CN110820433A - 硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法 - Google Patents

硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法，该帮宽结构包括若干个围护桩，沿线路纵向间隔设置、横向对称设置在既有填方体边坡脚处的硬塑状土质地基内；土钉墙，设置在横向两个相邻所述围护桩之间的开挖边坡土体中；槽形体，设置在横向两个相邻所述围护桩之间的基坑中，所述槽形体外侧设置加高竖墙；轻质混凝土体，浇筑在所述槽形体内部与既有填方体边坡之间；受力板，设置在所述轻质混凝土体顶部，所述受力板一端与所述加高竖墙固定连接，所述受力板的顶面与既有填方体顶面平齐。该帮宽结构有效避免了对既有高速铁路填方体的影响。

Description

硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法
技术领域
本发明涉及高速铁路工程领域，特别是涉及一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法。
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，提供一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法，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：
一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，包括：
若干个围护桩，沿线路纵向间隔设置、横向对称设置在既有填方体边坡脚处的硬塑状土质地基内；
土钉墙，设置在横向两个相邻所述围护桩之间的开挖边坡土体中；
槽形体，设置在横向两个相邻所述围护桩之间的基坑中，所述槽形体外侧设置加高竖墙；
轻质混凝土体，浇筑在所述槽形体内部与既有填方体边坡之间；
受力板，设置在所述轻质混凝土体顶部，所述受力板一端与所述加高竖墙固定连接，所述受力板的顶面与既有填方体顶面平齐。
采用本发明所述的一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙用以加固所述围护桩之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板固定连接，当所述受力板受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板的承载基础；钢筋混凝土所述受力板使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体的抗冲击能力；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，所述受力板顶面用于设置轨道结构。
优选地，所述槽形体包括底板、内侧竖墙和外侧竖墙，所述内侧竖墙和所述外侧竖墙分别连接于所述底板的两端。
优选地，所述外侧竖墙为所述加高竖墙。
本发明还提供了一种如以上任一项所述的硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，包括以下步骤：
A、在既有高铁路堤边坡坡脚施工所述围护桩；
B、待所述围护桩达到强度要求后，分层开挖所述围护桩之间的第一层土质基坑；
C、在第一层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙；
D、在对称开挖的所述围护桩之间设置横向钢支撑，再次循环开挖时循环设置所述横向钢支撑；
E、在所述土钉墙达到强度要求后，分层开挖所述围护桩间的第二层土质基坑；
F、在第二层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙；
G、重复步骤C至步骤F直至开挖到基坑底部；
H、施工所述槽形体的钢筋混凝土；
I、施工所述槽形体内侧的所述轻质混凝土体，所述槽形体的所述加高竖墙顶部预留出露钢筋；
J、待所述轻质混凝土体达到强度要求后，施工所述受力板钢筋混凝土，所述受力板的钢筋与所述加高竖墙顶部的出露钢筋固定连接。
采用本发明所述的一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙用以加固所述围护桩之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板固定连接，当所述受力板受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板的承载基础；钢筋混凝土所述受力板使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体的抗冲击能力；该构筑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，所述步骤A中，采用全套管钻机钻进施工所述围护桩。
优选地，所述步骤B中，每层开挖高度不大于1.5m。
优选地，所述步骤E中，每层开挖高度不大于1.5m。
优选地，所述步骤J之后，施工所述受力板顶面的轨道结构。
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硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙用以加固所述围护桩之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板固定连接，当所述受力板受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板的承载基础；钢筋混凝土所述受力板使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体的抗冲击能力；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硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙用以加固所述围护桩之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板固定连接，当所述受力板受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板的承载基础；钢筋混凝土所述受力板使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体的抗冲击能力；该构筑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是本发明所述的硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的示意图。
图标：01-硬塑状土质地基，02-既有填方体，1-围护桩，2-土钉墙，31-底板，32-内侧竖墙，33-外侧竖墙，4-轻质混凝土体，5-受力板。
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，本发明所述的一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，包括：
若干个围护桩1，沿线路纵向间隔设置、横向对称设置在既有填方体02边坡脚处的硬塑状土质地基01内；
土钉墙2，设置在横向两个相邻所述围护桩1之间的开挖边坡土体中；
钢筋混凝土槽形体，设置在横向两个相邻所述围护桩1之间的基坑中，所述槽形体外侧设置加高竖墙；具体地，所述槽形体包括底板31、内侧竖墙32和外侧竖墙33，所述内侧竖墙32和所述外侧竖墙33分别连接于所述底板31的两端，所述外侧竖墙33为所述加高竖墙；
轻质混凝土体4，浇筑在所述槽形体内部与既有填方体02边坡之间；
钢筋混凝土受力板5，设置在所述轻质混凝土体4顶部，所述受力板5一端与所述加高竖墙固定连接，所述受力板5的顶面与既有填方体02顶面平齐；
轨道结构，用于设置在所述受力板5顶面。
运用本发明所述的一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体4结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩1用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩1产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙2用以加固所述围护桩1之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体4，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板5固定连接，当所述受力板5受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体4重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板5的承载基础；钢筋混凝土所述受力板5使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体4的抗冲击能力；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，本发明所述的一种如以上任一项所述的硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，包括以下步骤：
A、在既有高铁路堤边坡坡脚采用全套管钻机钻进施工所述围护桩1；
B、待所述围护桩1达到设计强度的90％后，分层开挖所述围护桩1之间的第一层土质基坑，每层开挖高度不大于1.5m；
C、在第一层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙2；
D、在对称开挖的所述围护桩1之间设置横向钢支撑，再次循环开挖高度达到3m时循环设置所述横向钢支撑；
E、在所述土钉墙2达到设计强度的80％后，分层开挖所述围护桩1间的第二层土质基坑，每层开挖高度不大于1.5m；
F、在第二层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙2；
G、重复步骤C至步骤F直至开挖到基坑底部；
H、施工所述槽形体的钢筋混凝土；
I、施工所述槽形体内侧的所述轻质混凝土体4，所述槽形体的所述加高竖墙顶部预留出露钢筋；
J、待所述轻质混凝土体4达到设计强度的90％后，施工所述受力板5钢筋混凝土，所述受力板5的钢筋与所述加高竖墙顶部的出露钢筋固定连接；
K、施工所述受力板5顶面的轨道结构。
运用本发明所述的一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，在既有高铁附近开挖基坑，通过设置所述轻质混凝土体4结构达到新建帮宽路基重量与原地基土重量平衡原理，避免了帮宽路基对既有高铁的影响；所述围护桩1用以抵抗基坑开挖土压力，采用全套管钻机钻进施工对既有高铁影响小，基坑采用小分层施工并配以横向钢支撑，可以有效控制基坑开挖时所述围护桩1产生大的水平变形影响既有高铁；所述土钉墙2用以加固所述围护桩1之间的土体；所述槽形体用以保护所述轻质混凝土体4，提高其耐久性，并作为施工模板，帮宽路基外侧的竖墙加高并结构设计加强，与所述受力板5固定连接，当所述受力板5受力不均时，为其提供有效拉力，从而减小对既有高铁边坡的受力；所述轻质混凝土体4重量轻、强度大，可以减小对地基重力，从而不会对既有高铁地基产生附加应力，同时作为所述受力板5的承载基础；钢筋混凝土所述受力板5使轨道结构受力均匀，增强所述轻质混凝土体4的抗冲击能力；该构筑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 (9)

1.一种硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，其特征在于，包括：
若干个围护桩(1)，沿线路纵向间隔设置、横向对称设置在既有填方体(02)边坡脚处的硬塑状土质地基(01)内；
土钉墙(2)，设置在横向两个相邻所述围护桩(1)之间的开挖边坡土体中；
槽形体，设置在横向两个相邻所述围护桩(1)之间的基坑中，所述槽形体外侧设置加高竖墙；
轻质混凝土体(4)，浇筑在所述槽形体内部与既有填方体(02)边坡之间；
受力板(5)，设置在所述轻质混凝土体(4)顶部，所述受力板(5)一端与所述加高竖墙固定连接，所述受力板(5)的顶面与既有填方体(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，所述受力板(5)顶面用于设置轨道结构。
3.根据权利要求1-2任一项所述的帮宽结构，其特征在于，所述槽形体包括底板(31)、内侧竖墙(32)和外侧竖墙(33)，所述内侧竖墙(32)和所述外侧竖墙(33)分别连接于所述底板(31)的两端。
4.根据权利要求3所述的帮宽结构，其特征在于，所述外侧竖墙(33)为所述加高竖墙。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的硬塑状土质地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在既有高铁路堤边坡坡脚采用全套管钻机钻进施工所述围护桩(1)；
B、待所述围护桩(1)达到强度要求设计强度的90％后，分层开挖所述围护桩(1)之间的第一层土质基坑，每层开挖高度不大于1.5m；
C、在第一层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙(2)；
D、在对称开挖的所述围护桩(1)之间设置横向钢支撑，再次循环开挖高度达到3m时循环设置所述横向钢支撑；
E、在所述土钉墙(2)达到强度要求设计强度的80％后，分层开挖所述围护桩(1)间的第二层土质基坑，每层开挖高度不大于1.5m；
F、在第二层土质基坑开挖边坡处施工所述土钉墙(2)；
G、重复步骤C至步骤F直至开挖到基坑底部；
H、施工所述槽形体的钢筋混凝土；
I、施工所述槽形体内侧的所述轻质混凝土体(4)，所述槽形体的所述加高竖墙顶部预留出露钢筋；
J、待所述轻质混凝土体(4)达到强度要求设计强度的90％后，施工所述受力板(5)钢筋混凝土，所述受力板(5)的钢筋与所述加高竖墙顶部的出露钢筋固定连接。
6.根据权利要求5所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤A中，采用全套管钻机钻进施工所述围护桩(1)。
7.根据权利要求5所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤B中，每层开挖高度不大于1.5m。
8.根据权利要求5所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤E中，每层开挖高度不大于1.5m。
9.根据权利要求5-8任一项所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤J之后，施工所述受力板(5)顶面的轨道结构。
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