[发明专利]高原湿地区铁路路堤结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种高原湿地区铁路路堤结构及其施工方法，所述路堤结构包括防水基床上表层，防水基床上表层设置在路基面以下，防水基床上表层的下方依次设置抗冻胀基床下表层、微冻胀基床底层、基床隔水层、弱冻胀本体层、基底隔水层、过水层和基底换填层，基底换填层的厚度大于或等于地区最大冻结深度，且防水基床上表层、抗冻胀基床下表层和微冻胀基床底层的厚度之和大于或等于地区最大冻结深度，过水层的填筑高度大于或等于地区最大地表积水深度。本发明解决了在高原湿地修建铁路时所面临的路基防水、防冻及环境保护问题，具有结构新颖、安全可靠、施工方便、节约投资等特点，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及路基工程技术领域，特别是一种高原湿地区铁路路堤结构及其施工方法。

背景技术

我国西部疆域辽阔，随着我国高速铁路的快速发展，铁路网的逐渐扩大，在川西、西藏等高原环境下修建高等级铁路已经成为现实，在高原面上存在大面积的高原湿地区域，高原湿地水系发育，地下水和地表水特别丰富，当铁路以路堤形式通过时，须解决地表水和地下水对路基的影响，同时，高原昼夜温差大，反复的冻融作用下，水以及地基土的冻胀将会对路基变形产生很大影响，甚至会出现破坏性影响，常规的路基构造不能满足以上要求。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种高原湿地区铁路路堤结构及其施工方法，解决地表水和地下水对路基的影响，同时减少水以及地基土的冻胀对路基变形产生的影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高原湿地区铁路路堤结构，包括防水基床上表层、抗冻胀基床下表层、微冻胀基床底层、基床隔水层、弱冻胀本体层、基底隔水层、过水层和基底换填层，所述防水基床上表层设置在路基面以下，所述防水基床上表层的下方依次设置所述抗冻胀基床下表层、所述微冻胀基床底层、所述基床隔水层、所述弱冻胀本体层、所述基底隔水层、所述过水层和所述基底换填层，所述基底换填层的厚度大于或等于地区最大冻结深度，且所述防水基床上表层、所述抗冻胀基床下表层和所述微冻胀基床底层的厚度之和大于或等于地区最大冻结深度，所述过水层的填筑高度大于或等于地区最大地表积水深度。

所述防水基床上表层和所述抗冻胀基床下表层组成基床表层，防水基床上表层和抗冻胀基床下表层的厚度之和不小于规范要求的基床表层厚度，直接承担上部结构的荷载，同时兼具封闭隔水功能，防止路基面的水下渗至下部路基基床底层，且所述防水基床上表层、所述抗冻胀基床下表层和所述微冻胀基床底层的厚度之和大于或等于地区最大冻结深度，在地区最大冻结深度范围内采用微冻胀及抗冻胀填料填筑，可有效防止基床部分发生冻胀。再在基床和基底分别设置隔水层，分别防止地表水和地下水的入渗，防止基床以下部分路基发生冻胀现象。然后采用弱冻胀填料置换路基基底，且换填厚度大于或等于地区最大冻结深度，可有效减少路基基底发生冻胀。最后再通过设置过水层，过水层的填筑高度大于或等于地区最大地表积水深度，可让地表水在路基内部自由通过，降低地表水升高对路基的影响，同时也降低铁路对周边湿地环境的影响。

本发明解决了在高原湿地修建铁路时所面临的路基防水、防冻及环境保护问题，具有结构新颖、安全可靠、施工方便、节约投资等特点，应用前景广泛。

作为本发明的优选方案，所述防水基床上表层采用沥青混凝土填筑，其厚度一般为5～10cm；所述抗冻胀基床下表层采用级配碎石填筑，其厚度一般为30～55cm，粒径级配应满足《铁路路基设计规范》TB10001-2016的要求，且0.1mm方孔筛过筛质量百分率小于5％；所述微冻胀基床底层采用微冻胀的A、B组填料填筑，且压实后的渗透系数不小于5×10^-5m/s；所述弱冻胀本体层采用弱冻胀的C组填料填筑，且压实后的渗透系数不小于1×10^-5m/s。

作为本发明的优选方案，所述基床隔水层和基底隔水层均包括两层中粗砂(例如5cm厚)，在两层所述中粗砂之间设置有复合土工膜，所述复合土工膜采用聚酯长丝土工布和土工膜复合制作而成，所述基床隔水层和基底隔水层的厚度大于或等于10cm。