本發(fā)明涉及鐵路施工技術領域，具體涉及一種并行運營高速鐵路分離式線路路基結構及其施工方法。

背景技術：

我國四縱四橫高速鐵路網(wǎng)已經(jīng)基本建成。新建的高速鐵路，為節(jié)約建設用地，或者也為了能夠引入既有高速鐵路網(wǎng)，越來越多地遇到并行運營高速鐵路的技術難題。例如商合杭高速鐵路，在水家湖、合肥北城、巢湖、湖州等地即存在多處并行運營線路基的問題。

軟土地區(qū)，由于地質條件軟弱，土層強度低、壓縮性大，增減線路必須采用合理的地基處理方式，保持地基的穩(wěn)定性，同時控制地基的沉降。普速鐵路，常用的地基處理方式有攪拌樁、旋噴樁、cfg樁等柔性、半剛性樁復合地基。這類樁的造價適中，通過在樁頂鋪設褥墊層，與軟土地基形成復合地基，增加地基土的復合模量，能夠大大減小增建線路的總沉降，并能保證地基的穩(wěn)定性，已在普速鐵路既有線增減二線地基處理中廣泛應用。

這類地基處理，固然可以減小增減線路的沉降，但是不能避免地基附加應力擴散進入運營線路路基基底，引起運營線路的附加沉降。另一個缺陷是施工工藝問題。攪拌樁、cfg樁的施工設備高大，施工時若產生傾覆，將造成嚴重安全事故；旋噴樁噴射壓力達15～30mpa，必然引起運營線路路基的水平位移或者隆起。

當運營線路是普速鐵路時，這些缺陷可以通過限速、調整道床等措施來克服。高速鐵路的沉降控制標準均在毫米級，十分嚴格。這些處理措施引起運營路基的附加沉降變形甚至偏移，是高速鐵路路基所不能接受的。因此，迫切需要一種安全可靠、施工設備靈活輕便的地基處理方式，用于并行運營高速鐵路的增減路基地基處理，既能控制增減線路的沉降與穩(wěn)定，又能保證運營高速鐵路路基的運營安全。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種能夠避免新線施工引起運營線路的附加沉降和偏移的并行運營高速鐵路分離式線路路基結構及其施工方法。

本發(fā)明一種并行運營高速鐵路分離式線路路基結構，其技術方案是：包括沿鐵路路基寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁，每排所述鉆孔灌注樁包括沿鐵路路基長度方向均勻分布的多個，還包括設置于所述鉆孔灌注樁頂部的鋼筋混凝土u型槽，所述鉆孔灌注樁頂部嵌入所述鋼筋混凝土u型槽底板內，且與所述鋼筋混凝土u型槽底板剛性連接，所述鋼筋混凝土u型槽內填筑有路基填料。

進一步的，所述鉆孔灌注樁底部穿透軟土層至底部的硬土層或巖層。

進一步的，靠近運營高速鐵路路基一側的鉆孔灌注樁外設置有鋼護筒，所述鋼護筒底部穿透軟土層底部。

進一步的，所述鋼護筒厚度為6～12mm。

本發(fā)明一種并行運營高速鐵路分離式線路路基結構的施工方法，其技術方案是，包括以下步驟：

步驟1：將鋼護筒壓入至軟土層底部，施工臨近運營高速鐵路路基一側的一排鉆孔灌注樁至設計樁底標高，放入鋼筋籠，并在鋼筋籠內灌入混凝土；

步驟2：待臨近運營高速鐵路路基一側的一排鉆孔灌注樁混凝土強度達到70％以上后，依次將剩余鉆孔灌注樁施工完畢；

步驟3：在鉆孔灌注樁頂部鋪設混凝土墊層，并在混凝土墊層上澆筑鋼筋混凝土u型槽；

步驟4：待鋼筋混凝土u型槽內混凝土強度達到70％以上后，分層填筑路基填料；

其中，所述鋼筋混凝土u型槽的地板與所述鉆孔灌注樁頂部剛性連接。

進一步的，除所述臨近運營高速鐵路路基一側的一排鉆孔灌注樁，其余鉆孔灌注樁施工完畢后，將鋼護筒取出。

進一步的，所述鉆孔灌注樁底部穿透軟土層，至硬土層或者巖層。

進一步的，所述鉆孔灌注樁橫截面為矩形或梅花形。

進一步的，鋪設的所述混凝土墊層為0.1～0.2m。

進一步的，開始施工前，在臨近運營高速鐵路路基一側設置隔離網(wǎng)或隔離圍墻。

本發(fā)明的有益效果：

1、鉆孔樁施工可采用比較矮小的輕便設備，避免設備侵限，危及運營線路的安全。

2、臨近運營線路一排鉆孔樁采用鋼護筒護壁至軟土層底部，可防止鉆孔過程中應力釋放導致運營線路的沉降和偏移。

3、鉆孔樁底部透軟土層至底部的硬土層或巖層，可將路基荷載傳遞至地基深處，避免引起運營線路附加變形。

4、鋼筋混凝土u型槽起到收坡的作用，一方面降低工程造價，另一方面可避免附加荷載侵入運營路基。

附圖說明

圖1為并行運營高速鐵路分離式線路路基結構示意圖；

圖2為本發(fā)明鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土u型槽連接示意圖；

圖中：1—運營高速鐵路路基，2—新建鐵路路基，3—鉆孔灌注樁，4—鋼護筒，5—鋼筋混凝土u型槽，6—隔離網(wǎng)，7—鋼筋籠。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明：

如圖1所示，并行運營高速鐵路分離式線路路基結構包括沿新建鐵路路基1寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁3，每排鉆孔灌注樁3包括沿鐵路路基長度方向均勻分布的多個。鉆孔灌注樁3底部穿透軟土層至底部的硬土層或巖層，鉆孔灌注樁3頂部鋪設有0.1～0.2m厚的混凝土墊層，混凝土墊層上設置有鋼筋混凝土u型槽5，鉆孔灌注樁3頂部嵌入所述鋼筋混凝土u型槽5底板內，且與鋼筋混凝土u型槽5底板剛性連接，鋼筋混凝土u型槽5內填筑有路基填料。其中，靠近運營高速鐵路一側的鉆孔灌注樁3外設置有鋼護筒4，鋼護筒4底部穿透軟土層底部。鋼護筒4壁厚根據(jù)軟土厚度的不同，一般采用6～12mm，軟土薄時鋼護筒薄，軟土厚時鋼護筒厚。鋼筋混凝土u型槽5通過模具鋪設u型槽鋼筋澆筑而成。

具體施工過程如下：

施工前，在運營高速鐵路路基1一側設置隔離網(wǎng)6或隔離圍墻，防止施工人員和設備進入運營線上，危機運營線路安全。將鋼護筒4壓入至軟土層底部，施工臨近運營高速鐵路路基1一側的一排鉆孔灌注樁至設計樁底標高，放入鋼筋籠7(鋼筋籠7深度大于軟土層厚度)，并在鋼筋籠7內灌入混凝土。其中，新建鐵路路基2處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁處理，混凝土強度等級c30以上。鉆孔灌注樁3采用矩形或梅花形布置，樁間距需根據(jù)荷載計算確定。待臨近運營高速鐵路路基1一側的一排鉆孔灌注樁混凝土強度達到70％以上后，依次將剩余鉆孔灌注樁3施工完畢；在鉆孔灌注樁3頂部鋼筋混凝土u型槽5設計底標高以下鋪設混凝土墊層(圖中未示出)，鋪設的混凝土墊層為0.1～0.2m；支好鋼筋混凝土u型槽5的模板，綁扎u型槽鋼筋，并使鉆孔灌注樁3鋼筋籠7頂部深入鋼筋混凝土u型槽5內；然后澆筑混凝土，待鋼筋混凝土u型槽5內混凝土強度達到70％以上后，分層填筑路基填料。其中，除臨近運營高速鐵路路基1一側的一排鉆孔灌注樁保留鋼護筒4，其余鉆孔灌注樁施工完畢后，將鋼護筒取4出。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及鐵路施工技術領域，具體涉及一種并行運營高速鐵路分離式線路路基結構及其施工方法。包括沿鐵路路基寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁，每排所述鉆孔灌注樁包括沿鐵路路基長度方向均勻分布的多個，還包括設置于所述鉆孔灌注樁頂部的鋼筋混凝土U型槽，所述鉆孔灌注樁頂部嵌入所述鋼筋混凝土U型槽底板內，且與所述鋼筋混凝土U型槽底板剛性連接，所述鋼筋混凝土U型槽內填筑有路基填料。鋼筋混凝土U型槽起到收坡的作用，一方面降低工程造價，另一方面可避免附加荷載侵入運營路基。

技術研發(fā)人員：孫紅林;顧湘生;趙新益;陳尚勇;杭紅星;吳成杰;鄧天天;廖超
受保護的技術使用者：中鐵第四勘察設計院集團有限公司
技術研發(fā)日：2017.04.10
技術公布日：2017.08.11