土层的盐湖地段,则挖除全部岩盐,抛填0.8~1.5m片石进行重型碾压密实,而后回填卵石土层;即在卵石土层的下面设有片石层。
本发明还需要提供与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,进而实现与既有线并行地段岩盐铁路路基结构。所以,本发明解决上述第二个技术问题采取的技术方案是:一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,包括下述步骤:检查原地面、路基基底处理、夯填卵石土层、铺设10~20cm厚第一中粗砂垫层、铺设复合土工膜层、铺设20~30cm厚第一中粗砂层、填筑岩盐铁路路基、处理路基边坡、处理路基边坡坡脚以及铺设路基顶部;具体操作如下:
a. 检查原地面
采用钢钎插深、钻孔、明挖探查的方法认真检查原地面情况,探查地基溶洞、溶隙的发育情况,确定其具体位置,确实查清其规模后在进行处理;
b.路基基底处理
b.1 非岩盐溶洞区段
对岩盐表层进行破碎并分层碾压至铁路路基所要求的最高压实标准密实度即可;
b.2 岩盐溶洞区段
岩盐溶洞区段的铁路路基,需要根据线路经过地段的岩盐厚度、岩盐结构的疏松或密实程度、以及岩盐溶蚀程度分段采取不同的基底处理措施;
b.2.1 对于岩盐厚度小于1.0m,结构疏松,溶塘、溶隙发育,岩盐下部为流塑状土层的盐湖区段,挖除全部岩盐,抛填片石进行重型碾压密实,铺设1.0m厚度的片石层,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.2 对于岩盐厚度为1.0~3.5m,结构疏松,溶洞、溶孔发育,岩盐下部为可塑状土层,底层软弱的盐湖区段,挖除全部岩盐,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.3 对于岩盐厚度为3.5~9.5m,溶洞、溶孔发育,但岩盐结构致密的盐湖区段,挖除地表层0.8~1.2m岩盐,查探溶洞及溶孔的位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.4对于岩盐厚度大于9.5m,由于岩盐层下部隔水层逐渐增厚,岩盐结构致密且岩溶不甚发育的盐湖区段,挖除地表层0.5~0.8m岩盐,查探溶洞及溶孔位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,制得溶洞溶孔卵砾石填塞层;然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层; 
c.铺设10~20cm厚第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设15cm厚的中粗砂垫层,制得第一中粗砂垫层;
d.铺设第一复合土工膜层
在第一中粗砂垫层的上面铺设第一复合土工膜层;复合土工膜的拼接采用搭接的方式,按照横向排水坡或路基纵向坡度将高处一幅搭接于低处一幅之上,横向搭接宽度不小于30cm,纵向搭接长度不小于2m;
e. 铺设20~30cm厚第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设30cm厚中粗砂层并碾压密实,制得第一中粗砂层;
f.填筑岩盐铁路路基
取地表0~6m盐壳纯净的岩盐作为填料进行填筑,路基本体用纯净岩盐填筑,使用破碎机械将岩盐块破碎成粒径小于15cm的盐块,然后分层填筑,每层松铺厚度小于30cm,以保证压实度;每铺一层采用20t压路机静压一遍,按照岩盐最佳含水量匀洒卤水,待30分钟左右卤水完全渗透入岩盐后再进行一遍强振、一遍弱振以及两遍静压,压实效果良好,达到地基系数K30≥190MPa/m的技术指标要求;根据地面标高,按设计要求填筑岩盐厚度,制得岩盐层;
g. 处理路基边坡
边坡自底向上依次铺设0.5m厚边坡中粗砂垫层、边坡复合土工膜层、0.5m厚边坡中粗砂层和0.5m厚边坡岩盐层;位于坡脚以下的边坡复合土工膜层的1.0m, 
h.处理路基边坡坡脚
向路基边坡坡脚处填筑岩盐并压实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设10~20cm厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和20~30cm厚第二中粗砂层,并碾压密实;且使第二中粗砂垫层与边坡中粗砂垫层对接、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接、第二中粗砂层与边坡中粗砂层对接,第二中粗砂层。
在步骤f.路基填筑岩盐时,取用地表0~6m的结构密实、坚硬纯净岩盐,岩盐的最佳含水量为7.8%,岩盐的最大干密度为1.85g/cm3,分层填筑岩盐时为保持岩盐含水量在7.5~8.1%,需要匀洒卤水。之所以选择卤水作为岩盐路基施工用水,是由于卤水大量存在于结晶盐的地表出露盐湖(池)内,卤水达到超饱和状态,岩层内的晶间卤水通过实验检测亦达到饱和状态,完全能够作为施工用水,便于就地取材。
第一复合土工膜层、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层所使用的复合土工膜的技术要求是:质量不小于700g/m2,顶破强度大于2.5KN。施工人员穿平底布鞋或软胶鞋,严禁穿钉鞋,以免踩坏复合土工膜,施工时如发现复合土工膜损坏,必须及时修补。
通过步骤b.2所述措施对岩盐溶洞铁路路基基底进行处理,保证路基基底有足够的承载力;路基基底铺设的复合土工膜即第一复合土工膜层隔断承压水、毛细上升泉对岩盐路基本体的侵蚀,保证了岩盐路基的稳定性。
本发明有效地解决了地表水、自然降水和人为因素造成的淡水对盐岩路基的溶蚀破坏;解决了盐湖地区路基填料匮乏的难题;解决了单纯用盐岩填筑的路基,由于长期暴露,盐岩被风化造成的路基病害。本发明应用前景较广,有效的填补了国内目前针对盐湖地质填筑路基的工艺和方法。采用岩盐填筑路基,就地取材,避免了远距离运输填料等环节,有利于缩短施工工期;解决了普通路基填料的匮乏问题,有效地节约了施工成本,降低了工程造价;并且减少了因大量土石方开采、运输等带来的对青藏高原生态环境破坏,对高原的生态环境起到了一定的保护作用。本发明在岩盐上修筑以岩盐作为填料的铁路路基,并保持其稳定性,避免出现路基下沉、路基翻浆、边坡开裂等一系列病害,解决了在察尔汗盐湖地区修筑铁路迫切需要解决的技术问题,本发明采用岩盐作为铁路路基填料是一种因地制宜环保节能的施工方法。
察尔汗盐湖湖区北端因低矿化度承压水造成路基基底岩盐溶蚀,形成岩盐溶洞,针对不同发育程度,分别以溶洞填塞、挖除换填、碾压挤密来保证路基基底有足够的承载力,以路基基底表面铺设复合土工膜隔断承压水、毛细上升泉对岩盐路基本体的侵蚀,将岩盐填筑的路基本体包裹起来,阻断外部来水,消除淡水或非饱和卤水对路基本体岩盐的溶蚀危害,保持岩盐路基的稳定性。针对岩盐易溶于水的特性,在施工中采用洒饱和卤水碾压,在路基基床表层与两侧路基边坡及坡脚以下1.0m范围内铺设复合土工膜,即第二复合土工膜层、边坡复合土工膜层将岩盐填筑的路基本体包裹起来;将岩溶地段路基顶部铺设的复合土工膜与边坡铺设的复合土工膜搭接,即第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接,将岩盐路基本体全断面包裹起来;在岩盐路基外部采取拦水坝、排水沟、蒸发池结合排离地表水等技术,进一步保证了路基的稳定性。 而在非岩溶地段,由于上部岩盐无溶蚀现象,具有良好的隔水性能,所以仅对岩盐表层进行破碎并分层碾压,即能达到铁路路基要求的密实度。本发明适用于岩盐地区铁路路基的修筑,能防止洪水和人为原因对岩盐铁路路基的危害,确保盐湖地区铁路路基的稳定和安全使用。 
附图说明
图1是本发明横断面结构示意图,
图2是本发明的第二种实施方式,
图3是本发明的另一种实施方式。
图中:1—片石层,2—卵石土层,3—第一中粗砂垫层,4—第一复合土工膜层,5—第一中粗砂层,6—岩盐层,7—第二中粗砂垫层,8—第二复合土工膜层,9—第二中粗砂层,10-—边坡中粗砂垫层,11—边坡复合土工膜层,12—边坡中粗砂层,13—边坡岩盐层,14—坡脚岩盐,15—溶洞溶孔卵砾石填塞层;H—既有线铁路路基中心线,I—增建二线铁路路基中心线, e—原地面至路基边坡底的高度,f—片石层厚度,d—既有线铁路与增建二线铁路线路线间距,h—卵石土层厚度,m —卵砾石填塞层厚度。
具体实施方式
结构实施例1
如图1所示:对于岩盐厚度1.0~3.5m,结构疏松,溶洞、溶孔发育,岩盐下部为可塑状土层,底层软弱的盐湖区地段,本发明提供的与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,在既有线路路基旁边挖设有路基基底,路基基底的底层填筑有碾压密实的卵石土层2,卵石土层2上面依次铺设有第一中粗砂垫层3、第一复合土工膜层4、第一中粗砂层5和岩盐层6;岩盐层6上面依次铺设有第二中粗砂垫层7、第二复合土工膜层8和第二中粗砂层9;岩盐层6及其以下的边坡上面自底向上依次铺设有边坡中粗砂垫层10、边坡复合土工膜层11、边坡中粗砂层12和边坡岩盐层13;第二中粗砂垫层7、第二中粗砂层9分别与边坡中粗砂垫层10、边坡中粗砂层12对接,第二复合土工膜层8与边坡复合土工膜层11搭接。卵石土层厚度h通常在0.8~1.2 m。
为确保路基牢固的持久,路基边坡坡脚处填筑有坡脚岩盐14,第二中粗砂层9将边坡岩盐层13的水平端面覆盖。原地面至路基边坡底的高度e至少1 m。
第一中粗砂垫层3与第二中粗砂垫层7的厚度分别是15cm,其作用在于作为第一复合土工膜层4和第二复合土工膜层8的衬垫,防止卵石土层2与岩盐层6损坏铺设其上面的复合土工膜;第一中粗砂层5和第二中粗砂层9的厚度分别是30cm,其作用是固定及保护其下面的复合土工膜。边坡中粗砂垫层10、边坡中粗砂层12和边坡岩盐层13的厚度分别是0.5m。
结构实施例2    如图2所示:对于岩盐厚度3.5~9.5m,溶洞、溶孔发育,但岩盐结构致密的盐湖地段,以及岩盐厚度大于9.5m,由于岩盐层下部隔水层逐渐增厚,岩盐结构致密且岩溶不甚发育的盐湖地段,分别采取挖除地表层0.8~1.2m或铲除地表盐壳0.5~0.8m岩盐,把溶洞、溶孔用卵砾石填塞、下灌并捣实碾压挤密,而后回填卵石土层;即在卵石土层2的下面设有溶洞溶孔卵砾石填塞层15,其余与实施例1相同。溶洞溶孔卵砾石填塞层m的厚度在0.5~2m。
结构实施例3    如图3所示:作为与既有线并行地段岩盐铁路路基结构的技术方案的完善,对于岩盐厚度小于1.0m,结构疏松,溶塘、溶隙发育,岩盐下部为流塑状土层的盐湖地段,则挖除全部岩盐,抛填0.8~1.5m片石进行重型碾压密实,而后回填卵石土层;即在卵石土层2的下面设有片石层1,其余与实施例1相同。片石层厚度f是0.8~1.5m 。
方法实施例1
与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,依据既有线铁路与增建二线铁路线路线间距d,以既有线铁路路基中心线H为基准,确定增建二线铁路路基中心线I, 而后按下述步骤施工: 
a. 检查原地面
采用钢钎插深、钻孔、明挖探查的方法认真检查原地面情况,探查地基溶洞、溶隙的发育情况,确定其具体位置,为后续的路基基底处理奠定基础;
b.路基基底处理
b.1 非岩盐溶洞区段
对岩盐表层进行破碎并分层碾压至铁路路基所要求的最高压实标准密实度即可;
对于非岩盐溶洞区段,由于第一层岩盐隔水顶板变厚和隔水性能较好,低矿化度承压水埋藏深,含水层厚度减薄,对上部岩盐无溶蚀现象,经试验,盐壳经压实后,其力学强度和密度等都能满足路基稳定性要求,因此,在这种特殊的荒漠性气候条件下,对这段路基基底无需作特别处理。
 b.2 岩盐溶洞区段
岩盐溶洞区段的铁路路基,需要根据线路经过地段的岩盐厚度、岩盐结构的疏松或密实程度、以及岩盐溶蚀程度分段采取不同的基底处理措施;
b.2.1 参见图3:对于岩盐厚度小于1.0m,结构疏松,溶塘、溶隙发育,岩盐下部为流塑状土层的盐湖区段,挖除全部岩盐,抛填片石进行重型碾压密实,铺设0.8~1.5m 厚度的片石层,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.2参见图1:对于岩盐厚度为1.0~3.5m,结构疏松,溶洞、溶孔发育,岩盐下部为可塑状土层,底层软弱的盐湖区段,挖除全部岩盐,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.3参见图2:对于岩盐厚度为3.5~9.5m,溶洞、溶孔发育,但岩盐结构致密的盐湖区段,挖除地表层0.8~1.2m岩盐,查探溶洞及溶孔的位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.4参见图2:对于岩盐厚度大于9.5m,由于岩盐层下部隔水层逐渐增厚,岩盐结构致密且岩溶不甚发育的盐湖区段,挖除地表层0.5~0.8m岩盐,查探溶洞及溶孔位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,制得溶洞溶孔卵砾石填塞层;然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
c.铺设第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设15cm厚的中粗砂垫层,制得第一中粗砂垫层;
d.铺设第一复合土工膜层
在第一中粗砂垫层的上面铺设第一复合土工膜层;复合土工膜的拼接采用搭接的方式,按照横向排水坡或路基纵向坡度将高处一幅搭接于低处一幅之上,横向搭接宽度不小于30cm,纵向搭接长度不小于2m;
e. 铺设第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设30cm厚中粗砂层并碾压密实,制得第一中粗砂层;
f.填筑岩盐铁路路基
取地表0~6m盐壳纯净的岩盐作为填料进行填筑,路基本体用纯净岩盐填筑,使用破碎机械将岩盐块破碎成粒径小于15cm的盐块,然后分层填筑,每层松铺厚度控制在30cm范围之内;每铺一层采用20t压路机静压一遍,按照岩盐最佳含水量匀洒卤水,待30分钟左右卤水完全渗透入岩盐后再进行一遍强振、一遍弱振以及两遍静压,压实效果良好,达到地基系数K30≥190MPa/m的技术指标要求;达到铁路路基所要求的最高压实标准;直至岩盐厚度达到设计要求,制得岩盐层;
g. 处理路基边坡
边坡自底向上依次铺设0.5m厚边坡中粗砂垫层、边坡复合土工膜层、0.5m厚边坡中粗砂层和0.5m厚边坡岩盐层;
h.处理路基边坡坡脚
向路基边坡坡脚处填筑岩盐并压实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设15cm厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和30cm厚第二中粗砂层,并碾压密实;且使第二中粗砂垫层与边坡中粗砂垫层对接、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接、第二中粗砂层与边坡中粗砂层对接,第二中粗砂层将边坡岩盐层的水平端面覆盖。
在步骤f.路基填筑岩盐时,取用地表0~6m的结构密实、坚硬纯净岩盐,岩盐的含水量为7.5~8.1%,最佳含水量为7.8%,岩盐的最大干密度为1.85g/cm3,分层填筑岩盐时匀洒卤水是为保持岩盐含水量达到最佳即7.8%。
第一复合土工膜层、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层所使用的复合土工膜的技术要求是:质量不小于700g/m2,顶破强度大于2.5KN。施工人员穿平底布鞋或软胶鞋,严禁穿钉鞋,以免踩坏复合土工膜,施工时如发现复合土工膜损坏,必须及时修补。
方法实施例2
除下述步骤外,其余与实施例1相同。
c.铺设第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设12cm厚的中粗砂垫层;
e. 铺设第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设25cm厚中粗砂层并碾压密实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设20cm厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和20cm厚第二中粗砂层,并碾压密实。
方法实施例3
除下述步骤外,其余与实施例1相同。
c.铺设第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设20cm厚的中粗砂垫层;
e. 铺设第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设20cm厚中粗砂层并碾压密实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设10cm厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和25cm厚第二中粗砂层,并碾压密实。
方法实施例4
除下述步骤外,其余与实施例1相同。
c.铺设第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设18cm厚的中粗砂垫层;
e. 铺设第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设28cm厚中粗砂层并碾压密实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设14cm厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和28cm厚第二中粗砂层,并碾压密实。

Claims (9)

1.一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:既有线路路基旁边挖设有路基基底,路基基底的底层填筑有碾压密实的卵石土层,卵石土层上面依次铺设有第一中粗砂垫层、第一复合土工膜层、第一中粗砂层和岩盐层;岩盐层上面依次铺设有第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和第二中粗砂层;岩盐层及其以下的边坡上面自底向上依次铺设有边坡中粗砂垫层、边坡复合土工膜层、边坡中粗砂层和边坡岩盐层;第二中粗砂垫层、第二中粗砂层分别与边坡中粗砂垫层、边坡中粗砂层对接,第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接。
2.如权利要求1所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:卵石土层的下面设有溶洞溶孔卵砾石填塞层;溶洞溶孔卵砾石填塞层的厚度为0.5~2m。
3.如权利要求1所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:卵石土层的下面设有片石层;片石层厚度为0.8~1.5m。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:卵石土层厚度h为0.8~1.2 m。
5.如权利要求4所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:路基边坡坡脚处填筑有坡脚岩盐;第二中粗砂层将边坡岩盐层的水平端面覆盖。
6.如权利要求5所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基结构,其特征在于:第一中粗砂垫层与第二中粗砂垫层的厚度是10~20cm;第一中粗砂层和第二中粗砂层的厚度分别是20~30cm;边坡中粗砂垫层、边坡中粗砂层和边坡岩盐层的厚度分别是0.5m。
7.一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,其特征在于包括下述步骤:检查原地面、路基基底处理、夯填卵石土层、铺设10~20cm厚第一中粗砂垫层、铺设复合土工膜层、铺设30cm厚第一中粗砂层、填筑岩盐铁路路基、处理路基边坡、处理路基边坡坡脚以及铺设路基顶部;具体操作如下:
a. 检查原地面
采用钢钎插深、钻孔、明挖探查的方法认真检查原地面情况,探查地基溶洞、溶隙的发育情况,确定其具体位置,确实查清其规模后在进行处理;
b.路基基底处理
b.1 非岩盐溶洞区段
对岩盐表层进行破碎并分层碾压至铁路路基所要求的最高压实标准密实度即可;
b.2 岩盐溶洞区段
岩盐溶洞区段的铁路路基,需要根据线路经过地段的岩盐厚度、岩盐结构的疏松或密实程度、以及岩盐溶蚀程度分段采取不同的基底处理措施;
b.2.1 对于岩盐厚度小于1.0m,结构疏松,溶塘、溶隙发育,岩盐下部为流塑状土层的盐湖区段,挖除全部岩盐,抛填片石进行重型碾压密实,铺设0.8~1.5m 厚度的片石层,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.2 对于岩盐厚度为1.0~3.5m,结构疏松,溶洞、溶孔发育,岩盐下部为可塑状土层,底层软弱的盐湖区段,挖除全部岩盐,夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.3 对于岩盐厚度为3.5~9.5m,溶洞、溶孔发育,但岩盐结构致密的盐湖区段,挖除地表层0.8~1.2m岩盐,查探溶洞及溶孔的位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
b.2.4对于岩盐厚度大于9.5m,由于岩盐层下部隔水层逐渐增厚,岩盐结构致密且岩溶不甚发育的盐湖区段,挖除地表层0.5~0.8m岩盐,查探溶洞及溶孔位置,将溶洞及溶孔用卵砾石填塞、捣实,再碾压挤密,然后夯填卵石土并进行重型碾压至地面标高,制得卵石土层;
c.铺设第一中粗砂垫层
在经步骤b.2制得的卵石土层上面,铺设10~20cm厚的中粗砂垫层,制得第一中粗砂垫层;
d.铺设第一复合土工膜层
在第一中粗砂垫层的上面铺设第一复合土工膜层;复合土工膜的拼接采用搭接的方式,按照横向排水坡或路基纵向坡度将高处一幅搭接于低处一幅之上,横向搭接宽度不小于30cm,纵向搭接长度不小于2m;
e. 铺设第一中粗砂层
在第一复合土工膜层的上面铺设20~30cm厚中粗砂层并碾压密实,制得第一中粗砂层;
f.填筑岩盐铁路路基
取地表0~6m盐壳纯净的岩盐作为填料进行填筑,路基本体用纯净岩盐填筑,使用破碎机械将岩盐块破碎成粒径小于15cm的盐块,然后分层填筑,每层松铺厚度小于30cm;每铺一层采用20t压路机静压一遍,按照岩盐最佳含水量匀洒卤水,待30分钟左右卤水完全渗透入岩盐后再进行一遍强振、一遍弱振以及两遍静压,压实效果良好,达到地基系数K30≥190MPa/m、孔隙率<18%的技术指标要求;根据地面标高,按设计要求填筑岩盐厚度,制得岩盐层;
g. 处理路基边坡
边坡自底向上依次铺设0.5m厚边坡中粗砂垫层、边坡复合土工膜层、0.5m厚边坡中粗砂层和0.5m厚边坡岩盐层;
h.处理路基边坡坡脚
向路基边坡坡脚处填筑岩盐并压实;
i. 铺设路基顶部
在路基岩盐层的上面依次铺设10~20cm 厚第二中粗砂垫层、第二复合土工膜层和20~30cm厚第二中粗砂层,并碾压密实;且使第二中粗砂垫层与边坡中粗砂垫层对接、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层搭接、第二中粗砂层与边坡中粗砂层对接,第二中粗砂层将边坡岩盐层的水平端面覆盖。
8.如权利要求7所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,其特征在于:步骤f的所述纯净岩盐的技术要求为含水量7.5~8.1%,最佳含水量7.8%,岩盐的最大干密度为1.85g/cm3
9.如权利要求8所述的一种与既有线并行地段岩盐铁路路基施工方法,其特征在于:第一复合土工膜层、第二复合土工膜层与边坡复合土工膜层所使用的复合土工膜的技术要求是:质量不小于700g/m2,顶破强度大于2.5KN。
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