CN209178724U - 一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，包括CFG桩、垫层和上部填筑体Ⅰ；CFG桩间隔设置在膨胀土地基中与垫层形成复合地基，填方体设置在复合地基顶部。本实用新型的有益效果是：可有效解决天然膨胀土地基不均匀沉降造成的路基中心沉降变形大、积水软化、地基强度急剧降低的问题，具有施工简单、工程投资低的特点，具有推广应用前景，且符合环保的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程，特别涉及膨胀土地基高填方稳定加固工程。
背景技术
有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，是轨道结构的主要形式之一。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点但相对无砟轨道来说，其也具有线路平面几何形状不易保持，使用寿命短，养护维修工作量大等缺点。
有砟轨道高速铁路对变形的要求低于无砟轨道高速铁路，当地基为硬塑状的地土时，根据沉降计算其工后沉降满足要求时，其地基可以不进行加固处理。但是在天然土质地基上填筑路堤工程，由于边坡放坡的原因使得填方中心沉降最大，两侧坡脚沉降较小，会形成凹形地基，地下积水难以排出填方体之外的情况。
膨胀土是天然土质中的一种，是一种粘粒成分,主要由亲水性矿物质组成,如蒙脱石、伊利石和高岭石等,具有较大的吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性。当路堤工程修建于膨胀土地基上时，膨胀土在水的作用下，其强度会急剧降低，从而极有可能影响高速铁路的稳定性以及引起大的沉降变形，工程实践中也出现过多起类似路基病害。
因而，现急需提出一种经济、合理、施工简单的膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，可有效解决天然膨胀土地基不均匀沉降造成的路基中心沉降变形大、积水软化、地基强度急剧降低的问题，具有施工简单、工程投资低的特点，具有推广应用前景，且符合环保的要求。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，包括CFG桩、垫层和上部填筑体Ⅰ；CFG桩间隔设置在膨胀土地基中与垫层形成复合地基，填方体设置在复合地基顶部。
本实用新型一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，CFG桩设置在膨胀土地基中与垫层形成复合地基，当膨胀土强度会急剧降低时，复合地基也可以起到支撑和防水作用，避免了边坡放坡的原因使得填方中心沉降大，两侧坡脚沉降较小，会形成凹形地基、地下积水难以排出填方体之外的情况；上部填筑体Ⅰ设置在复合地基上部，进一步加强了膨胀土强度会急剧降低时的预防机制。
本实用新型膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，在施工时，只需将CFG桩打入膨胀土地基中，之后在其顶部构建垫层和填方体即可。整个过程，施工简单、造价低、环保，且适合推广应用。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：可有效解决天然膨胀土地基不均匀沉降造成的路基中心沉降变形大、积水软化、地基强度急剧降低的问题，具有施工简单、工程投资低的特点，具有推广应用前景，且符合环保的要求。
附图说明
图1是本实用新型膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构的一种断面结构示意图。
图2是本实用新型膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构中垫层的一种结构示意图。
图3是型膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构的第二种断面结构示意图。
图中：1.CFG桩；2.垫层；21.下改良土层；22.下土工格栅；23.中改良土层；24.中土工格栅；25.上改良土层；3. 上部填筑体Ⅰ；4.改良土填筑体；5.上部填筑体Ⅱ；6.膨胀土地基。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，包括CFG桩1、垫层2和上部填筑体Ⅰ3；CFG桩1间隔设置在膨胀土地基中与垫层2形成复合地基，上部填筑体Ⅰ3设置在复合地基顶部。
本实用新型一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，CFG桩1设置在膨胀土地基中与垫层2形成复合地基，当膨胀土强度会急剧降低时，复合地基也可以起到支撑和防水作用，避免了边坡放坡的原因使得填方中心沉降大，两侧坡脚沉降较小，会形成凹形地基、地下积水难以排出填方体之外的情况；上部填筑体Ⅰ3设置在复合地基顶部，进一步加强了膨胀土强度会急剧降低时的预防机制。
本实用新型膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，在施工时，只需将CFG桩1打入膨胀土地基中，之后在其顶部构建填方路基即可。整个过程，施工简单、造价低、环保，且适合推广应用。
进一步地，CFG桩1为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩，CFG桩1是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。
进一步地，如图1所示，CFG桩1分区插入膨胀土地基中，路堤中部CFG桩1深度大于路堤两侧深度；插入膨胀土地基中的CFG桩1顶部平齐，也可以是中部高两侧低，还可以是参差不齐布置；路堤中部CFG桩1深度大于路堤两侧深度，保证中部承受力较大，不易塌陷变形。
进一步地，CFG桩1设置间距为1.6～2.0m，其长度大于或等于4m。每排或每列的相邻CFG桩1之间的间距为1.6～2.0m；CFG桩1的设置深度一般不小于膨胀土地基的大气影响深度，CFG桩1的桩长深度变化根据填方路基对地基形成的差异沉降计算确定，一般差异沉降值以不大于1cm控制，CFG桩1的最短设置桩长不小于4m，CFG桩1的设置间距一般取1.6-2.0m。
进一步地，如图1所示，垫层2设置在复合地基顶部，上部填筑体Ⅰ3分层填筑在垫层2顶部；上部填筑体Ⅰ3为AB组填料和ABC组填料，具体的在垫层2距离2.3m以上为AB组填料，2.3m以下为ABC组填料。
进一步地，如图2所示，垫层2由从下而上依次填筑和铺设的下改良土层21、下土工格栅22、中改良土层23、中土工格栅24和上改良土层25复合构成。土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料相比，它具有独特的性能与功效。常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅用于增大路基的承载力，延长路基的使用寿命；用于防止路面塌陷或产生裂纹，保持地面美观整齐；用于施工方便，省时，省力，缩短工期，减少维修费用；用于增强土坡，防止水土流失；用于减少垫层厚度，节约造价；可有效隔阻地震力传递,并对增强路堤的地震刚度、强度、稳定性具有重要作用。利用垫层2作为CFG桩1顶部的缓冲结构，使CFG桩1与上部结构受力变形均匀，改良土垫层替代传统的碎石垫层，能隔断上下结构间的水联系通道，确保地基土强度不受影响。
进一步地，垫层2的厚度为0.4～0.6m。
进一步地，如图3所示，本实用新型还可以直接使用改良土填筑体4和上部填筑体Ⅱ5；改良土填筑体4分层填筑在膨胀土地基上，且中部填筑高度大于两侧；上部填筑体Ⅱ5填筑在改良土填筑体4顶部。
进一步地，改良土填筑体4中心最小设置高度大于或等于路基中心的沉降量值，其顶部设置向两侧大于或等于4%的排水坡度。
进一步地，上部填筑体Ⅱ5采用改良土或AB组填料填筑。填料分类A组为优质填料，包括硬块石，级配良好和细粒土含量小于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂；B组为良好集料，包括不易风化的软块石胶结物为硅质或钙质，级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂、细粒土含量在15%～30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。
本实用新型在路堤工程的底部设置变化高度并带坡度的改良土填筑体4，改良土填筑体4中心最小设置高度应不小于路基中心的沉降量值，其顶部设置向两侧不小于4%的排水坡度，设置的改良土填筑体4可以随天然膨胀土地基一起下沉变形并密实接触，其为非透水性填料，避免了形成下凹形积水坑，从而可以有效保证天然膨胀土地基不受积水影响强度降低；上部填筑体Ⅱ5，可采用改良土或AB组填料填筑，当采用改良土填筑时其下部改良土填筑体4设置不受限制，当采用AB组填料填筑时，其下部的改良土填筑体4满足设置高度和排水坡度要求。
Claims (5)
1.一种膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，其特征在于：包括CFG桩（1）、垫层（2）和上部填筑体Ⅰ（3）；CFG桩（1）间隔设置在膨胀土地基中与垫层（2）形成复合地基，上部填筑体Ⅰ（3）设置在复合地基顶部；CFG桩（1）分区插入膨胀土地基中，路堤中部CFG桩（1）深度大于路堤两侧深度。
2.根据权利要求1所述的膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，其特征在于：CFG桩（1）设置间距为1.6～2.0m。
3.根据权利要求2所述的膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，其特征在于：CFG桩（1）长度大于或等于4m。
4.根据权利要求1所述的膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，其特征在于：垫层（2）由从下而上依次填筑和铺设的下改良土层（21）、下土工格栅（22）、中改良土层（23）、中土工格栅（24）和上改良土层（25）复合构成。
5.根据权利要求1或4所述的膨胀土地基有砟轨道高速铁路路堤加固结构，其特征在于：垫层（2）的厚度为0.4～0.6m。
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Granted publication date: 20190730 |
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