一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构及其施工方法

摘要

本发明涉及铁路工程技术领域，具体公开了一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构及其施工方法，包括高路堤和填土区域，填土区域包括第一回填反压区、第二回填反压区、第一杂填土区和第二杂填土区，高路堤填埋于原始地面的上方，第一杂填土区填埋于高路堤的一侧，第二杂填土区填埋于高路堤的另一侧，第一回填反压区埋填于第一杂填土区与高路堤之间，且第一回填反压区埋填于第一杂填土区与高路堤的上方，第二回填反压区埋填于第二杂填土区与高路堤之间，且第二回填反压区埋填于第二杂填土区与高路堤的上方。以上结构的设置，可以大幅度降低了地基加固的修建成本，大幅缩短工期和节省工程投资。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路工程技术领域，尤其涉及一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构及其施工方法。

背景技术

目前在高速铁路填埋过程中，难以避免经过一些杂填土较厚区域，由于深厚杂填土为一般多为地方弃土堆填，欠压实、潮湿，成分杂、分选性差，填土整体稳定性差、自身沉降量大，难以满足高速铁路“零沉降”的严格控制要求，铁路安全运营威胁大。

现有技术中，针对深度10m以上深厚杂填土地基一般采取挤密置换、CFG桩、素混凝土桩、预应力管桩、桩板(筏)跨越等措施来进行施工。

但是现有技术中，施工的工期长，并且造价高和施工质量难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构及其施工方法，解决了现有技术中的施工的工期长，并且造价高和施工质量难以控制的问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构，包括高路堤和填土区域，所述填土区域包括第一回填反压区、第二回填反压区、第一杂填土区和第二杂填土区，所述高路堤填埋于原始地面的上方，所述第一杂填土区填埋于所述高路堤的一侧，所述第二杂填土区填埋于所述高路堤的另一侧，所述第一回填反压区埋填于所述第一杂填土区与所述高路堤之间，且所述第一回填反压区埋填于所述第一杂填土区与所述高路堤的上方，所述第二回填反压区埋填于所述第二杂填土区与所述高路堤之间，且所述第二回填反压区埋填于所述第二杂填土区与所述高路堤的上方。

其中，所述填土区域还包括支撑渗沟，所述支撑渗沟设置于所述第二杂填土区的一侧。

其中，所述填土区域还包括人字形骨架护坡，所述人字形骨架护坡设置于所述支撑渗沟的一侧。

其中，所述填土区域还包括抗滑桩，所述抗滑桩的数量为多根，每根所述抗滑桩的一端埋填于所述原始地面的内部，且每根所述抗滑桩的另一端埋填于所述第二杂填土区的内部。

其中，所述深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构还包括排水区，所述排水区的数量为两个，每个所述排水区分别设置于对应的所述第一回填反压区和所述第二回填反压区的上方。

其中，每个所述排水区包括排水沟架体、面板和过滤网，所述排水管架体设置于所述第一回填反压区的上方，所述面板的数量为多块，每块所述面板分别铺设于所述排水沟架体的上方，且所述面板盖合所述排水沟架体，所述过滤网的数量为多块，每块所述过滤网分别与对应的所述面板固定连接，并分别嵌于对应的所述面板的内部。

其中，每个所述排水区还包括内排组件，所述内排组件设置于所述排水沟架体的内部。

其中，所述内排组件包括底板、侧板和拱板，所述侧板的数量为两块，两块所述侧板分别与所述底板固定连接，并分别位于所述底板的上方，且两块所述侧板分别设置于所述排水沟架体的内部，所述拱板与两块所述侧板固定连接，并位于两块所述侧板之间。

其中，所述内排组件还包括底柱，所述底柱与所述排水沟架体固定连接，并位于所述排水沟架体的内部。

本发明还提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构的施工方法，包括如下步骤：

做好地面临时排水，按设计坡率分层开挖杂填土(高路基范围及路基右侧范围杂填土预留)，堆放翻挖晾晒；

施做边坡支撑渗沟、人字骨架护坡，直至抗滑桩桩顶设计高程；

隔桩开挖抗滑桩桩井、灌注桩身混凝土直至抗滑桩施工完成并检测合格；

按设计坡率开挖抗滑桩桩顶平台以下土体及高路基设计开挖范围内杂填土，挖至原始地面线以下不少于30cm；

取硬质块石分层填筑高路堤；

高路堤每填高2m采用冲击碾压追密压实，重复上一步骤至路基填筑完成；

高路堤两侧开挖边坡范围内取隧道弃渣混合翻挖晾晒后的杂填土分层回填碾压密实(高路堤每填高1-2m完成碾压后，即可进行第一回填反压区和第二回填反压区进行回填)；

回填反压区填至基床底层顶面，施工两侧排水区；

施工高路堤基床表层，填筑填料；

施工完成。

本发明的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构及其施工方法，采用原地翻挖晾晒后，分层回填和分层碾压，场地最大回填高度可达30m左右，减少杂填土弃土外运，不仅可以就近利用原可用的杂填土，也可利用部分隧道弃渣，同时通过所述第一回填反压区和所述第二回填反压区对所述高路堤形成反压，可以确保所述高路堤稳定可靠，采用硬质块石填筑的所述高路堤埋入地下成为人工加固地基，通过分层冲击碾压增强高路基刚度，有效控制工后沉降，通过将“埋式高路堤”与“两侧回填反压区”相结合形成土工组合结构，把高路堤作为一种压实地基看待，大幅度降低了地基加固的修建成本，大幅缩短工期和节省工程投资。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的第一实施例的结构示意图。

图2是本发明的图1的A-A线结构剖视图。

图3是本发明的第二实施例的结构示意图。

图4是本发明的第二实施例的排水区的结构示意图。

图5是本发明的第三实施例的局部结构示意图。

图6是本发明的图5的B-B线结构剖视图。

图7是本发明的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构的施工方法的步骤流程图。

101-高路堤、102-第一回填反压区、103-第二回填反压区、104-第一杂填土区、105-第二杂填土区、106-支撑渗沟、107-人字形骨架护坡、108-抗滑桩、201-排水沟架体、202-面板、203-过滤网、204-底板、205-侧板、206-拱板、207-底柱、301-卡环、302-第一加固板、303-第二加固板、304-螺柱、305-堵柱。

具体实施方式

本申请第一实施例为：

请参阅图1和图2，其中图1为第一实施例的结构示意图，图2为图1的A-A线结构剖视图，本发明提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构：包括高路堤101和填土区域，所述填土区域包括第一回填反压区102、第二回填反压区103、第一杂填土区104、第二杂填土区105、支撑渗沟106、人字形骨架护坡107、抗滑桩108。

针对本具体实施方式，通过所述第一回填反压区102和所述第二回填反压区103对所述高路堤101形成反压，可以确保所述高路堤101稳定可靠，通过将“埋式高路堤”与“两侧回填反压区”相结合形成土工组合结构，把高路堤101作为一种压实地基看待，大幅度降低了地基加固的修建成本。

其中，所述高路堤101填埋于原始地面的上方，所述第一杂填土区104填埋于所述高路堤101的一侧，所述第二杂填土区105填埋于所述高路堤101的另一侧，所述第一回填反压区102埋填于所述第一杂填土区104与所述高路堤101之间，且所述第一回填反压区102埋填于所述第一杂填土区104与所述高路堤101的上方，所述第二回填反压区103埋填于所述第二杂填土区105与所述高路堤101之间，且所述第二回填反压区103埋填于所述第二杂填土区105与所述高路堤101的上方，所述高路堤101采用不易风化的硬质块石填筑，并且所述高路堤101的坡度不小于1.15，填筑起点在原始地面线以下不少于30cm，所述高路堤101每填高2m采用冲击碾压追密压实加固，直至填筑到路基顶面高程，所述高路堤101每填高1-2m完成碾压后，即可对所述第一回填反压区102和所述第二回填反压区103进行填筑。

其次，所述支撑渗沟106设置于所述第二杂填土区105的一侧，所述支撑渗沟106作为人字形骨架护坡107的主骨架使用，并且所述支撑渗沟106的沟间距为4.0m。

同时，所述人字形骨架护坡107设置于所述支撑渗沟106的一侧，所述人字形骨架护坡107可以防止坡边受到冲刷。

另外，所述抗滑桩108的数量为多根，每根所述抗滑桩108的一端埋填于所述原始地面的内部，且每根所述抗滑桩108的另一端埋填于所述第二杂填土区105的内部，所述抗滑桩108采用钢筋混凝土现浇，位于杂填土较厚较高侧，起临时加固作用，桩顶设置5m平台，所述抗滑桩108采用钢筋混凝土现浇，且桩间距为6m，桩截面尺寸为1.5m×2.0m，所述抗滑桩108起临时支挡作用，确保所述高路堤101填筑时开挖后的杂填土安全稳定。

使用本实施例的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构时，采用原地翻挖晾晒后，分层回填和分层碾压，场地最大回填高度可达30m左右，减少杂填土弃土外运，不仅可以就近利用原可用的杂填土，也可利用部分隧道弃渣，同时通过所述第一回填反压区102和所述第二回填反压区103对所述高路堤101形成反压，可以确保所述高路堤101稳定可靠，采用硬质块石填筑的所述高路堤101埋入地下成为人工加固地基，通过分层冲击碾压增强高路基刚度，有效控制工后沉降，通过将“埋式高路堤”与“两侧回填反压区”相结合形成土工组合结构，把高路堤101作为一种压实地基看待，大幅度降低了地基加固的修建成本，大幅缩短工期和节省工程投资，同时所述支撑渗沟106作为人字形骨架护坡107的主骨架使用，并且所述支撑渗沟106的沟间距为4.0m，所述人字形骨架护坡107可以防止坡边受到冲刷，所述抗滑桩108采用钢筋混凝土现浇，位于杂填土较厚较高侧，起临时加固作用，桩顶设置5m平台。

本申请第二实施例为：

在第一实施例的基础上，请参阅图3和图4，其中图3为第二实施例的结构示意图，图4为第二实施例的排水区的结构示意图，本发明提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构：还包括排水区，所述排水区包括排水沟架体201、面板202、过滤网203和内排组件，所述内排组件包括底板204、侧板205、拱板206和底柱207。

针对本具体实施方式，通过所述面板202对所述排水沟架体201进行盖合，在排水时，通过所述过滤网203对大型的杂质进行过滤，可以防止大型杂质对所述面板202进行堵塞，同时在泥沙对过滤网203堵塞后，也可以使用高压水枪对泥沙进行快速清理，所述内排组件可以让水流有多种通道进行排走，防止堵塞。

其中，所述排水区的数量为两个，每个所述排水区分别设置于对应的所述第一回填反压区102和所述第二回填反压区103的上方，所述排水管架体设置于所述第一回填反压区102的上方，所述面板202的数量为多块，每块所述面板202分别铺设于所述排水沟架体201的上方，且所述面板202盖合所述排水沟架体201，所述过滤网203的数量为多块，每块所述过滤网203分别与对应的所述面板202固定连接，并分别嵌于对应的所述面板202的内部，通过所述面板202对所述排水沟架体201进行盖合，在排水时，通过所述过滤网203对大型的杂质进行过滤，可以防止大型杂质对所述面板202进行堵塞，同时在泥沙对过滤网203堵塞后，也可以使用高压水枪对泥沙进行快速清理，所述内排组件可以让水流有多种通道进行排走，防止堵塞。

其次，所述内排组件设置于所述排水沟架体201的内部，所述侧板205的数量为两块，两块所述侧板205分别与所述底板204固定连接，并分别位于所述底板204的上方，且两块所述侧板205分别设置于所述排水沟架体201的内部，所述拱板206与两块所述侧板205固定连接，并位于两块所述侧板205之间，当水流通过所述过滤网203和所述面板202排入至所述排水沟架体201的内部后，可以分别通过所述底板204、所述侧板205和所述拱板206对水流进行排走，降低了所述排水区被堵塞的风险。

同时，所述底柱207与所述排水沟架体201固定连接，并位于所述排水沟架体201的内部，所述底柱207对所述排水沟架体201进行支撑。

使用本实施例的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构时，通过所述面板202对所述排水沟架体201进行盖合，在排水时，通过所述过滤网203对大型的杂质进行过滤，可以防止大型杂质对所述面板202进行堵塞，同时在泥沙对过滤网203堵塞后，也可以使用高压水枪对泥沙进行快速清理，当水流通过所述过滤网203和所述面板202排入至所述排水沟架体201的内部后，可以分别通过所述底板204、所述侧板205和所述拱板206对水流进行排走，降低了所述排水区被堵塞的风险，同时所述底柱207对所述排水沟架体201进行支撑。

本申请第三实施例为：

在第二实施例的基础上，请参阅图5和图6，其中图5为第三实施例的局部结构示意图，图6为图5的B-B线结构剖视图，本发明提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构：还包括加固机构，所述加固机构包括卡环301、第一加固板302、第二加固板303、螺柱304和堵柱305。

针对本具体实施方式，通过将所述第一加固板302和所述第二加固板303通过所述螺柱304固定于所述抗滑桩108的外表壁，可以增强所述抗滑桩108的抗拉性，防止所述抗滑桩108发生偏移，增加所述抗滑桩108的强度。

其中，所述加固机构的数量为多个，多个所述加固机构分别设置于所述抗滑桩108的外表壁，所述卡环301与所述抗滑桩108固定连接，并套设于所述抗滑桩108的外表壁，所述第一加固板302和所述第二加固板303分别套设于所述卡环301的外表壁，所述螺柱304的数量为两根，每根所述螺柱304分别贯穿所述第一加固板302并与所述第二加固板303螺纹连接，将所述第一加固板302和所述第二加固板303通过所述螺柱304固定于所述抗滑桩108的外表壁，并且通过所述卡环301进行限位，通过所述第一加固板302和所述第二加固板303可以增强所述抗滑桩108的抗滑强度与抗拉伸强度。

其次，所述堵柱305的数量为两个，每个所述堵柱305分别设置于所述第一加固板302的内部，所述堵柱305可以对所述螺柱304的一端开口进行保护，减少土壤的侵蚀。

使用本实施例的一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构时，将所述第一加固板302和所述第二加固板303通过所述螺柱304固定于所述抗滑桩108的外表壁，并且通过所述卡环301进行限位，通过所述第一加固板302和所述第二加固板303可以增强所述抗滑桩108的抗滑强度与抗拉伸强度，同时所述堵柱305可以对所述螺柱304的一端开口进行堵塞保护，减少土壤对所述螺柱304的侵蚀。

请参阅图7，本发明还提供一种深厚杂填土区高速铁路埋式高路堤结构的施工方法，包括如下步骤：

S1：做好地面临时排水，按设计坡率分层开挖杂填土(高路基范围及路基右侧范围杂填土预留)，堆放翻挖晾晒；

S2：施做边坡支撑渗沟106、人字骨架护坡，直至抗滑桩108桩顶设计高程；

S3：隔桩开挖抗滑桩108桩井、灌注桩身混凝土直至抗滑桩108施工完成并检测合格；

S4：按设计坡率开挖抗滑桩108桩顶平台以下土体及高路基设计开挖范围内杂填土，挖至原始地面线以下不少于30cm；

S5：取硬质块石分层填筑高路堤101；

S6：高路堤101每填高2m采用冲击碾压追密压实，重复上一步骤至路基填筑完成；

S7：高路堤101两侧开挖边坡范围内取隧道弃渣混合翻挖晾晒后的杂填土分层回填碾压密实(高路堤101每填高1-2m完成碾压后，即可进行第一回填反压区102和第二回填反压区103进行回填)；

S8：回填反压区填至基床底层顶面，施工两侧排水区；

S9：施工高路堤101基床表层，填筑填料；

S10：施工完成。

采用原地翻挖晾晒后，分层回填和分层碾压，场地最大回填高度可达30m左右，减少杂填土弃土外运，不仅可以就近利用原可用的杂填土，也可利用部分隧道弃渣，同时通过所述第一回填反压区102和所述第二回填反压区103对所述高路堤101形成反压，可以确保所述高路堤101稳定可靠，采用硬质块石填筑的所述高路堤101埋入地下成为人工加固地基，通过分层冲击碾压增强高路基刚度，有效控制工后沉降，通过将“埋式高路堤101”与“两侧回填反压区”相结合形成土工组合结构，把高路堤101作为一种压实地基看待，大幅度降低了地基加固的修建成本，大幅缩短工期和节省工程投资。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。