铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构的制作方法

本发明涉及铁路路堤结构，特别涉及特别涉及一种针对石料缺乏、地基承载力较低的填方地段的新型支挡结构。

背景技术：

随着我国铁路建设事业的蓬勃发展，在建设过程中对经济性和适应性的要求越来越高。特别是在地形地貌受限、结构物属性受限的地方，例如桥头高填方路基放坡受限的条件。上述情况如采用延伸桥梁段或采用重力式(衡重式)挡土墙收坡的方案必然会增加较大的投资，同时重力式(衡重式)挡土墙对地基承载力要求较高。因此为了降低投资，又能满足适用性并确保路基稳定性，加筋土挡墙的设计思路被越来越多地应用到填方边坡设计工作中。面板、拉筋和填筑体形成的一种复合结构物也应运而生，其具有可预制性、适应性强、经济效益好、造型美观等特点。

传统的加筋土挡墙是由墙面板、拉筋、拉接件、填料、基础和帽石等组成，其设计思路是将拉筋受到荷载竖向作用产生的锚固摩擦力直接传递到面板上，用来平衡荷载横向作用力，从而使填筑体形成一个紧固的整体。这样一来，力系直接作用在面板上，对面板整体性、稳定性要求非常高，一旦面板损坏，整个结构物便失效，风险较大，国内已经出现公路加筋土挡墙工点破坏的情况。并且，该类加筋土挡墙单级高度一般不会太高。考虑到铁路车辆运行速度快、等效荷载大、振动加速度影响范围广的特点，有必要研究新型路堤结构以适应并推动铁路事业的发展。

传统的悬臂式和扶壁式挡土墙，均属于轻型支挡结构物。它依靠墙身自重和墙底板以上填筑土体(包括荷载)的重量维持挡土墙的稳定，其特点是自重轻、经济性较好，适用于石料缺乏和地基承载力低的填方地段。但是，其墙高有限，不适于填高较大的路堤。因此，研究可适用于较大填高的新型轻型挡土结构，有重要的实际工程意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，以有效满足铁路高填方路堤边坡的安全稳定性要求，解决路堤结构耐久性问题,且减小地基差异沉降和适应地基承载力要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，其特征是：包括沿路堤延伸方向连续设置的钢筋混凝土反扶壁U型槽节段，各钢筋混凝土反扶壁U型槽节段由踵板和两侧的墙面板、墙趾板、扶壁整体浇筑而成，踵板和两侧的墙面板构成U型槽结构，墙趾板由踵板横向向外延伸形成，扶壁与同侧墙面板的外侧壁、墙趾板的顶面固结，墙趾板、踵板构成底座且坐落在砂垫层上；所述U型槽结构内，分层填筑普通填料形成路基本体，路基本体上由下而山依次填筑基床底层、基床表层。

本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：

一、相比于普通填筑路堤，铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构不需放坡，节省用地。同时，相比于普通加筋土挡墙，在浸水条件下具有更好的耐久性，且施工工艺更为简单、施工质量更易控制。普通加筋土挡墙在浸水区段水位变化和长期浸泡作用下不利于填料自身的稳定性，目前常用的加筋土挡墙依靠填料与筋带之间的摩擦作用保持路堤稳定，水位的变化及长期浸泡对填料与筋带间的摩擦性质有明显不利影响；而铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构采用的是钢筋混凝土墙面板、墙底板(含踵板和趾板)和扶壁板，钢筋混凝土结构整体一体化浇筑，具有施工质量易控性和良好的耐久性。

二、相较于传统扶壁式挡墙结构，铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构降低了填土压实施工难度。传统扶壁式挡墙的扶壁设置在墙面板内侧，扶壁的存在给路基填料压实构成困难。而铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，扶壁设置在墙面板外侧，在U型槽内填土，不受扶壁影响，更易于路基填方的压实。

三、相比于普通加筋土挡墙结构，铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，结构整体性强，特别是下部的墙底板与竖向墙面板、扶壁整体浇筑成一体，整体抗弯刚度大，有利于减小地基的不均匀沉降。

四、铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，由墙踵板和墙趾板组成的墙底板长度较长，且刚度较大，有利于减小结构底部压应力，能够适应地基承载力较低的填方地段。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本发明铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构的横断面图；

图2是本发明铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构的侧视图；

图中示出构件和对应的标记：砂垫层10、沉降缝20、墙面板21、墙踵板22、墙趾板23、扶壁24、路基本体31、基床底层32、基床表层33、地面线D1、墙趾线D2、墙顶设计线D3、路肩设计线D4、涌水线D5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，本发明的铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构，包括沿路堤延伸方向连续设置的钢筋混凝土反扶壁U型槽节段，各钢筋混凝土反扶壁U型槽节段由踵板22和两侧的墙面板21、墙趾板23、扶壁24整体浇筑而成，踵板22和两侧的墙面板21构成U型槽结构，墙趾板23由踵板22横向向外延伸形成，扶壁24与同侧墙面板21的外侧壁、墙趾板23的顶面固结，墙趾板23、踵板22构成底座且坐落在砂垫层10上。所述U型槽结构内，分层填筑普通填料形成路基本体31，路基本体31上由下而山依次填筑基床底层32、基床表层33。

参照图1，相比于普通填筑路堤，铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构不需放坡，节省用地。同时，相比于普通加筋土挡墙，在浸水条件下具有更好的耐久性，且施工工艺更为简单、施工质量更易控制。钢筋混凝土反扶壁U型槽节段由踵板22和两侧的墙面板21、墙趾板23、扶壁24整体浇筑而成，具有施工质量易控性和良好的耐久性。在U型槽内填土，不受扶壁影响，更易于路基填方的压实，相较于传统扶壁式挡墙结构降低了填土压实施工难度。相比于普通加筋土挡墙结构，结构整体性理强，整体抗弯刚度更大，有利于减小地基的不均匀沉降。由墙趾板23、踵板22构成底座宽度较大，且刚度较大，有利于减小结构底部压应力，能够适应地基承载力较低的填方地段。

参照图1，所述两侧的墙面板21为等厚的竖直板。参照图2，所述钢筋混凝土箱型节段相邻的端面之间设置沉降缝20。所述扶壁24沿钢筋混凝土反扶壁U型槽节段的纵向间隔设置。一般情况下，所述钢筋混凝土反扶壁U型槽节段的长度为15-20m。

本发明铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构是一种对传统扶壁式挡土墙的改进。反扶壁板通过与墙趾板23和墙面板21固端连接，在承担一部分侧向土压力作用同时，增强了U型槽结构整体刚度，提高了结构的整体稳定性，减小了墙面板21侧向变形挠曲，降低了墙面板21被破坏的风险。底座结构宽度较大且结构整体刚度大，有利于减小地基差异沉降，降低基底压应力，易适应地基承载力要求。同时，结构整体采用钢筋混凝土材料，可适于水位较高地区，具有良好的耐久性。

以上所述只是用图解说明本发明铁路高填方路堤反扶壁U型槽结构的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，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。