高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，以為隧道結(jié)構(gòu)提供剛性基礎(chǔ)，防止不均勻沉降，嚴(yán)格控制無砟軌道沉降，保證運(yùn)營安全。它包括由隧道初期支護(hù)（11）、隧道二次襯砌（12）構(gòu)成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)（10）。所述隧道襯砌結(jié)構(gòu)（10）下的不良地質(zhì)體（30）內(nèi)設(shè)置由樁基（22）和筏板（21）構(gòu)成的樁筏結(jié)構(gòu)（20），筏板（21）固結(jié)于豎向延伸的樁基（22）的頂端，隧道襯砌結(jié)構(gòu)（10）置于樁筏結(jié)構(gòu)（20）之上形成剛性支撐。
【專利說明】高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道工程，特別涉及一種高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路受曲線半徑及坡度等線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的控制，部分隧道不可避免地要穿越不良地質(zhì)地段，如隧道基底發(fā)育空溶洞、采空區(qū)，或者基底為軟塑至硬塑狀黏土、腐殖土等溶洞充填物，基底承載力嚴(yán)重不足，且在地下水作用下，基底軟弱物質(zhì)具有流失的可能，不能滿足高速鐵路無砟軌道沉降控制的嚴(yán)格要求，極容易產(chǎn)生無砟軌道沉降超標(biāo)、不均勻沉降造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂破壞等問題，隧道運(yùn)營存在重大安全隱患。
[0003]目前，施工中遇到隧底發(fā)育不良地質(zhì)體時(shí)，需要對隧道基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，常用的處理措施有高壓旋噴樁加固、鋼管樁加固、挖除換填等。這些處理措施均具有一定的局限性。高壓旋噴樁加固和鋼管樁加固這兩種方式可加固的隧底不良地質(zhì)體深度較淺，如隧底不良地質(zhì)體發(fā)育較深，施工質(zhì)量難以保證，可靠性較差；當(dāng)隧底固體物質(zhì)在地下水作用下可能流失時(shí)，兩種加固方式均不具有可實(shí)施性。挖除換填的方式僅適用于隧底淺表層不良地質(zhì)體處理，對于發(fā)育深度大的不良地質(zhì)體，開挖換填過程中容易造成塌方,施工風(fēng)險(xiǎn)極高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，以為隧道結(jié)構(gòu)提供剛性基礎(chǔ)，防止不均勻沉降，嚴(yán)格控制無砟軌道沉降，保證運(yùn)營安全。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型用于隧道工程基礎(chǔ)加固的樁筏結(jié)構(gòu)，包括由隧道初期支護(hù)、隧道二次襯砌構(gòu)成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)，其特征是:所述隧道襯砌結(jié)構(gòu)下的不良地質(zhì)體內(nèi)設(shè)置由樁基和筏板構(gòu)成的樁筏結(jié)構(gòu)，筏板固結(jié)于豎向延伸的樁基的頂端，隧道襯砌結(jié)構(gòu)置于樁筏結(jié)構(gòu)之上形成剛性支撐。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是，在隧底不良地質(zhì)體發(fā)育規(guī)模較大或隧底不良地質(zhì)體地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下，為隧道結(jié)構(gòu)提供剛性基礎(chǔ)，防止不均勻沉降造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂破壞，嚴(yán)格控制高速鐵路無砟軌道沉降，受地下水及不良地質(zhì)體性質(zhì)的影響較小，適用范圍廣，施工風(fēng)險(xiǎn)較小，施工質(zhì)量可靠性高，能夠有效保證運(yùn)營安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0009]圖1是本實(shí)用新型高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造的橫斷面示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造的縱斷面示意圖。
[0011]圖中所示構(gòu)件、部位名稱及所對應(yīng)的標(biāo)記:隧道襯砌結(jié)構(gòu)10、隧道初期支護(hù)11、隧道二次襯砌12、樁筏結(jié)構(gòu)20、筏板21、樁基22、不良地質(zhì)體30、基巖40。【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0013]參照圖1和圖2，本實(shí)用新型高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造包括由隧道初期支護(hù)11、隧道二次襯砌12構(gòu)成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)10，在隧道襯砌結(jié)構(gòu)10下的不良地質(zhì)體30內(nèi)設(shè)置由樁基22和筏板21構(gòu)成的樁筏結(jié)構(gòu)20，筏板21固結(jié)于豎向延伸的樁基22的頂端，隧道襯砌結(jié)構(gòu)10置于樁筏結(jié)構(gòu)20之上形成剛性支撐。
[0014]隧道施工中，若隧底發(fā)育大型不良地質(zhì)體，經(jīng)綜合比選需施做樁筏結(jié)構(gòu)20時(shí)，先施做隧道的初期支護(hù)11，隧道開挖至樁頂標(biāo)高后，利用鉆孔灌注等方式施做樁基22，樁基22施做完成后，澆筑筏板21。筏板21應(yīng)與樁基22連接牢固。樁基22可穿過各種復(fù)雜地層，受不良地質(zhì)體性質(zhì)及地下水的影響較小，通過選擇隧道襯砌結(jié)構(gòu)10的類型，能使隧道襯砌結(jié)構(gòu)10底部和筏板21充分密貼，使隧道底部均勻受力。樁筏結(jié)構(gòu)20施工風(fēng)險(xiǎn)較小，結(jié)構(gòu)安全有效，能夠最大限度控制高速鐵路無砟軌道沉降，避免不均勻沉降造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂破壞，保證運(yùn)營安全，具有較好的技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0015]根據(jù)不良地質(zhì)體的性質(zhì)，樁基22類型應(yīng)經(jīng)過計(jì)算分析確定，樁基22可采用所述樁基22采用端承樁，其樁體下端穿透不良地質(zhì)體30嵌固于基巖40上，也可采用摩擦樁，其樁體位于不良地質(zhì)體30內(nèi)。樁基22按不良地質(zhì)體發(fā)育情況，可選擇不同的樁徑、樁距、樁長、配筋等參數(shù)。
[0016]所述筏板21按不良地質(zhì)體發(fā)育規(guī)模和實(shí)際需要，可選擇不同的長度、寬度、厚度、配筋等參數(shù)。筏板21和樁基22澆筑固結(jié)為一體，筏板(21)根據(jù)所述筏板21可沿隧道縱向長度間隔設(shè)置變形縫，形成樁筏結(jié)構(gòu)群共同為隧道提供剛性支撐。
[0017]以新建鐵路滬昆客專貴州段羅仙關(guān)二號隧道為例，該隧設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，為單洞雙線隧道，。隧道出口 D1K794+870?D1K795+000段發(fā)育一大型全充填溶洞，沿線路方向長70m,寬40?50m,深60?80m,發(fā)育形態(tài)不規(guī)則,溶洞最低處位于隧底55m處,整個(gè)溶洞頂部為溶塌角礫巖(塊石土)，厚12?18m，其下為60?74m的軟塑狀粘土層，局部為淤泥。經(jīng)綜合比選，該段隧底采用樁筏結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，根據(jù)溶洞形態(tài)，布置樁位，施做1.5m樁徑的鉆孔樁，樁距4.0m (橫向)X5.5m (縱向)，樁嵌入溶洞底部基巖深度不小于2m形成端承樁，樁頂澆筑鋼筋混凝土筏板，樁內(nèi)鋼筋按相關(guān)要求伸入筏板內(nèi)，使兩者連接牢固，形成一體，最后于筏板之上施做隧道襯砌結(jié)構(gòu)。筏板縱向長78m，設(shè)置了兩道2cm寬的變形縫，橫向?qū)挾葹?1?15m,最長的樁達(dá)到64m,隧道結(jié)構(gòu)采用底板型襯砌,與後板密貼,保證基礎(chǔ)穩(wěn)定,現(xiàn)場取得較好的應(yīng)用，大幅降低了施工和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造的一些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和實(shí)用范圍、領(lǐng)域內(nèi)，本實(shí)用新型同樣適用于普速鐵路隧道、公路隧道等隧道工程的基礎(chǔ)加固，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，包括由隧道初期支護(hù)(11)、隧道二次襯砌(12)構(gòu)成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)(10)，其特征是:所述隧道襯砌結(jié)構(gòu)(10)下的不良地質(zhì)體(30)內(nèi)設(shè)置由樁基(22 )和筏板(21)構(gòu)成的樁筏結(jié)構(gòu)(20 )，筏板(21)固結(jié)于豎向延伸的樁基(22 )的頂端，隧道襯砌結(jié)構(gòu)(10)置于樁筏結(jié)構(gòu)(20)之上形成剛性支撐。
2.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，其特征是:所述樁基(22)采用端承樁，其樁體下端穿透不良地質(zhì)體(30 )嵌固于基巖(40 )上。
3.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，其特征是:所述樁基(22)采用摩擦樁,其樁體位于不良地質(zhì)體(30)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路隧道基礎(chǔ)加固構(gòu)造，其特征是:所述筏板(21)沿隧道縱向長度間隔設(shè)置變形縫。
【文檔編號】E21D11/10GK203685203SQ201320788073
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】陳峻, 匡偉, 劉鵬, 冉前先, 張慧玲, 張磊, 張海波, 張永平, 曾誠, 唐進(jìn)才, 唐元峰, 酈亞軍, 鐘昌桂, 范圣明, 胡迪川 申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司