一种高速铁路轻质土路堤U型槽支护结构的制作方法

本实用新型属于铁路应用技术领域，特别涉及一种高速铁路轻质土路堤u型槽支护结构。

背景技术：

改革开放以来，我国的铁路建设和铁路交通得到了快速发展，在经过几次提速后，铁路交通的运力得到大幅度提高。但是，随着我国国民经济高速平稳的发展，对铁路运输提出了更高的要求。如何解决铁路运输制约经济发展的瓶颈问题，人们自然想到建设和发展高速铁路。我国高速铁路至2016年底，全国铁路营业里程超过12万公里，高速铁路运营里程突破2.2万公里，居世界第一位。中国高铁技术已经处于世界先进前列，并开始角逐全球高铁市场。中国高铁工程大步走向海外，成为中国外交战略的一个大方向。目前中国正在洽谈的海外高铁项目有20多个，承建了世界高铁网络中的60％。主要涉及如下几个国家：印度尼西亚、巴基斯坦、老挝、泰国、俄罗斯、匈塞铁路、埃塞俄比亚和美国等。

随着高速铁路的高速发展，其高速铁路以路堤形式在受限地段通过的情况越来越常见。在我国土地资源紧张和征拆难度越来越大的情况下，需要研究如何通过对路堤边坡进行支护收坡，降低相关工程影响。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高速铁路轻质土路堤u型槽支护结构，将常规的路堤填料更换为泡沫轻质土，可以有效的降低基底附加应力，减少地基处理的工程措施，降低投资，并提高施工效率，可达到新型耐久、工程造价低、施工工期短、安全环保、收坡效果明显等工程特点。

本实用新型采用的技术方案是：一种高速铁路轻质土路堤u型槽支护结构，包括u型槽主体结构、轻质土、中粗砂垫层和基床表层，所述u型槽主体结构下部位于地面线以下，所述轻质土位于所述u型槽主体结构内，其上设有所述中粗砂垫层，所述中粗砂垫层上设有所述基床表层。

作为优选，所述基床表层两侧设有混凝土护肩，所述混凝土护肩位于所述中粗砂垫层上。

作为优选，所述中粗砂垫层与轻质土间设有复合土工膜。

作为优选，所述轻质土内设有镀锌铁丝网。镀锌铁丝网可以防止轻质土碎裂。

作为优选，所述u型槽主体结构下依次设有混凝土垫层和碎石垫层。

作为优选，所述u型槽主体结构包括u型槽立臂、u型槽倒角和u型槽底板，所述u型槽底板与所述u型槽立臂、u型槽倒角连接，形成u型槽结构，所述轻质土位于所述u型槽结构内。

作为优选，所述u型槽底板和部分u型槽立臂位于地面线以下，侧面填充有回填土。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1.支护结构采用u型槽的结构形式，较一般的悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙有着结构整体性好、墙前结构长度短和主体结构厚度小等突出优点；

2.填料的轻质性：轻质性是轻质土最主要的特性，其重度可在4-12kn/m³的范围选择，而常规的路基填料通常在19-21kn/m³之间，通过填筑轻质土可以有效的降低地基附加应力，减小对天然地基的影响，有效的控制地基沉降，进而减少基底处理的措施，降低工程造价；

3.填料的环保性：普通填料的开采通常会对周边环境造成不利影响，而轻质土采用的是工业化材料浇筑，不会对自然环境造成破坏；

4.常规土体填料施工多为隐蔽工程，施工质量难以保证，而泡沫轻质土填料为轻质混凝土结构，施工质量较易控制，可靠度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中1-基床表层；2-混凝土护肩；3-中粗砂垫层；4-复合土工膜；5-轻质土；6-镀锌铁丝网；7-u型槽立臂；8-u型槽倒角；9-u型槽底板；10-混凝土垫层；11-碎石垫层；12-基坑开挖线；13-回填土。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的实施例公开了一种高速铁路轻质土路堤u型槽支护结构，如图所示，其包括u型槽主体结构、轻质土5、中粗砂垫层3和基床表层1，所述u型槽主体结构包括u型槽立臂7、u型槽倒角8和u型槽底板9，所述u型槽底板9与所述u型槽立臂7、u型槽倒角8连接，形成u型槽结构，所述u型槽底板9和部分u型槽立臂7位于地面线以下，侧面填充有回填土13。u型槽底板9下依次设有混凝土垫层10和碎石垫层11。所述轻质土5位于所述u型槽结构内，其上设有所述中粗砂垫层3，所述中粗砂垫层3与轻质土5间设有复合土工膜4。所述轻质土5内设有镀锌铁丝网6。所述中粗砂垫层3上设有所述基床表层1。所述基床表层1两侧设有混凝土护肩2，所述混凝土护肩2位于所述中粗砂垫层3上。

基床表层1中采用集配碎石，其粒径大于1.7mm颗粒的洛杉矶磨耗率不应大于30％，硫酸铀溶液浸泡损失率不应大于6％；粒径小于0.5mm细颗粒的液限不应大于25％，塑性指数不应大于6；不均匀系数cu不小于15，曲率系数cc为1～3，颗粒中细长及扁平颗粒含量不应超过20％，压碎指标应小于16；黏土团及其他杂质含量不应大于2％。

中粗砂垫层3厚0.2m，其0.075mm以下颗粒含量不得大于5％；砂料中不应含有草根、垃圾等有机杂质。复合土工膜4的渗透系数不应大于10^-11cm/s，断裂强度不应小于20kn/m，cbr顶破强度不应小于2.5kn，膜厚不应小于0.3mm。复合土工膜4纵向搭接宽度为0.3～0.5m。轻质土5为泡沫轻质土，泡沫轻质土与中粗砂垫层3底面以下0.5m处设有镀锌铁丝网6。镀锌铁丝网6采用φ1～2mm@8cm×8cm规格。铺设时，采用u形钉进行固定，纵向间距2m。平面位置重叠搭接，搭接宽度不低于10cm，搭接处用铁丝绑扎并用u型钉锚固，u型钉镀锌层质量≥122g/m²。

混凝土护肩2和混凝土垫层10采用c25混凝土进行浇筑。

碎石垫层11应采用未风化的碎(卵)石或砾石，最大粒径不得大于50mm，0.075mm以下颗粒含量不得大于10％，且不含草根、垃圾等有机杂质。

u型槽立臂7、u型槽倒角8和u型槽底板9由c40混凝现浇而成的钢筋混凝土结构；其中u型槽倒角8为直角边均为0.4m。

本实施例中，具体实施方式如下：

1.基底处理

施工前整平地基，沿基坑开挖线12开挖至基坑底部设计标高，整平碾压基底地面，确保土体的承载力满足设计要求。于基底铺设0.3m厚的碎石垫层11，碎石垫层11铺设0.1m厚的c25混凝土垫层10，作为u型槽体的工作面。

2.u型槽主体结构的施工

进行u型槽主体结构的钢筋绑扎，待绑扎完成后，浇筑c40混凝土。

3.轻质土施工

(1)待u型槽主体结构满足要求后，轻质土5的相关机具进场，准备浇筑轻质土5。

(2)从基底开始分层填筑轻质土5，单层厚度宜为0.3m～1.0m，当轻质土5填至中粗砂垫层3底部标高以下0.5m时，铺设一层镀锌铁丝网6，整平后再填筑轻质土5至中粗砂垫层3底面。

(3)泡沫轻质土5路基最小厚度不应小于1.0m。

4.铁路基床处理

(1)轻质土5顶层铺设一层复合土工膜4，复合土工膜4顶部分别铺设0.2m厚的中粗砂垫层3和级配碎石基床表层1，其填筑的相关标注应满足《铁路路基设计规范》中的相关要求。

(2)基床表层1两侧设置c25混凝土护肩2。

5.基坑回填

待u型槽主体结构和泡沫轻质土填筑完成后，对u型槽主体结构外侧开挖土体进行回填，回填土13的压实系数不应小于0.92。

6.纵向结构物连接设置

轻质土5和u型槽纵向每隔10m设置全断面设置一处沥青木板伸缩缝。

本实施例对高速铁路路堤在场地受限和地基承载力较低的不良地质条件的支护设计，属于路基应用技术领域，即可指导高速铁路施工，同时公路市政行业在满足边界条件的基础上可参照执行。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。