一种高速铁路路堑地下排水育沟的施工方法与流程

本发明涉及岩土工程，特别涉及一种高速铁路路堑地下排水肓沟的施工方法。

背景技术：

排水肓沟在地下水发育的高速铁路路堑结构中大量使用，以使得修建在路堑中的高度铁路路基基床具有较高的强度、刚度和耐久性，排水肓沟使用广泛。

传统的排水肓沟通常设置在排水侧沟底部下方，排水肓沟结构由下而上由肓沟基础、肓沟中部洗净碎石构成，在洗净碎石两侧设置袋装中粗砂，其结构从肓沟底至侧沟底的整个高度拉通设置。

高速铁路路基结构在路堑中通常基床底层需要换填深度为1.0-3.0m的ab组填料，由于换填的ab组填料和两侧排水肓沟中的洗净碎石和中粗砂需要分层分序施工，使得施工效率很低，并且由于填料和肓沟材质不一样，会造成压实效果不易控制，为此急需提出一种可快速施工的排水肓沟结构及施工方法，并能保证高速铁路路基基床底层的施工质量和有效解决地下水排除的问题。

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路堑地下排水育沟的施工方法，以有效提高排水肓沟施工效率，大幅度节省施工费用，且使路基基床底层换填施工质量易于控制。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本发明所要解决的问题是提供一种高速铁路路堑地下排水育沟的施工方法，该方法包括如下步骤：

①分段分级开挖路堑并及时做好边坡加固防护措施，直至路基面设计高程；

②分段开挖路基面以下的路基基坑，至路基基床底层换填底部高程；

③于路基基坑底面横向两侧开挖排水肓沟基坑；

④于排水肓沟基坑坑底施工排水肓沟的混凝土基础，待混凝土基础达到设计强度的70％后在混凝土基础排水面上放置带孔排水管；

⑤于混凝土基础两侧分层码砌袋装中粗砂，其间填筑洗净碎石并振动压密，直至路基基床底层底部高程；

⑥在洗净碎石顶部铺设水平复合排水网，并在水平复合排水网顶部铺设不小于0.05m厚的中粗砂层；

⑦施工路基基床底层底部的防排水层；

⑧施工路基基坑靠边坡侧的复合排水网，复合排水网由土钉固定在路基基坑侧壁上，其下方侧向中粗砂层顶部回折搭接长度不小于0.1m；

⑨分层填筑路基基床底层换填的ab组填料直至路基基床表层底面高程；

⑩施工路基基坑上部两侧排水侧沟；

在路基基床底层之上分层填筑路基基床表层。

本发明的有益效果是，采用复合排水网代替路基基床底层换填高度范围内的洗净碎石和袋装中粗砂，复合排水网起到相同的快速排除和隔断地下水的作用，复合排水网采用土钉固定在基坑壁，施工效率极大提高，可大幅度节省施工费用。两侧设置的排水肓沟低于路基基床底层，其施工容易，不影响路基基床底层施工；传统排水肓沟在路基基床底层换填高度范围内的洗净碎石和袋装中粗砂采用ab组填料替代，节约了工程投资，整个基床底层填筑材料统一，施工效率大大提高，施工质量易控制；该排水肓沟的施工具有施工效率高、排水效果好、质量易控制、工程投资省等特点，具有广泛推广应用前景。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是传统排水肓沟结构的断面示意图。

图2是本发明的排水育沟横断面示意图。

图3是图2中b节点的放大示意图。

图中示出构件名称及所对应的标记：排水肓沟1、混凝土基础11、带孔排水管12、袋装中粗砂13、洗净碎石14、防排水层2、下中粗砂层21、复合防排水板22、上中粗砂层23、复合排水网3、水平复合排水网31、侧壁复合排水网32、中粗砂层33、路基基床底层4、排水侧沟5、路基基床表层6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参照图1，传统排水肓沟结构中排水肓沟1通常设置在排水侧沟5底部下方，排水肓沟1由下而上由混凝土基础11、肓沟中部洗净碎石14构成，在洗净碎石14两侧设置袋装中粗砂13。传统排水肓沟结构从混凝土基础11至排水侧沟5底面的整个高度拉通设置。高速铁路路基结构在路堑中通常基床底层需要换填深度为1.0-3.0m的ab组填料，由于换填的ab组填料和两侧排水肓沟1中的洗净碎石14和袋装中粗砂13需要分层分序施工，使得施工效率很低，并且由于填料和肓沟材质不一样，会造成压实效果不易控制，这是本技术领域一直没有得到有效解决的技术难题。

参照图2和图3，一种高速铁路路堑地下排水育沟的施工方法，包括如下步骤：

①分段分级开挖路堑并及时做好边坡a加固防护措施，直至路基面设计高程；

②分段开挖路基面以下的路基基坑，至路基基床底层4换填底部高程；

③于路基基坑底面横向两侧开挖排水肓沟基坑；

④于排水肓沟基坑坑底施工排水肓沟1的混凝土基础11，待混凝土基础11达到设计强度的70％后在混凝土基础11排水面上放置带孔排水管12；

⑤于混凝土基础11两侧分层码砌袋装中粗砂13，其间填筑洗净碎石14并振动压密，直至路基基床底层4底部高程；

⑥在洗净碎石14顶部铺设水平复合排水网31，并在水平复合排水网31顶部铺设不小于0.05m厚的中粗砂层33；

⑦施工路基基床底层4底部的防排水层2；

⑧施工路基基坑靠边坡侧的复合排水网32；

⑨分层填筑路基基床底层4换填的ab组填料直至路基基床表层6底面高程；

⑩施工路基基坑上部两侧排水侧沟5；

在路基基床底层4之上分层填筑路基基床表层6。

参照图3，本发明采用复合排水网32代替路基基床底层4换填高度范围内的洗净碎石14和袋装中粗砂13，复合排水网32起到相同的快速排除和隔断地下水的作用，复合排水网32采用土钉固定在基坑壁，施工效率极大提高，大幅度节省施工费用。两侧设置的排水肓沟1低于路基基床底层4，其施工容易，不影响路基基床底层4施工；传统排水肓沟在路基基床底层4换填高度范围内的洗净碎石14和袋装中粗砂13采用ab组填料替代，节约了工程投资，整个基床底层填筑材料统一，施工效率大大提高，施工质量易控制。

参照图2，所述排水肓沟1的设置深度满足排水要求，混凝土基础11排水面与路基基床底层4底面的竖向距离不小于0.5m。

参照图3，所述防排水层2从下而上依次铺设的下中粗砂层21、复合防排水板22、上中粗砂层23复合构成，复合防排水板22与水平复合排水网31顶部的中粗砂层33搭接长度不小于0.1m。

实施例：

概况：高速铁路路堑路基基床底层换填厚度2.3m，排水肓沟设置深度为2.3m(路基基床底层厚度2.3m+埋入路基基床底层以下厚度0.8m-排水侧沟深度0.8m)，排水肓沟宽度1.0m。洗净碎石单价220元/m³，中粗砂单价150元/m³，ab组填料80元/m³，复合排水网单价50元/m²，透水土工袋单价10元/m²；排水肓沟横断面中粗砂层宽度为0.2m，洗净碎石宽度为0.8m。传统排水肓沟与本发明排水肓沟不同点在路基基床底层换填范围内，故仅对路基基床底层范围内的经济效益进行对比分析。

(一)传统排水肓沟及施工方法

1、单侧每公里传统肓沟材料费：

中粗砂：0.2×(2.3-0.8)×150×1000＝45000元

洗净碎石：0.8×(2.3-0.8)×220×1000＝264000元

透水土工袋:(2.3-0.8)×1000×2×10＝30000元

2、基床底层及排水肓沟施工费用：

基床底层施工费用：2.3(总厚度)/0.3(每层施工厚度)/3(每天施工层数)×300元/天×4人＝3066.8元

排水肓沟施工费用：2.3(总厚度)/0.3(每层施工厚度)/3(每天施工层数)×500元/天×4人＝5111.2元

(二)本发明的排水肓沟及施工方法

1、单侧每公里传统肓沟材料费：

复合排水网：((2.3-0.8+0.1)+1.0)×50×1000＝130000元

ab组填料：(2.3-0.8)×1.0×80×1000＝120000元

2、基床底层及复合排水网施工费用：

基床底层施工费用：2.3(总厚度)/0.3(每层施工厚度)/5(每天施工层数)×300元/天×4人＝1840元

复合排水网施工费用：0.5天×300元/天×1人＝150元

(三)投资节省比例

1、工程材料节省：1-250000/339000≈26.3％

2、施工费用节省：1-1990/8178＝75.7％

由此可见，采用本发明可节约材料费用约26.3％，节省施工费用75.7％，经济效益十分显著。

以上所述只是用图解说明本发明一种高速铁路路堑地下排水育沟的施工方法的一些原理及操作步骤,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和步骤范围内，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。