CN108842523A - 中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造及施工方法 - Google Patents

中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造及施工方法 Download PDF

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Abstract

中‑强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造及施工方法，以避免路堑通过膨胀岩或膨胀土地段产生上部隆起，满足高速铁路无砟轨道对平顺性的要求。包括膨胀岩或膨胀土地基和填筑于其上方的基床，膨胀岩或膨胀土地基上设置基底拱板，其两侧路堑边坡坡面上设置锚拉板，基底拱板和锚拉板采用钢筋混凝土结构且固结为一整体。基底拱板、锚拉板板面以下的膨胀岩或膨胀土内间隔设置锚索或锚杆，锚索或锚杆的上端与基底拱板或锚拉板固定连接，下部锚固深度位于大气影响深度以下。基床填筑于基底拱板板面上。

Description

中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造 及施工方法
技术领域
本发明涉及中-强膨胀岩或膨胀土工程，特别涉及中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造及施工方法。
技术背景
中-强膨胀岩或膨胀土具有强烈的膨胀性和超固结性，在遇水或路堑卸荷开挖的时候，均会产生较大的上拱力，这是膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道修建将面临的一个技术难题。目前，高速铁路无砟轨道通过膨胀岩或膨胀土地段，一般采用基床换填或单纯采用锚索或锚杆对基底进行加固，但当膨胀岩膨胀力较大、地下水位较浅时，将面临着基床换填深度大、锚索或锚杆加固效果不佳、基床受地下水波动影响等问题。因此，亟需提出一种新型的地基加固构造及施工方法，满足中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道铺设要求，并确保结构安全可靠、施工方便、节约投资等特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，以避免路堑通过膨胀岩或膨胀土地段产生上部隆起，满足高速铁路无砟轨道对平顺性的要求。
本发明解决上述技术问题所采用的的技术方案如下：
本发明的中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，包括膨胀岩或膨胀土地基和填筑于其上方的基床，其特征是：所述膨胀岩或膨胀土地基上设置基底拱板，其两侧路堑边坡坡面上设置锚拉板，基底拱板和锚拉板采用钢筋混凝土结构且固结为一整体；所述基底拱板、锚拉板板面以下的膨胀岩或膨胀土内间隔设置锚索或锚杆，锚索或锚杆的上端与基底拱板或锚拉板固定连接，下部锚固深度位于大气影响深度以下；所述基床填筑于基底拱板板面上。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造的施工方法。该施工方法包括以下步骤：包括以下步骤：①分级开挖路堑边坡并进行加固防护，直到锚拉板顶面高程；②开挖锚拉板范围内的土体，在路堑边坡坡面上施工预应力锚索或锚杆，并立模形成预应力锚拉板结构，在锚拉板与基底拱板接缝处预留连接钢筋；③开挖基床部分土体，在膨胀岩或膨胀土地基上施工预应力锚索或锚杆，并立模将锚拉板、基底拱板浇筑成一个整体；④施工上部基床、水沟。
本发明的有益效果是，将基底拱板、锚拉板与锚索或锚杆组合成一种新型的抗隆起结构，其具有整体性好、抗隆起能力强、可防水等优点；有效解决了高速铁路路堑通过膨胀岩或膨胀土地段产生上部隆起等问题，满足高速铁路无砟轨道对平顺性的要求；结构安全可靠、施工方便，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造横断面图。
图中示出主要构件的名称和所对应的标记：基底拱板1、锚拉板2、预应力锚索或锚杆3、基床4、膨胀岩或膨胀土地基D、基床换填深度h。
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。
参照图1，本发明的中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，包括膨胀岩或膨胀土地基D和填筑于其上方的基床4。所述膨胀岩或膨胀土地基D上设置基底拱板1，其两侧路堑边坡坡面上设置锚拉板2，基底拱板1和锚拉板2采用钢筋混凝土结构且固结为一整体。所述基底拱板1、锚拉板2板面以下的膨胀岩或膨胀土内间隔设置锚索或锚杆3，锚索或锚杆3的上端与基底拱板1或锚拉板2固定连接，下部锚固深度位于大气影响深度以下。所述基床4填筑于基底拱板1板面上。
参照图1，将基底拱板1、锚拉板2与预应力锚索或锚杆3组合成一种新型抗隆起结构，预应力锚索或锚杆3提供较大的抗拔力，可抵消膨胀岩或膨胀土的上拱力。弧形的基底拱板1与坡面锚拉板2浇筑成一个整体，当膨胀岩或膨胀土隆起时，基底拱板1可有效的将过大的力传递给坡面锚拉板2，坡面锚拉板再将力传递给坡面预应力锚索或锚杆3，使得结构整体受力均匀，有效抵消基底膨胀岩的膨胀力。同时，基底拱板1与锚拉板2浇筑成一个整体，当地下水位较高时，可在基底拱板1与锚拉板2后铺设防水卷材，有效减小水对铁路基床4的影响。该结构有效解决了有效解决了高速铁路路堑通过膨胀岩或膨胀土地段产生上部隆起等问题，满足高速铁路无砟轨道对平顺性的要求，结构安全可靠、施工方便，具有广阔的应用前景。
所述基底拱板1的断面呈弧形，其曲率半径由路基面宽度、换填深度h两者确定，厚度宜大于0.5m，应采用钢筋混凝土浇筑。所述锚拉板2厚度应与基底拱板1相同，其主筋应与基底拱板1中主筋焊接。所述预应力锚索或锚杆3设置间距、根数及锚固长度应根据膨胀岩的膨胀力计算确定，锚固深度应位于大气影响深度以下。
参照图1，采用上述一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造的施工方法，包括以下步骤：
①分级开挖路堑边坡并进行加固防护，直到锚拉板2顶面高程；
②开挖锚拉板2范围内的土体，在路堑边坡坡面上施工预应力锚索或锚杆3，并立模形成预应力锚拉板结构，在锚拉板2与基底拱板1接缝处预留连接钢筋；
③开挖基床4部分土体，在膨胀岩或膨胀土地基D上施工预应力锚索或锚杆3，并立模将锚拉板1、基底拱板2浇筑成一个整体；
④施工上部基床4、水沟等。
以上所述只是采用图解说明本发明一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造及施工方法的一些原理，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 (4)

1.中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，包括膨胀岩或膨胀土地基(D)和填筑于其上方的基床(4)，其特征是：所述膨胀岩或膨胀土地基(D)上设置基底拱板(1)，其两侧路堑边坡坡面上设置锚拉板(2)，基底拱板(1)和锚拉板(2)采用钢筋混凝土结构且固结为一整体；所述基底拱板(1)、锚拉板(2)板面以下的膨胀岩或膨胀土内间隔设置锚索或锚杆(3)，锚索或锚杆(3)的上端与基底拱板(1)或锚拉板(2)固定连接，下部锚固深度位于大气影响深度以下；所述基床(4)填筑于基底拱板(1)板面上。
2.如权利要求1所述的一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，其特征是：所述锚拉板(2)厚度与基底拱板(1)相同，其主筋应与基底拱板(1)中主筋焊接。
3.如权利要求2所述的一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造，其特征是：所述基底拱板(1)的断面呈弧形，其曲率半径由路基面宽度、换填深度h两者确定，厚度大于0.5m。
4.采用如权利要求1～3任意一项所述一种中-强膨胀岩或膨胀土地段高速铁路无砟轨道地基加固构造的施工方法，包括以下步骤：
①分级开挖路堑边坡并进行加固防护，直到锚拉板(2)顶面高程；
②开挖锚拉板(2)范围内的土体，在路堑边坡坡面上施工预应力锚索或锚杆(3)，并立模形成预应力锚拉板结构，在锚拉板(2)与基底拱板(1)接缝处预留连接钢筋；
③开挖基床(4)部分土体，在膨胀岩或膨胀土地基(D)上施工预应力锚索或锚杆(3)，并立模将锚拉板(1)、基底拱板(2)浇筑成一个整体；
④施工上部基床(4)、水沟。
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