CN111893829A - 一种路基的防护结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种路基的防护结构，所述路基位于既有铁路以及既有建筑之间，所述防护结构包括板梁，铺设在所述路基上，对所述路基的受力荷载起优化作用；微型桩，设置在所述板梁的下方，且至少部分位于所述板梁中，所述微型桩为所述板梁提供支撑力。本申请的一种路基的防护结构，具有承载能力强和稳定性高的优点。

Description

一种路基的防护结构

技术领域

本申请涉及岩土工程领域，尤其涉及一种路基的防护结构。

背景技术

在软土、膨胀(岩)土、黄土、盐渍土等特殊的岩土地区及临近既有建筑物(构筑物)的受限地区修建路基，一直是工程建设重点和难点，问题在于如何既能安全处理特殊岩土地基，同时确保既有建筑物(构筑物)的安全性以及稳定性。

目前针对特殊岩土地区及临近既有建筑物(构筑物)的受限地区修建路基工程，常采取的措施是分别对特殊岩土地基和临近既有建筑物(构筑物)受限地段分别采取处理，比如采用桩板结构与挡墙或抗滑桩的防护结构；管桩、桩筏与挡墙或抗滑桩的防护结构；以及CFG桩、桩筏与挡墙或抗滑桩的防护结构等。且由于临近既有建筑物(构筑物)，为减小影响，均采用较强的地基处理措施和防护措施，桩板结构、桩筏施工虽然处理效果较好，但灌注桩基采用冲击钻，管桩、CFG桩施工设备需要空间较高且对地层扰动较大，尤其在路基下穿既有桥梁时，场地受限，且特殊岩土地区易出现地基承载力不足而造成的失稳破坏。现有技术中路基的防护结构，存在承载力以及稳定性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种路基的防护结构，以解决路基的防护结构承载力以及稳定性差的问题。

为达到上述目的，本申请实施例提供一种路基的防护结构，所述路基位于既有铁路以及既有建筑之间，所述防护结构包括：

板梁，铺设在所述路基上，对所述路基的受力荷载起优化作用；以及

微型桩，设置在所述板梁的下方并与所述板梁连接，所述微型桩为所述板梁提供支撑力。

进一步地，所述微型桩包括：

第一桩体，设置在所述板梁的下方并与所述板梁连接；以及

加强体，设置在所述第一桩体上，对所述第一桩体进行加强。

进一步地，所述加强体为防护套管，所述防护套管形成有若干孔洞，所述第一桩体在所述防护套管内浇筑形成。

进一步地，所述防护套管沿纵向每间隔20cm～50cm设置一圈所述孔洞，每圈所述孔洞为3～4个，所述孔洞直径为1cm～2cm。

进一步地，所述微型桩还包括加强钢筋，所述加强钢筋一端设置在所述第一桩体的上部，另一端与所述板梁连接固定。

进一步地，所述加强体为钢筋架，所述钢筋架设置在所述第一桩体的内部，一端设置在所述第一桩体的底部，另一端突出于所述第一桩体的顶部并与所述板梁连接固定。

进一步地，所述钢筋架包括3～4根纵向钢筋，所述纵向钢筋的一端设置在所述第一桩体的底部，另一端突出于所述第一桩体的顶部并与所述板梁连接固定，所述纵向钢筋的直径为8mm～16mm。

进一步地，所述钢筋架还包括箍筋，将所述纵向钢筋捆扎固定，所述箍筋的直径为6mm～10mm。

进一步地，所述纵向钢筋成三角形或四边形均匀布置在所述第一桩体中。

进一步地，所述第一桩体的长度为4m～10m，所述第一桩体的直径为0.15m～0.3m，所述第一桩体之间的间距0.5m～1.2m。

进一步地，所述第一桩体沿所述板梁的底部成三角形或正方形均匀布置。

进一步地，所述板梁包括：

板体，铺设在所述路基上；以及

受力钢筋，设置在所述板体内，与所述微型桩连接。

进一步地，每节所述板体的长度为4m～6m，厚度为0.4m～0.6m，宽度为4m～6m。

进一步地，相邻所述板体之间形成有结构缝。

进一步地，所述板体靠近所述既有建筑的一侧顶面低于另一侧顶面。

进一步地，所述板梁还包括支挡板，突出设置在所述板体靠近所述既有建筑的一侧。

进一步地，所述支挡板的宽度为0.3m～0.8m，所述支挡板的高度为0.6m～2m。

进一步地，所述防护结构还包括防护部，所述防护部设置于所述路基与所述既有铁路之间，以及设置于高度大于1m的所述支挡板与所述既有建筑之间。

进一步地，所述防护部包括：

第二桩体，一端设置在所述路基中，另一端外露于所述路基；以及

连系梁，连接在至少两个所述第二桩体的上部之间。

进一步地，所述第二桩体之间的间距为0.3m～0.5m，所述第二桩体的长度为所述板梁的基坑开挖深度的2～2.5倍。

进一步地，所述防护结构还包括线路排水部，设置于所述既有建筑的外侧。

进一步地，所述防护结构还包括地下渗沟，设置在所述板梁下部与所述既有铁路相交处。

进一步地，所述防护结构还包括道砟渗沟，设置在所述板梁的顶面邻贴所述支挡板处。

进一步地，所述防护结构还包括地表观测桩，设置于所述板梁靠近所述既有建筑一侧的地面上。

进一步地，所述防护结构还包括既有铁路观测桩，设置于所述板梁靠近所述既有铁路一侧的既有铁路的路肩上。

进一步地，所述防护结构还包括既有建筑观测点，设置于所述既有建筑上。

本申请实施例提供的一种路基的防护结构，路基位于既有铁路以及既有建筑之间，防护结构包括板梁以及微型桩。板梁铺设在路基上，对路基起防护作用，微型桩设置在板梁的下方，为板梁提供支撑力。微型桩对特殊岩土路基扰动较小，能有效解决特殊岩土路基承载力不足的问题，微型桩施工采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻施工，对比常规管桩、灌注桩等施工所需大型机械设备，具有施工便捷、场地要求简单的优势，且小型设备施工能加快施工进度，有效节省工期。板梁以及微型桩对路基进行加固，提高了防护结构的稳定性和承载能力。

附图说明

图1为本申请实施例中路基的防护结构应用的俯视示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本申请实施例中路基的防护结构的俯视示意图；

图4为本申请实施例中板梁的结构示意图；

图5为本申请实施例中微型桩与板梁的连接结构示意图，其中加强体为防护套管；

图6为本申请实施例中微型桩与板梁的连接结构示意图，其中加强体为钢筋架；

图7为本申请实施例中防护部的结构示意图；

图8为本申请实施例中地下渗沟的结构示意图；以及

图9为图5中B-B方向的剖视图，其中加强钢筋为3根，按照三角形的角点位置设置。

附图标记说明

1、防护结构；2、板梁；3、微型桩；4、防护部；7、既有建筑；8、既有铁路；9、新建铁路；10、道砟；11、路肩；12、地面线；20、板体；21、受力钢筋；22、支挡板；23、结构缝；30、第一桩体；31、防护套管；32、加强钢筋；33、钢筋架；34、箍筋；35、纵向钢筋；40、第二桩体；41、连系梁；50、线路排水部；51、地下渗沟；52、道砟渗沟；60、地表观测桩；61、既有铁路观测桩；62、既有建筑观测点；510、砂砾石；511、针刺无纺土工布；513、丝状内支撑渗排水网管；514、中粗砂。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例提供一种路基的防护结构，参见图1～3所示，例如软土、膨胀(岩)土、黄土、盐渍土等特殊岩土的路基的防护结构1，路基位于既有铁路8以及既有建筑7之间，防护结构1包括板梁2以及微型桩3。板梁2铺设在路基上，对路基起防护作用；微型桩3设置在板梁2的下方，且至少部分位于板梁2中，微型桩3为板梁2提供支撑力。

在一实施例中，参见图1～3所示，新建铁路9的路基位于既有铁路8以及既有建筑7之间，路基的防护结构1包括板梁2以及微型桩3。板梁2铺设在路基上，对路基的受力荷载起优化作用，微型桩3设置在板梁2的下方，为板梁2提供支撑力。微型桩3对特殊岩土路基扰动较小，能有效解决特殊岩土路基承载力不足的问题，微型桩3施工采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻施工，对比常规管桩、灌注桩等施工所需大型机械设备，具有施工便捷、场地要求简单的优势，且小型设备施工能加快施工进度，有效节省工期。板梁2以及微型桩3对路基进行加固，板梁2设置于道砟10底部，用以承受轨道、道砟10和列车荷载，并将荷载传递给路基和微型桩3，对路基起防护作用。本申请实施例的防护结构1具有承载能力强、稳定性高及强化受限路基防护的优点。

在一实施例中，参见图1～6所示，微型桩3包括第一桩体30以及加强体。第一桩体30设置在板梁2的下方并与板梁2连接，且至少部分位于板梁2中；加强体设置在第一桩体30上，对第一桩体30进行加强。微型桩3通过第一桩体30以及加强体与板梁2相连，提高板梁2的稳定性以及承载力，加强体设置在第一桩体30上，对第一桩体30进行加强，提高微型桩3的承载力，进而提高路基的稳定性以及承载力。

在一实施例中，第一桩体30为圆柱体，设置在板梁2的下方，当然第一桩体30也可以是棱柱体等其他形状。第一桩体30应至少部分位于板梁2的底部中，提高防护结构1整体的强度以及稳定性。微型桩3施工前应进行现场工艺性试验，取得相应的成桩参数和施工工艺及技术参数。具体的，第一桩体30施工时，采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻成孔，土层应干钻成孔，对比常规管桩、灌注桩等施工所需大型机械设备，采用微型桩3具有施工便捷、场地要求简单的优势，且小型设备施工能加快施工进度，有效节省工期。采用微型桩3施工过程中对路基造成扰动小，能有效处理特殊岩土地基承载力不足问题，可以有效防止因对路基造成扰动大进而影响路基稳定性。

优选的，第一桩体30竖直设置在板梁2的下方。第一桩体30竖直设置在板梁2的下方，为板梁2提供的支撑力更强，且能承受更强的荷载，提高了防护结构1的整体结构稳定性。当然，第一桩体30与板梁2也可以成一定角度设置在板梁2的下方。

在一实施例中，参见图4所示，加强体为防护套管31，防护套管31形成有若干孔洞，第一桩体30在防护套管31内浇筑形成。加强体为防护套管31时，在微型桩3施工时，先采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻成孔，钻孔完成后将防护套管31放入孔中，然后向防护套管31中灌注细石混凝土或者水泥砂浆中的一种或两种形成微型桩3。采用细石混凝土时，混凝土标号不低于C30，细石混凝土中粗骨料粒径小于3cm。采用水泥砂浆时，水泥砂浆强度不低于M40，水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥。当地下水有侵蚀性时，灌浆材料应采用抗侵蚀水泥，必要时需增加外加剂。采用防护套管31时，在钻孔完成后能够防止钻孔缩孔，更有利于灌浆，且能增加微型桩3的强度。在防护套管31上形成若干孔洞，在灌浆时，会有部分通过孔洞渗入路基的土体中，保证防护套管31与路基的土体密贴，增加微型桩3的锚固力以及承载力。

具体的，防护套管31为钢制套管，钢制套管具有足够的强度，且具有一定的耐久性，不容易与路基的土体中的水或氧气产生反应而被损坏。钢制套管比钻孔直径小2mm～5mm，钢制套管壁厚为0.5mm～2mm，钢制套管长度与微型桩3的长度一致。钢管管身设圆孔，孔径10～20mm左右，每个截面设3～4个圆孔，圆孔按等腰三角形或正方形交错布置。当路基为软土的岩土地区时，微型桩3宜为加强体是防护套管31的微型桩3。

具体的，防护套管31沿纵向每间隔20cm～50cm设置一圈孔洞，每圈为3～4个孔洞，孔洞直径为1cm～2cm。孔洞太多会影响防护套管31的强度，太少在灌注加强体后又达不到保证微型桩3与路基的土体密贴，增加微型桩3的锚固力及承载力的作用。

在一实施例中，参见图4以及图9所示，微型桩3还包括加强钢筋32，加强钢筋32一端设置在第一桩体30的上部，另一端与板梁2连接固定。具体的，加强钢筋32设置于第一桩体30上部的1/3长度处，设置3～4根，按照等边三角形或者正方形的角点位置设置，加强钢筋32伸出第一桩体30并与板梁2连接固定，加强钢筋32采用HRB400钢筋，直径为8mm～16mm。

在一实施例中，参见图4以及图9所示，微型桩3还包括箍筋34。箍筋34配合加强钢筋32设置，为正三角形或正方形的闭合环状结构，箍筋34采用HRB400钢筋，直径6mm～10mm。箍筋34可以保证抗剪强度，并联结加强钢筋32使其共同工作，此外，还可以固定各加强钢筋32。

在一实施例中，参见图5所示，加强体为钢筋架33，钢筋架33设置在第一桩体30的内部，钢筋架33的一端设置在第一桩体30的底部，另一端突出于第一桩体30的顶部并与板梁2连接固定。加强体为钢筋架33时，在微型桩3施工时，先采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻成孔，钻孔完成后将钢筋架33插入孔中，安装好钢筋架33后向孔内灌注细石混凝土或者水泥砂浆中的一种或两种形成微型桩3。在第一桩体30的长度范围内都设置有钢筋架33，增加第一桩体30的强度以及支撑力。当路基为为膨胀(岩)土、黄土、盐渍土等特殊岩土时，微型桩3宜为加强体是钢筋架33的微型桩3。

在一实施例中，加强体为预埋锚栓，预埋锚栓设置在第一桩体30的内部，预埋锚栓的一端设置在第一桩体30的底部，另一端设置在第一桩体30的顶部与板梁2连接。加强体为预埋锚栓时，在微型桩3施工时，先采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻成孔，钻孔完成后将钢筋架33插入孔中，安装好预埋锚栓后向孔内灌注细石混凝土或者水泥砂浆中的一种或两种形成微型桩3。预埋锚栓比第一桩体30长，通过长出的部分与板梁2通过螺栓连接或者一体成型，增加第一桩体30的强度以及支撑力。

具体地，参见图5所示，钢筋架33包括3～4根纵向钢筋35，纵向钢筋35的一端设置在第一桩体30的底部，另一端突出于第一桩体30的顶部并与板梁2连接固定，纵向钢筋35的直径为8mm～16mm。足够数量以及足够大小的纵向钢筋35能够保证第一桩体30的强度，钢筋架33由3～4根直径为8mm～16mm的纵向钢筋35组成，即能保证足够强度，又不会浪费材料造成成本提高。

在一实施例中，参见图5所示，钢筋架33还包括箍筋34，钢筋架33将纵向钢筋35捆扎固定，箍筋34的直径为6mm～10mm。箍筋34可以保证斜截面抗剪强度，并联结钢筋架33中纵向钢筋35使其共同工作，此外，还可以固定钢筋架33中纵向钢筋35。

具体地，纵向钢筋35成三角形或四边形均匀布置在第一桩体30中。当钢筋架33的纵向钢筋35为3根时，纵向钢筋35成三角形均匀布置在第一桩体30的三个角点位置；当钢筋架33的纵向钢筋35为4根时，纵向钢筋35成四边形均匀布置在第一桩体30的四个角点位置。

具体地，第一桩体30的长度为4m～10m，第一桩体30的直径为0.15m～0.3m，第一桩体30之间的间距0.5m～1.2m。微型桩3用于为板梁2提供锚固力以及承担载荷，所以微型桩3的失效，将导致整个防护结构1的失效，进而造成路基失稳灾害的发生，所以微型桩3的强度非常重要。第一桩体30选择适当的长度可以保证第一桩体30的锚固力，第一桩体30太短，锚固力减弱；适当的第一桩体30直径可以保证第一桩体30的强度，第一桩体30直径过小，第一桩体30强度太小，容易被损坏导致防护结构1失稳，第一桩体30直径过大，容易对路基地层造成扰动过大，影响防护结构1的稳定性；第一桩体30保持适当的间距能防止第一桩体30设置过密对路基地层造成扰动过大，进而影响防护结构1的稳定性，但是第一桩体30设置太过稀疏，也会影响微型桩3的整体强度，进而影响防护结构1的可靠性以及稳定性。

具体地，第一桩体30沿板梁2的底部成三角形或正方形均匀布置。第一桩体30成单排、双排或多排布桩，多排布桩还可以形成梅花形布桩。优选的，第一桩体30沿板梁2的底部成三角形或正方形均匀布置，成三角形或正方形均匀布置提高了板梁2的受力性能。

在一实施例中，参见图4～6所示，板梁2包括板体20以及受力钢筋21。板体20铺设在路基上，受力钢筋21设置在板体20内，与微型桩3连接。通过受力筋带与微型桩3连接，提升了微型桩3与板梁2间的锚固力，提升了防护结构1的结构稳定性。微型桩3与板梁2的受力筋带相连，使防护结构1的应力合理充分布、优化了防护结构1受力，具有可提高路基的土体承载力、受力特性合理、稳定性高、结构简单、整体性强等优势。

具体地，每节板体20的长度为4m～6m，厚度为0.4m～0.6m，宽度为4m～6m。保证防护结构1的强度，施工方便。

在一实施例中，参见图1以及图3所示，板体20间形成有结构缝23。结构缝23是指为避免温度胀缩、地基沉降和震动碰撞等而在相邻两建筑物或建筑物两部分之间设置的伸缩缝、沉降缝和防震缝等的总称。这里结构缝23为避免温度应力和不均匀沉降造成的结构纵向破坏，在板梁2间适当位置设置的沉降缝。

在一实施例中，结构缝23缝宽为1cm～2cm，结构缝23内采用沥青麻筋塞填密实，或者采用丙酮胶、聚氨酯等一种或多种材料塞填密实。

结构缝23缝宽根据实际应用场景以及边坡的地质情况和自然条件等因素计算决定。为了避免结构缝23中进入异物堵塞结构缝23，雨水进入结构缝23对结构缝23造成损坏，会在结构缝23中填充沥青麻筋、丙酮胶、聚氨酯中的一种或多种。

具体的，板体20为钢筋混凝土板体20，设置于道砟底部，用以承受轨道、道砟和列车荷载，并将荷载传递给路基和微型桩3。板体20采用钢筋混凝土结构，混凝土标号不低于C30，钢筋型号采用HRB400。在钢筋混凝土板体20底部设置微型桩3，微型桩3的纵向钢筋35或者加强钢筋32伸入板体20内，与板体20中的受力钢筋21焊接或绑扎在一起、连接紧密。

在一实施例中，板体20靠近既有建筑7的一侧顶面低于另一侧顶面。板体20顶面设置为斜面，以避免底板梁2顶部积水。向邻近既有建筑7一侧设置3％～5％的排水坡度，例如3％、4％、5％。具体地，向邻近既有建筑7一侧设置4％的排水坡度，以避免板梁顶部积水。其中既有建筑7包括既有建筑7物以及既有构筑物。

在一实施例中，参见图1～4所示，板梁2还包括支挡板，突出设置在板体20靠近既有建筑7的一侧。支挡板设置于板体20临近既有建筑7一侧，能有效保护既有建筑7的稳定性，整体防护效果佳。

具体地，支挡板的宽度为0.3m～0.8m，支挡板的高度为0.6m～2m。支挡板的宽度为0.3m～0.8m，例如宽度为0.3m、0.4m、0.5m、0.6m、0.7m或者0.8m，支挡板足够的宽度能保证支挡板22的强度。支挡板的高度为0.6m～2m，例如高度为0.6m、0.8m、1m、1.6m、1.8m或者2m，支挡板22足够的高度能保证支挡板22的支档效果。支挡板22最底高度不低于0.6m及道砟10高度。

优选的，支挡板与板体20一体成型。支挡板22与板体20一体成型能保证支挡板22的强度，相对于支挡板22与板体20不是一体成型的情况，支挡板与板体20一体成型具有更好的支档效果以及结构稳定性。

在一实施例中，参见图2以及图7所示，防护结构1还包括防护部4，防护部4设置于路基与既有铁路8之间，以及设置于高度大于1m的支挡板与既有建筑7之间。防护部4设置于路基与既有铁路8之间时，可以保证施工过程中既有铁路8路基的安全稳定性。防护部4设置于高度大于1m的支挡板与既有建筑7之间时，可以进一步保证施工过程中既有建筑7的安全稳定性，同时对支挡板22进行保护，保证防护结构1的整体强度。

在一实施例中，参见图7所示，防护部4包括第二桩体40以及连系梁41。第二桩体40一端设置在路基中，另一端外露于路基；连系梁41连接在至少两个第二桩体40的上部之间。第二桩体40可以是废弃钢轨、钢轨或者钢管，当采用废弃钢轨时，不仅能够保证防护部4的强度，还能对废弃钢轨进行废物利用，节约资源，降低成本。当然，第二桩体40也可以是钢轨以及钢管，也能保证防护部4的强度。连系梁41连接在至少两个第二桩体40的上部之间，联结防护部4中第二桩体40使其共同工作，此外，还可以固定防护部4中的第二桩体40。具体地，连系梁41为钢轨，与第二桩体40焊接在一起形成整体，提高防护部4的受力性能。

在一实施例中，第二桩体40之间的间距0.3m～0.5m，第二桩体40的长度为板梁2的基坑开挖深度的2～2.5倍。第二桩体40之间的间距0.3m～0.5m，例如为0.3m、0.4m或者0.5m，合适的间距即能保证防护部4的受力性能，还不会因施工过密导致资源浪费以及增加施工时间。从地面线12开挖形成板梁2的基坑，第二桩体40的长度为板梁2的基坑开挖深度的2～2.5倍，保证第二桩体40足够的长度，提高防护部4的防护效果以及受力性能。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，防护结构1还包括线路排水部50，设置于既有建筑7的外侧。排水部的设置一方面应根据地形条件拦截路基范围外的地表水、避免其侵入铁路路基范围，另一方面应疏排路基两侧的地表水。由于受临近既有建筑7的影响，无法设置在铁路线路边缘，线路排水部50设置于临近既有建筑7的外侧范围一定的安全距离之外。具体地，线路排水部50可采用排水圆管或排水沟形式，沿流水方向的排水坡度不低于2‰。

在一实施例中，参见图2以及图8所示，防护结构1还包括地下渗沟51，设置在板梁2下部与既有铁路8相交处。具体地，地下渗沟51宽度为0.3m～0.5m，高度为0.3m～0.6m。地下渗沟51上部为0.1m～0.15m高的针刺无纺土工布511包裹的洁净砂砾石510；地下渗沟51下部为0.2m～0.35m的排水沟槽。针刺无纺土工布511包裹的洁净砂砾石510采用最大粒径小于6cm的洁净砂砾卵石，其岩材质应为硬质岩，细粒土含量应小于3％。排水沟槽壁厚0.05m，采用钢筋混凝土预制，排水沟槽内置直径为10cm的高强度丝状内支撑渗排水网管513，排水沟槽内其余空间采用洁净的中粗砂514填充，地下渗沟51所排水在合适地段引至线路排水部50中。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，防护结构1还包括道砟渗沟52，设置在板梁2的顶面邻贴支挡板处。具体地，道砟渗沟52可采用钢管，也可采用高强度丝状内支撑渗排水网管513，直径为10cm～15cm。采用钢管时，钢管壁需设置圆孔，沿钢管纵向间距0.5m～1m设置一圈圆孔，每圈设置3～4个圆孔，圆孔直径为1cm～2cm，以保证板梁2顶面积水能顺利通过道砟渗沟52排出。

在一实施例中，参见图2所示，防护结构1还包括地表观测桩60，设置于板梁2靠近既有建筑7一侧的地面上。地表观测桩60置于板梁2靠近既有建筑7一侧的地面上，用于监测施工期间既有建筑7的变形情况。具体地，地表观测桩60采用直径不小于16cm的钢钎，长度为0.5m，顶部设置有半球形的测量端头，测量端头设有十字刻划线以供开展变形监测。地表观测桩60采用锤击方式贯入地表土内部，外露长度为3cm～5cm。

在一实施例中，参见图2所示，防护结构1还包括既有铁路观测桩61，设置于板梁2靠近既有铁路8一侧的既有铁路8的路肩11上。既有铁路观测桩61设置于板梁2靠近既有铁路8一侧的既有铁路8的路肩11上，用于监测施工期间既有铁路8路基的变形情况。既有铁路观测桩61采用直径不小于16cm的钢钎，长度为0.3m，顶部设置有半球形的测量端头，测量端头设有十字刻划线以供开展变形监测。既有铁路观测桩61采用锤击方式贯入地表土内部，外露长度为3cm～5cm。

在一实施例中，参见图2所示，防护结构1还包括既有建筑观测点62，设置于既有建筑7上。既有建筑观测点62设置于临近的既有建筑7上，用于监测施工期间临近既有建筑7的变形情况。既有建筑观测点62采用直径10cm～12cm的钢钎，长度为0.1m～0.15m，外部设置有半球形的测量端头，测量端头设有十字刻划线以供开展变形监测。既有建筑观测点62在既有建筑7的典型位置钻孔，在钻孔内灌满水泥砂浆后将临近结构物观测点插入钻孔内粘结牢固，既有建筑观测点62外露长度为1cm～1.5cm。

在一实施例中，参见图2所示，防护结构1包括监测系统，监测系统由地表观测桩60、既有铁路观测桩61、既有建筑观测点62等部分组成，用于施工期间的安全预警，当地表观测桩60监测变形数据大于1mm/d，或者总变形量超过3cm时，进行预警。当既有建筑观测点62的监测变形数据超过相关规范、规定的允许值时，也进行预警。预警后应采取反压回填措施，并进一步查明原因采取加强措施后方可恢复施工。监测系统，应在施工前埋设完成，并进行初始读数，初始读数应进行两次，两次间隔时间不少于1天，取平均值作为初始读数；施工期间监测频次为1次每天；施工期间应做好监测系统的保护工作，避免被破坏。监测系统按照断面来进行设置，断面之间间距为15m～20m。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，防护结构1包括微型桩3、板梁2、排水系统、防护部4、监测系统。微型桩3与板梁2，作为主要承载结构，主要作用加固特殊岩土地基及承载上部路基结构，同时承载路基轨道结构荷载、列车荷载等，同时确保受限路基施工时开挖影响临近既有建筑7以及既有铁路8的安全稳定，减少施工运营风险。排水系统主要作用是解决受限路基范围内的地表水、地下水的横纵向排水问题，保证路基范围内排水通畅，提高路基结构的长期使用性能。防护部4主要保证施工过程中既有建筑7以及既有铁路8的安全稳定。监测系统主要分为既有建筑7以及既有铁路8及周围地表的变形监测，主要作用是解决受限路基施工、调试及运营中路基变形是否满足规范及既有建筑7以及既有铁路8的影响监测。

本申请提供的防护结构的施工方法包括：

施工准备：场地清理、整平与测量等施工前期工作。

监测系统施工；

排水系统施工：线路排水部50施工，确保施工期间建设场地排水通畅；

防护部施工：做好临近既有铁路8的防护结构1，既有建筑7两侧路肩11内侧设置施工安全隔离排架，第二桩体40应采用连系梁41焊接连城整排，挂防护网，以加强施工安全与既有铁路8运营安全防护；

微型桩施工：微型桩3桩顶与板梁2连成一体，微型桩3施工前应进行现场工艺性试验，取得相应的成桩参数和施工工艺及技术参数。当路基的土层为软土时，采用加强体为防护套管31的微型桩3，防护套管31为钢管的微型桩3。当路基土层为膨胀(岩)土、黄土、盐渍土等特殊岩土时，采用加强体为钢筋架33的微型桩3；

场地开挖与地下渗沟施工；

板梁施工；

道砟渗沟施工；

上部路基本体及基床施工：按照设计图进行填压施工，施工过程中对变形进行监测，并提出合理建议及应对措施。

本申请提供的一种路基的防护结构，既有铁路9的路基位于既有铁路8以及既有建筑7之间，防护结构1包括板梁2以及微型桩3。对特殊岩土地基加固采用微型桩3，微型桩3对特殊岩土扰动较小，能有效处理特殊岩土地基承载力不足问题，具有较好的处理效果。微型桩3施工采用100型机动钻、洛阳铲或潜孔钻施工，对比常规管桩、灌注桩等施工所需大型机械设备，具有施工便捷、场地要求简单的优势，且小型设备施工能加快施工进度，有效节省工期。本申请的防护结构1包括微型桩3、板梁2、排水系统、防护部4以及监测系统，造价相对要低，具有成本优势。且板梁2结构还设置有支挡板并与支挡板22整体浇筑，能有效防护两侧既建筑的稳定性，整体效果佳。监测体系的设置可及时发现施工期中的问题，尤其在既有建筑7等对变形敏感地区，可避免极端情况下对既有建筑7安全影响，确保了工程施工过程的安全性。本申请的防护结构1适用于软土、膨胀(岩)土、黄土、盐渍土等特殊岩土地区的受限路基地区，以实现特殊岩土地段加固和临近既有建筑7的防护处理，且施工便捷、措施合理和节约工程费用。

本申请提供的防护结构不仅在特殊岩土地基处理及受限路基段效果良好，对其他因地基承载力不满足设计要求地层及边坡变形稳定控制较严格地段均可适用，能安全有效解决承载力不足和变形控制等问题，具有较广的应用范围。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种路基的防护结构，其特征在于，所述路基位于既有铁路以及既有建筑之间，所述防护结构包括：

板梁，铺设在所述路基上，对所述路基的受力荷载起优化作用；以及

微型桩，设置在所述板梁的下方并与所述板梁连接，所述微型桩为所述板梁提供支撑力。

2.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述微型桩包括：

第一桩体，设置在所述板梁的下方并与所述板梁连接；以及

加强体，设置在所述第一桩体上，对所述第一桩体进行加强。

3.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述加强体为防护套管，所述防护套管形成有若干孔洞，所述第一桩体在所述防护套管内浇筑形成。

4.根据权利要求3所述的防护结构，其特征在于，所述防护套管沿纵向每间隔20cm～50cm设置一圈所述孔洞，每圈所述孔洞为3～4个，所述孔洞直径为1cm～2cm。

5.根据权利要求3所述的防护结构，其特征在于，所述微型桩还包括加强钢筋，所述加强钢筋一端设置在所述第一桩体的上部，另一端与所述板梁连接固定。

6.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述加强体为钢筋架，所述钢筋架设置在所述第一桩体的内部，一端设置在所述第一桩体的底部，另一端突出于所述第一桩体的顶部并与所述板梁连接固定。

7.根据权利要求6所述的防护结构，其特征在于，所述钢筋架包括3～4根纵向钢筋，所述纵向钢筋的一端设置在所述第一桩体的底部，另一端突出于所述第一桩体的顶部并与所述板梁连接固定，所述纵向钢筋的直径为8mm～16mm。

8.根据权利要求7所述的防护结构，其特征在于，所述钢筋架还包括箍筋，将所述纵向钢筋捆扎固定，所述箍筋的直径为6mm～10mm；和/或

所述纵向钢筋成三角形或四边形均匀布置在所述第一桩体中。

9.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述第一桩体的长度为4m～10m，所述第一桩体的直径为0.15m～0.3m，所述第一桩体之间的间距0.5m～1.2m。

10.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述第一桩体沿所述板梁的底部成三角形或正方形均匀布置。

11.根据权利要求1～10任意一项所述的防护结构，其特征在于，所述板梁包括：

板体，铺设在所述路基上；以及

受力钢筋，设置在所述板体内，与所述微型桩连接。

12.根据权利要求11的防护结构，其特征在于，每节所述板体的长度为4m～6m，厚度为0.4m～0.6m，宽度为4m～6m；和/或

相邻所述板体之间形成有结构缝。

13.根据权利要求11所述的防护结构，其特征在于，所述板体靠近所述既有建筑的一侧顶面低于另一侧顶面。

14.根据权利要求11所述的防护结构，其特征在于，所述板梁还包括支挡板，突出设置在所述板体靠近所述既有建筑的一侧。

15.根据权利要求14所述的防护结构，其特征在于，所述支挡板的宽度为0.3m～0.8m，所述支挡板的高度为0.6m～2m。

16.根据权利要求14所述的防护结构，其特征在于，所述防护结构还包括防护部，所述防护部设置于所述路基与所述既有铁路之间，以及设置于高度大于1m的所述支挡板与所述既有建筑之间。

17.根据权利要求16所述的防护结构，其特征在于，所述防护部包括：

第二桩体，一端设置在所述路基中，另一端外露于所述路基；以及

连系梁，连接在至少两个所述第二桩体的上部之间。

18.根据权利要求17所述的防护结构，其特征在于，所述第二桩体之间的间距为0.3m～0.5m，所述第二桩体的长度为所述板梁的基坑开挖深度的2～2.5倍。

19.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述防护结构还包括线路排水部，设置于所述既有建筑的外侧；和/或

所述防护结构还包括地下渗沟，设置在所述板梁下部与所述既有铁路相交处；和/或

所述防护结构还包括道砟渗沟，设置在所述板梁的顶面邻贴所述支挡板处。

20.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述防护结构还包括地表观测桩，设置于所述板梁靠近所述既有建筑一侧的地面上；和/或

既有铁路观测桩，设置于所述板梁靠近所述既有铁路一侧的既有铁路的路肩上；和/或

既有建筑观测点，设置于所述既有建筑上。

Images