一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基及其构筑方法

摘要

本发明公开了一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基及其构筑方法，所述路基从上至下依次由加筋改良水泥黄土层、水泥改良黄土层、压实黄土层组成，本发明可将高速铁路路基沉降量控制在5mm左右；通过在改良水泥土层中铺设土工格栅，并对多层组合材料进行碾压，不但提高了路基整体的抗压和抗剪强度，而且增强的地基的抗振性能；与传统的高速铁路路基处理方法相比较，减小了沉降，并且消除了由于机车振动引起的黄土路基振陷，从本质上改善了黄土的物理力学性质；本工艺施工简单、实用、经济，保证了高速列车运营安全。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速铁路路基加固方法，具体涉及一种高速铁路水泥改良 加筋黄土路基及其构筑方法。

背景技术

目前在高速铁路路基处理技术领域中广泛采用改良土对路基进行加固处 理，以解决天然路基承载力不足或变形量过大的问题，防止工程后期路基不均 匀沉降对高速铁路运行带来的不利影响。

但是现有的路基处理方式尚未考虑高速列车振动引起的路基震陷问题；高 速列车的长期振动对路基产生一定的沉陷，从而使路基出现不均匀沉降，造成 高速铁路运行事故，因此，需提高路基整体的抗压、抗剪和抗振的性能；如果 单纯通过增加水泥等添加剂含量来提高高速铁路路基承载力及抗振陷能力，提 高效果不明显，且造成施工造价的大幅提高。

因此，如何经济合理的在满足路基加固及消除黄土湿陷的基础上，消除由 于机车振动引起的黄土路基振陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基及其 构筑方法，以用于消除黄土路基由于列车振动而引起的振陷。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基，其特征在于，所述路基从上至下依 次由加筋改良水泥黄土层、水泥改良黄土层、压实黄土层组成，所述加筋改良 水泥黄土层的厚度为2.3m，所述水泥改良黄土层的厚度为2.7m，所述加筋改 良水泥黄土为两层钢塑土工格栅与水泥改良黄土相结合的复合地基，所述水泥 改良黄土中水泥含量大于或等于4％，压实系数大于或等于0.95。

其中，所述的钢塑土工格栅为双向土工格栅，内部设有钢丝，其主要物理 力学性质如下：所述钢塑土工格栅单位面积质量为520g/m²尺寸为40×40mm； 抗拉强度：纵向26.09kN/m，横向25.91kN/m；延伸率：纵向12.3％，横向12.8％。

其中，所述的黄土为西北地区Q₃和Q₂黄土，所述的水泥为P.O.32.5级 普通硅酸盐水泥。

其中，所述的水泥改良黄土层中水泥含量大于或等于4％，压实系数大于 或等于0.92。

其中，所述压实黄土层中压实黄土的压实系数大于或等于0.92。

上述的一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基的构筑方法，包括如下步骤：

S1、施工前准备及场地平整；

S2、压实黄土层：对埋深6m以下的黄土进行击实，将路基整平夯实，压 实完毕后，进行验收，对不符合标准的基底进行处理；

S3、水泥改良黄土层的铺设：按照最优含水量，将处理后的黄土和水泥 以4％的配合比经拌和机进行拌合后，运至路基处，进行填筑、压实作业；填 筑厚度为2.7m，底部两层分层填筑压实厚度为25cm，其余各层分层填筑压实 厚度为20cm，共13层，压实完毕后，进行验收，对不符合标准的基底进行处 理；

S4、加筋改良水泥黄土层的铺设：按照最优含水量，将处理后的黄土和水 泥以4％的配合比经拌和机进行拌合后，运至路基处，进行平整、摊铺、压实、 布筋等施工作业，从基床表层顶面起，至埋深3.3m处共填筑11层水泥改良黄 土层，底部两层压实填筑厚度为25cm，其余各层压实填筑厚度为20cm；分别 在埋深1.8m和2.6m处铺设双向土工格栅；

S5、路基基床顶面的铺设及轨道的布设。

本发明具有以下有益效果：

可将高速铁路路基沉降量控制在5mm左右；通过在改良水泥土层中铺设土 工格栅，并对多层组合材料进行碾压，不但提高了路基整体的抗压和抗剪强度， 而且增强的地基的抗振性能；与传统的高速铁路路基处理方法相比较，减小了 沉降，并且消除了由于机车振动引起的黄土路基振陷，从本质上改善了黄土的 物理力学性质；本工艺施工简单、实用、经济，保证了高速列车运营安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基的结构 示意图。

图中：1-加筋改良水泥黄土层；2-水泥改良黄土层；3-压实黄土层；4- 钢塑土工格栅；5-水泥改良黄土；6-基床底层；7、基床表层。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基， 所述路基从上至下依次由加筋改良水泥黄土层1、水泥改良黄土层2、压实黄 土层3组成，所述加筋改良水泥黄土层1的厚度为2.3m，所述水泥改良黄土 层2的厚度为2.7m，所述加筋改良水泥黄土1为两层钢塑土工格栅4与水泥 改良黄土5相结合的复合地基，所述水泥改良黄土5中水泥含量大于或等于 4％，压实系数大于或等于0.95。

所述的钢塑土工格栅4为双向土工格栅，内部设有钢丝，其主要物理力学 性质如下：所述钢塑土工格栅单位面积质量为520g/m²；尺寸为40×40mm；抗 拉强度：纵向26.09kN/m，横向25.91kN/m；延伸率：纵向12.3％，横向12.8％。

所述的黄土为西北地区Q₃和Q₂黄土，所述的水泥为P.O.32.5级普通硅 酸盐水泥。

所述的水泥改良黄土层2中水泥含量大于或等于4％，压实系数大于或等 于0.92。

所述压实黄土层3中压实黄土的压实系数大于或等于0.92。

本发明实施例还提供了一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基的构筑方法， 包括如下步骤：

S1、施工前准备及场地平整；

S2、压实黄土层3：对埋深6m以下的黄土进行击实，将路基整平夯实， 压实完毕后，进行验收，对不符合标准的基底进行处理；

S3、水泥改良黄土层2的铺设：按照最优含水量，将处理后的黄土和水 泥以4％的配合比经拌和机进行拌合后，运至路基处，进行填筑、压实作业； 填筑厚度为2.7m，底部两层分层填筑压实厚度为25cm，其余各层分层填筑压 实厚度为20cm，共13层，压实完毕后，进行验收，对不符合标准的基底进行 处理；

S4、加筋改良水泥黄土层1的铺设：按照最优含水量，将处理后的黄土和 水泥以4％的配合比经拌和机进行拌合后，运至路基处，进行平整、摊铺、压 实、布筋等施工作业，从基床表层顶面起，至埋深3.3m处共填筑11层水泥改 良黄土层1，底部两层压实填筑厚度为25cm，其余各层压实填筑厚度为20cm； 分别在埋深1.8m和2.6m处铺设双向土工格栅；

S5、路基基床顶面的铺设及轨道的布设。

其中，加筋改良水泥黄土1的铺设具体操作方法为三阶段，五区间，九流 程。三阶段是：施工准备阶段、施工阶段、整修验收阶段；四个区间为：填筑 区、平整区、碾压区、土工格栅铺设区、检测区；九流程是：测量放样、路槽 基底处理、填料拌和、分层摊铺、整平、碾压夯实、铺设土工格栅、检验签证、 边坡修整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。