一种盐渍土地区的高速铁路路堤结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种盐渍土地区的高速铁路路堤结构，它包括设置在软弱地基中的地基加固体，地基加固体上方铺设有加筋褥垫层，加筋褥垫层上方铺设有盐渍土隔断层，填筑路堤铺设在所述盐渍土隔断层上方。本发明其结构简单、施工方便，充分利用基底加筋褥垫层为载体，采用复合土工膜或毛细排水板为主体的制成的盐渍土隔断层进行隔断措施，其层厚小，材料相对廉价，比采取大量挖除盐渍土、降低地下水位、渗水土或沥青砂隔断等措施有明显的优势，可明显降低工程投资，减少环境污染，又可有效防止盐渍土的毛细水侵蚀路堤本体，保证路堤工程良好的使用性能和长期的稳定性。
【专利说明】—种盐渍土地区的高速铁路路堤结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及高速铁路路基工程领域，具体地指一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构。
【背景技术】
[0002]盐溃土指的是不同程度的盐碱化土的统称，在我国内陆干旱、半干旱地区及滨海地区均有分布。根据含盐类型和含盐量的不同，盐溃土具有不同程度的吸湿、松胀、溶蚀、腐蚀等不良特性，因此在盐溃土地区修建高速铁路时，容易造成路基病害的发生，甚至危及列车的正常运营。
[0003]盐溃土地段路基应在路堤高度、路基填料、地基处理、边坡防护加固及毛细水隔断等方面采取措施，以确保路基的稳定。其中在地基处理方面，主要措施有挖除盐溃土层、设置毛细水隔断层、降低地下水位和排水措施等。挖除换填盐溃土层措施工程量大，一般盐溃土分布厚度普遍大于1.0m以上，挖除后需远远合格填料，且存在弃土堆放问题，易影响环境。传统的毛细水隔断层包括渗水土隔断层、浙青砂隔断层等，盐溃土地区一般缺乏渗水土填料，料源困难，需要量大，一般渗水土隔断层厚度0.5?1.0m，浙青砂隔断层同时存在施工控制难度大的问题。降低地下水位措施多适用于地下水相对贫乏地区，且工程投资相对较大。
[0004]可见上述措施均存在诸多不足或缺陷，需对现有技术进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构。
[0006]本发明的技术方案为:一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，它包括设置在软弱地基中的地基加固体，其特征在于:所述地基加固体上方铺设有加筋褥垫层，所述加筋褥垫层上方铺设有盐溃土隔断层，所述填筑路堤铺设在所述盐溃土隔断层上方。
[0007]上述方案中:
[0008]所述地基加固体包括多个设置在软弱地基中的加固桩，所述加固桩为水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、管桩、素混凝土桩、或钻孔灌注桩；所述加固桩的桩顶设有桩帽，所述桩帽为上大下小的倒圆台形或长方体形。
[0009]所述加筋褥垫层与盐溃土隔断层采用水平方式或以线路为中心向两侧设置成4%的坡度的方式进行铺设。
[0010]所述加筋褥垫层包括从下至上依次设置的第一碎石层、第一中粗砂层、土工格栅、第二中粗砂层及第二碎石层。
[0011]所述土工格栅两端各回折不少于2m，所述土工格栅的极限抗拉强度不小于50kN/m0
[0012]优选地，所述盐溃土隔断层包括从下至上依次设置的第三中粗砂层、抗酸碱复合土工膜及第四中粗砂层；所述抗酸碱复合土工膜的两端沿路堤坡面各回折长度不小于1.0m0
[0013]所述盐溃土隔断层包括从下至上依次设置的第三中粗砂层、毛细防排水板及第四中粗砂层；所述毛细防排水板的两端沿路堤坡面各回折长度不小于1.0m。
[0014]所述路堤填筑体包括从上到下依次铺设的基床表层、基床底层和基床以下路基。
[0015]还设有边坡防护结构，所述边坡防护结构包括坡面结构和脚墙，所述坡面结构铺设在路堤边坡上，所述脚墙设置在坡面结构的底部，所述脚墙在地面以上部分按不小于
0.2m间隔水平设置有多个泄水孔，所述泄水孔具有4%的坡度。
[0016]还设有排水结构，所述排水结构包括排水斜孔、排水沟及防渗层，所述排水斜孔等间隔开设在路堤边坡中；所述排水沟设置于路堤一侧或两侧坡脚处侧；所述防渗层设置在路堤填筑体的顶面。
[0017]本发明提供的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其结构简单、施工方便，充分利用基底加筋褥垫层为载体，采用复合土工膜或毛细排水板为主体的制成的盐溃土隔断层进行隔断措施，其层厚小，材料相对廉价，比采取大量挖除盐溃土、降低地下水位、渗水土或浙青砂隔断等措施有明显的优势，可明显降低工程投资，减少环境污染，又可有效防止盐溃土的毛细水侵蚀路堤本体，保证路堤工程良好的使用性能和长期的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为路堤填闻小于3m的本发明结构不意图；
[0019]图2为路堤填闻大于3m的本发明结构不意图。
[0020]图3为本发明中加筋褥垫层与盐溃土隔断层组合结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0022]参考如图，一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，它包括设置在软弱地基中的地基加固体1，地基加固体I上方铺设有加筋褥垫层2，加筋褥垫层2上方铺设有盐溃土隔断层3，填筑路堤4铺设在盐溃土隔断层3上方。
[0023]本实施例中:
[0024]地基加固体I包括多个设置在软弱地基中的加固桩1.1，加固桩1.1为水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、管桩、素混凝土桩、或钻孔灌注桩，加固桩1.1的桩长、桩径、桩间距等参数应经过稳定性、沉降、承载力检算确定；加固桩1.1的桩顶设有桩帽1.2，桩帽1.2为上大下小的倒圆台形或长方体形。加筋褥垫层2设置在桩帽1.2上部，以保证路基的稳定和沉降满足控制要求。
[0025]加筋褥垫层2与盐溃土隔断层3可以采用水平方式铺设(图2所示)，也可以以线路为中心向两侧设置成4%的坡度铺设(图1所示)。
[0026]加筋褥垫层2包括从下至上依次设置的0.2m厚的第一碎石层2.1,0.05m厚的第一中粗砂层2.2、土工格栅2.3,0.5m厚的第二中粗砂层2.4及0.3m (或0.2m)厚的第二碎石层2.5。加筋褥垫层2的设置范围与路堤底宽相同，其中土工格栅2.3两端各回折不少于2m, 土工格栅的极限抗拉强度不小于50kN/m。[0027]盐溃土隔断层3设置于加筋褥垫层2上方，以加筋褥垫层2为基础，既有利于施工，又可明显减少隔断层厚度，降低工程投资。盐溃土隔断层3的作用在于以防止盐溃土吸湿、松胀、溶蚀及腐蚀破坏，阻断基底地下水的毛细水对路基的影响，避免盐溃土对上部填筑路堤的侵蚀性。
[0028]盐溃土隔断层3的总厚度一般不小于0.2m，它包括从下至上依次设置的0.1m厚的第三中粗砂层3.1、抗酸碱复合土工膜或毛细防排水板3.2及0.1m厚的第四中粗砂层3.3。
[0029]在铺设抗酸碱复合土工膜或毛细防排水板时，抗酸碱复合土工膜或毛细防排水板的两端沿路堤坡面各回折长度不小于1.0m。
[0030]防酸碱复合土工膜应具有对硫酸盐、氯盐、碳酸盐具有长期耐腐蚀性和抗老化性能。防酸碱复合土工膜采用两布两膜结构，即由下到上依次为加筋基布、PVC膜、防护无纺布、PVC膜组成。防酸碱复合土工膜单位面积重量不小于950g/m2 (其中单位面积无纺布质量不小于200g/m2),PVC膜与加筋基布复合体厚度不小于0.6mm,双向抗拉强度不得小于45kN/m，CBR顶破强度不小于5.0kN，双向断裂伸长率小于17%，渗透系数不应大于10_12cm/s，复合土工膜的聚氯乙烯(PVC)含量不应低于20%，幅宽应大于3.0m。防酸碱复合土工膜幅间搭接采用焊接方法，焊接宽度不小于10cm，焊接剥离强度不小于70kN，为保证搭接封闭质量，土工膜材质焊接时不得使用聚丙烯PP裂膜丝，粘结时不得使用聚乙烯PE膜。
[0031]毛细防排水板采用聚氯乙烯(PVC)支撑，是一种集毛细吸水、重力和虹吸排水、可防止细颗粒堵塞功能的防排水材料，毛细防排水板表面单个排水槽孔孔径不小于1.0mm,开槽率(或开孔率)不小于20%，通水量不小于80cm3/m ? s，底板具不透水性(隔水性)，抗压强度≥300kPa ;抗拉强度:纵向≥12MPa，横向≥4.0MPa ;撕裂强度:纵向≥50kN/m，横向≥15kN/m ;断裂延伸率:纵向≥150%，横向≥50% ;刺破强度≥0.2kN，幅宽一般大于3.0m,厚度不小于2.0mm，应具有对硫酸盐、氯盐、碳酸盐具有长期耐腐蚀性和抗老化性能，PVC毛细防排水板满铺时，相邻排水带搭接可采用U型钉钉固或热融连接，连接宽度不小于10cm。
[0032]参考图2,当路堤填闻大于3m时,路堤填筑体4包括从上到下依次铺设的基床表层
4.1、基床底层4.2和基床以下路基4.3，各部分的几何尺寸、填料类型、压实标准应满足《高速铁路设计规范》要求。
[0033]参考图1，当路堤填闻小于3m，可以不用铺设基床以下路基4.3。
[0034]还设有边坡防护结构，边坡防护结构包括坡面结构5.1和脚墙5.2，坡面结构5.1铺设在路堤边坡上，坡面结构5.1可采用空心砖、混凝土截水骨架或者混凝土植草窗等形式，坡面结构5.1的空心区域采用客土植草(或灌木)形式进行绿色防护，从而可以避免路堤边坡的稳定性及免受雨水冲刷，并达到绿色环保的效果。脚墙5.2设置在坡面结构5.1的底部，脚墙5.2在地面以上部分按不小于0.2m间隔水平设置有多个泄水孔5.3，泄水孔5.3具有4%的坡度。
[0035]还设有排水结构，排水结构包括排水斜孔6.1、排水沟6.2及防渗层6.3，排水斜孔6.1等间隔开设在路堤边坡中，用以排除边坡地下水，增强边坡的稳定性，排水斜孔6.1应与边坡防护结构 的排水通道相协调，顺利将路堤本体中的水分排除；排水斜孔6.1孔径一般为110mm，钻孔仰角一般为5~15°，深2~4m。排水斜孔6.1内置高强度丝状渗排水网管，管径100mm，环刚度不小于16kPa，管壁孔隙率大于80%。高强度丝状渗排水网管外包无纺土工织物，无纺土工织物必须耐腐蚀、抗老化，断裂强度应不小于6.5kN/m，顶破强度不小于0.9kN，撕裂强度不小于160N，应具有良好的透水、渗滤能力，垂直渗透系数不小于
3.5X10-2cm/s，等效孔径 095 ≤ 0.1_。
[0036]排水沟6.2设置于路堤一侧或两侧坡脚处侧2.0m处，汇集路基范围的地表水引排至路基外，同时截断路基外表水对路基的不利影响。排水沟6.2 一般采用梯形截面，可采用混凝土现烧、预制块拼接或衆砌片石砌筑。
[0037]防渗层6.3设置在路堤填筑体4的顶面，以减少表水渗入路基填筑体内，可采用浙青混凝土、钢纤维混凝土，厚度一般采用0.07~0.1Om0
[0038]本发明的优点在于:
[0039]( I)盐溃土隔断层3设置于加筋褥垫层2上方，与加筋褥垫层2形成一体，既有利于施工，可明显减少盐溃土隔断层3厚度，以降低工程投资，达到有效阻断基底盐溃土的毛细水对路基填土的影响，防止盐溃土吸湿、松胀、溶蚀及腐蚀破坏，并确保高速铁路路基的长期稳定性；
[0040](2)充分利用加筋褥垫层2为载体，采用复合土工膜或毛细排水板为主体的隔断措施，其层厚小(0.1m中粗砂层与一层复合土工膜/毛细排水板)，材料相对廉价，比采取大量挖除盐溃土、降低地下水位或渗水土或浙青砂隔断等措施有明显的优势，可明显降低工程投资，减少环境污染；
[0041](3)通过于路堤边坡中设置的排水斜孔，可以快速疏干路堤边坡中的水分，使路基长期处于干燥或中湿状态，防止盐溃土地区路基出现软化或冻胀病害，保证了路堤边坡的稳定性。
[0042](4)本发明施工方`便，路基质量易于保证，具有较强的推广应用价值。
【权利要求】
1.一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，它包括设置在软弱地基中的地基加固体(1)，其特征在于:所述地基加固体(I)上方铺设有加筋褥垫层(2)，所述加筋褥垫层(2)上方铺设有盐溃土隔断层(3 )，所述填筑路堤(4 )铺设在所述盐溃土隔断层(3 )上方。
2.根据权利要求1所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述地基加固体(I)包括多个设置在软弱地基中的加固桩(1.1)，所述加固桩(1.1)为水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、管桩、素混凝土桩、或钻孔灌注桩；所述加固桩(1.1)的桩顶设有桩帽(1.2)，所述桩帽(1.2)为上大下小的倒圆台形或长方体形。
3.根据权利要求1所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述加筋褥垫层(2)与盐溃土隔断层(3)采用水平方式或以线路为中心向两侧设置成4%的坡度的方式进行铺设。
4.根据权利要求1或3所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述加筋褥垫层(2)包括从下至上依次设置的第一碎石层(2.1)、第一中粗砂层(2.2)、土工格栅(2.3)、第二中粗砂层(2.4)及第二碎石层(2.5)。
5.根据权利要求4所述的盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述土工格栅(2.3)两端各回折不少于2m，所述土工格栅的极限抗拉强度不小于50kN/m。
6.根据权利要求1或3所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述盐溃土隔断层(3)包括从下至上依次设置的第三中粗砂层(3.1)、抗酸碱复合土工膜(3.2)及第四中粗砂层(3.3);所述抗酸碱复合土工膜(3.2)的两端沿路堤坡面各回折长度不小于1.0m0
7.根据权利要求1或3所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述盐溃土隔断层(3)包括从下至上依次设置的第三中粗砂层(3.1)、毛细防排水板(3.2)及第四中粗砂层(3.3);所述毛细防排水板(3.2)的两端沿路堤坡面各回折长度不小于1.0m。
8.根据权利要求1所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:所述路堤填筑体(4)包括从上到下依次铺设的基床表层(4.1)、基床底层(4.2)和基床以下路基(4.3)。
9.根据权利要求1所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:还设有边坡防护结构，所述边坡防护结构包括坡面结构(5.1)和脚墙(5.2)，所述坡面结构(5.1)铺设在路堤边坡上，所述脚墙(5.2)设置在坡面结构(5.1)的底部，所述脚墙(5.2)在地面以上部分按不小于0.2m间隔水平设置有多个泄水孔(5.3)，所述泄水孔(5.3)具有4%的坡度。
10.根据权利要求1所述的一种盐溃土地区的高速铁路路堤结构，其特征在于:还设有排水结构，所述排水结构包括排水斜孔(6.1)、排水沟(6.2)及防渗层(6.3)，所述排水斜孔(6.1)等间隔开设在路堤边坡中；所述排水沟(6.2)设置于路堤一侧或两侧坡脚处侧；所述防渗层(6.3)设置在路堤填筑体(4)的顶面。
【文档编号】E02D27/12GK103774515SQ201410056645
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】詹学启, 张占荣, 陈世刚, 邬强, 李玉良, 杨松, 丁建荣 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司