[發明專利]一種暗渠發育地區高速鐵路路基加固結構及施工方法

有效

• 申請號: 201811261954.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109487640B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 鐘志彬;鄧榮貴;呂蕾;孫怡;李凱甜;張晉;王園園;孟仁帆;黃博;林洋;蘇文杰;劉宇罡;秦光裕;顧磊;楊明
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E01B2/00
• 分類號: E01B2/00;E02D5/46;E02D5/34
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種暗渠發育地區高速鐵路路基加固結構及施工方法，在不破壞暗渠正常使用功能且不對暗渠做任何改造的情況下，有效解決地基承載力低和不均勻變形的問題，使之滿足高速鐵路路基工程建設標準。包括填筑于路基上的路堤本體。所述路基內設置由水泥土實腹拱、鉆孔灌注樁構成的地下水泥土拱橋加固結構，水泥土實腹拱縱向跨越其下方的暗渠，橫向間隔成排設置的鉆孔灌注樁位于水泥土實腹拱兩側拱腳處。所述地下水泥土拱橋加固結構的頂面鋪設加筋墊層，路堤本體填筑于加筋墊層上。

技術領域

本發明涉及高速鐵路路基技術領域，特別是一種暗渠發育地區高速鐵路路基加固結構及施工方法。

背景技術

暗渠，也稱地下渠道，是指高溫、干旱及沙漠等地區挖掘于地下一定深度，用于飲用及灌溉輸水和截集地下水的渠道或暗溝。我國新疆地區的“坎兒井”、陜西的“井渠”、山西的“水巷”和甘肅的“百眼串井”等，都是不同形式的地下暗渠。國外如伊朗、伊拉克和沙特阿拉伯等中東干旱地區也有廣泛的分布。這些暗渠開鑿于不同的深度和時代，規模及分布形式不同。暗渠挖掘深度多在數米至上百米之間，開鑿時間可追索至千年前，這些地下暗渠規模差異巨大，平渠與豎井或斜井相連，大的達數百平方米的空間，小的僅能通過人體，空間上的分布受含水性和透隔水性地層空間展布特征、地下水分布特征、地形和人們居住場地等因素的影響而隨機分布。由于歷時久遠，大部分被廢棄或坍塌，形成了完整地層與隨機分布的暗渠、坍塌空間和變形松動區域的地基巖土。在這些地區進行工程建設，目前常用方法是采用各種手段詳細勘察與測試，掌握暗渠的分布并弄清各種坍塌體或變形體的工程特征，在此基礎上進行評價并采用灌漿及攪拌樁等方法進行處理，甚至采用樁基或橋梁通過。即使如此，也存在如下難題：

（1）暗渠分布復雜，要通過勘察徹底弄清歷代挖掘和廢棄暗渠分布，了解暗渠坍塌及其變形區情況，難度非常大，投入的人力、物力和時間較大；

（2）因暗渠形成的時間久遠，沒有資料記載，即使花費大量的費用、人力和時間，暗渠及其坍塌與變形的勘察結論可靠性不高，給工程建設特別是如高速鐵路對路基變形及穩定性極為敏感之類的工程，其安全性、耐久性和經濟性存在巨大的風險；

（3）因勘察和評價結論可靠性不高，即使采用了“撒大網”式加固處理，深部暗渠及其坍塌與變形松動體分布區域對工程的影響也難以評價；

（4）對暗渠及其坍塌與變形松動區，按照目前“撒大網”式地加固，投入的財力和物力巨大。暗渠分布區地層巖土常常是戈壁、風成粉土、砂土或卵石地層，其本身的工程特性較好，能否有條件的利用成為工程建設需要思考的問題。

隨著我國高速鐵路網的全面布局，以及國外伊朗等中東國家或地區對高速鐵路建設的興趣增加，線路選線不可避免的需要穿越密集暗渠分布區域。不同埋深、不同尺寸和不同數量暗渠的存在，使得地基承載力顯著降低。并且隨著暗渠的空間分布差異，在一定壓力作用下地基將出現顯著的不均勻變形。較低的承載力及顯著的不均勻變形都是高速鐵路路基工程需要解決的問題。然而，為保證既有輸水灌溉功能不被破壞，地基處理中不能采用簡單的充填或者壓實地基實現路基加固。若以傳統橋梁工程跨越密集暗渠，勢必抬高線路或者大規模土方開挖，大幅度增加工程造價，并且與線路小角度相交的暗渠沿線路延伸很長也難以通過橋梁工程跨越。

為此，有必要提出一種能夠有效跨越密集暗渠的路基加固技術，該技術在保證不破壞既有暗渠使用功能的前提下，提高地基的承載力及控制不均勻變形，同時兼具經濟性和可靠性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種暗渠發育地區高速鐵路路基加固結構，在不破壞暗渠正常使用功能且不對暗渠做任何改造的情況下，有效解決地基承載力低和不均勻變形的問題，使之滿足高速鐵路路基工程建設標準。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：