控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地基构造，特别是涉及一种控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造。
【背景技术】
[0002]地基在上覆荷载作用下产生的变形包括固结压缩变形和瞬时弹性变形，一般而言，瞬时弹性变形是指地基在上覆荷载突然施加时土中孔隙水压力未能及时消散，土体产生了形变变形，包括侧向变形和竖向变形，其中，侧向变形沿地基深度方向的积分面积与竖向变形沿路基底部横断面方向的积分面积相同，如图1所示。由图1可知，瞬时弹性变形在地基沉降中占有重要比例，尤其是软弱地基，若能有效限制地基的侧向变形，不仅能提高路堤的稳定性，也可以有效的控制地基的总沉降。由图1可以看出，在地基某一深度处(Hm)侧向变形将出现最大值，且该深度附近地基侧向变形曲线的积分面积占Ah的比例高，超过该深度后，地基侧向变形减小。因此，在地基处理设计时，若坡脚处粧长超过Hm且粧间距较小，即可有效的限制地基侧向变形。
[0003]在国内复合地基构造形式已经得到了广泛发展，如公开号为CN201924250U的中国实用新型专利公开了一种用于处理铁路低矮路堤深厚软土地基的粧基；公开号为CN202745068U的中国实用新型专利公开了一种CFG粧-PHC管粧组合式长短粧复合地基；公开号为CN103046530A的中国实用新型专利公开了一种碎石粧与素砼粧联合型复合地基；公开号为CN102587402A的中国发明专利公开了一种建筑物复合地基疏粧基础。但通过限制软弱地基侧向变形以控制地基沉降的复合地基构造，目前尚未见报道。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，以有效解决现有高速铁路软弱地基侧向变形带来的不利影响。
[0005]本实用新型解决以上技术问题所采取的技术方案如下:
[0006]本实用新型的控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，包括路基本体，其特征在于:所述的路基本体正下方铺设加筋碎石垫层，该加筋碎石垫层下方在地基土内对应于路基本体两侧坡脚部位设置有纵横向间隔的边粧。
[0007]所述地基土内在两侧边粧之间设置有纵横向间隔的中间粧。
[0008]再进一步地，所述的地基土包括低压缩性土、中等压缩性土和高压缩性土，所述的粧在不同土质、不同位置粧长及粧间距不同。
[0009]本实用新型的有益效果是，与现有技术相比，有效解决了高速铁路软弱地基下侧向变形带来的不利影响，具有结构简单、施工方便、投资省等特点，并符合环保要求，具备了广阔的推广应用前景。
【附图说明】
[0010]图1是路基荷载作用下地基变形示意图；
[0011]图2是本实用新型控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造的横断面图；
[0012]图3是本实用新型控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造的加筋碎石垫层示意图。
[0013]图中示出构件、部位名称及所对应的标记:路基本体1、加筋碎石垫层2、底碎石21层、底土工格栅层22、中碎石层23、顶土工格栅层24、顶碎石层25、中间粧3、边粧4、地基土5。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是路基荷载作用下地基变形示意图，其中Av为固结压缩变形曲线沿路基底部横断面方向的积分面积，Ah为路基坡脚处地基侧向变形曲线沿深度方向的积分面积，Sj3路基中心产生的总沉降，Um为路基坡脚处地基沿深度方向的最大侧向变形。
[0016]参照图2，本实用新型控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，包括路基本体I。所述的路基本体I正下方铺设加筋碎石垫层2，该加筋碎石垫层2下方在地基土 5内对应于路基本体I两侧坡脚部位设置有纵横向间隔的边粧4。根据地基土 5的不同特性，地基土 5内在两侧边粧4之间还可设置中间粧3，而且边粧4、中间粧3在不同土质、不同位置粧长及粧间距不同。
[0017]当地基土 5为中等压缩性土(0.1MPa^1 ^ a vl_2〈0.5MPa^)时，对中低路堤而言，路基本体下地基不加固处理或采用中间粧3加固处理，坡脚处地基采用边粧4加固处理，边粧4粧长为中间粧3粧长的1.5?2倍；对高路堤而言，路基本体I下地基采用中间粧3加固处理，坡脚处地基采用边粧4加固处理，边粧4粧长为中间粧3粧长的1.5?2倍，并适当减小粧间距。
[0018]当地基土 5为高压缩性土(α vl_2> 0.5MPa ^1)时，对中低路堤而言，路基本体I下地基采用中间粧3处理，坡脚处地基采用边粧4加固处理，边粧4粧长为中间粧3粧长的1.5?2倍；对高路堤而言，路基本体I下地基采用中间粧3加固处理，坡脚处地基采用边粧4加固处理，边粧4粧长不小于2倍中间粧3粧长，并适当减小粧间距。
[0019]参照图3，所述的加筋碎石垫层2包括由下至上依次铺设的底碎石层21、底土工格栅层22、中碎石层23、顶土工格栅层24和顶碎石层25。底土工格栅层22和顶土工格栅层24采用双向抗拉土工格栅，其抗拉强度大于120kN/m。通常情况下，底碎石层21、顶碎石层25厚度为0.15m，中碎石23层厚度为0.3m。
[0020]以上所述只是用图解说明本实用新型控制软弱地基侧向变形的复合地基构造的一些原理，并非是要将本实用新型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，均属于本实用新型所申请的专利范围。
【主权项】
1.控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，包括路基本体(I)，其特征在于:所述的路基本体(I)正下方铺设加筋碎石垫层(2)，该加筋碎石垫层(2)下方在地基土(5)内对应于路基本体(I)两侧坡脚部位设置有纵横向间隔的边粧(4)。
2.如权利要求1所述的控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，其特征是:所述地基土(5)内在两侧边粧(4)之间设置有纵横向间隔的中间粧(3)。
3.如权利要求2所述的控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，其特征是:所述边粧⑷粧长为中间粧⑶粧长的1.5?2倍，粧间距减小。
4.如权利要求1所述的控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，其特征是:所述的加筋碎石垫层(2)包括由下至上依次铺设的底碎石层(21)、底土工格栅层(22)、中碎石层(23)、顶土工格栅层(24)和顶碎石层(25)，底土工格栅层(22)和顶土工格栅层(24)采用双向抗拉土工格栅，其抗拉强度大于120kN/m。
【专利摘要】控制软弱地基侧向变形的高速铁路复合地基构造，以有效解决现有高速铁路软弱地基侧向变形带来的不利影响。包括路基本体，在路基本体正下方铺设加筋碎石垫层，该加筋碎石垫层下方在地基土内对应于路基本体两侧坡脚部位设置有纵横向间隔的边桩。
【IPC分类】E01C3-04, E02D27-16
【公开号】CN204356607
【申请号】CN201420713097
【发明人】王智猛, 李安洪, 褚宇光, 王海波, 蒋关鲁, 刘勇, 陈伟志, 蒋恒
【申请人】中铁二院工程集团有限责任公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月24日