CN106592346B - 中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构 - Google Patents
中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构 Download PDFInfo
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Abstract
中‑强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，以解决中‑强盐渍土地区高速铁路无砟轨道路堑设计面临的技术难题，满足高速铁路无砟轨道变形控制、耐久性要求。它包括：倒L型防护层，设置在基床开挖两侧边坡上；纵向渗水排盐盲沟，设置于基床两侧倒L型防护层坡脚处；基底隔断层，设置在基床底面和纵向渗水排盐盲沟上方；基底隔断层上方从下至上依次铺设基床底层下结构层、基床底层上结构层、基床隔断层、基床表层；排水沟，设置在基床底层上结构层两侧。
Description
技术领域
本发明涉及高速铁路无砟轨道路基技术领域，特别涉及中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构。
技术背景
海外高速铁路工程设计依然面临着各种复杂地质条件，盐渍土就是其中之一。盐渍土是一类具有不同程度盐碱化土体的统称，在各国干旱、半干旱地区及滨海区域广泛分布。盐渍土按含盐量分类包括：弱、中、强、超盐渍土。
一般而言，无砟轨道路堑基床范围内中-强盐渍土含盐量、盐胀、溶陷等力学特性难以满足基床设计要求，需要采取换填、地基改良等措施进行处理；其次，高速铁路线位往往穿越盐质荒漠，沿线不含盐的优质路基填料极其匮乏；另一方面，无砟轨道中-强盐渍土路堑基床应具有长期抗盐渍化功能。上述难题成了盐渍土地区高速无砟路基设计的难题，迫切需要提出一种中-强盐渍土路堑基床结构，并符合环保要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，以解决中-强盐渍土地区高速铁路无砟轨道路堑设计面临的技术难题，满足高速铁路无砟轨道变形控制、耐久性要求。
本发明解决上述技术所采用的的技术方案如下：
本发明的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是它包括：倒L型防护层，设置在基床开挖两侧边坡上；纵向渗水排盐盲沟，设置于基床两侧倒L型防护层坡脚处；基底隔断层，设置在基床底面和纵向渗水排盐盲沟上方；基底隔断层上方从下至上依次铺设基床底层下结构层、基床底层上结构层、基床隔断层、基床表层；排水沟，设置在基床底层上结构层两侧；所述基床底层下结构层由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于1.5％；所述基床底层上结构层由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于0.3％。
本发明的有益效果是，能有效解决中-强盐渍土地区无砟轨道路堑基床结构设计面临的技术难题。在国内外率先推出的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，有效利用粗颗粒盐渍土填筑路堑基床，及时疏排路堑基底富盐，避免基床次生盐渍化；具有结构新颖、安全可靠、节约投资、施工简单等特点，满足了中-强盐渍土地区高速无砟铁路变形控制要求。
附图说明
本说明书包括如下六幅附图：
图1是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构的断面图；
图2是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构中纵向渗水排盐盲沟的大样图；
图3是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构中横向渗水排盐盲沟的结构示意图；
图4是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构中基底隔断层的大样图；
图5是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构中基床隔断层的大样图。
图6是本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构中基床隔断层与护肩、排水沟的位置关系示意图。
图中示出构件、部位名称及所对应的标记：倒L型防护层1，纵向渗水排盐盲沟2，PVC花管2.1，洁净碎石2.2，基底隔断层3，碎石层3.1，第一中粗砂层3.2，复合土工膜3.3，第二中粗砂层3.4，基床底层下结构层4、基床底层上结构层5、基床隔断层6、基床表层7，排水沟8，护肩9，横向渗水排盐盲沟10，钢筋混凝土排水管10.1，洁净碎石10.2。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图进一步说明本发明。
参考图1，中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，它包括：倒L型防护层1，设置在基床开挖两侧边坡上；纵向渗水排盐盲沟2，设置于基床两侧倒L型防护层坡脚处；基底隔断层3，设置在基床底面和纵向渗水排盐盲沟2上方；基底隔断层3上方从下至上依次铺设基床底层下结构层4、基床底层上结构层5、基床隔断层6、基床表层7；排水沟8，设置在基床底层上结构层两侧；所述基床底层下结构层4由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于1.5％；所述基床底层上结构层5由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于0.3％。
在上述方案中：
倒L型防护层1采用浆砌片石砌筑，厚度不小于0.3m，边坡坡率不小于1:0.75，所用水泥砂浆应具有抗酸碱腐蚀性能。
参考图2，纵向渗水排盐盲沟2采用梯形沟，沟深大于0.3m，底宽不小于0.3m，两侧坡率为1:1，纵向坡度不小于3‰，单面坡长度不大于200m；纵向渗水排盐盲沟2出水口应引入路堤地段排水沟或横向渗水排盐盲沟10；横向渗水排盐盲沟10沟底高程至少比纵向渗水排盐盲沟2高程低a，a为纵向渗水排盐盲沟2的沟深。
纵向渗水排盐盲沟2采用直径80mm的抗酸碱腐蚀的PVC花管2.1置于沟底中心上方，纵向渗水排盐盲沟2其他部位采用洁净碎石2.2填充。
参考图3，横向渗水排盐盲沟10采用梯形沟，沟深大于0.6m，底宽不小于0.6m，两侧坡率1:1；横向渗水排盐盲沟10设置在路堑基床底部，横向坡度不小于2％；横向渗水排盐盲沟10出水口设置在背山侧，出水口高程至少比百年洪水位高程高1m。
横向渗水排盐盲沟10采用直径200mm钢筋混凝土排水管10.1置于沟底中心上方，横向渗水排盐盲沟其他部位采用洁净碎石10.2填充。
基底隔断层3由线路中心以4％的坡度向两侧对称铺设；参考图4，基底隔断层3包括从下至上依次铺设的0.2m厚的碎石层3.1、0.05m厚的第一中粗砂层3.2、复合土工膜3.3及0.1m厚的第二中粗砂层3.4。
复合土工膜3.3采用两布一膜(上下为无纺透水型土工布，中间为隔水土工膜)，应具有抗酸碱腐蚀性能，重量不小于800g/m2，幅宽不小于7.0m，纵横向抗拉强度不小于25kN/m，CBR顶破强度不小于3.6kN/m，最大延伸率不大于30％，撕破强度不小于0.6kN，耐静水压不小于0.6MPa；渗透系数不大于10-11cm/s；土工膜厚度不小于0.5mm，幅与幅之间的搭接宽度不小于0.3m。
基床底层下结构层4设置在基底隔断层3上方，基床底层下结构层4由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于1.5％，其他技术指标应满足《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)。
基床底层上结构层5设置在基床底层下结构层4上方，基床底层上结构层5由由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于0.3％，其他技术指标应满足《高速铁路设计规范》(TB10621—2014)。
基床隔断层6由线路中心向两侧按4％的坡度进行对称铺设。参考图5，基床隔断层6包括从下至上依次设置的0.05m厚的第一中粗砂层6.1、复合土工膜6.2及0.1m厚的第二中粗砂层6.3。
基床底层上结构层5与基床隔断层6的厚度总和不得小于1.0m。
基床表层7设置在基床隔断层6上方，基床表层7采用不含盐天然卵石或砂砾石并掺3％(重量比)水泥进行填筑，基床底层7厚度为0.4m；其他技术指标应满足《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)。
排水沟8底宽不少于0.6m，沟深不小于0.6m；排水沟8应具有耐酸碱腐蚀性能。
参考图6，护肩9底面设置在基床隔断层6的第二中粗砂层6.3上方，排水沟8封闭层8.1顶面设置在基床隔断层6的复合土工膜6.2下方。
本发明的优点在于：
(1)本发明设有船槽隔断式系统，倒L型防护层1可阻止基床两侧中-强盐渍土中水盐侵入基床，基底隔断层3则阻断了中-强盐渍土地基有害盐向无砟轨道基床迁移，基床隔断层5阻断了基床底层盐分向基床表层迁移的趋势；综合运用上述3种隔断措施，可避免基床结构产生盐害。
(2)本发明设有疏盐系统，有效利用纵向渗水排盐盲沟2和横向渗水排盐盲沟10及时排除基底富盐，与隔断系统形成了堵疏兼备的功能。
(3)本发明采取了不同易溶盐含量指标控制的基床底层下结构层4与基床底层上结构层5，可有效控制粗颗粒盐渍土盐胀变形对无砟轨道结构的危害。
(4)本发明首次提出中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，设计流程清晰，构筑方法明确，促进了无砟轨道路基结构发展，不仅在国内具有较强的推广应用价值，也可解决中国高铁“走出去”面临的技术难题。
以上所述只是采用图解说明本发明中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (9)
1.中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是它包括：倒L型防护层(1)，设置在基床开挖两侧边坡上；纵向渗水排盐盲沟(2)，设置于基床两侧倒L型防护层坡脚处；基底隔断层(3)，设置在基床底面和纵向渗水排盐盲沟(2)上方；基底隔断层(3)上方从下至上依次铺设基床底层下结构层(4)、基床底层上结构层(5)、基床隔断层(6)、基床表层(7)；排水沟(8)，设置在基床底层上结构层两侧；所述基床底层下结构层(4)由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于1.5％；所述基床底层上结构层(5)由最大粒径不大于6cm且细颗粒含量不大于5％的粗颗粒盐渍土进行填筑，粗颗粒盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和不大于0.3％。
2.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述倒L型防护层(1)采用浆砌片石砌筑，厚度不小于0.3m，边坡坡率不小于1:0.75，所用水泥砂浆应具有抗酸碱腐蚀性能。
3.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述纵向渗水排盐盲沟(2)采用梯形沟，沟深大于0.3m，底宽不小于0.3m，两侧坡率为1:1，纵向坡度不小于3‰，单面坡长度不大于200m；所述纵向渗水排盐盲沟(2)出水口应引入路堤地段排水沟或横向渗水排盐盲沟(10)；所述横向渗水排盐盲沟(10)采用梯形沟，沟深大于0.6m，底宽不小于0.6m，两侧坡率为1:1；所述横向渗水排盐盲沟(10)设置在路堑基床底部，横向坡度不小于2％，出水口设置在背山侧，出水口高程至少比百年洪水位高程高1m。
4.如权利要求3所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述纵向渗水排盐盲沟(2)由直径80mm的抗酸碱腐蚀的PVC花管(2.1)和洁净碎石(2.2)构成，所述横向渗水排盐盲沟(10)由直径200mm钢筋混凝土排水管(10.1)与洁净碎石(10.2)构成；所述横向渗水排盐盲沟(10)沟底高程至少比纵向渗水排盐盲沟(2)高程低a，a为纵向渗水排盐盲沟(2)沟深。
5.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述基底隔断层(3)由线路中心以4％的坡度向两侧对称铺设，所述基底隔断层(3)包括从下至上依次铺设的0.2m厚的碎石层(3.1)、0.05m厚的第一中粗砂层(3.2)、复合土工膜(3.3)及0.1m厚的第二中粗砂层(3.4)。
6.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述基床隔断层(6)由线路中心向两侧按4％的坡度进行对称铺设，包括从下至上依次设置的0.05m厚的第一中粗砂层(6.1)、复合土工膜(6.2)及0.1m厚的第二中粗砂层(6.3)；所述基床底层上结构层(5)与基床隔断层(6)的厚度总和不小于1.0m。
7.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述基床表层(7)采用不含盐天然卵石或砂砾石并掺3％水泥进行填筑。
8.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：所述排水沟(8)底宽不少于0.6m，沟深不小于0.6m；排水沟(8)具有耐酸碱腐蚀性能。
9.如权利要求1所述的中-强盐渍土地区船槽隔断式无砟轨道路堑基床结构，其特征是：护肩(9)底面设置在基床隔断层(6)的第二中粗砂层(6.3)上方，所述排水沟(8)的封闭层(8.1)顶面设置在基床隔断层(6)的复合土工膜(6.2)下方。
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