高速鐵路隧道基礎加固構造的制作方法
【專利摘要】高速鐵路隧道基礎加固構造，以為隧道結構提供剛性基礎，防止不均勻沉降，嚴格控制無砟軌道沉降，保證運營安全。它包括由隧道初期支護（11）、隧道二次襯砌（12）構成的隧道襯砌結構（10）。所述隧道襯砌結構（10）下的不良地質體（30）內設置由樁基（22）和筏板（21）構成的樁筏結構（20），筏板（21）固結于豎向延伸的樁基（22）的頂端，隧道襯砌結構（10）置于樁筏結構（20）之上形成剛性支撐。
【專利說明】高速鐵路隧道基礎加固構造
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道工程，特別涉及一種高速鐵路隧道基礎加固構造。
【背景技術】
[0002]高速鐵路受曲線半徑及坡度等線路技術標準的控制，部分隧道不可避免地要穿越不良地質地段，如隧道基底發育空溶洞、采空區，或者基底為軟塑至硬塑狀黏土、腐殖土等溶洞充填物，基底承載力嚴重不足，且在地下水作用下，基底軟弱物質具有流失的可能，不能滿足高速鐵路無砟軌道沉降控制的嚴格要求，極容易產生無砟軌道沉降超標、不均勻沉降造成隧道襯砌結構開裂破壞等問題，隧道運營存在重大安全隱患。
[0003]目前，施工中遇到隧底發育不良地質體時，需要對隧道基礎進行加固處理，常用的處理措施有高壓旋噴樁加固、鋼管樁加固、挖除換填等。這些處理措施均具有一定的局限性。高壓旋噴樁加固和鋼管樁加固這兩種方式可加固的隧底不良地質體深度較淺，如隧底不良地質體發育較深，施工質量難以保證，可靠性較差；當隧底固體物質在地下水作用下可能流失時，兩種加固方式均不具有可實施性。挖除換填的方式僅適用于隧底淺表層不良地質體處理，對于發育深度大的不良地質體，開挖換填過程中容易造成塌方,施工風險極高。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高速鐵路隧道基礎加固構造，以為隧道結構提供剛性基礎，防止不均勻沉降，嚴格控制無砟軌道沉降，保證運營安全。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型用于隧道工程基礎加固的樁筏結構，包括由隧道初期支護、隧道二次襯砌構成的隧道襯砌結構，其特征是:所述隧道襯砌結構下的不良地質體內設置由樁基和筏板構成的樁筏結構，筏板固結于豎向延伸的樁基的頂端，隧道襯砌結構置于樁筏結構之上形成剛性支撐。
[0007]本實用新型的有益效果是，在隧底不良地質體發育規模較大或隧底不良地質體地質條件復雜的情況下，為隧道結構提供剛性基礎，防止不均勻沉降造成隧道襯砌結構開裂破壞，嚴格控制高速鐵路無砟軌道沉降，受地下水及不良地質體性質的影響較小，適用范圍廣，施工風險較小，施工質量可靠性高，能夠有效保證運營安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0009]圖1是本實用新型高速鐵路隧道基礎加固構造的橫斷面示意圖。
[0010]圖2是本實用新型高速鐵路隧道基礎加固構造的縱斷面示意圖。
[0011]圖中所示構件、部位名稱及所對應的標記:隧道襯砌結構10、隧道初期支護11、隧道二次襯砌12、樁筏結構20、筏板21、樁基22、不良地質體30、基巖40。【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實例對本實用新型進行進一步說明。
[0013]參照圖1和圖2，本實用新型高速鐵路隧道基礎加固構造包括由隧道初期支護11、隧道二次襯砌12構成的隧道襯砌結構10，在隧道襯砌結構10下的不良地質體30內設置由樁基22和筏板21構成的樁筏結構20，筏板21固結于豎向延伸的樁基22的頂端，隧道襯砌結構10置于樁筏結構20之上形成剛性支撐。
[0014]隧道施工中，若隧底發育大型不良地質體，經綜合比選需施做樁筏結構20時，先施做隧道的初期支護11，隧道開挖至樁頂標高后，利用鉆孔灌注等方式施做樁基22，樁基22施做完成后，澆筑筏板21。筏板21應與樁基22連接牢固。樁基22可穿過各種復雜地層，受不良地質體性質及地下水的影響較小，通過選擇隧道襯砌結構10的類型，能使隧道襯砌結構10底部和筏板21充分密貼，使隧道底部均勻受力。樁筏結構20施工風險較小，結構安全有效，能夠最大限度控制高速鐵路無砟軌道沉降，避免不均勻沉降造成隧道襯砌結構開裂破壞，保證運營安全，具有較好的技術效益和經濟效益。
[0015]根據不良地質體的性質，樁基22類型應經過計算分析確定，樁基22可采用所述樁基22采用端承樁，其樁體下端穿透不良地質體30嵌固于基巖40上，也可采用摩擦樁，其樁體位于不良地質體30內。樁基22按不良地質體發育情況，可選擇不同的樁徑、樁距、樁長、配筋等參數。
[0016]所述筏板21按不良地質體發育規模和實際需要，可選擇不同的長度、寬度、厚度、配筋等參數。筏板21和樁基22澆筑固結為一體，筏板(21)根據所述筏板21可沿隧道縱向長度間隔設置變形縫，形成樁筏結構群共同為隧道提供剛性支撐。
[0017]以新建鐵路滬昆客專貴州段羅仙關二號隧道為例，該隧設計時速350km/h，為單洞雙線隧道，。隧道出口 D1K794+870?D1K795+000段發育一大型全充填溶洞，沿線路方向長70m,寬40?50m,深60?80m,發育形態不規則,溶洞最低處位于隧底55m處,整個溶洞頂部為溶塌角礫巖(塊石土)，厚12?18m，其下為60?74m的軟塑狀粘土層，局部為淤泥。經綜合比選，該段隧底采用樁筏結構進行加固，根據溶洞形態，布置樁位，施做1.5m樁徑的鉆孔樁，樁距4.0m (橫向)X5.5m (縱向)，樁嵌入溶洞底部基巖深度不小于2m形成端承樁，樁頂澆筑鋼筋混凝土筏板，樁內鋼筋按相關要求伸入筏板內，使兩者連接牢固，形成一體，最后于筏板之上施做隧道襯砌結構。筏板縱向長78m，設置了兩道2cm寬的變形縫，橫向寬度為11?15m,最長的樁達到64m,隧道結構采用底板型襯砌,與後板密貼,保證基礎穩定,現場取得較好的應用，大幅降低了施工和運營風險。
[0018]以上所述只是用圖解說明本實用新型高速鐵路隧道基礎加固構造的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和實用范圍、領域內，本實用新型同樣適用于普速鐵路隧道、公路隧道等隧道工程的基礎加固，故凡是所有可能被利用的相應修改及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【權利要求】
1.高速鐵路隧道基礎加固構造，包括由隧道初期支護(11)、隧道二次襯砌(12)構成的隧道襯砌結構(10)，其特征是:所述隧道襯砌結構(10)下的不良地質體(30)內設置由樁基(22 )和筏板(21)構成的樁筏結構(20 )，筏板(21)固結于豎向延伸的樁基(22 )的頂端，隧道襯砌結構(10)置于樁筏結構(20)之上形成剛性支撐。
2.如權利要求1所述的高速鐵路隧道基礎加固構造，其特征是:所述樁基(22)采用端承樁，其樁體下端穿透不良地質體(30 )嵌固于基巖(40 )上。
3.如權利要求1所述的高速鐵路隧道基礎加固構造，其特征是:所述樁基(22)采用摩擦樁,其樁體位于不良地質體(30)內。
4.如權利要求1所述的高速鐵路隧道基礎加固構造，其特征是:所述筏板(21)沿隧道縱向長度間隔設置變形縫。
【文檔編號】E21D11/10GK203685203SQ201320788073
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】陳峻, 匡偉, 劉鵬, 冉前先, 張慧玲, 張磊, 張海波, 張永平, 曾誠, 唐進才, 唐元峰, 酈亞軍, 鐘昌桂, 范圣明, 胡迪川 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司