[发明专利]一种等载置换轻质土帮宽路基结构、设计及施工方法

说明书

本发明涉及岩土工程领域，特别是一种等载置换轻质土帮宽路基结构、设计及施工方法，其中，路基结构包括顶部敞口设置的容料槽，容料槽的一侧具有倾斜悬臂，且能够与既有无砟轨道路基的边坡相抵接，容料槽底部设置有支撑梁，支撑梁底部连接有加固桩组件，加固桩组件包括加固桩，容料槽内从上至下依次填筑有土质填料层层和轻质土层。本发明的一种等载置换轻质土帮宽路基结构，减少了加固桩组件的上部载荷，在加固桩侧壁的隆起作用力可通过桩体锚固作用回传递至下部地基，其不仅能有效控制路基帮宽结构的隆起变形，还能有效承受结构整体荷载并控制沉降变形；大幅节省了建设用地，而且减少了生态环境破坏。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，特别是一种等载置换轻质土帮宽路基结构、设计及施工方法。

背景技术

近年来，随着工程建筑迅速发展，紧邻既有建(构)筑物修建新建(构)筑物在所难免。

在新建(构)筑物附加荷载作用下，既有建(构)筑物可能产生不均匀沉降、倾斜失稳等病害，甚至引发重大安全事故，新建铁路引入主干线无砟铁路时，一般选择在路基段接入既有铁路，此时新建工程将面临在既有无砟铁路路基帮宽建造的问题，此类帮宽建造工程若处置不当极易引发既有无砟铁路路基竖向或侧向变形超限，不仅直接影响既有铁路高速列车运营舒适性，甚至可能威胁列车安全运营，造成重大安全事故，而且还可能影响着新建铁路在引入段的平顺性及舒适性。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术:在路基段接入既有铁路，施工无砟铁路路基帮宽结构时，容易引发既有无砟铁路路基竖向或侧向变形超限，威胁列车安全运营，而且还可能影响着新建铁路在引入段的平顺性及舒适性的问题，提供一种一种等载置换轻质土帮宽路基结构、设计及施工方法，能够大大降低新建路基在既有无砟铁路路基基底形成附加应力，最大限度降低既有无砟轨道路基的竖向或侧向变形，以及大大降低新建路基结构向既有无砟轨道路基产生的偏心力作用，同时大幅节省了建设用地。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种等载置换轻质土帮宽路基结构，包括：

复合轻质桩，间隔设置于紧邻既有无砟轨道路基的地基内，所述复合轻质桩包括成桩轻质体，所述成桩轻质体由轻质土制成；

轻质土槽，连接于所述复合轻质桩顶部，所述轻质土槽由轻质土制成，所述轻质土槽的一侧为倾斜悬臂，所述倾斜悬臂与既有无砟轨道路基侧面倾斜度相适配，所述轻质土槽底部埋入所述地基；

土质填料层，填筑在所述轻质土槽内。

本发明所述的一种等载置换轻质土帮宽路基结构，复合轻质桩间隔设置于紧邻既有无砟轨道路基的地基内，用于支撑轻质土槽，以满足帮宽路基结构的结构需要；所述复合轻质桩包括成桩轻质体，所述成桩轻质体由轻质土制成，通过复合轻质桩等载置换作用，大大减少了新建路基在既有无砟铁路路基基底形成附加应力，最大限度降低既有无砟轨道路基的竖向或侧向变形；轻质土槽连接于所述复合轻质桩顶部，所述轻质土槽的倾斜悬臂设置与既有无砟轨道路基相适配，土质填料层填筑在所述轻质土槽内，用于支撑上部轨道结构，所述轻质土槽由轻质土制成，大大降低了新建路基结构向既有无砟轨道路基产生的偏心力作用，而轻质土槽内填筑土质填料层的用于消散列车动应力，防止频繁列车荷载作用导致轻质土槽出现裂化的情况发生。

由于地基表层土性质较差，且上部荷载在该层的附加应力大，导致浅表层压缩沉降量大，通过轻质土槽部分置入地基不仅可以起到置换荷载、降低附加应力的作用，还可提高表层土的抗压缩能力，减小本方案的帮宽路基结构对既有无砟轨道路基的影响。

同时，复合轻质桩的设置大幅节省了建设用地，特别是直接削减了传统路基结构的边坡用地，不仅可为地方经济建设节约用地，还能减少生态环境破坏。