一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构的制作方法

1.本实用新型涉及铁路路基施工技术领域，具体涉及一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构。


背景技术：

2.在沿海铁路建设中，路基可能需要建设在沿海高水位深厚垃圾土上方，这类土体具含水量高、压缩性高、承载力低、抗剪强度低、固结速度慢、渗透性强等特点，因此无法在此类土体上直接修建铁路路基，需要对其进行改良加固处理。现有垃圾土路基处理多采用化学稳定剂进行土质改良，但这种方法对于沿海高水位深厚垃圾土并不适用，软土路基处理多采用预制桩挤密加固，这种方法对于普通的淤泥土适用，但是对深厚淤泥土，会导致预制桩过长不便于施工，另外由于垃圾土较为松散，无法很好实现挤密，对于高水位的软基处理，还可以采用排水板进行排水，通过降低淤泥土的含水率来实现土体加固，但是该方法仍然不适用沿海高水位的情况。因此，如何在沿海高水位深厚垃圾土上方进行铁路路基施工并保证路基的结构稳定成为亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提出一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构，以解决背景技术中所述的技术问题。
4.为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构，包括自下而上依次设置于深厚垃圾软土层上方的狗头石换填层、级配碎石灌缝层、钢筋混凝土垫层和钢筋混凝土支承层，所述狗头石换填层按设计坡线填筑，其顶部缝隙通过级配碎石充填密实形成级配碎石灌缝层，且级配碎石灌缝层顶部通过钢筋混凝土垫层封闭，所述钢筋混凝土垫层顶端中部浇筑有钢筋混凝土支承层，且钢筋混凝土支承层两侧位置的级配碎石灌缝层上方分别设置有坡脚防护块和排水沟，所述钢筋混凝土支承层顶部铺设有级配碎石缓冲层，且其底部设置有钢筋混凝土灌注桩，所述级配碎石缓冲层上方铺设有底砟层，且底砟层上方摊铺有道砟并铺设有轨枕和钢轨，所述钢筋混凝土灌注桩顶部与钢筋混凝土支承层浇筑为一体，其底端依次贯穿钢筋混凝土垫层、级配碎石灌缝层、狗头石换填层和深厚垃圾软土层，并延伸至地基持力层设计深度处。
6.优选地，当铁路为单线铁路时，所述钢筋混凝土灌注桩设有两排，两排钢筋混凝土灌注桩对应设置于钢筋混凝土支承层两侧，且相邻两根钢筋混凝土灌注桩之间的设置间距为路基宽度的一半与钢筋混凝土灌注桩的桩径之和；当铁路为双线铁路时，所述钢筋混凝土灌注桩设有三排，三排钢筋混凝土灌注桩对应设置于钢筋混凝土支承层中部及两侧，且相邻两根钢筋混凝土灌注桩之间的设置间距为路基宽度的四分之一与钢筋混凝土灌注桩的桩径之和。
7.优选地，相邻两排的四根钢筋混凝土灌注桩正中间对应设有一根碎石桩，且碎石
桩与钢筋混凝土灌注桩沿线路方向呈梅花型交叉设置。
8.优选地，所述碎石桩的桩长与深厚垃圾软土层的底面埋深相等。
9.优选地，所述钢筋混凝土支承层两端顶部对应设置有防冲刷挡土墙，所述防冲刷挡土墙顶面高于级配碎石灌缝层顶面标高，且其墙板上开设有将积水导入排水沟的排水孔。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型利用钢筋混凝土灌注桩、碎石桩和钢筋混凝土支承层形成一个组合支撑结构，利用碎石桩实现钢筋混凝土灌注桩之间土体的挤密加固，减少了钢筋混凝土灌注桩的长度和工程量，节省了一定造价，利用垃圾土表层狗头石换填层和钢筋混凝土垫层达到现场桩基施工条件，并将二者作为后期承载结构的一部分，实现了临时施工与永久使用的结合，利用级配碎石缓冲层的缓冲防护，减少了钢筋混凝土支承层的厚度，进一步节省了工程造价，减少了征地和拆迁范围，最终通过综合受力形成了一种经济安全、环境友好的软基处理结构。
附图说明
11.通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
12.图1为本实用新型的剖面结构示意图；
13.图2为本实用新型钢筋混凝土灌注桩和碎石桩的平面布置图。
14.附图标记：1-地基持力层、2-深厚垃圾软土层、3-钢筋混凝土灌注桩、4-碎石桩、5-狗头石换填层、6-级配碎石灌缝层、7-钢筋混凝土垫层、8-钢筋混凝土支承层、9-级配碎石缓冲层、10-底砟层、11-道砟、12-轨枕、13-钢轨、14-防冲刷挡土墙、15-坡脚防护块、16-排水沟。
具体实施方式
15.在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
16.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
17.本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
18.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1-2，对本实用新型的优选实施例作
进一步详细说明：
19.如图1-2所示，本实用新型优选的一种沿海铁路高水位深厚垃圾土软基处理结构，包括自下而上依次设置于深厚垃圾软土层2上方的狗头石换填层5、级配碎石灌缝层6、钢筋混凝土垫层7和钢筋混凝土支承层8，所述狗头石换填层5按设计坡线填筑，其顶部缝隙通过级配碎石充填密实形成级配碎石灌缝层6，且级配碎石灌缝层6顶部通过钢筋混凝土垫层7封闭，所述钢筋混凝土垫层7顶端中部浇筑有钢筋混凝土支承层8，且钢筋混凝土支承层8两侧位置的级配碎石灌缝层6上方分别设置有坡脚防护块15和排水沟16，所述钢筋混凝土支承层8顶部铺设有级配碎石缓冲层9，其两端顶部对应设置有防冲刷挡土墙14，且其底部设置有钢筋混凝土灌注桩3和碎石桩4，所述级配碎石缓冲层9上方铺设有底砟层10，且底砟层10上方摊铺有道砟11并铺设有轨枕12和钢轨13，所述防冲刷挡土墙14顶面高于级配碎石灌缝层6顶面标高，且其墙板上开设有将积水导入排水沟16的排水孔，所述钢筋混凝土灌注桩3顶部与钢筋混凝土支承层8浇筑为一体，其底端依次贯穿钢筋混凝土垫层7、级配碎石灌缝层6、狗头石换填层5和深厚垃圾软土层2，并延伸至地基持力层1设计深度处，当铁路为单线铁路时，所述钢筋混凝土灌注桩3设有两排，两排钢筋混凝土灌注桩3对应设置于钢筋混凝土支承层8两侧，且相邻两根钢筋混凝土灌注桩3之间的设置间距为路基宽度的一半与钢筋混凝土灌注桩3的桩径之和；当铁路为双线铁路时，所述钢筋混凝土灌注桩3设有三排，三排钢筋混凝土灌注桩3对应设置于钢筋混凝土支承层8中部及两侧，且相邻两根钢筋混凝土灌注桩3之间的设置间距为路基宽度的四分之一与钢筋混凝土灌注桩3的桩径之和，所述碎石桩4对应设置于相邻两排的四根钢筋混凝土灌注桩3的正中间，其设计桩长与深厚垃圾软土层2的底面埋深相等，且且碎石桩4与钢筋混凝土灌注桩3沿线路方向呈梅花型交叉设置。
20.本实用新型的具体施工工艺具体包括如下步骤：
21.步骤一，定位放线，根据设计资料确定新建铁路通过沿海垃圾土区域的位置，然后对路基范围内的深厚垃圾软土层2进行换填施工（采用狗头石进行换填，换填深度2.0米），然后用级配碎石进行狗头石顶部灌缝施工，并通过级配碎石调整至设计标高，之后施工钢筋混凝土垫层7（垫层厚度为10厘米，混凝土标号为c30）；
22.步骤二，软基处理钢筋混凝土灌注桩3施工，根据测量放线确定钢筋混凝土灌注桩3的中心位置，然后对每根桩位进行反开挖（混凝土破除直径为设计桩径1.0米+0.5米，并开挖2米厚狗头石），然后下钢护筒（深度至深厚垃圾软土层2底部，长度约12米），之后进行钻机对位，旋挖钻开挖施工，清空钻孔下钢筋笼，浇筑水下混凝土成桩（桩径1.0米，桩长22米，桩间距5.0米）；
23.步骤三，软基处理碎石桩4施工，在钢筋混凝土灌注桩3施工完成14天后，根据测量放线确定碎石桩4的中心位置，然后进行碎石桩4孔位对准开挖，碎石的加入压实，完成碎石桩4施工（桩径1.0米，桩长约12米，桩间距5.0米）；
24.步骤四，软基处理钢筋混凝土支承层8施工，根据设计进行钢筋混凝土支承层8施工（混凝土板宽度为8.0米，混凝土板厚度为80厘米，混凝土标号为c30），将钢筋混凝土桩3的桩头钢筋与钢筋混凝土支承层8的板内钢筋焊接，碎石桩4的桩头与钢筋混凝土支承层8底部齐平，然后进行钢筋混凝土支承层8混凝土板的浇筑，最终将钢筋混凝土灌注桩3、碎石桩4和钢筋混凝土支承层8形成一个组合支撑结构；
25.步骤五，钢筋混凝土支承层8两侧防冲刷挡土墙14施工，为了防止沿海地下水位变
化对铁路路基的影响，避免雨季或者潮水对路基的冲刷，保证铁路上部结构道砟11不被冲刷或冲毁，在钢筋混凝土支承层8的两侧设置混凝土防冲刷挡土墙14进行路基防护，并使该防冲刷挡土墙14的墙体（墙厚30厘米，墙高150厘米，混凝土标号c25）与钢筋混凝土支承层8的混凝土板形成一个整体，保证结构安全；
26.步骤六，钢筋混凝土支承层8上方级配碎石缓冲层9施工，为了减少列车动态荷载对钢筋混凝土支承层8混凝土板的冲击作用，减少钢筋混凝土支承层8混凝土板的厚度从而节省造价，在钢筋混凝土支承层8上部设置级配碎石缓冲层9（厚度60厘米，单面横坡为4%）；
27.步骤七，桩基板梁外侧防护坡体施工和排水沟16施工，在垃圾土高水位进行锥形坡防护施工并设置坡脚防护块15，防止雨季或者潮水对路基和桩基板梁底部的冲刷掏空，并在垃圾土低水位一侧施工混凝土排水沟16（水沟深60厘米，宽60厘米，壁厚20厘米，混凝土标号c20）；
28.步骤八，摊铺底砟层10和道砟11并进行上部轨道结构施工，根据设计摊铺底砟层10（厚度为60厘米，双面人字坡，横坡坡度为2%），然后铺设轨排并摊铺道砟11，最后进行道砟11捣固和轨道起道，达到设计标高，并保证结构稳定），至此沿海高水位深厚垃圾土区域软基处理完成，达到轨道通车条件。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。