铁路软土地基轻质土路基结构的制作方法

本实用新型涉及一种铁路路基工程领域的路基结构，特别是涉及一种铁路软土地区轻质路基结构。

背景技术：

目前，我国铁路建设飞速发展，尤其高速铁路建设已经取得了举世瞩目的成就。根据我国的铁路网的规划，中东部地区的分布密度最大。然而这些地区分布有大量的软土地基，地基的承载力及沉降变形控制是铁路建设及养护的难题，尤其是对于高速铁路而言，对工后沉降及不均匀沉降要求高。我国《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)，规定无砟轨道工后沉降不宜超过15mm。对于时速大于250km/h的高速铁路不均匀陈沉降要求线路轨道静态几何尺寸10m及以下弦测量的最大矢度值达到8mm时即应采取限速措施。

为满足铁路的正常运输要求，需要地基有足够的承载力及沉降的稳定性。通常需要对路基下的软弱地层进行处理，处理方法通常与地基上的荷载和软土的性质及厚度等因素有关，不同的软土条件及厚度所采用的处理方法不同，主要方法有置换、排水固结法、土桩和灰土桩法、砂桩法、高压喷射注浆法、振冲法、强夯法、深层搅拌法、强夯置换法、孔内夯扩碎石桩法、复合地基法、桩板结构等。这些处理方法均是通过改善软土的承载力或形成复合地基来提高承载能力并减小变形，从而满足路基承载及变形要求。当软土厚度大时，地基加固施工工艺复杂，造价高且容易出现过大工后沉降，引起路基不均匀沉降等问题。尤其对于高速铁路路基，还没有成熟的解决办法。

有鉴于上述现有的铁路软土地基轻质土路基结构存在的缺陷，本设计人经过不断的研究，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有的铁路软土地基路基结构存在的缺陷，而提供一种新型结构的铁路软土地基轻质土路基结构，所要解决的技术问题是使其减小地基上的作用荷载，使地基较容易达到承载及变形要求，降低深厚软土地基处理的难度，施工便捷，经济性能好，不易产生工后沉降的铁路路基结构，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种铁路软土地基轻质土路基结构，是在地基挖槽至换填底面，按照设计间距设置预制管桩，桩顶露出地面.在所述的换填底面设置防水层，在防水层上分层现浇气泡轻质土，同时在所述的气泡质轻土上垂直间隔2-3米铺设一层镀锌铁丝网，所述的气泡轻质土在地面以下部分为倒梯形。所述的气泡轻质土在地面以上部分为台阶式分层，每层厚度为0.8-1.0米，在该阶梯式的气泡轻质土的周围填筑填料形成梯形坡面，在气泡轻质土的最上层铺筑级配碎石层。

前述的铁路软土地基轻质土路基结构，其中所述的现浇气泡轻质土是根据路基填筑高度确定密度，由下而上密度为500kg/m³～800kg/m³，水泥浆的水灰比为0.4～0.55。

前述的铁路软土地基轻质土路基结构，其特征在于其中所述的预制管桩为预制混凝土管桩，根据荷载分布情况，设置该预制管桩1采用中间密，两侧稀的布置方式。

前述的铁路软土地基轻质土路基结构，其中所述的防水层为复合防渗土工布，当气泡轻质土浇筑到高于本地设计洪水位0.5m位置时，将该复合防渗土工布沿路基侧面贴紧折回，并水平延伸至上一个层气泡轻质土不小于1m处，未铺设复合防渗土工布部分采用防水砂浆抹面。

前述的铁路软土地基轻质土路基结构，其中所述的预制管桩的桩顶露出地面高度不小于2m，桩顶设边长1.0m的正方形桩帽，以使上部荷载均匀传递到预制管桩上，同时能满足抗浮要求；所述的复合防渗土工布在该预制管桩位置开口，该预制管桩开口采用专用胶密封。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。其至少具有下列优点：

1、本实用新型通过使用一定数量的预制管桩并采用轻质填料回填路基形成轻质路基结构，从而减小地基上的作用荷载，使地基较容易达到承载及变形要求，能够达到对工后沉降变形的有效控制，降低深厚软土地基处理的难度，从而更加适于实用。

2、本实用新型在地基内设置一定数量的预制管桩，桩头埋置在轻质填料内，有效解决了高水位对轻质填料路基的上浮作用，有利于保证铁路路基在浸水条件下的结构安全。

2、本实用新型结构简单，施工便捷，经济性能好，不易产生工后沉降的铁路路基结构，，从而可以大幅降低成本，在使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，相当具有产业利用价值。

3、本实用新型由于上部荷载减小，对地基承载力要求降低，减少了地基处理深度和地基处理的工程量，虽然采用气泡轻质土替代普通路基填土 费用增加，但综合造价比传统方法低。

4、本实用新型路基及基床均采用气泡轻质土回填，28d龄期后即可满足变形及强度要求，不需进行预压处理，与高速铁路路基堆载预压一般不少于6个月相比，大大节省了工期。

5、本实用新型采用气泡轻质土材料性能均匀，介于混凝土和一般路基中间的填料，有良好的可替换性和可维护性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的组合结构示意图。

图2是本实用新型局部放大示意图。

其中：

1：预制管桩 2：防水层

3：填料 4：气泡轻质土

5:级配碎石 6：镀锌铁丝网

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的铁路软土地基轻质土路基结构，其具体实施方式、结构及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，本实用新型较佳实施例的铁路软土地基轻质土路基结构，其是在地基挖槽至换填底面，按照设计间距设置预制管桩1，桩顶露出地面。在所述的换填底面设置防水层2，在防水层2上分层现浇气泡轻质土4，同时在所述的气泡轻质土4上垂直间隔2-3米铺设一层镀锌铁丝网6，所述的气泡轻质土4在地面以下部分为倒梯形。所述的气泡轻质土4在地面以上部分为为台阶式分层，每层厚度为0.8-1.0米，在该阶梯式的气泡轻质土4的周围填筑填料形成梯形坡面，在气泡轻质土4的最上层铺筑级配碎石层5。

所述的现浇气泡轻质土4是根据路基填筑高度确定密度，由下而上密度为500kg/m³～800kg/m³，水泥浆的水灰比为0.4～0.55。

本实施例中预制管桩1为预制混凝土管桩，根据荷载分布情况，设置该预制管桩1采用中间密，两侧稀的布置方式。以造价最低为目标，通过优化得到最佳的气泡轻质土4换填深度与预制管桩1地基处理间距。

本实施例中的防水层为复合防渗土工布，当气泡轻质土4浇筑到高于本地设计洪水位0.5m位置时，将该复合防渗土工布沿路基侧面贴紧折回，并水平延伸至上一个层气泡轻质土4下不小于1m处(如图2所示)，未铺设复合防渗土工布部分采用防水砂浆抹面。

所述的预制管桩1的桩顶露出地面高度不小于2m，桩顶设边长1.0m的正方形桩帽，以使上部荷载均匀传递到管桩上，同时能满足抗浮要求；所述的复合防渗土工布在该预制管桩1位置开口，该预制管桩1开口采用专用胶密封。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。