CN201095717Y - 红层泥岩填筑高速铁路路基 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红层泥岩填筑高速铁路路基。该路基由在路基基底(4)上顺序填筑的红层泥岩填层(3)、路基基床(2)、轨道混凝土基础(1)构成；所述路基的横断面为矩形，路基路面采用全封闭防水构造(5)，路基边坡具有坡面防护构造(6)并由边坡加固构造(11)加固；所述路基基底(4)与红层泥岩填层(3)底面之间设置有防排水垫层(7)。该路基具有强度高、变形小、稳定性和耐久性好、经济等特点，能适应无碴轨道对线路高平顺性、稳定性、耐久性的要求。其构筑方法工艺简单，技术合理，填筑质量易控制，可大量节省用于购买、运输优质填料的费用，还可减少填筑路基时的弃土、保护环境，具有重要的经济与社会效益。

Description

红层泥岩填筑高速铁路路基

技术领域

本实用新型涉及铁路路基，特别涉及一种在高速铁路工程中用红层泥岩填筑的无碴轨道路基。

背景技术

高速铁路无碴轨道对线路的平顺性、稳定性、耐久性等提出很高了的要求，特别是土质路基上的无碴轨道，对路基地基的工后沉降量及不均匀沉降量均有严格的限制。一般来讲，无碴轨道路基应采用A、B组填料等优质填料填筑。

红层泥岩是一种特殊的粗粒类填料，其颗粒易破碎，强度低，遇水后易崩解与软化，还具有弱膨胀性，表现出与一般填料不同的工程力学性质。我国西南部地区铁路建设面临着红层分部广泛，优质填料缺乏的问题尤为突出。目前我国还缺乏在高速铁路工程中使用红层泥岩的合理方法，因此，迫切需要开展红层泥岩在高速铁路无碴轨道路基中的应用研究，提出一套***的使用红层泥岩填筑的路基及其构筑方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种红层泥岩填筑高速铁路路基，该路基具有强度高、变形小、稳定性和耐久性好、经济等特点，能适应无碴轨道对线路高平顺性、稳定性、耐久性的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的红层泥岩填筑高速铁路路基，该路基由在路基基底上顺序填筑的红层泥岩填层、路基基床、轨道混凝土基础构成，其特征是：所述路基的横断面为矩形，路基路面采用全封闭防水构造，路基边坡具有坡面防护构造并由边坡加固构造加固；所述路基基底与红层泥岩填层底面之间设置有防排水垫层。

本实用新型的有益效果是，综合采用了坡面防护、边坡加固和完善的防水、排水措施，因此具有强度高、变形小、稳定性和耐久性好、经济等特点，能适应无碴轨道对线路高平顺性、稳定性、耐久性的要求。而且工艺简单，技术合理，填筑质量易控制，可大量节省用于购买、运输优质填料的费用，还可减少填筑路基时的弃土、保护环境，具有重要的经济与社会效益。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基的断面构造图；

图2是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基的断面构造图；

图3是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基的顶部断面构造图；

图4是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基中加筋加固构造的结构示意图；

图5是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基中加筋加固构造的结构示意图；

图6是图2中局部A的放大示意图；

图7是图1和图2中局部B的放大示意图；

图8是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基中坡面防护构造的结构示意图；

图9是本实用新型红层泥岩填筑高速铁路路基中坡面防护构造的结构示意图。

图中部位及所对应的标记：轨道混凝土基础1、路基基床2、红层泥岩填层3、路基基底4、全封闭防水构造5、坡面防护构造6、排水槽6a、防排水垫层7、砂砾石层7a、复合土工膜层7b、防水垫层8、中粗砂层8a、复合土工膜层8b、排水沟9、边坡加固构造11、土工格栅短筋材11a、土工格栅长筋材11b。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2，本实用新型的红层泥岩填筑高速铁路路基，该路基由在路基基底4上顺序填筑的红层泥岩填层3、路基基床2、轨道混凝土基础1构成。为使路基具有良好的稳定性，所述路基的横断面为矩形，红层泥岩填层3的高度应小于8m。边坡形式采用直线型，边坡坡率宜为1：1.8；根据当地降雨量特征，路基两侧路肩9较标准路基应各加宽0.6～1.0m。为提高路基的强度并减小其变形，路基边坡具有坡面防护构造6并由边坡加固构造11加固。为增强路基的防水及排水性能，所述路基基底4与红层泥岩填层3底面之间设置有防排水垫层7。

路基基底4应符合以下条件：基本承载力不小于200kpa，路堤竣工后地基工后沉降不大于15mm。

参照图3，所述路基基床2可采用0.4m级配碎石+2.3mA、B组填料或0.5～0.7m级配碎石填筑。所述路基基床2底面与红层泥岩填层3顶面之间设置人字形排水坡(坡度通常为4％)，并在其间铺设有防水垫层8。参照图6，所述防水垫层8由中粗砂层8a及其中间所夹的一层复合土工膜层8b构成，中粗砂层8a的厚度通常为20cm。通过防排水垫层7对路基基床2进行排水、隔水处理。参照图7，所述防排水垫层7由砂砾石层7a及其中间所夹的一层复合土工膜层7b构成，砂砾石层7a通常的厚度为40cm。复合土工膜层7b应沿路基横断面方向铺设，幅与幅之间采用超声波焊接。复合土工膜7b、7b采用“土工布--土工膜--土工布”结构的复合土工膜，其土工布为无纺土工布，每平方重量不小于100g，土工膜的厚度不小于0.4mm。

参照图3和图4，所述边坡加固构造11由在红层泥岩填层3内纵向间隔铺设的土工格栅短筋材11a、土工格栅长筋材11b构成。工格栅短筋材11a由路基边坡坡面向内延伸。通常，土工格栅短筋材11a铺设宽度为4m，竖向间隔为0.6m。土工格栅长筋材11b在路基全断面宽度内拉通铺设，土工格栅长筋材11b间隔铺设两层，其中底层距路基基底4表面的距离不大于1.0m，第二层距底层的距离为1.8m。土工格栅短筋材11a、土工格栅长筋材11b构应采用低应变高强度双向土工格栅，其极限抗拉强度不小于50KN/m，标称强度延伸率不大于10％，网孔尺寸80～150mm，幅宽4m。参照图8和图9，所述坡面防护构造6为沿坡面砌筑的浆砌片石或埋设的带有排水槽10a的混凝土骨架护坡。混凝土骨架为带排水槽6a的拱型或人字型骨架，骨架内铺草皮、液压喷播植草或浆砌片石等。骨架埋深不小于0.4m，护坡四周需用浆砌片石或混凝土镶边，坡脚外设置排水沟9。

参照图3，所述全封闭防水构造5为覆盖路肩9上的沥青混凝土层。

通过路基面、路基边坡及路基坡脚排水建筑，结合基底的防排水设施，形成完善的防排水***，保证了红层泥岩路基不被地表水或地下水的浸润而发生软化。

具体施工工艺及控制如下：

1.基底处理及准备下承层

基底应符合以下条件：基本承载力不小于200kpa，路堤竣工后地基工后沉降不大于15mm。

根据设计要求做好基底排水、隔水设施。

下承层表面平整坚实，具有规定的路拱(4％排水横坡)，没有任何松散材料和软弱地点。下承层的平整度和压实度符合规定。基底处理时，按设计及施工规范有关要求施工。

2.施工放样

(1)在下承层上恢复中线，每10m设一桩，并在两侧路肩外设指示桩。

(2)进行水平测量，在两侧指示桩上绑红布条(或白线绳)标示出每层边缘的设计高。

3.备料拌和

a、场地选择：

(1)场地应平整，并有排水措施。

(2)便道通畅，便于运送。

(3)场地应有经济合理的面积，以适应工期要求，并利于复垦。

b、备土：

(1)土中无树根、草皮和杂土。

(2)取土过程中注意尽可能粉碎土块。

c、检验填料：

备料过程中需对填料进行基本指标检验，要符合表1要求。

表1  红层泥岩基本指标要求

红层泥岩指标	要求
		崩解或破碎后的粒径	＜15cm
最大压实干密度	＞2.10g/cm3
		承载比(CBR)值	≥5
软化系数	≥0.4
		膨胀率	≤0.10％

4.填料运输

拌和好的填料要尽快运到铺筑现场，填料运输采用重型自卸汽车，车上的填料应覆盖，以减少水分损失。

5.填料摊铺

采用推土机、平地机等机械摊铺时，根据计算好的每车填料摊铺面积，将填料等距离堆放成堆，用推土机按规定的4％横坡推平，再用平地机将填料按松铺厚度摊铺均匀，平地机后应随时将坑洼处找平。填料摊铺宽度应较设计路肩边缘超填不小于0.5m。

6.碾压

填料整平后及时用振动压路机进行碾压，碾压自路肩两侧向中间进行，碾压时车轮印应重叠0.4m，第一遍采用静压，第二遍起改为振动碾压，由弱振到强振，碾压一直进行到达到规定的压实度，最后一遍改用静压，以消除车辙印。两侧路肩边应多压2～3遍，路肩边缘未压到的部分，可采取斜向进退法碾压。

相邻路基的连接，可采取分层交错搭接的方式，纵向搭接长度不小于2m，以保证路基的稳定性。

每层红层泥岩碾压后应具备排水坡，以便降雨时迅速排出雨水；降雨后，应在红层泥岩路基上碾压几遍。若有条件，可在降雨时及时将红层泥岩路基用防水布覆盖。

7.铺设层厚管理材

路基分层填筑且检验合格后，采用人工铺设土工格栅。

土工格栅短筋材11a沿线路纵向铺设，筋材距路基边坡的距离为0.10m。土工格栅长筋材11b沿横断面方向铺设，筋材端部距路基边坡的距离为0.10m。铺设时应将卷长与铺设方向一致。土工格栅纵、横向联结，采用搭接并用延伸率较小的尼龙绳扎结。搭接宽度不小于20cm，扎结点交错布置，间距一般不大于50cm。要求联结强度不低于材料本体强度。土工格栅应拉紧绷直，不得出现起拱、褶皱等现象，并用“U”形铁钉固定在填筑土面上，保证填土时不得发生移动。

土工格栅摊铺以后应及时填筑填料，以避免受到阳光长时间的暴晒。一般情况下，间隔时间不应超过48小时。

填土前如发现土工格栅有破损、裂纹等质量问题，应及时修补或作更换处理。

施工机械与土工格栅之间土层的厚度不得小于15cm，第一层填料宜采用轻型推土机或前置式装载机作业。

土工格栅应根据每日需要量从库房运至现场，不得将多余格栅在阳光下存放。

8.刷坡

采用人机配合刷坡，挖掘机刷坡，人工修整。刷坡时机根据机械性能及填高综合考虑，但不得超过路基设计台阶高度。一般第一次刷坡以填高4m为宜，以后每填高3m刷坡一次。

在路基填料摊铺、碾压填筑试验过程中，应测试不同重量碾压机械、不同摊铺厚度、不同碾压遍数的碾压效果，以确定合理、经济的摊铺厚度、碾压遍数。

9.质量检测

红层泥岩填料压实质量检验标准应符合表2的要求，及时对试验资料进行整理分析，注意各个检测指标的相关性。

表2红层泥岩填料压实质量检验标准

检查项目	压实系数Kh	K30  (MPa/m)	Ev2(MPa)
				检验标准	≥0.95	≥150	≥60

10.其他

基底处理、基床修建、边坡防护、铺设无碴轨道及沥青混凝土防水层按相关设计、施工规范实施。

Claims (8)

1.红层泥岩填筑高速铁路路基，该路基由在路基基底(4)上顺序填筑的红层泥岩填层(3)、路基基床(2)、轨道混凝土基础(1)构成，其特征是：所述路基的横断面为矩形，路基路面采用全封闭防水构造(5)，路基边坡具有坡面防护构造(6)并由边坡加固构造(11)加固；所述路基基底(4)与红层泥岩填层(3)底面之间设置有防排水垫层(7)。

2.如权利要求1所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述路基基床(2)底面与红层泥岩填层(3)顶面之间设置人字形排水坡，并在其间铺设有防水垫层(8)。

3.如权利要求2所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述防水垫层(8)由中粗砂层(8a)及其中间所夹的一层复合土工膜层(8b)构成。

4.如权利要求2或3所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述路基基床(2)采用0.4m级配碎石+2.3mA、B组填料或0.5～0.7m级配碎石填筑。

5.如权利要求1所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述边坡加固构造(11)由在红层泥岩填层(3)内纵向间隔铺设的土工格栅短筋材(11a)、土工格栅长筋材(11b)构成，其中工格栅短筋材(11a)由路基边坡坡面向内延伸，土工格栅长筋材(11b)在路基全断面宽度内拉通铺设。

6.如权利要求5所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述坡面防护构造(6)为沿坡面砌筑的浆砌片石或埋设的带有排水槽(6a)的混凝土骨架护坡。

7.如权利要求1所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述防排水垫层(7)由砂砾石层(7a)及其中间所夹的一层复合土工膜层(7b)构成。

8.如权利要求1所述的红层泥岩填筑高速铁路路基，其特征是：所述全封闭防水构造(5)为覆盖在路肩上的沥青混凝土层。

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