一種鹽漬土地區的高速鐵路路堤結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鹽漬土地區的高速鐵路路堤結構，它包括設置在軟弱地基中的地基加固體，地基加固體上方鋪設有加筋褥墊層，加筋褥墊層上方鋪設有鹽漬土隔斷層，填筑路堤鋪設在所述鹽漬土隔斷層上方。本發明其結構簡單、施工方便，充分利用基底加筋褥墊層為載體，采用復合土工膜或毛細排水板為主體的制成的鹽漬土隔斷層進行隔斷措施，其層厚小，材料相對廉價，比采取大量挖除鹽漬土、降低地下水位、滲水土或瀝青砂隔斷等措施有明顯的優勢，可明顯降低工程投資，減少環境污染，又可有效防止鹽漬土的毛細水侵蝕路堤本體，保證路堤工程良好的使用性能和長期的穩定性。
【專利說明】—種鹽漬土地區的高速鐵路路堤結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及高速鐵路路基工程領域，具體地指一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構。
【背景技術】
[0002]鹽潰土指的是不同程度的鹽堿化土的統稱，在我國內陸干旱、半干旱地區及濱海地區均有分布。根據含鹽類型和含鹽量的不同，鹽潰土具有不同程度的吸濕、松脹、溶蝕、腐蝕等不良特性，因此在鹽潰土地區修建高速鐵路時，容易造成路基病害的發生，甚至危及列車的正常運營。
[0003]鹽潰土地段路基應在路堤高度、路基填料、地基處理、邊坡防護加固及毛細水隔斷等方面采取措施，以確保路基的穩定。其中在地基處理方面，主要措施有挖除鹽潰土層、設置毛細水隔斷層、降低地下水位和排水措施等。挖除換填鹽潰土層措施工程量大，一般鹽潰土分布厚度普遍大于1.0m以上，挖除后需遠遠合格填料，且存在棄土堆放問題，易影響環境。傳統的毛細水隔斷層包括滲水土隔斷層、浙青砂隔斷層等，鹽潰土地區一般缺乏滲水土填料，料源困難，需要量大，一般滲水土隔斷層厚度0.5?1.0m，浙青砂隔斷層同時存在施工控制難度大的問題。降低地下水位措施多適用于地下水相對貧乏地區，且工程投資相對較大。
[0004]可見上述措施均存在諸多不足或缺陷，需對現有技術進行改進。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構。
[0006]本發明的技術方案為:一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，它包括設置在軟弱地基中的地基加固體，其特征在于:所述地基加固體上方鋪設有加筋褥墊層，所述加筋褥墊層上方鋪設有鹽潰土隔斷層，所述填筑路堤鋪設在所述鹽潰土隔斷層上方。
[0007]上述方案中:
[0008]所述地基加固體包括多個設置在軟弱地基中的加固樁，所述加固樁為水泥土攪拌樁、旋噴樁、CFG樁、管樁、素混凝土樁、或鉆孔灌注樁；所述加固樁的樁頂設有樁帽，所述樁帽為上大下小的倒圓臺形或長方體形。
[0009]所述加筋褥墊層與鹽潰土隔斷層采用水平方式或以線路為中心向兩側設置成4%的坡度的方式進行鋪設。
[0010]所述加筋褥墊層包括從下至上依次設置的第一碎石層、第一中粗砂層、土工格柵、第二中粗砂層及第二碎石層。
[0011]所述土工格柵兩端各回折不少于2m，所述土工格柵的極限抗拉強度不小于50kN/m0
[0012]優選地，所述鹽潰土隔斷層包括從下至上依次設置的第三中粗砂層、抗酸堿復合土工膜及第四中粗砂層；所述抗酸堿復合土工膜的兩端沿路堤坡面各回折長度不小于1.0m0
[0013]所述鹽潰土隔斷層包括從下至上依次設置的第三中粗砂層、毛細防排水板及第四中粗砂層；所述毛細防排水板的兩端沿路堤坡面各回折長度不小于1.0m。
[0014]所述路堤填筑體包括從上到下依次鋪設的基床表層、基床底層和基床以下路基。
[0015]還設有邊坡防護結構，所述邊坡防護結構包括坡面結構和腳墻，所述坡面結構鋪設在路堤邊坡上，所述腳墻設置在坡面結構的底部，所述腳墻在地面以上部分按不小于
0.2m間隔水平設置有多個泄水孔，所述泄水孔具有4%的坡度。
[0016]還設有排水結構，所述排水結構包括排水斜孔、排水溝及防滲層，所述排水斜孔等間隔開設在路堤邊坡中；所述排水溝設置于路堤一側或兩側坡腳處側；所述防滲層設置在路堤填筑體的頂面。
[0017]本發明提供的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其結構簡單、施工方便，充分利用基底加筋褥墊層為載體，采用復合土工膜或毛細排水板為主體的制成的鹽潰土隔斷層進行隔斷措施，其層厚小，材料相對廉價，比采取大量挖除鹽潰土、降低地下水位、滲水土或浙青砂隔斷等措施有明顯的優勢，可明顯降低工程投資，減少環境污染，又可有效防止鹽潰土的毛細水侵蝕路堤本體，保證路堤工程良好的使用性能和長期的穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為路堤填聞小于3m的本發明結構不意圖；
[0019]圖2為路堤填聞大于3m的本發明結構不意圖。
[0020]圖3為本發明中加筋褥墊層與鹽潰土隔斷層組合結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0022]參考如圖，一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，它包括設置在軟弱地基中的地基加固體1，地基加固體I上方鋪設有加筋褥墊層2，加筋褥墊層2上方鋪設有鹽潰土隔斷層3，填筑路堤4鋪設在鹽潰土隔斷層3上方。
[0023]本實施例中:
[0024]地基加固體I包括多個設置在軟弱地基中的加固樁1.1，加固樁1.1為水泥土攪拌樁、旋噴樁、CFG樁、管樁、素混凝土樁、或鉆孔灌注樁，加固樁1.1的樁長、樁徑、樁間距等參數應經過穩定性、沉降、承載力檢算確定；加固樁1.1的樁頂設有樁帽1.2，樁帽1.2為上大下小的倒圓臺形或長方體形。加筋褥墊層2設置在樁帽1.2上部，以保證路基的穩定和沉降滿足控制要求。
[0025]加筋褥墊層2與鹽潰土隔斷層3可以采用水平方式鋪設(圖2所示)，也可以以線路為中心向兩側設置成4%的坡度鋪設(圖1所示)。
[0026]加筋褥墊層2包括從下至上依次設置的0.2m厚的第一碎石層2.1,0.05m厚的第一中粗砂層2.2、土工格柵2.3,0.5m厚的第二中粗砂層2.4及0.3m (或0.2m)厚的第二碎石層2.5。加筋褥墊層2的設置范圍與路堤底寬相同，其中土工格柵2.3兩端各回折不少于2m, 土工格柵的極限抗拉強度不小于50kN/m。[0027]鹽潰土隔斷層3設置于加筋褥墊層2上方，以加筋褥墊層2為基礎，既有利于施工，又可明顯減少隔斷層厚度，降低工程投資。鹽潰土隔斷層3的作用在于以防止鹽潰土吸濕、松脹、溶蝕及腐蝕破壞，阻斷基底地下水的毛細水對路基的影響，避免鹽潰土對上部填筑路堤的侵蝕性。
[0028]鹽潰土隔斷層3的總厚度一般不小于0.2m，它包括從下至上依次設置的0.1m厚的第三中粗砂層3.1、抗酸堿復合土工膜或毛細防排水板3.2及0.1m厚的第四中粗砂層3.3。
[0029]在鋪設抗酸堿復合土工膜或毛細防排水板時，抗酸堿復合土工膜或毛細防排水板的兩端沿路堤坡面各回折長度不小于1.0m。
[0030]防酸堿復合土工膜應具有對硫酸鹽、氯鹽、碳酸鹽具有長期耐腐蝕性和抗老化性能。防酸堿復合土工膜采用兩布兩膜結構，即由下到上依次為加筋基布、PVC膜、防護無紡布、PVC膜組成。防酸堿復合土工膜單位面積重量不小于950g/m2 (其中單位面積無紡布質量不小于200g/m2),PVC膜與加筋基布復合體厚度不小于0.6mm,雙向抗拉強度不得小于45kN/m，CBR頂破強度不小于5.0kN，雙向斷裂伸長率小于17%，滲透系數不應大于10_12cm/s，復合土工膜的聚氯乙烯(PVC)含量不應低于20%，幅寬應大于3.0m。防酸堿復合土工膜幅間搭接采用焊接方法，焊接寬度不小于10cm，焊接剝離強度不小于70kN，為保證搭接封閉質量，土工膜材質焊接時不得使用聚丙烯PP裂膜絲，粘結時不得使用聚乙烯PE膜。
[0031]毛細防排水板采用聚氯乙烯(PVC)支撐，是一種集毛細吸水、重力和虹吸排水、可防止細顆粒堵塞功能的防排水材料，毛細防排水板表面單個排水槽孔孔徑不小于1.0mm,開槽率(或開孔率)不小于20%，通水量不小于80cm3/m ? s，底板具不透水性(隔水性)，抗壓強度≥300kPa ;抗拉強度:縱向≥12MPa，橫向≥4.0MPa ;撕裂強度:縱向≥50kN/m，橫向≥15kN/m ;斷裂延伸率:縱向≥150%，橫向≥50% ;刺破強度≥0.2kN，幅寬一般大于3.0m,厚度不小于2.0mm，應具有對硫酸鹽、氯鹽、碳酸鹽具有長期耐腐蝕性和抗老化性能，PVC毛細防排水板滿鋪時，相鄰排水帶搭接可采用U型釘釘固或熱融連接，連接寬度不小于10cm。
[0032]參考圖2,當路堤填聞大于3m時,路堤填筑體4包括從上到下依次鋪設的基床表層
4.1、基床底層4.2和基床以下路基4.3，各部分的幾何尺寸、填料類型、壓實標準應滿足《高速鐵路設計規范》要求。
[0033]參考圖1，當路堤填聞小于3m，可以不用鋪設基床以下路基4.3。
[0034]還設有邊坡防護結構，邊坡防護結構包括坡面結構5.1和腳墻5.2，坡面結構5.1鋪設在路堤邊坡上，坡面結構5.1可采用空心磚、混凝土截水骨架或者混凝土植草窗等形式，坡面結構5.1的空心區域采用客土植草(或灌木)形式進行綠色防護，從而可以避免路堤邊坡的穩定性及免受雨水沖刷，并達到綠色環保的效果。腳墻5.2設置在坡面結構5.1的底部，腳墻5.2在地面以上部分按不小于0.2m間隔水平設置有多個泄水孔5.3，泄水孔5.3具有4%的坡度。
[0035]還設有排水結構，排水結構包括排水斜孔6.1、排水溝6.2及防滲層6.3，排水斜孔6.1等間隔開設在路堤邊坡中，用以排除邊坡地下水，增強邊坡的穩定性，排水斜孔6.1應與邊坡防護結構 的排水通道相協調，順利將路堤本體中的水分排除；排水斜孔6.1孔徑一般為110mm，鉆孔仰角一般為5~15°，深2~4m。排水斜孔6.1內置高強度絲狀滲排水網管，管徑100mm，環剛度不小于16kPa，管壁孔隙率大于80%。高強度絲狀滲排水網管外包無紡土工織物，無紡土工織物必須耐腐蝕、抗老化，斷裂強度應不小于6.5kN/m，頂破強度不小于0.9kN，撕裂強度不小于160N，應具有良好的透水、滲濾能力，垂直滲透系數不小于
3.5X10-2cm/s，等效孔徑 095 ≤ 0.1_。
[0036]排水溝6.2設置于路堤一側或兩側坡腳處側2.0m處，匯集路基范圍的地表水引排至路基外，同時截斷路基外表水對路基的不利影響。排水溝6.2 一般采用梯形截面，可采用混凝土現燒、預制塊拼接或衆砌片石砌筑。
[0037]防滲層6.3設置在路堤填筑體4的頂面，以減少表水滲入路基填筑體內，可采用浙青混凝土、鋼纖維混凝土，厚度一般采用0.07~0.1Om0
[0038]本發明的優點在于:
[0039]( I)鹽潰土隔斷層3設置于加筋褥墊層2上方，與加筋褥墊層2形成一體，既有利于施工，可明顯減少鹽潰土隔斷層3厚度，以降低工程投資，達到有效阻斷基底鹽潰土的毛細水對路基填土的影響，防止鹽潰土吸濕、松脹、溶蝕及腐蝕破壞，并確保高速鐵路路基的長期穩定性；
[0040](2)充分利用加筋褥墊層2為載體，采用復合土工膜或毛細排水板為主體的隔斷措施，其層厚小(0.1m中粗砂層與一層復合土工膜/毛細排水板)，材料相對廉價，比采取大量挖除鹽潰土、降低地下水位或滲水土或浙青砂隔斷等措施有明顯的優勢，可明顯降低工程投資，減少環境污染；
[0041](3)通過于路堤邊坡中設置的排水斜孔，可以快速疏干路堤邊坡中的水分，使路基長期處于干燥或中濕狀態，防止鹽潰土地區路基出現軟化或凍脹病害，保證了路堤邊坡的穩定性。
[0042](4)本發明施工方`便，路基質量易于保證，具有較強的推廣應用價值。
【權利要求】
1.一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，它包括設置在軟弱地基中的地基加固體(1)，其特征在于:所述地基加固體(I)上方鋪設有加筋褥墊層(2)，所述加筋褥墊層(2)上方鋪設有鹽潰土隔斷層(3 )，所述填筑路堤(4 )鋪設在所述鹽潰土隔斷層(3 )上方。
2.根據權利要求1所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述地基加固體(I)包括多個設置在軟弱地基中的加固樁(1.1)，所述加固樁(1.1)為水泥土攪拌樁、旋噴樁、CFG樁、管樁、素混凝土樁、或鉆孔灌注樁；所述加固樁(1.1)的樁頂設有樁帽(1.2)，所述樁帽(1.2)為上大下小的倒圓臺形或長方體形。
3.根據權利要求1所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述加筋褥墊層(2)與鹽潰土隔斷層(3)采用水平方式或以線路為中心向兩側設置成4%的坡度的方式進行鋪設。
4.根據權利要求1或3所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述加筋褥墊層(2)包括從下至上依次設置的第一碎石層(2.1)、第一中粗砂層(2.2)、土工格柵(2.3)、第二中粗砂層(2.4)及第二碎石層(2.5)。
5.根據權利要求4所述的鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述土工格柵(2.3)兩端各回折不少于2m，所述土工格柵的極限抗拉強度不小于50kN/m。
6.根據權利要求1或3所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述鹽潰土隔斷層(3)包括從下至上依次設置的第三中粗砂層(3.1)、抗酸堿復合土工膜(3.2)及第四中粗砂層(3.3);所述抗酸堿復合土工膜(3.2)的兩端沿路堤坡面各回折長度不小于1.0m0
7.根據權利要求1或3所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述鹽潰土隔斷層(3)包括從下至上依次設置的第三中粗砂層(3.1)、毛細防排水板(3.2)及第四中粗砂層(3.3);所述毛細防排水板(3.2)的兩端沿路堤坡面各回折長度不小于1.0m。
8.根據權利要求1所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:所述路堤填筑體(4)包括從上到下依次鋪設的基床表層(4.1)、基床底層(4.2)和基床以下路基(4.3)。
9.根據權利要求1所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:還設有邊坡防護結構，所述邊坡防護結構包括坡面結構(5.1)和腳墻(5.2)，所述坡面結構(5.1)鋪設在路堤邊坡上，所述腳墻(5.2)設置在坡面結構(5.1)的底部，所述腳墻(5.2)在地面以上部分按不小于0.2m間隔水平設置有多個泄水孔(5.3)，所述泄水孔(5.3)具有4%的坡度。
10.根據權利要求1所述的一種鹽潰土地區的高速鐵路路堤結構，其特征在于:還設有排水結構，所述排水結構包括排水斜孔(6.1)、排水溝(6.2)及防滲層(6.3)，所述排水斜孔(6.1)等間隔開設在路堤邊坡中；所述排水溝(6.2)設置于路堤一側或兩側坡腳處側；所述防滲層(6.3)設置在路堤填筑體(4)的頂面。
【文檔編號】E02D27/12GK103774515SQ201410056645
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】詹學啟, 張占榮, 陳世剛, 鄔強, 李玉良, 楊松, 丁建榮 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司