专利名称：深厚湿陷性黄土路基地基结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及道路路基结构，特别涉及一种深厚湿陷性黄土路基地基的
结构
背景技术：
湿陷性黄土是第四纪的 一种特殊堆积物，它具有—系列独特的工程性 质，其在天然状态下具有很多肉眼可见的大孔隙，并常夹有由于生物作用 所形成的管状孔隙，天然剖面成竖直节理，具有一定抵抗移动和压密的能 力，是一种非饱和的欠压密土。在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高， 但遇水浸湿时，土的强度显著降低，在附加压力或在附加压力与土的自重 压力下引起的湿陷变形，是一种下沉f大、下沉速度快的失稳性变形，对 工程结构危害性大,:> 我国铁路正在实现跨越式发展，客运专线对地基工程 的沉降要求越来越高，严格的工后沉降控制对地基的处理提出了更高的要 求 湿陷性黄土地基，特别是深厚湿陷性黄土地基，由于湿陷而引起地基 不均匀沉降以及沉降量过大是铁路建设中的长期存在的技术难题，常规的 地基处理方式，比如换填、强夯、预浸水等，很难满足设计要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种深厚湿陷性黄土路基地基结 构，该地基结构能严格地控制湿陷性黄土、深厚湿陷性黄土地基的工后沉
降以及差异沉降。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是本发明的深厚湿陷性黄 土路基地基结构，其特征是它包括钢筋混凝土桩基，沿地基纵向间隔分 组布设，其桩体竖向穿透土体后与持力层固结；钢筋混凝土托梁，在各组 钢筋混凝土桩基的顶部与之刚性连接；钢筋混凝土承台板，沿地基纵向延 伸，支撑于钢筋混凝土托梁之上且与之连接。
本发明的有益效果是，以桩板体系作为加固结构，具有适应性强、整 体性能好，刚度大、变形小，处理不良土层深度大，施工方便的特点，其 上部与无碴轨道结构有较好匹配、合理衔接，适应高速行车，能很好地满
足设计时速3()() - 350公里客运专线铁路设计的要求。用于湿陷性黄土地
基，特别是深厚湿陷性黄土地基效果显著，成功地解决了由湿陷而引起不 均匀沉降以及沉降量过大的技术难题。
本说明书包括如下六幅附图
图1是本发明深厚湿陷性黄土路基地基结构的纵断面示意图； 图2是沿图1中A-A线的剖面图； 图3是沿图1中B - B线的剖视图4是本发明深厚湿陷性黄土路基地基结构中相邻两单节承台板结
合部位的俯视图5是本发明深厚湿陷性黄土路基地基结构中相邻两单节承台板结 合部位的纵断面示意图6是本发明深厚湿陷性黄土路基地基结构中相邻两单节承台板结 合部位的纵断面示意图。
图中构件、部位名称及所对应的标记钢筋混凝土桩基10、钢筋混 凝土托梁20、限位朽-21、钢筋混凝土承台板30、单幅承台板30a、单幅承 台板30b、单节承台板31、单节承台板32、单节承台板33、横向伸缩缝 34、纵向伸缩缝35、拉力杆36、导向套管37、限位套管38、刚性垫层41、 Hi垫层42、滑动层43。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图l，本发明的深厚湿陷性黄土路基地基结构，包括钢筋混凝 桩基10，沿地基纵向间隔分组布设，其桩体竖向穿透土体(松软土层、 湿陷性黄土层)后与持力层固结；钢筋混凝土托梁20，设置在各组钢筋 混凝土桩基10的顶部且与之刚性连接；钢筋混凝土承台板30,沿地基长
度方向延伸，支撑于钢筋混凝土托梁20之上且与之连接。本发明以桩板 体系作为加固结构，具有适应性强、整体性能好，刚度大、变形小，处理 不良土层深度大，施工方便的特点，能很好地满足设计时速300 ~ 350公 里客运专线铁路设计的要求。用于湿陷性黄土地基，特别是深厚湿陷性黄 土地基效果显著，成功地解决了由湿陷而引起不均匀沉降以及沉降量过大
参照图2和图3，所述钢筋混凝土承台板30的下方在土体上填筑有 柔性垫层4厶该柔性垫层42与钢筋混凝土承台板30底面之间铺设有刚性 垫层41。参照图3,所述钢筋混凝土托梁20下铺设有刚性垫层41。刚性 垫层41的设置可有效地起到隔水、整平和补强基底的作用，防止基底在 混凝土浇注过程中产生较大的差异沉降，同时也便于钢筋混凝土承台板 30,钢筋混凝土托梁20的浇注施工。 一般而言，刚性垫层41宜采用C25 混凝土铺设，厚度可选为O. lm，柔性垫层42可采用二八灰土 (是否有更 为规范的名称)铺设，厚度可选为0. 4m。
对铁路地基而言，所述钢筋混凝土承台板30通常由至少两块单节承 台板沿地基纵向拼成，如图1中示出的单节承台板31、 32、 33等 各单 节承台板的两纵向端部分别搭接在其下方的钢筋混凝土托梁20上，纵向 两端之间与至少两根间隔的钢筋混凝土托梁20刚性连接。相邻两单节承 台板相对的纵向端面之间留有纵向伸缩缝35。参照图2、图3和图4所示， 如用于一次双线铁路路基的加固，则所述各单节承台板由两块单幅承台板 30a 、 '30b沿地基4黄向4并成，两块单幅承台才反30a 、 30b相对的4黄向端面之间 留有横向伸缩缝34,,参照图6,所述单节承台板两纵向端部与其下方的钢 筋混凝土托梁20之间铺设有滑动层43。横向伸缩缝34、纵向伸缩缝35 和滑动层43可减小温度应力和混凝土徐变等的影响。横向伸缩缝34、纵 向伸缩縫35通常的宽度为2cm，施工中一般可向缝内填注高弹性聚胺脂， 并设置接缝板，接缝版宜采用沥青纤维材料制成。滑动层43可优选地采 用聚酯长丝复合聚乙烯土工膜制成，其材料技术指标为单位面积质量 250/0.25 (g/m),厚度3. Omm断裂强力18. 5kN/m,断裂伸长率30 ~ 100 %,撕破强度57kN/m, CBR顶破强度2. 93kN。
为提高桩板结构体系的整体性能，可采用或综合采用下述技术措施
参照图4和图5,所述单节承台板在其一纵向端部内横向间隔设置有 沿地基纵向延伸的导向套管37，在与之相邻的另一单节承台板的纵向端 部则对应设置有伸入导向套管37内的拉力杆36,:,
参照图6,所述单节承台板的纵向端部内横向间隔固定设置的竖立的 限位套管38，限位套管38的横截面呈沿地基纵向延伸的条形，其下方的 钢筋混凝土托梁20上则对应固定设置有向上伸入限位套管38内的限位杆 21,,
所述钢筋混凝土桩基川的主筋向上穿透钢筋混凝土托梁20与筋混凝 上承台板30的主筋固定连接。。
本发明湿陷性黄土湿陷性黄土地基结构的现场施工通常可按如下步 骤进行
(:1 )施工准备，施工场地应清除杂物、平整压实； (2 )施工钢筋混凝土桩基10,施工顺序为测试放样、钻孔机就位、 钻孔、成孔检测、清孔、清孔一企测、下钢筋笼、灌注混凝土；
(3) 施工钢筋混凝土托梁20，施工顺序为基坑开挖、凿除桩头、 钢筋混凝土桩基10无损检测、铺设基底垫层(刚性垫层4])、钢筋绑扎、 立模、灌注混凝土、拆模养护、基坑回填；
(4) 施工钢筋混凝土承台板30，施工顺序为基坑开挖、钢筋混凝 土托敏20无损检测、铺设基底垫层(柔性垫层42、刚性垫层41 )、钢筋 绑扎、立模、灌筑混凝土、拆模养护、基坑回填。
权利要求
1.深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是它包括钢筋混凝桩基(10)，沿地基纵向间隔分组布设，其桩体竖向穿透土体后与持力层固结；钢筋混凝土托梁(20)，在各组钢筋土混凝土桩基(10)的顶部与之刚性连接；钢筋混凝土承台板(30)，沿地基纵向延伸，支撑于钢筋混凝土托梁(20)之上且与之连接。
2. 如权利要求1所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所 述钢筋混凝土承台板(30)的下方在土体上填筑有柔性垫层(42),该柔 性垫层(42)与钢筋混凝土承台板(30)底面之间铺设有刚性垫层(41 )。
3. 如权利要求2所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所 述钢筋混凝土承台板(30)由至少两块单节承台板沿地基纵向拼成；各单 节承台板的两纵向端部分别搭接在其下方的钢筋混凝土托梁(20)上，纵 向两端之间与至少两根间隔的钢筋混凝土托梁(20)刚性连接；相邻两单 节承台板相对的纵向端面之间留有纵向伸缩缝(35)。
4. 如权利要求3所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所 述单节承台板在其 一 纵向端部内横向间隔埋设有沿地基纵向延伸的导向 套管(37)，在与之相邻的另一单节承台板的纵向端部则对应设置有伸入 导向套管(37)内的拉力杆(36)。
5. 如权利要求4所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所 述单节承台板的纵向端部内横向间隔固定设置的竖立的限位套管(38 ), 限位套管(38)的横截面呈沿地基纵向延伸的条形，其下方的钢筋混凝土 托梁(M)上则对应固定设置有向上伸入限位套管(38)内的限位杆(21 )。
6. 如权利要求5所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所 述单节承台板两纵向端部与其下方的钢筋混凝土托梁(20)之间铺设有滑 动层(43)<:,
7. 如权利要求2、 3、 4或5所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其 特征是所述各单节承台板由两块单幅承台板(犯a、 30b)沿地基横向拼 成，两块单幅承台板(30a、 30b )相对的横向端面之间留有横向伸缩缝(34 )。
8. 如权利要求1或2所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是所述钢筋混凝土托梁(20)下铺设有刚性垫层(41 )。
9.如权利要求1或2所述深厚湿陷性黄土路基地基结构，其特征是 所述.钢筋混凝土桩基(10)的主筋向上穿透钢筋混凝土托梁(20)与筋混 凝土承台板(30 )的主筋固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种深厚湿陷性黄土路基地基结构，该结构能严格地控制湿陷性黄土、深厚湿陷性黄土地基的工后沉降以及差异沉降。它包括钢筋泥凝桩基(10)，沿地基纵向间隔分组布设，其桩体竖向穿透土体后与持力层固结；钢筋混凝土托梁(20)，在各组钢筋土混凝土桩基(10)的顶部与之刚性连接；钢筋混凝土承台板(30)，沿地基纵向延伸，支撑于钢筋混凝土托梁(20)之上且与之连接。本发明以桩板体系作为加固结构，具有适应性强、整体性能好，刚度大、变形小，处理不良土层深度大，施工方便的特点，成功地解决了由湿陷而引起不均匀沉降以及沉降量过大的技术难题，能很好地满足设计时速300～350公里客运专线铁路设计的要求。
文档编号E01C3/00GK101173495SQ20071005059
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者丁兆锋, 莺 孙, 李安洪, 李海光, 罗照新, 谦 苏 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司