本發(fā)明涉及鐵路施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)四縱四橫高速鐵路網(wǎng)已經(jīng)基本建成。新建的高速鐵路，為節(jié)約建設(shè)用地，或者也為了能夠引入既有高速鐵路網(wǎng)，越來(lái)越多地遇到并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路的技術(shù)難題。例如商合杭高速鐵路，在水家湖、合肥北城、巢湖、湖州等地即存在多處并行運(yùn)營(yíng)線路基的問(wèn)題。

軟土地區(qū)，由于地質(zhì)條件軟弱，土層強(qiáng)度低、壓縮性大，增減線路必須采用合理的地基處理方式，保持地基的穩(wěn)定性，同時(shí)控制地基的沉降。普速鐵路，常用的地基處理方式有攪拌樁、旋噴樁、cfg樁等柔性、半剛性樁復(fù)合地基。這類樁的造價(jià)適中，通過(guò)在樁頂鋪設(shè)褥墊層，與軟土地基形成復(fù)合地基，增加地基土的復(fù)合模量，能夠大大減小增建線路的總沉降，并能保證地基的穩(wěn)定性，已在普速鐵路既有線增減二線地基處理中廣泛應(yīng)用。

這類地基處理，固然可以減小增減線路的沉降，但是不能避免地基附加應(yīng)力擴(kuò)散進(jìn)入運(yùn)營(yíng)線路路基基底，引起運(yùn)營(yíng)線路的附加沉降。另一個(gè)缺陷是施工工藝問(wèn)題。攪拌樁、cfg樁的施工設(shè)備高大，施工時(shí)若產(chǎn)生傾覆，將造成嚴(yán)重安全事故；旋噴樁噴射壓力達(dá)15～30mpa，必然引起運(yùn)營(yíng)線路路基的水平位移或者隆起。

當(dāng)運(yùn)營(yíng)線路是普速鐵路時(shí)，這些缺陷可以通過(guò)限速、調(diào)整道床等措施來(lái)克服。高速鐵路的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)均在毫米級(jí)，十分嚴(yán)格。這些處理措施引起運(yùn)營(yíng)路基的附加沉降變形甚至偏移，是高速鐵路路基所不能接受的。因此，迫切需要一種安全可靠、施工設(shè)備靈活輕便的地基處理方式，用于并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路的增減路基地基處理，既能控制增減線路的沉降與穩(wěn)定，又能保證運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基的運(yùn)營(yíng)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能夠避免新線施工引起運(yùn)營(yíng)線路的附加沉降和偏移的并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)及其施工方法。

本發(fā)明一種并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案是：包括沿鐵路路基寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁，每排所述鉆孔灌注樁包括沿鐵路路基長(zhǎng)度方向均勻分布的多個(gè)，還包括設(shè)置于所述鉆孔灌注樁頂部的鋼筋混凝土u型槽，所述鉆孔灌注樁頂部嵌入所述鋼筋混凝土u型槽底板內(nèi)，且與所述鋼筋混凝土u型槽底板剛性連接，所述鋼筋混凝土u型槽內(nèi)填筑有路基填料。

進(jìn)一步的，所述鉆孔灌注樁底部穿透軟土層至底部的硬土層或巖層。

進(jìn)一步的，靠近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基一側(cè)的鉆孔灌注樁外設(shè)置有鋼護(hù)筒，所述鋼護(hù)筒底部穿透軟土層底部。

進(jìn)一步的，所述鋼護(hù)筒厚度為6～12mm。

本發(fā)明一種并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)的施工方法，其技術(shù)方案是，包括以下步驟：

步驟1：將鋼護(hù)筒壓入至軟土層底部，施工臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基一側(cè)的一排鉆孔灌注樁至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，放入鋼筋籠，并在鋼筋籠內(nèi)灌入混凝土；

步驟2：待臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基一側(cè)的一排鉆孔灌注樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以上后，依次將剩余鉆孔灌注樁施工完畢；

步驟3：在鉆孔灌注樁頂部鋪設(shè)混凝土墊層，并在混凝土墊層上澆筑鋼筋混凝土u型槽；

步驟4：待鋼筋混凝土u型槽內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以上后，分層填筑路基填料；

其中，所述鋼筋混凝土u型槽的地板與所述鉆孔灌注樁頂部剛性連接。

進(jìn)一步的，除所述臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基一側(cè)的一排鉆孔灌注樁，其余鉆孔灌注樁施工完畢后，將鋼護(hù)筒取出。

進(jìn)一步的，所述鉆孔灌注樁底部穿透軟土層，至硬土層或者巖層。

進(jìn)一步的，所述鉆孔灌注樁橫截面為矩形或梅花形。

進(jìn)一步的，鋪設(shè)的所述混凝土墊層為0.1～0.2m。

進(jìn)一步的，開(kāi)始施工前，在臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基一側(cè)設(shè)置隔離網(wǎng)或隔離圍墻。

本發(fā)明的有益效果：

1、鉆孔樁施工可采用比較矮小的輕便設(shè)備，避免設(shè)備侵限，危及運(yùn)營(yíng)線路的安全。

2、臨近運(yùn)營(yíng)線路一排鉆孔樁采用鋼護(hù)筒護(hù)壁至軟土層底部，可防止鉆孔過(guò)程中應(yīng)力釋放導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)線路的沉降和偏移。

3、鉆孔樁底部透軟土層至底部的硬土層或巖層，可將路基荷載傳遞至地基深處，避免引起運(yùn)營(yíng)線路附加變形。

4、鋼筋混凝土u型槽起到收坡的作用，一方面降低工程造價(jià)，另一方面可避免附加荷載侵入運(yùn)營(yíng)路基。

附圖說(shuō)明

圖1為并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土u型槽連接示意圖；

圖中：1—運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基，2—新建鐵路路基，3—鉆孔灌注樁，4—鋼護(hù)筒，5—鋼筋混凝土u型槽，6—隔離網(wǎng)，7—鋼筋籠。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)包括沿新建鐵路路基1寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁3，每排鉆孔灌注樁3包括沿鐵路路基長(zhǎng)度方向均勻分布的多個(gè)。鉆孔灌注樁3底部穿透軟土層至底部的硬土層或巖層，鉆孔灌注樁3頂部鋪設(shè)有0.1～0.2m厚的混凝土墊層，混凝土墊層上設(shè)置有鋼筋混凝土u型槽5，鉆孔灌注樁3頂部嵌入所述鋼筋混凝土u型槽5底板內(nèi)，且與鋼筋混凝土u型槽5底板剛性連接，鋼筋混凝土u型槽5內(nèi)填筑有路基填料。其中，靠近運(yùn)營(yíng)高速鐵路一側(cè)的鉆孔灌注樁3外設(shè)置有鋼護(hù)筒4，鋼護(hù)筒4底部穿透軟土層底部。鋼護(hù)筒4壁厚根據(jù)軟土厚度的不同，一般采用6～12mm，軟土薄時(shí)鋼護(hù)筒薄，軟土厚時(shí)鋼護(hù)筒厚。鋼筋混凝土u型槽5通過(guò)模具鋪設(shè)u型槽鋼筋澆筑而成。

具體施工過(guò)程如下：

施工前，在運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基1一側(cè)設(shè)置隔離網(wǎng)6或隔離圍墻，防止施工人員和設(shè)備進(jìn)入運(yùn)營(yíng)線上，危機(jī)運(yùn)營(yíng)線路安全。將鋼護(hù)筒4壓入至軟土層底部，施工臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基1一側(cè)的一排鉆孔灌注樁至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，放入鋼筋籠7(鋼筋籠7深度大于軟土層厚度)，并在鋼筋籠7內(nèi)灌入混凝土。其中，新建鐵路路基2處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁處理，混凝土強(qiáng)度等級(jí)c30以上。鉆孔灌注樁3采用矩形或梅花形布置，樁間距需根據(jù)荷載計(jì)算確定。待臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基1一側(cè)的一排鉆孔灌注樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以上后，依次將剩余鉆孔灌注樁3施工完畢；在鉆孔灌注樁3頂部鋼筋混凝土u型槽5設(shè)計(jì)底標(biāo)高以下鋪設(shè)混凝土墊層(圖中未示出)，鋪設(shè)的混凝土墊層為0.1～0.2m；支好鋼筋混凝土u型槽5的模板，綁扎u型槽鋼筋，并使鉆孔灌注樁3鋼筋籠7頂部深入鋼筋混凝土u型槽5內(nèi)；然后澆筑混凝土，待鋼筋混凝土u型槽5內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以上后，分層填筑路基填料。其中，除臨近運(yùn)營(yíng)高速鐵路路基1一側(cè)的一排鉆孔灌注樁保留鋼護(hù)筒4，其余鉆孔灌注樁施工完畢后，將鋼護(hù)筒取4出。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鐵路施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種并行運(yùn)營(yíng)高速鐵路分離式線路路基結(jié)構(gòu)及其施工方法。包括沿鐵路路基寬度方向均勻分布的多排鉆孔灌注樁，每排所述鉆孔灌注樁包括沿鐵路路基長(zhǎng)度方向均勻分布的多個(gè)，還包括設(shè)置于所述鉆孔灌注樁頂部的鋼筋混凝土U型槽，所述鉆孔灌注樁頂部嵌入所述鋼筋混凝土U型槽底板內(nèi)，且與所述鋼筋混凝土U型槽底板剛性連接，所述鋼筋混凝土U型槽內(nèi)填筑有路基填料。鋼筋混凝土U型槽起到收坡的作用，一方面降低工程造價(jià)，另一方面可避免附加荷載侵入運(yùn)營(yíng)路基。

技術(shù)研發(fā)人員：孫紅林;顧湘生;趙新益;陳尚勇;杭紅星;吳成杰;鄧天天;廖超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.10
技術(shù)公布日：2017.08.11