[發明專利]一種用于高速鐵路加固結構、路基組件、路基系統及施工方法

在審

• 申請號: 202010086317.7
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111155368A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 薛元;張東卿;劉菀茹;羅強;張良;姜浩;馬宏飛;曾銳;牟迪;周文洋;封志軍;張碩;肖朝乾;周波;張建文;王智猛;張濤;姜瑞雪
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E01B2/00
• 分類號: E01B2/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王波

本發明涉及高速鐵路路基工程領域，特別是一種用于高速鐵路加固結構、路基組件、路基系統及施工方法，其中加固結構包括第一加固樁基組件，在第一加固樁基組件的兩側分別設置有第二加固樁基組件，第二加固樁基組件包括第一支撐樁部件和與第一支撐樁部件剛性連接的支撐架，支撐架設置于第一支撐樁部件頂部，支撐架為整體結構。本發明的一種用于高速鐵路加固結構，有效降低了路基兩側邊坡覆蓋范圍的地基中，第一支撐樁部件抗滑受力的不均勻性，顯著提高低強度軟土地基的抗滑破壞能力，從而增加低強度軟土地基路基整體穩定性，降低了路基失穩的概率。

技術領域

本發明涉及高速鐵路路基工程領域，特別是一種用于高速鐵路加固結構、路基組件、路基系統及施工方法。

背景技術

目前，由于我國地質條件復雜多樣，在修建鐵路時，有時會在軟土地基上修筑路基，尤其對于以海相軟土為主、軟基深厚的東南沿海地區，但其地基承載力不足和路基沉降變形較大一直是該地區高速鐵路建設的難點問題。因此，必須采取有效的工程措施對低強度軟土地基進行加固處理。

由于高速鐵路對路基施工后沉降控制要求甚高，傳統的以排水固結、堆載預壓法和以碎石樁、擠密砂樁為主的散體材料樁復合地基加固方法已難以滿足工程需要，以水泥攪拌樁、水泥砂漿樁為主的柔性樁復合地基因其承載能力偏低、沉降相對較大等問題而限制了其應用范圍，采用C15及以上強度的高強度樁復合地基已成為我國高速鐵路路基工程地基加固處理的主型措施。然而，低強度軟土地基即使采用高強度樁加固，因地基軟弱、加固結構整體穩定性不足而引發的路基失穩坍塌工程事故也時有發生。已有研究表明，對于CFG樁(Cement Fly-ash Gravel，水泥粉煤灰碎石樁)、素混凝土樁等剛性樁復合地基，路基失穩時位于邊坡附近樁體首先發生彎折破壞，進而引發周圍樁體的漸進破壞。通過數值模擬與離心試驗發現，路基下剛性樁復合地基破壞模式因樁體位置不同而存在差異，其中邊坡附近樁體主要為彎折破壞，靠近路基中心處樁體主要發生軸壓破壞。故低強度軟土地基的抗側滑破壞能力是提高加固結構整體穩定性最終要的因素之一，因此，如何提升低強度軟土地基的抗側滑破壞能力已成為一項關鍵技術。然而，目前工程界普遍采用的樁-帽結構，雖能充分發揮樁體承載性能，協調樁土荷載分擔，提高地基承載力，但對提高低強度軟土地基、尤其是坡腳附近地基的抗滑移破壞能力有限。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的在低強度軟土地基即使采用高強度樁加固，有時也會因地基軟弱、加固結構整體穩定性不足而引發的路基失穩的問題，提供一種用于高速鐵路加固結構、路基組件、路基系統及施工方法，提高邊坡附近樁體的抗滑移破壞能力，從而增加低強度軟土地基路基整體穩定性，降低低強度軟土地基因地基軟弱、加固結構整體穩定性不足而引發的路基失穩的概率。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于高速鐵路加固結構，包括第一加固樁基組件，在所述第一加固樁基組件的兩側分別設置有第二加固樁基組件，所述第二加固樁基組件包括第一支撐樁部件和與所述第一支撐樁部件剛性連接的支撐架，所述支撐架設置于所述第一支撐樁部件頂部，所述支撐架為整體結構。

本發明所述的一種用于高速鐵路加固結構，使用時，將第一加固樁基組件設置在路基頂面覆蓋范圍的地基中，用于支撐路基中間的部分；將所述支撐架鋪設于路基兩側邊坡覆蓋范圍的地基中，并用第一支撐樁部件支撐所述支撐架，從而使支撐架能夠支撐路基兩側的邊坡部分；支撐架與第一支撐樁部件剛性連接，且所述支撐架為整體結構，從而使得邊坡底部至少一部分的第一支撐樁部件的頂部連接為一個整體，從而降低邊坡附件單個支撐樁的彎拉應力、均化支撐樁的彎拉應力、促進支撐樁協同抗滑等作用，有效降低了路基兩側邊坡覆蓋范圍的地基中，第一支撐樁部件抗滑受力的不均勻性，顯著提高低強度軟土地基的抗滑破壞能力，從而增加低強度軟土地基路基整體穩定性，降低低強度軟土地基因地基軟弱、加固結構整體穩定性不足而引發的路基失穩的概率。

優選地，所述第一支撐樁部件包括若干根豎向間隔設置的第一支撐樁，所述第一支撐樁與所述支撐架剛性連接。