CN111236270A - 一种既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法，该高填方结构包括承载隔离桩，间隔设置在既有隧道两侧的岩质地基上，并伸入岩质地基上部的土质地基，既有隧道位于土质地基内；承载基础，连接于承载隔离桩顶部，承载基础位于土质地基上方；轻质混凝土体，设于承载基础顶部；填方体，设于土质地基上，填筑于承载基础和轻质混凝土体的两侧；复合土工膜，设于承载基础和填方体之间，以及轻质混凝土体和填方体之间。该高填方结构简单，便于施工，效果良好。

Description

一种既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法
技术领域
本发明涉及岩土工程领域，特别是涉及一种既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法。
背景技术
在既有隧道土质地基上修建大面积的高填方工程，会造成隧道结构底部和顶部的土质地基产生沉降，从而既有隧道不可避免会发生沉降变形，同时隧道结构两侧的土质地基沉降还会牵引隧道结构下沉，此外隧道顶部高填方工程的附加荷载会损坏既有隧道结构。故提出一种适宜的既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种既有隧道土质地基高填方结构及构筑方法，以有效解决既有隧道沉降变形及结构破坏的技术难题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种既有隧道土质地基高填方结构，包括：
承载隔离桩，间隔设置在既有隧道两侧的岩质地基上，并伸入所述岩质地基上部的土质地基，所述既有隧道位于所述土质地基内；
承载基础，连接于所述承载隔离桩顶部，所述承载基础位于所述土质地基上方；
轻质混凝土体，设于所述承载基础顶部；
填方体，设于所述土质地基上，填筑于承载基础和所述轻质混凝土体的两侧；
复合土工膜，设于所述承载基础和所述填方体之间，以及所述轻质混凝土体和所述填方体之间。
采用本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构，所述承载隔离桩和所述承载基础承担上部所述轻质混凝土体的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基中，避免了所述既有隧道结构顶部和底部的所述土质地基产生沉降变形；所述既有隧道上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩和所述承载基础的工程投资；在所述轻质混凝土体两侧设置了所述复合土工膜，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体；设置的所述承载隔离桩避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道结构及地基土产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜可以保护所述轻质混凝土体不受水的影响，提高所述轻质混凝土体的耐久性；该高填方结构简单，便于施工，效果良好。
优选地，所述轻质混凝土体顶部设有填方表层体，所述填方表层体顶部与所述填方体顶部对齐。
进一步优选地，所述轻质混凝土体和所述填方表层体之间设有所述复合土工膜。
采用这种结构设置，所述轻质混凝土体顶部设置所述复合土工膜和所述填方表层体可以保护所述轻质混凝土体不受上部荷载动应力的影响。
优选地，所述填方表层体为分层填筑体。
优选地，所述填方体为分层填筑体，且位于所述轻质混凝土体两侧的所述填方体对称分层设置。
本发明还提供了一种如以上任一项所述既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，包括以下步骤：
A、所述承载隔离桩平面定位，施工所述承载隔离桩钢筋混凝土，所述承载隔离桩受力钢筋出露桩顶；
B、施工所述承载基础钢筋混凝土，并与所述承载隔离桩出露钢筋固定连接；
C、由下至上分层立模施工所述轻质混凝土体；
D、在该分层所述轻质混凝土体两侧铺设所述复合土工膜，所述复合土工膜顶部伸入所述轻质混凝土体顶部内侧并固定；
E、在该分层所述轻质混凝土体两侧对称填筑所述填方体至该分层所述轻质混凝土体顶部高程位置；
F、重复步骤C至步骤E，施工其它分层的所述轻质混凝土体、所述复合土工膜和所述填方体。
采用本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，所述承载隔离桩和所述承载基础承担上部所述轻质混凝土体的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基中，避免了所述既有隧道结构顶部和底部的所述土质地基产生沉降变形；所述既有隧道上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩和所述承载基础的工程投资；在所述轻质混凝土体两侧设置了所述复合土工膜，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体；设置的所述承载隔离桩避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道结构及地基土产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜可以保护所述轻质混凝土体不受水的影响，提高所述轻质混凝土体的耐久性；该构筑方法操作简单、质量可控、既有隧道结构变形控制效果好，并具有经济、环保和利于推广等特点。
优选地，所述步骤F后，还包括：
G、在所述轻质混凝土体顶部铺设所述复合土工膜；
H、施工所述轻质混凝土体顶部的填方表层体及所述填方表层体两侧的所述填方体。
优选地，所述步骤A中，所述桩基础钢筋出露桩顶大于或者等于0.5m。
优选地，所述步骤C中，所述轻质混凝土体的每分层高度为2m-3m。
优选地，所述步骤D中，所述复合土工膜顶部伸入该分层所述轻质混凝土体顶部内侧0.2m-0.3m。
优选地，所述步骤D中，所述复合土工膜顶部伸入该分层所述轻质混凝土体顶部内侧并粘贴固定。
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、本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构，所述承载隔离桩和所述承载基础承担上部所述轻质混凝土体的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基中，避免了所述既有隧道结构顶部和底部的所述土质地基产生沉降变形；所述既有隧道上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩和所述承载基础的工程投资；在所述轻质混凝土体两侧设置了所述复合土工膜，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体；设置的所述承载隔离桩避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道结构及地基土产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜可以保护所述轻质混凝土体不受水的影响，提高所述轻质混凝土体的耐久性；该高填方结构简单，便于施工，效果良好；
2、本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，所述承载隔离桩和所述承载基础承担上部所述轻质混凝土体的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基中，避免了所述既有隧道结构顶部和底部的所述土质地基产生沉降变形；所述既有隧道上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩和所述承载基础的工程投资；在所述轻质混凝土体两侧设置了所述复合土工膜，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体；设置的所述承载隔离桩避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道结构及地基土产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜可以保护所述轻质混凝土体不受水的影响，提高所述轻质混凝土体的耐久性；该构筑方法操作简单、质量可控、既有隧道结构变形控制效果好，并具有经济、环保和利于推广等特点。
附图说明
图1是本发明所述一种既有隧道土质地基高填方结构的示意图。
图标：01-岩质地基，02-土质地基，03-既有隧道，1-承载隔离桩，2-承载基础，3-轻质混凝土体，4-复合土工膜，5-填方表层体，6-填方体。
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，本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构，包括：
承载隔离桩1，间隔设置在既有隧道03两侧的岩质地基01上，并伸入所述岩质地基01上部的土质地基02，所述既有隧道03位于所述土质地基02内；
承载基础2，连接于所述承载隔离桩1顶部，所述承载基础2位于所述土质地基02上方；
轻质混凝土体3，设于所述承载基础2顶部；
填方体6，设于所述土质地基02上，填筑于承载基础2和所述轻质混凝土体3的两侧，所述填方体6为分层填筑体，且位于所述轻质混凝土体3两侧的所述填方体6对称分层设置；
填方表层体5，设于所述轻质混凝土体3顶部，所述填方表层体5顶部与所述填方体6顶部对齐，所述填方表层体5为分层填筑体；
复合土工膜4，所述承载基础2和所述填方体6之间设有所述复合土工膜4，所述轻质混凝土体3和所述填方体6之间设有所述复合土工膜4，所述轻质混凝土体3和所述填方表层体5之间设有所述复合土工膜4。
运用本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构，所述承载隔离桩1和所述承载基础2承担上部所述轻质混凝土体3和所述填方表层体5的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基01中，避免了所述既有隧道03结构顶部和底部的所述土质地基02产生沉降变形；所述既有隧道03上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩1和所述承载基础2的工程投资；在所述轻质混凝土体3两侧设置了所述复合土工膜4，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体6的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体3；设置的所述承载隔离桩1避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道03结构及所述土质地基02产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜4可以保护所述轻质混凝土体3不受水的影响，提高所述轻质混凝土体3的耐久性；所述轻质混凝土体3顶部设置所述复合土工膜4和所述填方表层体5可以保护所述轻质混凝土体3不受上部荷载动应力的影响；该高填方结构简单，便于施工，效果良好。
实施例2
如图1所示，本发明所述的一种如实施例1所述既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，包括以下步骤：
A、整平场地，所述承载隔离桩1平面定位，施工所述承载隔离桩1钢筋混凝土，所述承载隔离桩1受力钢筋出露桩顶大于或者等于0.5m；
B、施工所述承载基础2钢筋混凝土，并与所述承载隔离桩1出露钢筋固定连接；
C、由下至上分层立模施工所述轻质混凝土体3，每分层高度为2m-3m；
D、在该分层所述轻质混凝土体3两侧铺设所述复合土工膜4，所述复合土工膜4顶部伸入所述轻质混凝土体3顶部内侧0.2m-0.3m并粘贴固定；
E、在该分层所述轻质混凝土体3两侧对称填筑所述填方体6至该分层所述轻质混凝土体3顶部高程位置；
F、重复步骤C至步骤E，施工其它分层的所述轻质混凝土体3，直到完成所述填方表层体5底部以下所有所述轻质混凝土体3、所述复合土工膜4和所述填方体6施工；
G、在所述轻质混凝土体3顶部铺设所述复合土工膜4；
H、施工所述轻质混凝土体3顶部的所述填方表层体5及所述填方表层体5两侧的所述填方体6。
运用本发明所述的一种既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，所述承载隔离桩1和所述承载基础2承担上部所述轻质混凝土体3和所述填方表层体5的荷载，荷载直接传递到下覆所述岩质地基01中，避免了所述既有隧道03结构顶部和底部的所述土质地基02产生沉降变形；所述既有隧道03上方采用轻质混凝土填筑，荷载大大减轻，可以大幅节省所述承载隔离桩1和所述承载基础2的工程投资；在所述轻质混凝土体3两侧设置了所述复合土工膜4，具有光滑、小摩擦、可滑动等特点，从而所述填方体6的沉降变形不会牵引所述轻质混凝土体3；设置的所述承载隔离桩1避免了外侧地基沉降引起内侧所述既有隧道03结构及土质地基02产生不利牵引沉降；两侧设置的所述复合土工膜4可以保护所述轻质混凝土体3不受水的影响，提高所述轻质混凝土体3的耐久性；所述轻质混凝土体3顶部设置所述复合土工膜4和所述填方表层体5可以保护所述轻质混凝土体3不受上部荷载动应力的影响；该构筑方法操作简单、质量可控、既有隧道结构变形控制效果好，并具有经济、环保和利于推广等特点。
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 (7)

1.一种既有隧道土质地基高填方结构，其特征在于，包括：
承载隔离桩(1)，间隔设置在既有隧道(03)两侧的岩质地基(01)上，并伸入所述岩质地基(01)上部的土质地基(02)，所述既有隧道(03)位于所述土质地基(02)内；
承载基础(2)，连接于所述承载隔离桩(1)顶部，所述承载基础(2)位于所述土质地基(02)上方；
轻质混凝土体(3)，设于所述承载基础(2)顶部；
填方体(6)，设于所述土质地基(02)上，填筑于承载基础(2)和所述轻质混凝土体(3)的两侧；
复合土工膜(4)，设于所述承载基础(2)和所述填方体(6)之间，以及所述轻质混凝土体(3)和所述填方体(6)之间。
2.根据权利要求1所述的高填方结构，其特征在于，所述轻质混凝土体(3)顶部设有填方表层体(5)，所述填方表层体(5)顶部与所述填方体(6)顶部对齐。
3.根据权利要求2所述的高填方结构，其特征在于，所述轻质混凝土体(3)和所述填方表层体(5)之间设有所述复合土工膜(4)。
4.根据权利要求1所述的高填方结构，其特征在于，所述填方表层体(5)为分层填筑体。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高填方结构，其特征在于，所述填方体(6)为分层填筑体，且位于所述轻质混凝土体(3)两侧的所述填方体(6)对称分层设置。
6.一种如权利要求1-5任一项所述既有隧道土质地基高填方结构的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、所述承载隔离桩(1)平面定位，施工所述承载隔离桩(1)钢筋混凝土，所述承载隔离桩(1)受力钢筋出露桩顶；
B、施工所述承载基础(2)钢筋混凝土，并与所述承载隔离桩(1)出露钢筋固定连接；
C、由下至上分层立模施工所述轻质混凝土体(3)；
D、在该分层所述轻质混凝土体(3)两侧铺设所述复合土工膜(4)，所述复合土工膜(4)顶部伸入所述轻质混凝土体(3)顶部内侧并固定；
E、在该分层所述轻质混凝土体(3)两侧对称填筑所述填方体(6)至该分层所述轻质混凝土体(3)顶部高程位置；
F、重复步骤C至步骤E，施工其它分层的所述轻质混凝土体(3)、所述复合土工膜(4)和所述填方体(6)。
7.根据权利要求6所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤F后，还包括：
G、在所述轻质混凝土体(3)顶部铺设所述复合土工膜(4)；
H、施工所述轻质混凝土体(3)顶部的填方表层体(5)及所述填方表层体(5)两侧的所述填方体(6)。
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