本發(fā)明涉及巖土工程，特別涉及一種高速鐵路非改良細粒土填筑路堤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)筑方法。

背景技術(shù)：

高速鐵路具有快捷、舒適、環(huán)保和經(jīng)濟等特點，世界各國爭相發(fā)展。路堤工程與橋梁工程相比，隨著運營時間的增長，其耐久性一般不會衰減，而且通常會越來越高，避免了橋梁工程耐久性及橋梁支座更換問題，而且與橋梁工程相比具有明顯的經(jīng)濟性，故在有條件時應盡量采用路堤工程。但是路堤工程由于采用土工材料填筑，受影響因素較多，故路堤工程成為高速鐵路成敗的關(guān)鍵，目前國內(nèi)外通常采用材料性質(zhì)較好的粗粒土填筑路堤或采用細粒土改良后填筑路堤。隨著各國對高速鐵路建設(shè)需求的不斷擴大，修建高速鐵路的地域越來越廣，全部選擇材料性質(zhì)較好的粗粒土填筑路堤有時變得不可行，此時又缺乏細粒土改良劑，那么修建路堤工程時投資巨大，在這種情況下提出采用廣泛分布的天然細粒土填筑高速鐵路路堤工程具有十分重要的意義和發(fā)展前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)用非改良天然細粒填料構(gòu)筑高速鐵路路堤，從而大幅度節(jié)約工程投資。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題采用技術(shù)方案如下：

一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)，其特征是它包括：路堤下部結(jié)構(gòu)，采用天然細粒土分層填筑在地基上；格構(gòu)體，沿縱向間隔埋設(shè)在路堤下部結(jié)構(gòu)中，各格構(gòu)體包括至少兩個豎向分層設(shè)置的鋼筋混凝土框架，以及間隔設(shè)置的注漿錨桿，各注漿錨桿豎向穿過鋼筋混凝土框架，其下端進入地基巖土體中；防排水層，設(shè)置在路堤下部結(jié)構(gòu)的頂部；路堤表層結(jié)構(gòu)，采用級配碎石填筑在防排水層的頂部；軌道基礎(chǔ)，設(shè)置于路堤表層結(jié)構(gòu)的頂部。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑方法，該方法包括如下步驟：

①填筑路堤的地基，找平并碾壓密實；

②分層填筑路堤下部結(jié)構(gòu)至第一層鋼筋混凝土框架設(shè)置平面高程；

③在已填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)頂部挖槽施工第一層鋼筋混凝土框架；

④待第一層鋼筋混凝土框架達到設(shè)計強度的90％后，分層填筑第一層鋼筋混凝土框架頂部的路堤下部結(jié)構(gòu)至第二層鋼筋混凝土框架設(shè)置平面高程；

⑤在已填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)頂部挖槽施工第二層鋼筋混凝土框架；

⑥重復步驟②至步驟⑤，直至完成所有鋼筋混凝土框架的設(shè)置；

⑦在鋼筋混凝土框架的預留孔對應位置鉆孔并放入錨桿；

⑧對所有錨桿進行壓力注漿；

⑨施工防排水層；

⑩分層填筑路堤表層結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是，利用鋼筋混凝土框架和注漿錨桿組成的構(gòu)格體使路堤下部結(jié)構(gòu)關(guān)鍵受力部位形成強抗變形結(jié)構(gòu)體，使這部分路堤填筑結(jié)構(gòu)具有很高的抗變形能力、承載能力以及較高的穩(wěn)定性；利用天然細粒土填筑路堤下部結(jié)構(gòu)，替代高速鐵路要求采用粗粒土或改良細粒土填筑要求，大幅度節(jié)約工程投資；利用防排水層作為路堤下部結(jié)構(gòu)和路堤表層結(jié)構(gòu)的受力緩沖層，并兼具有防排水功能，避免路基面滲水影響天然細粒土填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)；路堤表層結(jié)構(gòu)采用級配碎石填筑，滿足鐵路路基動應力作用要求；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有抗變形能力強、穩(wěn)定性好、施工簡單、質(zhì)量易控、節(jié)約投資等特點，具有廣闊推廣應用價值。

附圖說明

本說明書包括如下三幅附圖：

圖1是本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)的橫斷面示意圖。

圖2是本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土框架示意圖。

圖3是本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)的防排水層示意圖。

圖中示出構(gòu)件名稱及所對應的標記：路堤下部結(jié)構(gòu)1、鋼筋混凝土框架2、縱向連接梁21、橫向連接梁22、預留孔23、注漿錨桿3、防排水層4、中粗砂下層41、復合土工膜42、中粗砂上層43、路堤表層結(jié)構(gòu)5、軌道基礎(chǔ)A、地基巖土B。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明：

參照圖1，本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)包括：路堤下部結(jié)構(gòu)1，采用天然細粒土分層填筑在地基上；格構(gòu)體，沿縱向間隔埋設(shè)在路堤下部結(jié)構(gòu)1中，各格構(gòu)體包括至少兩個豎向分層設(shè)置的鋼筋混凝土框架2，以及間隔設(shè)置的注漿錨桿3，各注漿錨桿3豎向穿過鋼筋混凝土框架2，其下端進入地基巖土體B中；防排水層4，設(shè)置在路堤下部結(jié)構(gòu)1的頂部；路堤表層結(jié)構(gòu)5，采用級配碎石填筑在防排水層4的頂部；軌道基礎(chǔ)A，設(shè)置于路堤表層結(jié)構(gòu)5的頂部。

本發(fā)明利用鋼筋混凝土框架2和注漿錨桿3組成的構(gòu)格體使路堤下部結(jié)構(gòu)1關(guān)鍵受力部位形成強抗變形結(jié)構(gòu)體，使路堤結(jié)構(gòu)具有很高的抗變形能力、承載能力以及較高的穩(wěn)定性。利用天然細粒土填筑路堤下部結(jié)構(gòu)可填筑壓實至其最佳密實度，替代高速鐵路要求采用粗粒土或改良細粒土填筑要求，大幅度節(jié)約工程投資。利用防排水層4作為路堤下部結(jié)構(gòu)和路堤表層結(jié)構(gòu)的受力緩沖層，并兼具有防排水功能，避免路基面滲水影響天然細粒土填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)1。路堤表層結(jié)構(gòu)5采用級配碎石填筑，滿足鐵路路基動應力作用。

參照圖1和圖2，所述格構(gòu)體設(shè)置于路堤表層結(jié)構(gòu)5與軌道基礎(chǔ)A的外側(cè)邊緣以1：1放坡的路堤下部結(jié)構(gòu)1的中間寬度范圍內(nèi)，鋼筋混凝土框架2豎向分層設(shè)置高度一般為1-2m。所述鋼筋混凝土框架2由橫向間隔的縱向連接梁21和縱向間隔的橫向連接梁22組成，各縱向連接梁21上縱向間隔設(shè)置預留孔23，注漿錨桿3由預留孔23穿過鋼筋混凝土框架2。一般而言，縱向連接梁21、橫向連接梁22的截面尺寸不小于0.3m×0.3m，橫向連接梁22的縱向間距為3-5m。所述預留孔23的孔徑不小于Φ50mm，縱向間距為0.3-0.8m，注漿錨桿3一般采用Φ32mm鋼筋制作。

參照圖3，防排水層4由中粗砂下層41、復合土工膜42、中粗砂上層43復合構(gòu)成，中粗砂下層41、中粗砂上層43的厚度通常分別為0.05m、0.1m。參照圖1，所述路堤表層結(jié)構(gòu)5，采用級配碎石填筑在防排水層4頂部，其厚度一般取1.5-2.7m。

參照圖1，本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑方法，包括如下步驟：

①填筑路堤的地基，找平并碾壓密實；

②分層填筑路堤下部結(jié)構(gòu)1至第一層鋼筋混凝土框架2設(shè)置平面高程；

③在已填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)1頂部挖槽施工第一層鋼筋混凝土框架2；

④待第一層鋼筋混凝土框架2達到設(shè)計強度的90％后，分層填筑第一層鋼筋混凝土框架2頂部的路堤下部結(jié)構(gòu)1至第二層鋼筋混凝土框架2設(shè)置平面高程；

⑤在已填筑的路堤下部結(jié)構(gòu)1頂部挖槽施工第二層鋼筋混凝土框架2；

⑥重復步驟②至步驟⑤，直至完成所有鋼筋混凝土框架2的設(shè)置；

⑦在鋼筋混凝土框架2的預留孔23對應位置鉆孔并放入錨桿3；

⑧對所有錨桿3進行壓力注漿；

⑨施工防排水層4；

⑩分層填筑路堤表層結(jié)構(gòu)5。

所述步驟②至步驟⑤中所有豎向分層的鋼筋混凝土框架2中的預留孔23平面上嚴格對齊。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種高速鐵路格構(gòu)式路堤結(jié)構(gòu)及其構(gòu)筑方法的一些原理,并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和施工方法適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。