[实用新型]富水软弱地层重载铁路隧道的基底加固体系

说明书

本实用新型公开了一种富水软弱地层重载铁路隧道的基底加固体系，属于隧道交通工程技术领域，本实用新型提供的富水软弱地层重载铁路隧道的基底加固体系，桩梁板结构提高了道床整体刚度，通过纵梁、横梁、桩基础依次向下传递至基岩，从而使加固部分与原基底结构形成整体共同工作而得到强化，道床承载能力大大提高，同时也减小了地下水对整体道床的影响，仰拱结构与隧道拱墙一起承受围岩压力，形成一个稳定的整体；本实用新型通过设置排水管道，以便时排出积水，避免进一步扩大积水坑的面积，本实用新型提高了隧道道床结构的整体刚度，改善了隧道基底结构的整体力学性能，能有效解决隧道基底结构隆起、沉降变形和翻浆冒泥等病害。

技术领域

本实用新型属于隧道交通工程技术领域，具体涉及一种富水软弱地层重载铁路隧道的基底加固体系。

背景技术

重载铁路具有运输能力大、效率高、成本低等特点，因此重载铁路运输已成为当今铁路运输发展的重要方向，在世界范围内得到了普遍应用。我国《中长期铁路网规划》指出，加快煤运通道建设和既有线扩能改造，形成运力强大、组织先进、功能完善的重载铁路运输系统对我国经济发展有着重大意义。要保证重载铁路高效、安全地运营，组成重载铁路系统的各要素必须保持高标准，这对我国重载铁路技术提出了更高的要求。

重载铁路与既有普速及高速铁路最大的区别在于列车轴重大，已有重载运输调研表明，轴重的增加极易造成钢轨的磨损，而道床破坏与列车轴重成线性关系，同时路基破坏则也与列车轴重的2～4次方成正比，这表明重载列车对路基的破坏将更加严重。重载铁路列车轴重更大，这也使轨道下部结构承受了更大的荷载，更易出现开裂、破损、下陷、向两侧外挤以及翻浆冒泥等。隧道基底病害发生后，如不及时处理，造成线路“带病”运营，基底结构开裂、破损等病害会向上部衬砌结构发展，进而导致上部衬砌结构发生开裂、漏水等，最终致使隧道使用寿命缩短。结构强度、刚度、稳定性的降低不同程度地恶化行车条件、限制行车速度、危及行车安全、缩短隧道维护周期和使用寿命，并制约铁路安全高效服役。

特别是在富水弱胶结砾岩、泥岩和砂质泥岩等遇水易软化的第三系软弱地层中，重载条件下基底岩土的动力学效应对隧道底部结构受力状态影响显著。软弱围岩，在列车动载作用下，其物理力学性质将发生变化，加之排水不畅，岩土的物理指标和承载力将明显降低，这是引起隧道基底结构开裂、下沉以及翻浆冒泥的主要原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种富水软弱地层重载铁路隧道基底加固体系，以解决第三系地层遇水软化后，承载力下降引起的病害，有效地提高隧道基底结构的整体承载性能，避免出现因隧道基底承载不良而引起的沉降变形以及翻浆冒泥等病害，适用于富水软弱地层的重载铁路隧道。

本实用新型提供的这种富水软弱地层重载铁路隧道的基底加固体系，包括灌注桩、混凝土板、仰拱结构，所述灌注桩、混凝土板之间设置有纵梁、横梁，所述纵梁沿隧道纵向设置，所述横梁沿隧道横向设置，所述仰拱结构固定有若干排水管道，该排水管道的底端伸入到仰拱结构的下方，排水管道的顶端与隧道内的排水渠连通，用于将仰拱结构下方的积水及时排出。

在一个具体实施例中，所述灌注桩的底端与基岩连接，灌注桩的底端伸入基岩中，所述灌注桩贯穿仰拱填充层、仰拱结构和初期支护，将所述仰拱填充层、仰拱结构、初期支护和基岩连接成一个整体。

在一个具体实施例中，所述纵梁、横梁和混凝土板采用整体灌注形成，与灌注桩形成一个稳定的整体。

在一个具体实施例中，所述排水管道设置于相邻四个灌注桩的中心位置，所述排水管道的底端伸入到初期支护的下表面，所述排水管道的顶端端口通过三通管道连接排水横管，所述排水横管与隧道内的排水渠连通。

在一个具体实施例中，所述仰拱结构上表面的灌注桩桩孔边缘、排水管道安装孔边缘作防水处理，防止初期支护和土壤之间产生积水冒出。

本实用新型的有益技术效果：