專利名稱：：紅層泥巖填筑高速鐵路路基及其構(gòu)筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鐵路路基及其構(gòu)筑方法，特別涉及一種在高速鐵路工程中用紅層泥巖填筑的無碴軌道路基及其構(gòu)筑方法。
背景技術(shù)：
：高速鐵路無碴軌道對線路的平順性、穩(wěn)定性、耐久性等提出很高了的要求，特別是土質(zhì)路基上的無碴軌道，對路基地基的工后沉降量及不均勻沉降量均有嚴(yán)格的限制。一般來講，無碴軌道路基應(yīng)采用A、B組填料等優(yōu)質(zhì)填料填筑。紅層泥巖是一種特殊的粗粒類填料，其顆粒易破碎，強(qiáng)度低，遇水后易崩解與軟化，還具有弱膨脹性，表現(xiàn)出與一般填料不同的工程力學(xué)性質(zhì)。我國西南部地區(qū)鐵路建設(shè)面臨著紅層分部廣泛，優(yōu)質(zhì)填料缺乏的問題尤為突出。目前我國還缺乏在高速鐵路工程中使用紅層泥巖的合理方法，因此，迫切需要開展紅層泥巖在高速鐵路無碴軌道路基中的應(yīng)用研究，提出一套系統(tǒng)的使用紅層泥巖填筑的路基及其構(gòu)筑方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種紅層泥巖填筑高速鐵路路基，該路基具有強(qiáng)度高、變形小、穩(wěn)定性和耐久性好、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，能ii應(yīng)無碴軌道對線路高平順性、穩(wěn)定性、耐久性的要求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的紅層泥巖填筑高速鐵路路基，該路基由在路基基底上順序填筑的紅層泥巖填層、路基基床、軌道混凝土基礎(chǔ)構(gòu)成，其特征是所述路基的橫斷面為矩形，路基路面采用全封閉防水構(gòu)造，路基邊坡具有坡面防護(hù)構(gòu)造并由邊坡加固構(gòu)造加固；所述路基基底與紅層泥巖填層底面之間設(shè)置有防排水墊層。在上述技術(shù)方案中，綜合采用了坡面防護(hù)、邊^(qū):加固和完善的防水、排水措施，因此本發(fā)明的紅層泥巖填筑路基具有強(qiáng)度高、變形小、穩(wěn)定性和耐久性好、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，能適應(yīng)無碴軌道對線;洛高平順性、穩(wěn)定性、耐久性的要求。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述紅層泥巖填筑高速鐵路路基的構(gòu)筑方法本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的如權(quán)利要求1所述的紅層泥巖填筑路基的構(gòu)筑方法，包括如下步驟①處理路基基底及準(zhǔn)備下承層，路基基底的基本承栽力不小于200kpa,路堤i麥工后地基工后沉降不大于15mm;準(zhǔn)備紅層泥巖填料；分層填筑紅層泥巖填層，并進(jìn)行邊坡加固構(gòu)造施工；填筑路基基床；填筑軌道混凝土基礎(chǔ)；進(jìn)行坡面防護(hù)構(gòu)造及路基路面采用全封閉防水構(gòu)造施工。本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基的構(gòu)筑方法，工藝簡單，技術(shù)合理，填筑質(zhì)量易控制，可大量節(jié)省用于購買、運(yùn)輸優(yōu)質(zhì)填料的費(fèi)用，還可減少填筑路基時(shí)的棄土、保護(hù)環(huán)境，具有重要的經(jīng)濟(jì)與社會效益。本說明書包括如下九幅附圖圖1是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基的斷面構(gòu)造圖；圖2是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基的斷面構(gòu)造圖；圖3是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基的頂部斷面構(gòu)造圖；圖4是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基中加筋加固構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基中加筋加固構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖2中局部A的放大示意圖；圖7是圖1和圖2中局部B的放大示意圖；圖8是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵if各路基中坡面防護(hù)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明紅層泥巖填筑高速鐵路路基中坡面防護(hù)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中部位及所對應(yīng)的標(biāo)記軌道混凝土基礎(chǔ)！、路基基床2、紅層泥巖填層3、路基基底4、全封閉防水構(gòu)造5、坡面防護(hù)構(gòu)造6、排水槽6a、防排水墊層7、砂礫石層7a、復(fù)合土工膜層7b、防水墊層8、中粗砂層8a、復(fù)合土工膜層8b、排水溝9、邊坡加固構(gòu)造11、土工格柵短筋材11a、土工格才冊長筋材11b。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。參照圖i和圖2，本發(fā)明的紅層泥巖填筑高速鐵路路基，該路基由在路基基底4上順序填筑的紅層泥巖填層3、路基基床2、軌道混凝土基礎(chǔ)1構(gòu)成。為使路基具有良好的穩(wěn)定性，所述路基的橫斷面為矩形，紅層泥巖填層3的高度應(yīng)小于8m。邊坡形式采用直線型，邊坡坡率宜為1:1.8;根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅刻卣?，路基兩?cè)路肩9較標(biāo)準(zhǔn)路基應(yīng)各加寬0.6~1.0m。為提高路基的強(qiáng)度并減小其變形，路基邊坡具有坡面防護(hù)構(gòu)造6并由邊坡加固構(gòu)造11加固。為增強(qiáng)路基的防水及排水性能，所述路基基底4與紅層泥巖填層3底面之間設(shè)置有防排水墊層7。路基基底4應(yīng)符合以下條件基本承載力不小于200kpa，路堤竣工后地基工后沉降不大于15rom。參照圖3,所述路基基床2可采用0.4m級配碎石+2.3fflA、B組填料或0.5~0.7m級配;牟石填筑。所述路基基床2底面與紅層泥巖填層3頂面之間設(shè)置人字形排水坡(坡度通常為4%)，并在其間鋪設(shè)有防水墊層8。參照圖6,所述防水墊層8由中粗砂層8a及其中間所夾的一層復(fù)合土工膜層8b構(gòu)成，中粗砂層8a的厚度通常為20cm。通過防排水墊層7對路基基床2進(jìn)行排水、隔水處理。參照圖7,所述防排水墊層7由砂礫石層7a及其中間所夾的一層復(fù)合土工膜層7b構(gòu)成，砂礫石層h通常的厚度為40cra。復(fù)合土工膜層7b應(yīng)沿路基橫斷面方向鋪設(shè)，幅與幅之間采用超聲波焊接。復(fù)合土工膜7b.7b采用"土工布--土工膜--土工布"結(jié)構(gòu)的復(fù)合土工膜，其土工布為無紡?fù)凉げ?，每平方重量不小?00g，土工膜的厚度不小于0.4mm。參照圖3和圖4,所述邊坡加固構(gòu)造"由在紅層泥巖填層3內(nèi)縱向間隔鋪設(shè)的土工格柵短筋材11a、土工格柵長筋材"b構(gòu)成。工格柵短筋材11a由路基邊坡坡面向內(nèi)延伸。通常，土工格柵短筋材11a鋪設(shè)寬度為4m,豎向間隔為0.6m。土工格柵長筋材11b在路基全斷面寬度內(nèi)拉通鋪設(shè)，土工格柵長筋材11b間隔鋪設(shè)兩層，其中底層距路基基底4表面的距離不大于1.0ffl,第二層距底層的距離為1,8ra。土工格柵短筋材11a、土工格柵長筋材11b構(gòu)應(yīng)采用低應(yīng)變高強(qiáng)度雙向土工格柵，其極限抗拉強(qiáng)度不小于5訓(xùn)/m,標(biāo)稱強(qiáng)度延伸率不大于10%,網(wǎng)孔尺寸80~15()纖，幅寬4m。參照圖8和圖9，所述坡面防護(hù)構(gòu)造6為沿坡面砌筑的漿砌片石或埋設(shè)的帶有排水槽10a的混凝土骨架護(hù)坡。混凝土骨架為帶排水槽6a的拱型或人字型骨架，骨架內(nèi)鋪草皮、液壓噴播植草或漿砌片石等。骨架埋深不小于O.4m，護(hù)坡四周需用漿砌片石或混凝土鑲邊，坡腳外設(shè)置排水溝9。參照圖3,所述全封閉防水構(gòu)造5為覆蓋路肩9上的瀝青混凝土層。通過路基面、路基邊坡及路基坡腳排水建筑，結(jié)合基底的防排水設(shè)施，形成完善的防排水系統(tǒng)，保證了紅層泥巖路基不被地表水或地下水的浸潤而發(fā)生軟化。本發(fā)明的紅層泥巖填筑高速鐵路路基的構(gòu)筑方法，主要包括如下步驟①處理路基基底4及準(zhǔn)備下承層，路基基底4的基本承載力不小于200kpa,路堤竣工后地基工后沉降不大于15mm;②準(zhǔn)備紅層泥巖填料；③分層填筑紅層泥巖填層3，并進(jìn)行邊坡加固構(gòu)造11施工；④填筑路基基床2;⑤填筑軌道混凝土基礎(chǔ)1;⑥進(jìn)行坡面防護(hù)構(gòu)造6及路基路面采用全封閉防水構(gòu)造5施工。具體施工工藝及控制如下1.基底處理及準(zhǔn)備下承層基底應(yīng)符合以下條件基本承載力不小于200kpa，路堤竣工后地基工后沉降不大于15mni。根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好基底排水、隔水設(shè)施。下承層表面平整堅(jiān)實(shí)，具有規(guī)定的路拱(4%排水橫坡)，沒有任何松散材料和軟弱地點(diǎn)。下承層的平整度和壓實(shí)度符合規(guī)定。基底處理時(shí)，按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范有關(guān)要求施工。2.施工放樣(1)在下承層上恢復(fù)中線，每10m設(shè)一樁，并在兩側(cè)路肩外設(shè)指示樁(2)進(jìn)行水平測量，在兩側(cè)指示樁上綁紅布條(或白線繩)標(biāo)示出每層邊緣的設(shè)計(jì)高。3.備料拌和a、場地選4奪(1)場地應(yīng)平整，并有排水措施。(2)便道通暢，便于運(yùn)送。(3)場地應(yīng)有經(jīng)濟(jì)^^理的面積，以適應(yīng)工期要求，并利于復(fù)晝。b、備土(1)土中無樹根、草皮和雜土。(2)取土過程中注意盡可能粉碎土塊。c、檢驗(yàn)填料備料過程中需對填料進(jìn)行基本指標(biāo)檢驗(yàn)，要符合表1要求。表1紅層泥巖基本指標(biāo)耍求紅層泥巖指標(biāo)要求崩解或破碎后的粒徑(i5cm最大壓實(shí)千密度>2.i0g/cm3承載比(CBR)值》5軟化系數(shù)》0.4膨脹率§0.10%4.填料運(yùn)輸拌和好的填料要盡快運(yùn)到鋪筑現(xiàn)場，填料運(yùn)輸采用重型自卸汽車，車上的填料應(yīng)覆蓋，以減少水分損失。5.填料攤鋪采用推土機(jī)、平地機(jī)等機(jī)械攤鋪時(shí)，根據(jù)計(jì)算好的每車填料攤鋪面積，將填料等距離堆放成堆，用推土機(jī)按規(guī)定的樣橫坡推平，再用平地機(jī)將填料按松鋪厚度攤鋪均勻，平地機(jī)后應(yīng)隨時(shí)將坑洼處找平。填料攤鋪寬度應(yīng)較設(shè)計(jì)路肩邊緣超填不小于0.5m。6.碾壓填料整平后及時(shí)用振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓自路肩兩側(cè)向中間進(jìn)行，碾壓時(shí)車輪印應(yīng)重疊0.4m,第一遍采用靜壓，第二遍起改為振動碾壓，由弱振到強(qiáng)振，碾壓一直進(jìn)行到達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，最后一遍改用靜壓，以消除車轍印。兩側(cè)路肩邊應(yīng)多壓2~3遍，路肩邊緣未壓到的部分，可采取斜向進(jìn)退法》展壓。相鄰路基的連接，可采取分層交錯搭接的方式，縱向搭接長度不小于2m,以保證路基的穩(wěn)定性。每層紅層泥巖碾壓后應(yīng)具備排水坡，以便降雨時(shí)迅速排出雨水；降雨后，應(yīng)在紅層泥巖路基上碾壓幾遍。若有條件，可在降雨時(shí)及時(shí)將紅層泥巖路基用防水布覆蓋。7.鋪設(shè)層厚管理材路基分層填筑且檢驗(yàn)合格后，采用人工鋪設(shè)土工格柵。土工格柵短筋材11a沿線路縱向鋪設(shè)，筋材距路基邊坡的距離為0.土工格柵長筋材11b沿橫斷面方向鋪設(shè)，筋材端部距if各基邊坡的距離為0.10m。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)將巻長與鋪設(shè)方向一致。土工格柵縱、橫向聯(lián)結(jié)，采用搭接并用延伸率較小的尼龍繩扎結(jié)。搭接寬度不小于20ctn,扎結(jié)點(diǎn)交錯布置，間距一般不大于50cm。要求聯(lián)結(jié)強(qiáng)度不低于材料本體強(qiáng)度。土工格柵應(yīng)拉緊繃直，不得出現(xiàn)起拱、褶皺等現(xiàn)象，并用"U"形鐵釘固定在填筑土面上，保證填土?xí)r不得發(fā)生移動。土工格柵攤鋪以后應(yīng)及時(shí)填筑填料，以避免受到陽光長時(shí)間的暴曬?！闱闆r下，間隔時(shí)間不應(yīng)超過48小時(shí)。填土前如發(fā)現(xiàn)土工格柵有破損、裂紋等質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或作更換處理。施工機(jī)械與土工格柵之間土層的厚度不得小于15cm,第一層填料宜采用輕型推土機(jī)或前置式裝載機(jī)作業(yè)。土工格柵應(yīng)根據(jù)每日需要量從庫房運(yùn)至現(xiàn)場，不得將多余格柵在陽光8.刷坡采用人機(jī)配合刷坡，挖掘機(jī)刷坡，人工修整。刷坡時(shí)機(jī)根據(jù)機(jī)械性能及填高綜合考慮，但不得超過路基設(shè)計(jì)臺階高度。一般第一次刷坡以填高4ni為宜，以后每填高3m刷坡一次。在路基填料攤鋪、碾壓填筑試驗(yàn)過程中，應(yīng)測試不同重量碾壓機(jī)械、不同攤鋪厚度、不同碾壓遍數(shù)的碾壓效果，以確定合理、經(jīng)濟(jì)的攤鋪厚度、碾壓遍數(shù),(，9.質(zhì)量檢測紅層泥巖填料壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2的要求，及時(shí)對試驗(yàn)資料進(jìn)行整理分析，注意各個一企測指標(biāo)的相關(guān)性。表2紅層泥巖填料壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>10.其他基底處理、基床修建、邊坡防護(hù)、鋪設(shè)無碴軌道及瀝青混凝土防水層按相關(guān)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范實(shí)施。權(quán)利要求1.紅層泥巖填筑高速鐵路路基，該路基由在路基基底(4)上順序填筑的紅層泥巖填層(3)、路基基床(2)、軌道混凝土基礎(chǔ)(1)構(gòu)成，其特征是所述路基的橫斷面為矩形，路基路面采用全封閉防水構(gòu)造(5)，路基邊坡具有坡面防護(hù)構(gòu)造(6)并由邊坡加固構(gòu)造(11)加固；所述路基基底(4)與紅層泥巖填層(3)底面之間設(shè)置有防排水墊層(7)。全文摘要本發(fā)明公開了一種紅層泥巖填筑高速鐵路路基及其構(gòu)筑方法。該路基由在路基基底(4)上順序填筑的紅層泥巖填層(3)、路基基床(2)、軌道混凝土基礎(chǔ)(1)構(gòu)成；所述路基的橫斷面為矩形，路基路面采用全封閉防水構(gòu)造(5)，路基邊坡具有坡面防護(hù)構(gòu)造(6)并由邊坡加固構(gòu)造(11)加固；所述路基基底(4)與紅層泥巖填層(3)底面之間設(shè)置有防排水墊層(7)。該路基具有強(qiáng)度高、變形小、穩(wěn)定性和耐久性好、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，能適應(yīng)無碴軌道對線路高平順性、穩(wěn)定性、耐久性的要求。其構(gòu)筑方法工藝簡單，技術(shù)合理，填筑質(zhì)量易控制，可大量節(jié)省用于購買、運(yùn)輸優(yōu)質(zhì)填料的費(fèi)用，還可減少填筑路基時(shí)的棄土、保護(hù)環(huán)境，具有重要的經(jīng)濟(jì)與社會效益。文檔編號E01B1/00GK101153475SQ20071005018公開日2008年4月2日申請日期2007年9月30日優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日發(fā)明者穎朱,李海光,王智猛,蔣關(guān)魯,魏永幸申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司