[发明专利]一种加固处理新建铁路岩溶地基的施工方法及其路基结构

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，具体地指一种加固处理新建铁路岩溶地基的施工方法及其路基结构。

背景技术

岩溶是灰岩、白云岩等可溶性岩石在水的长期溶蚀作用下产生的各种地质形态、作用和现象。岩溶地基变形破坏主要形式有地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等。而随着社会经济的发展，铁路建设越来越快，越来越多的铁路工程在岩溶地区展开，路基结构的平顺性和稳定性直接关系到铁路运营安全，故高速铁路对地基稳定和沉降控制有着极为严格的要求。因此在岩溶地基上修建高速铁路，必须对岩溶地基进行处理，采取有效加固措施控制路基的工后沉降，以保证轨道结构的长期稳定。

一般岩溶地基从下至上结构包括岩溶层、位于岩溶层上方的硬土层、位于硬土层上方的软土层，软土层顶面即为地表，目前，对岩溶地基的处理措施主要有填垫法、注浆法、高压旋喷法等。填垫法主要适用于裸露型岩溶和浅埋岩溶，并不适用于覆盖型岩溶、深埋岩溶；注浆法是最常用的岩溶处理方法，但只能保证岩溶地基的稳定性，而不能很好的控制工后沉降；高压旋喷法对施工工艺、施工的机械设备以及材料包括施工的经验都有着很高要求，并不经济，所以未大规模推广使用。

因此为克服上述诸多缺陷，有必要提供一种不仅能保证岩溶地基稳定性、同时也能有效控制工后沉降、合理、经济的加固处理新建铁路岩溶地基的施工方法及其路基结构。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种加固处理新建铁路岩溶地基的施工方法及其路基结构，对岩溶地基进行钻孔灌注桩加固和压力注浆处理，不仅保证了岩溶地基的长期稳定，也有效控制了工后沉降，同时满足了岩溶地基高速铁路路基的稳定性和变形控制的要求。

本发明的技术方案为：一种加固处理新建铁路岩溶地基的施工方法，其特征在于，步骤为：

a.沿线路纵向施工多排钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩采用钢筋混凝土现场浇筑；在钻孔灌注桩上方、软土层顶部沿线路纵向铺设钢筋混凝土预制的板梁，钻孔灌注桩桩顶与板梁底部固定连接形成桩板结构；

b.向桩板结构两侧岩溶地基的硬土层与岩溶层结合处压力注浆，形成沿线路纵向的连续注浆加固区；

c.待注浆加固区固结后，在板梁顶部铺设路基。

优选的，步骤a中所述钻孔灌注桩桩顶向上伸入板梁底部10-15cm且钻孔灌注桩与板梁的受力钢筋焊接绑扎。

优选的，步骤a中钻孔灌注桩桩径相等，为1.0-1.5m，有效桩长18-22m，多排所述钻孔灌注桩中相邻两排钻孔灌注桩之间的距离相等，为4-5m；每排所述钻孔灌注桩中并排的相邻两钻孔灌注桩之间的距离相等，为4-5m。

优选的，步骤b中注浆加固区在土石分界面以上硬土层内的厚度范围为3-5m，在土石分界面以下岩溶层内厚度的范围为6-7m，所述注浆加固区的总厚度范围为9-12m。

进一步的，步骤b中注浆加固深度需先导勘探孔揭示岩溶发育情况，若土石分界面以下岩溶层6m范围内岩溶顶板岩体破碎、或遇溶洞以及岩溶很发育时，应加大注浆厚度至溶洞底板以下不小于1m。

优选的，桩板结构两侧注浆加固区的加固范围从平齐于同侧板梁横向端部起，路堤地段注浆加固区的加固范围沿线路横向向外至路堤坡脚外5.0m，路堑地段注浆加固区的加固范围沿线路横向向外至侧沟平台外边缘。

本发明还提供一种加固处理岩溶地基的路基结构，其特征在于，包括设置在软土层顶部的板梁、铺设在板梁顶部的路基，所述板梁下方设有沿线路纵向的多排钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩桩底均穿透软土层、硬土层至岩溶层，所述钻孔灌注桩桩顶与板梁底部固定连接形成桩板结构，所述桩板结构两侧的硬土层下部与岩溶层结合处设有沿线路纵向的连续注浆加固区。

进一步的，所述板梁沿线路纵向设置时，纵向相邻两块板梁间预留有伸缩缝，所述伸缩缝内填塞有沥青麻筋。

进一步的，所述板梁沿线路横向由多块小型板梁以线路中心线对称连接而成。

进一步的，所述注浆加固区中注浆孔为按正三角形或正方形阵列布置，注浆孔孔间距5-6m。

本发明的原理为：

首先对地基表层的深厚软土采用钻孔灌注桩进行地基处理，桩长穿透软土层、硬土层至岩溶层，形成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，从而提高地基承载力，减少地基不均匀沉降和工后沉降，达到软土加固地基的目的。然后，对深厚软土地基下的岩溶土石分界面采用注浆加固，达到了对深厚软土岩溶地基的处理，保证路基的长期稳定性及沉降要求。

本发明的有益效果为：