本實用新型涉及高速無砟軌道鐵路路堤技術領域，特別涉及一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構。

技術背景

隨著中國高速鐵路走出海外，高鐵工程設計面臨著各種復雜地質(zhì)條件，富鹽軟弱鹽漬土地基就是其中之一。鹽漬土是指不同程度的鹽堿化土體的統(tǒng)稱，在全世界干旱、半干旱地區(qū)及濱海區(qū)域廣泛分布。鹽漬土與一般土不同，甚至比凍土、膨脹土和溶陷性黃土更特殊更復雜。鹽漬土地基具有溶陷性、鹽脹性和腐蝕性等不良特性，這種不良工程特性給全世界各種建筑物構成了嚴重危害，導致巨大的經(jīng)濟損失。我國“一帶一路”發(fā)展規(guī)劃中涉及大面積的鹽漬土地區(qū)，在類似地區(qū)修建無砟軌道高速鐵路，特別是軟弱地基與富鹽鹽漬土地基并存地段，高速鐵路路基病害多，對高速列車正常運營構成了嚴重威脅。

因此，針對富鹽軟弱鹽漬土區(qū)域建設高速鐵路無砟軌道路堤的情況，有必要結合現(xiàn)有技術，提出一種具有抗溶陷、抗鹽脹、耐腐蝕并能滿足沉降要求的路堤結構，為無砟軌道路堤鹽漬土地基處理設計提供支撐。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構，以有效解決鹽漬土地基的溶陷、鹽脹、腐蝕等工程難題，滿足高速鐵路無砟軌道沉降控制要求。

本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

本實用新型的一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構，其特征是它包括：排水排鹽層，設置于富鹽軟弱鹽漬土地基表層；抗腐蝕加固樁，縱向、橫向間隔設置在富鹽軟弱鹽漬土地基中；抗溶陷加筋墊層，鋪設在抗腐蝕加固樁上方；路堤，填筑在抗溶陷加筋墊層上方；反壓護道，填筑在路堤兩側邊坡坡腳外；排水系統(tǒng)，包括排水溝和傾斜排水排鹽孔，排水溝設置在排水排鹽層兩側外，傾斜排水排鹽孔沿線路縱向間隔設置在排水排鹽層與兩側排水溝交界處。

本實用新型的有益效果是，能有效解決富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤設計面臨的技術難題，可及時排除地基表層富鹽，防止路堤次生鹽漬化，保證路堤結構的穩(wěn)定性，滿足高速無砟鐵路變形控制要求，是一種具有抗溶陷、抗鹽脹、耐腐蝕并能滿足沉降要求的鹽漬土地基處理技術。

附圖說明

圖1本實用新型一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構的示斷面圖；

圖2本實用新型一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構中排水排鹽層的結構示意圖；

圖3本實用新型本實用新型一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構中抗溶陷加筋墊層結構示意圖。

圖中示出技術特征及所對應的標記：排水排鹽層1，中粗砂層11、碎石層12，抗腐蝕加固樁2，樁帽21，碎石墊層22，抗溶陷加筋墊層3，第一摻水泥碎石層31，鋼塑加筋復合土工格柵32，第二摻水泥碎石層33，路堤4，基床以下路堤41、基床底層42、基床表層43，反壓護道5，邊坡坡面防護結構6，路堤邊坡61，反壓護道邊坡62，排水系統(tǒng)7，排水溝 71，傾斜排水排鹽孔72。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結合附圖進一步說明本實用新型。

參考如圖1，本實用新型的一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構包括：排水排鹽層1，設置于富鹽軟弱鹽漬土地基表層；抗腐蝕加固樁 2，縱向、橫向間隔設置在富鹽軟弱鹽漬土地基中；抗溶陷加筋墊層3，鋪設在抗腐蝕加固樁2上方；路堤4，填筑在抗溶陷加筋墊層3上方；反壓護道5，填筑在路堤4兩側邊坡坡腳外；排水系統(tǒng)7，包括排水溝71 和傾斜排水排鹽孔72，排水溝71設置在排水排鹽層1兩側外，傾斜排水排鹽孔72沿線路縱向間隔設置在排水排鹽層1與兩側排水溝71交界處。

參照圖1，所述富鹽軟弱鹽漬土地基表層是指表層土挖除后的坑底，排水排鹽層1是設置在地基表層土挖除后的坑底上，表層土挖除厚度不少于0.5m，坑底由路基中心向兩側設置2％坡度；參照圖2，所述排水排鹽層1由從下至上依次鋪設的中粗砂層11、碎石層12構成，中粗砂層11 厚度不少于0.1m，碎石層12厚度不少于0.4m。排水排鹽層1的作用在于將富鹽鹽漬土地基中遷移至地基表層的水、鹽排除至兩側排水溝71。排水排鹽層1中碎石層12的作用在于降低地下水的毛細水上升高度，防止鹽分聚集在路堤底部產(chǎn)生次生鹽害。排水排鹽層1還可作為變形緩沖層，消除或減少富鹽鹽漬土地基的鹽脹變形。

參照圖1，排水排鹽層1設置后，在排水排鹽層1面上施作抗腐蝕加固樁2，抗腐蝕加固樁2的樁體穿過排水排鹽層1進入富鹽軟弱鹽漬土地基中?？垢g加固樁2采用具有耐酸堿腐蝕性能的括水泥粉煤灰碎石樁 (CFG樁)、管樁、素混凝土樁或鋼筋混凝土樁等，由路基中心按2％坡度向兩側設置至路堤邊坡與反壓護道平臺的交點，設計前應根據(jù)地基土腐蝕等級測試設計樁體的耐腐蝕性能?？垢g加固樁2的樁長和樁間距按無砟軌道沉降控制標準設計且樁長不小于富鹽鹽漬土溶陷臨界深度，同時樁長應滿足單樁承載力及樁網(wǎng)結構整體穩(wěn)定性要求。抗腐蝕加固樁2采用正三角形或矩形布置。抗腐蝕加固樁2在排水排鹽層1面上采用正三角形或矩形布設，樁頂設有配置鋼筋的樁帽21，樁帽21的形狀為圓柱體形或長方體形，樁帽21配置的鋼筋應滿足抗沖切檢算。樁帽21之間鋪設有碎石墊層22，碎石墊層22的厚度不小于樁帽21的高度。

參照圖1，所述抗溶陷加筋墊層3設置在樁帽21和碎石墊層22上方，以2％的坡度由路基中心向兩側鋪設至抗腐蝕加固樁2最外側樁帽21的邊緣。參考圖3，所述抗溶陷加筋墊層3由從下至上依次鋪設的第一摻水泥碎石層31、鋼塑加筋復合土工格柵32、第二摻水泥碎石層33構成。參照圖1，鋼塑加筋復合土工格柵32在抗腐蝕加固樁2最外側樁帽21邊緣的回折長度不少于2.5m。第一摻水泥碎石層31和第二摻水泥碎石層33 中按體積摻入5～7％具有耐酸堿腐蝕性能的水泥。

鋼塑加筋復合土工格柵32的作用在于降低加固樁2樁間鹽漬土溶陷對路基面影響，確保路基長期服役功能。根據(jù)理論計算方法確定鋼塑加筋復合土工格柵3.2的抗拉強度，可避免不同高度路堤盲目采用高強土工格柵，既保證工程安全，也可有效減少材料用量，節(jié)約工程投資。抗溶陷加筋墊層3的鋼塑加筋復合土工格柵33的抗拉強度按考慮“卸荷拱”效應的計算方法確定。具體按下式計算：

ζ_s＝βH

式中，T為土工格柵抗拉力，kN/m；f_c為格柵蠕變折減系數(shù)，取3.6～ 4.0；f_m為材料生產(chǎn)穩(wěn)定性可信系數(shù)，取1.05～1.10；f_d為施工損傷系數(shù)，取1.2～1.4；f_e為環(huán)境-酸堿-微生物影響系數(shù)，取1.8～2.0；[s_f]為無砟軌道鐵路路基面允許沉降量，單位mm；r為樁邊緣至樁間土中心或形心的距離，單位m；ζ_s為卸載系數(shù)(0≤ζ_s＜1)；E_g為格柵抗拉剛度，單位kN/m；β為衰減系數(shù)，單位1/m，β取值與路堤填料有關，由現(xiàn)場試驗確定。

參照圖1，在抗溶陷加筋墊層3上方填筑路堤4，從下至上鋪筑的基床以下路堤41、基床底層42和基床表層43，材料類型及壓實標準應滿足《高速鐵路設計規(guī)范》。在路堤兩側邊坡61坡腳外填筑反壓護道5，反壓護道5頂面寬度不少于3m、高度不小于1.0m。反壓護道5的材料類型及壓實標準與基床以下路堤41相同，也應滿足《高速鐵路設計規(guī)范》。反壓護道5的作用在于延長雨水入滲路徑，一定程度上避免了雨水入滲引發(fā)樁間鹽漬土溶陷。

參照圖1，所述路堤4、反壓護道5兩側的路堤邊坡61、反壓護道邊坡6.2上鋪設有邊坡坡面防護結構6，邊坡坡面防護結構6可采用土工網(wǎng)墊客土撒草籽、人字形截水骨架或空心磚等形式。

參照圖1，所述傾斜排水排鹽孔72沿線路縱向按1.0m進行等間距開孔，傾斜排水排鹽孔72由排水排鹽層1向兩側排水溝71傾斜，傾斜坡度不小于6％，孔徑不小于100mm，孔口與排水溝溝底高差不小于0.4m。傾斜排水排鹽孔72的作用在于及時將排水排鹽層1的水鹽排出，并通過排水溝72排除，避免水鹽聚集在表層地基產(chǎn)生路基病害。

參照圖1，通常，排水溝71溝底寬度不少于0.4m，溝深不少于0.8m；一般地段，排水溝71縱向排水坡度不應小于8‰，單面排水坡長度不大于800m；匯水地段，排水溝71縱向排水坡度不應小于12‰，單面排水坡長度不大于600m，排水溝71采用鋼筋混凝土預制拼裝，應具有抵抗硫酸鹽、氯鹽、碳酸鹽腐蝕并具有抗老化特征。排水溝71的作用在于及時排除溝底積水、積鹽，避免溝底積水由傾斜排水排鹽孔71侵入排水排鹽層，導致鹽漬土地基浸泡溶陷。

本實用新型的優(yōu)點主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)排水排鹽層1設置在樁帽21及抗溶陷加筋墊層3下方，將鹽漬土地基中遷移至表層土的水鹽排除至兩側排水溝71，可以降低地下水的毛細水上升高度，甚至消除毛細水上升，防止有害鹽聚集在路堤底部產(chǎn)生次生鹽害；排水排鹽層1還可作為變形緩沖層，消除或減少鹽漬土地基的鹽脹變形。

(2)鋼塑加筋復合土工格柵32能有效避免降低加固樁2樁間鹽漬土溶陷對路基面影響，確保路基長期服役功能；根據(jù)考慮“卸荷拱”效應的計算方法確定鋼塑加筋復合土工格柵3.2的抗拉強度，可避免不同高度路堤盲目采用高強土工格柵，既保證工程安全，也可有效減少材料用量，節(jié)約工程投資。

(3)在路堤防水功能上，反壓護道5可延長雨水入滲路徑，避免雨水入滲引發(fā)樁間鹽漬土溶陷；排水溝71可及時排除溝底積水、積鹽，避免溝底積水由傾斜排水排鹽孔侵入排水排鹽層，導致鹽漬土地基浸泡溶陷；傾斜排水排鹽孔72可及時將排水排鹽層1的水鹽排出，并通過排水溝7.2排除，避免水鹽聚集在表層地基產(chǎn)生鹽害。

(4)本實用新型設計流程清晰，施工順序明確，結構安全可靠，路基質(zhì)量易于保障，不僅在國內(nèi)具有較強的推廣應用價值，也可解決中國高鐵“走出去”面臨的鹽漬土地基處理難題。

以上所述只是采用用圖解說明本實用新型一種富鹽軟弱鹽漬土地區(qū)無砟軌道路堤結構的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。