高桩u型防水结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高桩U型防水结构，它包括承载基础，承载基础上设有多个相互贴合的防水结构，防水结构的横断面呈U状，防水结构包括设置在承载基础顶部的防水底板，防水底板上方铺设有基床，基床顶部铺设有轨道系统；防水顶板的横向两侧设有防水边墙，防水顶板与防水边墙浇筑为一体式结构。当高速无砟轨道线路通过湖泊、河流等区域，洪水水位高于路基标高时，本实用新型的防水结构能防止流水淹没轨道路基面。
【专利说明】高粧U型防水结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路支挡工程，具体地指一种高桩U型防水结构。
【背景技术】
[0002]目前，高速铁路的建设规模越来越大，在高速铁路建设过程中会遇到以下问题:铁路线路受地形、城市规划的影响，在跨越湖泊、河流时线路坡度变化较大，采用桥梁形式会遇到洪水位高于桥梁支座甚至高于轨道面标高的情况，根据铁路桥梁规范的强制要求铁路桥梁支座不能低于百年洪水位标高。如果采用桥梁形式一直延伸铺设，会使桥梁支座低于洪水位，所以此时采用桥梁形式就不合适了。除采用铁路桥梁外，当高速铁路线路通过湖泊或水塘时，一般采用浸水路基、桩板结构或槽型挡土墙通过。
[0003]铁路浸水路基通过水塘或者河流时，在路基填高较小时采用。浸水路基基底一般根据地质条件不同，需要采用不同的地基加固手段。对于沉降要求严格的高速铁路，采用该种形式存在隐患:(I)沉降不易控制；(2)浸水路基在通车运营过程中受水流的冲蚀、淘刷、侵蚀及软化、水位反复升降等不利作用下，路基本体易遭受破坏；(3)高速铁路循环荷载的长期作用使得路基更加不稳定。
[0004]桩板结构是下部采用桩板结构，其上填筑路基，桩板结构具有整体性好，刚度大，变形小，处理不良土层深度大，沉降变形控制优良等特性。但是此结构比较适合填土高度不大的地段，因为填土高度太大时，底部桩板结构尺寸必须做的很大，会造成桩板结构桩数较多，投资增加，同时板上的浸水路基扔存在普通浸水路基的隐患。当洪水标闻闻于路肩标闻时，还需在路基两侧修建拦水坝，不但增加投资而且增加了用地面积。
[0005]槽型挡土墙主要用于地下水丰富，地表水较高，降水、排水或放坡条件受到限制的挖方地段路基，也适用于地表水丰富，排水困难的低矮填方地段路基。该结构可以依靠两侧的边墙防止路基本体外的地表水或地下水进入路基面。但在高位水下使用该结构存在以下问题:(I)槽型挡土墙边墙一般为悬臂结构，当路基面标高与洪水标高高差较大时，悬臂段长，其结构尺寸较大，不经济，目前施工的槽型挡土墙侧壁一般不大于6m; (2)槽型挡土墙的抗浮问题是设计中关注的重点，由于槽型挡土墙是防水结构，受到浮力很大，当本身自重不足以抵抗浮力时，需要增加采取各种措施来增加抗浮效果；(3)但地基条件较差时，沉降控制也是难解决的问题。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种高桩U型防水结构，其具有防止路基本体外的地表水或地下水进入路基面且沉降易控制的特点。
[0007]本实用新型的技术方案为:一种高桩U型防水结构，它包括承载基础，其特征在于:所述承载基础上设有多个相互贴合的防水结构，所述防水结构的横断面呈U状，所述防水结构包括设置在承载基础顶部的防水底板，所述防水底板上方铺设有基床，所述基床顶部铺设有轨道系统；所述防水顶板的横向两侧设有防水边墙，所述防水顶板与防水边墙浇筑为一体式结构。
[0008]上述方案中:
[0009]所述防水边墙的外侧铺设有防水层。
[0010]所述基床从中间向两侧设有坡度，所述基床上开设有排水沟，所述排水沟位于轨道系统的横向两侧；所述基床的最低处设置有集水井，所述集水井与排水沟相通。
[0011]所述相邻的防水结构之间设有施工缝和沉降缝，所述施工缝和沉降缝中均埋设有止水材料。
[0012]所述承载基础包括多个灌注桩和填土本体，防水底板设置在所述填土本体的上端面，所述灌注桩按纵向和横向等间距布置，所述灌注桩的上端穿过填土本体并与防水底板刚性连接，所述灌注桩下端进入到持力层中。
[0013]所述填土本体的横向两侧均设有防护边坡，所述防护边坡上端设有第一平台，所述第一平台设置在填土本体顶部并位于防水边墙的横向两侧，所述第一平台的高度高于防水底板的高度；所述防护边坡下端设有第二平台。
[0014]所述防水边墙与第一平台之间预埋有竖向注浆管，所述防水底板与填土本体之间预埋有横向注浆管及纵向注浆管，所述竖向注浆管与横向注浆管的一端相通，所述横向注浆管的另一端与纵向注浆管相通。
[0015]所述防水底板上设有轨面监测桩，所述第一平台与防护边坡的拐角处设置有平台监测桩。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]1、当闻速无--乍轨道线路通过湖泊、河流等区域，洪水水位闻于路基标闻时，本实用新型的防水结构能防止流水淹没轨道路基面；
[0018]2、防水结构的基础采用灌注桩，可提供足够的竖向承载力，同时比起浸水路基能有效控制浸水路基、软土路基的沉降，保证了轨道的平顺性和列车的安全运营，且抗浮效果好，具有很高的可靠度；
[0019]3、填土方案的采用，能很好保护出露出持力层的桩基，并提供较大的水平约束力，保证结构稳定性，同时夯填土价格低廉；
[0020]4、利用预留注浆系统和沉降观测系统选择合理时机对底板以下夯填土局部脱空部位进行补注浆处理，确保了整体性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型结构示意图；
[0022]图2为图1的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0024]如图1、图2所不的一种闻粧U型防水结构,它包括承载基础,在承载基础上设有多个相互贴合的防水结构以防止路外水淹没路基面，防水结构的横断面呈U状，具体包括为设置在承载基础顶部的防水底板1.2，防水底板1.2上方铺设有基床2.1，基床2.1顶部铺设有轨道系统2.3 ;防水顶板1.2的横向两侧设有防水边墙1.1，防水顶板1.2与防水边墙1.1浇筑为一体式结构，防水边墙1.1的高度高于洪水位至少0.5m，在防水边墙1.1的外侧铺设有防水层1.3，相邻的防水结构之间设有施工缝和沉降缝，施工缝和沉降缝中均埋设有止水材料，止水材料包括止水带及止水胶，以保证各个防水结构之间的密封效果。
[0025]本实用新型能够依靠自身的防水底板1.2和防水边墙1.1阻止路基本体外地表水或地下水侵入路基面，从而确保铁路的安全运营。
[0026]基床2.1从中间向两侧设有一定的坡度，基床2.1上开设有排水沟2.2，排水沟
2.2位于轨道系统2.3的横向两侧；基床2.1的最低处设置有集水井，集水井与排水沟2.2相通，这样可以将降雨的积水集中在集水井中再采用机排排出，能在一定程度防止雨水进入，同时达到能在短时间内快速排干内部积水的目的。
[0027]本实施例的承载基础包括多个灌注桩3和填土本体4.3，防水底板1.2设置在所述填土本体4.3的上端面，灌注桩3按纵向和横向等间距布置，灌注桩3的上端穿过填土本体
4.3并与防水底板1.2刚性连接，灌注桩3下端进入到稳固的持力层中。
[0028]由于防水底板1.2采用高强度混凝土板制成，防水底板1.2和灌注桩3可共同组成大刚度的基础，以能够提供足够的刚度，在高速铁路循环荷载的冲击下能保持稳定，变形小，达到保证列车运营时轨道的平顺性的目的。
[0029]依靠承载基础为防水结构提供足够的竖向承载力和控制结构沉降，并满足其上部的荷载要求，同时还能提供足够的抗拔承载力，以抵结构外地表水或地下水形成的浮力。
[0030]在填土本体4.3的横向两侧均设有防护边坡4.2，防护边坡4.2的坡率采用1: 2，在防护边坡4.2上端设有第一平台4.1，第一平台4.1设置在填土本体4.3顶部并位于防水边墙1.1的横向两侧，第一平台4.1的高度高于防水底板1.2的高度；防护边坡4.2下端设有第二平台4.4，第二平台4.4的高度高于常水位。第一平台4.1、防护边坡4.2及第二平台4.4均采用浆砌片石，以减小水流对填土的冲蚀影响；且可作为承载基础中的灌注桩3提供水平约束，防止灌注桩3直接受到流水冲击，也可作为一种防撞措施，以保证列车运行、恶劣天气和洪水时期结构的稳定性。
[0031]由于灌注桩3伸入可靠的持力层，沉降很小，填土本体4.3与灌注桩3之间存在沉降差异，会使防水底板1.2与填土本体4.3之间的脱空。因此需设置预留注浆系统，以用于对防水底板1.2与填土本体4.3之间局部脱空部位进行补注浆处理。
[0032]在防水边墙1.1与第一平台4.1之间预埋有竖向注浆管5.1，防水底板1.2与填土本体4.3之间预埋有横向注浆管5.2及纵向注浆管5.3，竖向注浆管5.1与横向注浆管5.2的一端相通，横向注衆管5.2的另一端与纵向注衆管5.3相通,即竖向注衆管5.1、横向注衆管5.2、纵向注浆管5.3相互贯通，三者构成预留注浆系统。
[0033]在防水底板1.2上设有轨面监测桩7.1，第一平台4.1与防护边坡4.2的拐角处设置有平台监测桩7.2，分别用于监测防水底板1.2和填土本体4.3之间发生沉降位移，方发生沉降位移时，通过预留注浆系统，对局部脱空部位进行补注浆，以确保处于防水底板1.2和填土本体4.3之间平衡状态，保证结构安全平稳。
[0034]在施工前需根据现场的情况在路基外侧分段施工围堰6，抽干围堰6中的水，将基地的淤泥进行清除，抛填Im左右厚度的干砌片石，以提供干燥的施工场地，以便于填土压实和护坡工程的施工，并保证地基的稳固。
【权利要求】
1.一种高桩U型防水结构，它包括承载基础，其特征在于:所述承载基础上设有多个相互贴合的防水结构，所述防水结构的横断面呈U状，所述防水结构包括设置在承载基础顶部的防水底板(1.2)，所述防水底板(1.2)上方铺设有基床(2.1)，所述基床(2.1)顶部铺设有轨道系统(2.3);所述防水顶板(1.2)的横向两侧设有防水边墙(1.1)，所述防水顶板(1.2)与防水边墙(1.1)浇筑为一体式结构。
2.根据权利要求1所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述防水边墙(1.1)的外侧铺设有防水层(1.3)。
3.根据权利要求1所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述基床(2.1)从中间向两侧设有坡度，所述基床(2.1)上开设有排水沟(2.2)，所述排水沟(2.2)位于轨道系统(2.3)的横向两侧；所述基床(2.1)的最低处设置有集水井，所述集水井与排水沟(2.2)相通。
4.根据权利要求1所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述相邻的防水结构之间设有施工缝和沉降缝，所述施工缝和沉降缝中均埋设有防水材料。
5.根据权利要求1所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述承载基础包括多个灌注桩(3)和填土本体(4.3)，防水底板(1.2)设置在所述填土本体(4.3)的上端面，所述灌注桩(3)按纵向和横向等间距布置，所述灌注桩(3)的上端穿过填土本体(4.3)并与防水底板(1.2)刚性连接，所述灌注桩(3)下端进入到持力层中。
6.根据权利要求5所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述填土本体(4.3)的横向两侧均设有防护边坡(4.2)，所述防护边坡(4.2)上端设有第一平台(4.1)，所述第一平台(4.1)设置在填土本体(4.3)顶部并位于防水边墙(1.1)的横向两侧，所述第一平台(4.1)的高度高于防水底板(1.2)的高度；所述防护边坡(4.2)下端设有第二平台(4.4)。
7.根据权利要求6所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述防水边墙(1.1)与第一平台(4.1)之间预埋有竖向注浆管(5.1)，所述防水底板(1.2)与填土本体(4.3)之间预埋有横向注浆管(5.2)及纵向注浆管(5.3)，所述竖向注浆管(5.1)与横向注浆管(5.2)的一端相通，所述横向注浆管(5.2)的另一端与纵向注浆管(5.3)相通。
8.根据权利要求6所述的高桩U型防水结构，其特征在于:所述防水底板(1.2)上设有轨面监测桩(7.1)，所述第一平台(4.1)与防护边坡(4.2)的拐角处设置有平台监测桩(7.2)。
【文档编号】E02D27/12GK204000470SQ201420089902
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】谢瑞丰, 郭建湖, 朱明杰, 刘庆辉 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司