CN110761125A - 岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法 - Google Patents

岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法，该帮宽结构包括若干个注浆钢花管，用于间隔设置在既有填方体边坡内，其底部深入岩石地基内；轻质混凝土体，用于设置在既有填方体需要加宽一侧的岩石地基和既有填方体边坡坡体上；帮宽填筑体，设置在轻质混凝土体相对于既有填方体的另一侧；钢筋混凝土层，设置在轻质混凝土体和帮宽填筑体的顶部，钢筋混凝土层顶面与既有填方体顶面平齐。该帮宽结构，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用注浆钢花管、轻质混凝土体结构、帮宽填筑体和钢筋混凝土层，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；该帮宽结构有效避免了对既有高速铁路填方体的影响。

Description

岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法
技术领域
本发明涉及高速铁路工程领域，特别是涉及一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法。
背景技术
高速铁路在我国发展迅速，目前我国大的高速铁路网已经基本建成，但随着地方需求的不断增大，高速铁路支网建设日益增多，在高速铁路支网建设中，出现了许多新建设高速铁路需要与既有高速铁路并行，甚至需要在既有高速铁路的邻近处修建或需要对既有高速铁路进行加宽。
高速铁路对变形要求严格，无砟轨道高速铁路为毫米级变形控制，在既有高速铁路附近增加荷载，无疑会引起既有高速铁路产生不利变形，当既有高速铁路为路堤工程时，这种后期新增的不利变形影响尤其明显，并成为新建高速铁路能否实施的关键控制点。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构及施工方法，可以有效解决既有高速铁路路堤帮宽变形难控制的技术难题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，包括：
若干个注浆钢花管，用于间隔设置在既有填方体边坡内，其底部深入岩石地基内；
轻质混凝土体，用于设置在既有填方体需要加宽一侧的岩石地基和既有填方体边坡坡体上；
帮宽填筑体，设置在所述轻质混凝土体相对于既有填方体的另一侧；
钢筋混凝土层，设置在所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体的顶部，所述钢筋混凝土层顶面与既有填方体顶面平齐。
采用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体外侧采用传统路基填料填筑所述帮宽填筑体，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体顶部设置所述钢筋混凝土层，可有效解决所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该帮宽结构有效避免了对既有高速铁路填方体的影响。
优选地，该帮宽结构还包括复合土工膜，所述轻质混凝土体顶面设置所述复合土工膜。
采用这种结构设置，在所述轻质混凝土体顶部设置所述复合土工膜可以防水和减轻列车动荷载对所述轻质混凝土体的影响。
优选地，所述复合土工膜与所述帮宽填筑体搭接。
优选地，所述钢筋混凝土层顶面用于设置轨道结构。
优选地，相邻两个所述注浆钢花管的间距为1m-2m，所述注浆钢花管插入岩石地基的深度等于或者大于0.2m。
优选地，所述轻质混凝土体为不同密度的分层结构，分层结构顶部采用高强结构层，分层结构顶部的厚度等于或者大于0.5m。
优选地，所述帮宽填筑体为分层填土结构体。
本发明还提供了一种如以上任一项所述的岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，包括以下步骤：
A、在既有填方体边坡上施工所述注浆钢花管，采用水泥砂浆低压注浆；
B、待所述注浆钢花管砂浆强度达到要求时，立模浇筑所述轻质混凝土体；
C、待所述轻质混凝土体强度达到要求后，填筑所述帮宽填筑体；
D、待所述帮宽填筑体放置变形稳定后，施工所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体顶部的所述钢筋混凝土层。
采用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体外侧采用传统路基填料填筑所述帮宽填筑体，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体顶部设置所述钢筋混凝土层，可有效解决所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
优选地，分层填筑所述帮宽填筑体。
优选地，所述步骤D之后，施工所述钢筋混凝土层顶面的轨道结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体外侧采用传统路基填料填筑所述帮宽填筑体，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体顶部设置所述钢筋混凝土层，可有效解决所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该帮宽结构有效避免了对既有高速铁路填方体的影响；
2、运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，所述轻质混凝土体顶面设置所述复合土工膜，在所述轻质混凝土体顶部设置所述复合土工膜可以防水和减轻列车动荷载对所述轻质混凝土体的影响；
3、运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体外侧采用传统路基填料填筑所述帮宽填筑体，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体顶部设置所述钢筋混凝土层，可有效解决所述轻质混凝土体和所述帮宽填筑体的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
附图说明
图1是本发明所述的岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的示意图。
图标：01-岩石地基，02-既有填方体，1-注浆钢花管，2-轻质混凝土体，3-帮宽填筑体，4-复合土工膜，5-钢筋混凝土层，6-轨道结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，包括：
若干个注浆钢花管1，用于间隔设置在既有填方体02边坡内，其底部深入岩石地基01内；具体地，相邻两个所述注浆钢花管1的间距为1m-2m，所述注浆钢花管1插入岩石地基01的深度等于或者大于0.2m；
轻质混凝土体2，用于设置在既有填方体02需要加宽一侧的岩石地基01和既有填方体02边坡坡体上；具体地，所述轻质混凝土体2为不同密度的分层结构，分层结构顶部采用高强结构层，分层结构顶部的厚度等于或者大于0.5m；
帮宽填筑体3，设置在所述轻质混凝土体2相对于既有填方体02的另一侧；具体地，所述帮宽填筑体3为分层填土结构体，所述帮宽填筑体3下部采用AB组填料填筑，顶部采用级配碎石层，级配碎石层的厚度等于或者大于1m；
复合土工膜4，设置在所述轻质混凝土体2顶面，所述复合土工膜4与所述帮宽填筑体3搭接；具体地，所述复合土工膜4与所述帮宽填筑体3搭接，搭接的长度等于或者大于20cm；
钢筋混凝土层5，设置在所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3的顶部，所述钢筋混凝土层5顶面与既有填方体02顶面平齐；具体地，所述钢筋混凝土层5的厚度等于或者大于30cm；
轨道结构6，设置在所述钢筋混凝土层5顶面。
运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管1加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体2结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体2外侧采用传统路基填料分层填筑所述帮宽填筑体3，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体2顶部设置所述复合土工膜4可以防水和减轻列车动荷载对所述轻质混凝土体2的影响；在所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3顶部设置所述钢筋混凝土层5，可有效解决所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该帮宽结构有效避免了对既有高速铁路填方体的影响。
实施例2
如图1所示，本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，用于施工如实施例1所述的岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，该方法包括以下步骤：
A、在既有填方体02边坡上分段分级施工所述注浆钢花管1，采用水泥砂浆低压注浆，所述注浆钢花管1插入岩石地基01的深度等于或者大于0.2m；
B、待所述注浆钢花管1砂浆强度达到80％以后，立模浇筑所述轻质混凝土体2；
C、待所述轻质混凝土体2强度达到80％以后，分层填筑所述帮宽填筑体3；
D、施工所述轻质混凝土体2顶面的所述复合土工膜4，所述复合土工膜4与所述帮宽填筑体3搭接，搭接的长度等于或者大于20cm；
E待所述帮宽填筑体3放置变形稳定后，施工所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3顶部的所述钢筋混凝土层5；
F、施工所述钢筋混凝土层5顶面的轨道结构6。
运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，充分利用既有高铁粗粒土填筑路堤的高强度和良好渗透性，采用所述注浆钢花管1加固后的粗粒土路堤边坡填筑体具有更大的强度和竖向抗变形能力，在边坡体上部设置所述轻质混凝土体2结构，重量轻、强度大，从而对既有高铁边坡造成的竖向沉降变形较小且可控；在所述轻质混凝土体2外侧采用传统路基填料分层填筑所述帮宽填筑体3，对既有高铁基本不会产生影响且施工快速、经济性好；在所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3顶部设置所述钢筋混凝土层5，可有效解决所述轻质混凝土体2和所述帮宽填筑体3的横向刚度差异和减小对既有高铁路堤边坡的不利荷载传递，该方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构，其特征在于，包括：
若干个注浆钢花管(1)，用于间隔设置在既有填方体(02)边坡内，其底部深入岩石地基(01)内；
轻质混凝土体(2)，用于设置在既有填方体(02)需要加宽一侧的岩石地基(01)和既有填方体(02)边坡坡体上；
帮宽填筑体(3)，设置在所述轻质混凝土体(2)相对于既有填方体(02)的另一侧；
钢筋混凝土层(5)，设置在所述轻质混凝土体(2)和所述帮宽填筑体(3)的顶部，所述钢筋混凝土层(5)顶面与既有填方体(02)顶面平齐。
2.根据权利要求1所述的帮宽结构，其特征在于，还包括复合土工膜(4)，所述轻质混凝土体(2)顶面设置所述复合土工膜(4)。
3.根据权利要求2所述的帮宽结构，其特征在于，所述复合土工膜(4)与所述帮宽填筑体(3)搭接。
4.根据权利要求1所述的帮宽结构，其特征在于，所述钢筋混凝土层(5)顶面用于设置轨道结构(6)。
5.根据权利要求1所述的帮宽结构，其特征在于，相邻两个所述注浆钢花管(1)的间距为1m-2m，所述注浆钢花管(1)插入岩石地基(01)的深度等于或者大于0.2m。
6.根据权利要求1所述的帮宽结构，其特征在于，所述轻质混凝土体(2)为不同密度的分层结构，分层结构顶部采用高强结构层，分层结构顶部的厚度等于或者大于0.5m。
7.根据权利要求1-6任一项所述的帮宽结构，其特征在于，所述帮宽填筑体(3)为分层填土结构体。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的岩石地基既有高铁粗粒土填筑路堤帮宽结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在既有填方体(02)边坡上施工所述注浆钢花管(1)，采用水泥砂浆低压注浆；
B、待所述注浆钢花管(1)砂浆强度达到要求时，立模浇筑所述轻质混凝土体(2)；
C、待所述轻质混凝土体(2)强度达到要求后，填筑所述帮宽填筑体(3)；
D、待所述帮宽填筑体(3)放置变形稳定后，施工所述轻质混凝土体(2)和所述帮宽填筑体(3)顶部的所述钢筋混凝土层(5)。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，分层填筑所述帮宽填筑体(3)。
10.根据权利要求8-9任一项所述的施工方法，其特征在于，所述步骤D之后，施工所述钢筋混凝土层(5)顶面的轨道结构(6)。
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