一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构及构筑方法与流程

本发明涉及高速铁路，特别涉及一种采用粉土、粉砂填筑高速铁路路堤的工程。

背景技术：

高速铁路具有众多优越性，其在国内外发展十分迅速。由于高速铁路对线路平顺性、舒适性提出了很高的要求，在高速铁路路堤修建时，对填料的性质、压实标准均有明确的要求，通常要求采用粗粒土及改良土填料进行路堤工程填筑，并明确规定了不得采用粉土、粉砂、粉细砂进行路堤填筑，既使是路堤本体工程，其原因主要是粉土、粉砂及粉细砂填筑压实困难、稳定性差、变形大。然而随着高速铁路修建地域的不断扩大，有些地区存在大量的粉土、粉砂和粉细砂，但良好粗粒土填料及改良土的改良剂十分缺乏，在这种情况下提出采用广泛分布的粉土、粉砂和粉细砂填筑高速铁路路堤工程具有十分重要的意义和广阔的发展前景。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构，以有效解决粉土、粉砂填筑压实困难和稳定性差的难题，使得粉土、粉砂可以用作高速铁路路堤底层结构，大幅度节约工程投资。

本发明解决该技术问题采用技术方案如下：

本发明的一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构，其特征是：于地基岩土之上设置沿线路纵向延伸的槽形结构体，槽形结构体两侧的底部具有纵向间隔的泄水孔；所述槽形结构体内，于其底部填筑碎石垫层，复合排水板铺设在碎石垫层顶部，粉土、粉砂填筑体填筑在复合排水板上方，复合土工膜铺设在粉土、粉砂填筑体顶部，中粗砂垫层铺设在复合土工膜顶部，路堤表层结构填筑在中粗砂垫层之上；所述粉土、粉砂填筑体内纵向间隔、竖向分层设置受力拉筋，受力拉筋的两端与槽形结构体的侧壁形成固定连接。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构的构筑方法，该方法包括如下步骤：

①找平并碾压密实岩土地基；

②立模浇筑施工槽形结构体，并在结构底部预留泄水孔，侧壁上在受力拉筋对应位置预埋连接钢筋；

③在槽形结构体中分层填筑碎石垫层；

④在碎石垫层顶部铺设复合排水板；

⑤分层填入粉土、粉砂填筑体，并分层布设受力拉筋，受力拉筋两端与槽形结构体侧壁上的预留钢筋固定连接；

⑥在粉土、粉砂填入体顶部之上的槽形结构体中连续放满水，并持续至粉土、粉砂达到渗透最大密实度；

⑦在粉土、粉砂填筑体顶部铺设复合土工膜；

⑧在复合土工膜上铺设中粗砂垫层；

⑨在中粗砂垫层顶部分层填筑路堤表层结构。

本发明的有益效果是，采用槽形结构体作为粉土、粉砂的侧向约束结构，便于粉土、粉砂施工过程中的填入以及渗水压密的实施，并对施工完成后的粉土、粉砂填筑体提供侧向约束，使其具有很高的抗变形能力和稳定性，同时兼有收坡作用节约工程用地；通过在槽形结构体顶部装满水，在持续水压力及水的渗透力作用下，粉土、粉砂容易达到最佳密实度，解决了传统粉土、粉砂填筑压实困难的问题，且效率高、质量有保证，水可以循环利用；粉土、粉砂可以用作高速铁路路堤底层结构，解决了粗粒土优质填料不足的问题，做到路基填料就地取材，可大幅度节约工程投资。

本发明具有抗变形能力强、稳定性好、施工简单、质量易控、节约投资等特点，具有广阔推广应用价值。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本发明一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构的断面示意图；

图2是图1中A局部的放大图。

图中示出构件名称及所对应的标记：槽形结构体1，泄水孔2，碎石垫层3，复合排水板4，粉土、粉砂填筑体5，受力拉筋6，复合土工膜7，中粗砂垫层8，路堤表层结构9，地基岩土D。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

参照图1和图2，本发明的一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构于地基岩土D之上设置沿线路纵向延伸的槽形结构体1，槽形结构体1两侧的底部具有纵向间隔的泄水孔2。所述槽形结构体1内，于其底部填筑碎石垫层3，复合排水板4铺设在碎石垫层3顶部，粉土、粉砂填筑体5填筑在复合排水板4上方，复合土工膜7铺设在粉土、粉砂填筑体5顶部，中粗砂垫层8铺设在复合土工膜7顶部，路堤表层结构9分层填筑在中粗砂垫层8之上。所述粉土、粉砂填筑体5内纵向间隔、竖向分层设置受力拉筋6，受力拉筋6的两端与槽形结构体1的侧壁形成固定连接。

参照图1，本发明采用槽形结构体1作为粉土、粉砂的侧向约束结构，便于粉土、粉砂施工过程中的填入以及渗水压密的实施，并对施工完成后的粉土、粉砂填筑体5提供侧向约束，使其具有很高的抗变形能力和稳定性，同时兼有收坡作用节约工程用地。粉土、粉砂可以用作高速铁路路堤底层结构，解决了粗粒土优质填料不足的问题，做到路基填料就地取材，可大幅度节约工程投资。通过在槽形结构体1顶部装满水，在持续水压力及水的渗透力作用下，使粉土、粉砂容易达到最佳密实度，解决了传统粉土、粉砂填筑压实困难的问题，且效率高、质量有保证，水可以循环利用。于槽形结构体1底部设置碎石垫层，便于水的快速排出，设置复合排水板4以避免粉土、粉砂在水的渗透力下作用下被带出流失。受力拉筋6可以为槽形结构体1提供有利拉力和改善结构受力状态，节约其工程投资，并对粉土、粉砂填筑体5取到加筋作用，可提高其稳定性。利用铺设的复合土工膜7避免路堤表层结构9施工及上部铁路动荷载作用下粗颗粒填料刺入下部粉土、粉砂填筑体5之中，中粗砂垫层8则避免基床结构施工刺破复合土工膜7，通过路堤表层结构9为高速铁路提供高强度的受力结构体。

所述槽形结构1采用钢筋混凝土浇筑，其厚度根据计算确定，一般不小于0.3m。泄水孔2一般采用直径为100mm的PVC管预埋，纵向设置间距为2-4m，泄水孔2内侧采用透水土工布包裹。

所述碎石垫层3设置厚度不小于0.3m，碎石粒径一般不大于2cm。

所述受力拉筋6可采用高强钢绞线或钢筋制作，两端与槽形结构体1侧壁上的预留钢筋固定连接，，其纵向设置间距可取2-3m，竖向间距可取1-2m。

所述中粗砂垫层8厚度一般为0.1m。所述路堤表层结构9设置厚度一般为1.5-3m，其采用粗颗粒填料分层填筑。

参照图1，本发明一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构的构筑方法，包括如下步骤：

①找平并碾压密实岩土地基；

②立模浇筑施工槽形结构体1，并在结构底部预设泄水孔2，侧壁上在受力拉筋6对应位置预埋连接钢筋；

③在槽形结构体1底部分层填筑碎石垫层3；

④在碎石垫层3顶部铺设复合排水板4；

⑤分层填入粉土、粉砂填筑体5，并分层布设受力拉筋6，受力拉筋6两端与槽形结构体1侧壁上的预留钢筋固定连接；

⑥在粉土、粉砂填入体5顶部之上的槽形结构体1中连续放满水，并持续至粉土、粉砂达到渗透最大密实度；

⑦在粉土、粉砂填筑体5顶部铺设复合土工膜7；

⑧在复合土工膜7上铺设中粗砂垫层8；

⑨在中粗砂垫层8顶部分层填筑路堤表层结构9。

以上所述只是用图解说明本发明一种高速铁路粉土、粉砂路堤结构及其构筑方法的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和施工方法适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。