[发明专利]一种岩溶区防突然塌陷路基结构及施工方法

说明书

一种岩溶区防突然塌陷路基结构及施工方法，以有效防止岩溶区地基发生突然塌陷影响上部列车运行安全的问题。包括填筑于岩溶加固地基上的填筑体，所述岩溶加固地基表层开槽嵌固钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土框架结构由横向间隔设置的纵向梁和纵向间隔设置的横向梁，且于纵向梁、横向梁交汇的节点处固结为一体。于加固地基表面、钢筋混凝土框架结构顶面上铺设高强土工材料，各纵向梁上方设置纵向延伸的预制压力梁，纵向间隔设置的固定棒穿预制过压力梁、高强土工材料与纵向梁固定连接，在高强土工材料与预制压力梁、纵向梁的接触面上将其夹紧固定。所述填筑体分层填筑于高强土工材料之上。

技术领域

本发明涉及岩土工程，特别涉及一种岩溶区防突然塌陷路基结构及施工方法。

背景技术

岩溶地质在我国分布广泛，特别是我国的广西、贵州、云南等地极易塌陷的岩溶地基十分常见，在这种地区修建高等级道路，特别是高速铁路是十分困难的，如果全部以桥梁形式通过，那么工程投资将十分巨大，如果以路基通过，由于岩溶的不确定性，岩溶地基的加固处理十分困难，即使进行了岩溶地基注浆加固处理，也有小范围岩溶塌陷的情况发生，并且注浆加固处理后的地基由于地下水环境的改变，难以避免长期地下水作用下形成新的岩溶通道，从而可能重新形成新的岩溶塌陷区。在工程实践中，有的对基岩上覆土层进行了复合地基加固或对软土地基采用桩基础结构进行加固，并在复合地基或桩基础上部设置了桩帽或者框架格梁层并辅以碎石垫层夹土工格栅缓冲层，这些措施的设置对局部岩溶突然塌陷有一定的缓解作用，但由于设置的土工格栅与桩帽或格梁是自由接触，土工格栅在较小的约束作用下仍然会较快发生较大的下沉变形，并能很快的传递到路基表层。对于高速铁路来说，即使小的变形也是难以接受的，突然性的塌陷更是灾难性的，可见提出一种岩溶区防突然塌陷路基结构及施工方法具有必要性和急迫性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种岩溶区防突然塌陷路基结构，以有效防止岩溶区地基发生突然塌陷影响上部列车运行安全的问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的一种岩溶区防突然塌陷路基结构，包括填筑于岩溶加固地基上的填筑体，其特征是：所述岩溶加固地基表层开槽嵌固钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土框架结构由横向间隔设置的纵向梁和纵向间隔设置的横向梁，且于纵向梁、横向梁交汇的节点处固结为一体；于加固地基表面、钢筋混凝土框架结构顶面上铺设高强土工材料，各纵向梁上方设置纵向延伸的预制压力梁，纵向间隔设置的固定棒穿预制过压力梁、高强土工材料与纵向梁固定连接，在高强土工材料与预制压力梁、纵向梁的接触面上将其夹紧固定；所述填筑体分层填筑于高强土工材料之上。

所述纵向梁的顶面具有纵向延伸的弧形凹槽，弧形凹槽的底部纵向间隔设置固定孔；所述预制压力梁的底面为与弧形凹槽相匹配的弧形面，预制压力梁内纵向间隔设置与固定孔相对应的安装孔；所述固定棒下部穿过安装孔和高强土工材料进入固定孔内，固定棒与安装孔、固定孔形成紧配合连接。

所述高强土工材料上纵向、横向间隔设置岩溶塌陷报警装置，各岩溶塌陷报警装置位于钢筋混凝土框架结构网格的中央。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述一种岩溶区防突然塌陷路基结构的施工方法。该方法包括如下步骤：

①对岩溶地基进行加固处理，形成岩溶加固地基；

②在岩溶加固地基表层开挖嵌固钢筋混凝土框架结构的施工槽；

③在施工槽中架设钢筋和浇注混凝土形成钢筋混凝土框架结构，且在纵向梁上预留设置固定孔；

④待框架结构达到设计强度，在框架结构顶面和岩溶加固地基表面上铺设高强土工材料，并拉紧绷直；

⑤先于位于中间的纵向梁上方设置预制压力梁，并在安装孔内插入固定棒，锤击固定棒使其下部穿过高强土工材料进入固定孔内，且与安装孔、固定孔形成紧配合连接；