[发明专利]考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构及构筑方法

说明书

考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构及构筑方法，以满足高速铁路无砟轨道上拱与下沉变形控制目标，避免水盐迁移聚集于路基顶部，有效解决粗颗粒盐渍土作为高速铁路路堤填料存在的技术不足。路堤结构由在地基上方从下至上依次铺设的基底隔断层、路堤本体、基床底层下结构层、基床隔断层、基床底层上结构层及基床表层构成；路堤本体与基床底层下结构层采用粗粒盐渍土构筑，其盐胀系数不大于0.01，基床底层上结构层及基床表层采用非盐渍土填筑；基床隔断层埋深不小于剧烈气温影响层深度，该剧烈气温影响层深度为大气气温影响特别显著或盐胀变形剧烈的深度。

技术领域

本发明涉及高速铁路无砟轨道路堤技术领域，特别涉及考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构及构筑方法。

技术背景

盐渍土是一类具有不同程度盐碱化土体的统称，在各国干旱、半干旱地区及滨海区域广泛分布。盐渍土一般包括粗颗粒盐渍土和细颗粒盐渍土，粗颗粒盐渍土力学特性较好，在高速公路建设中已有作为路堤填料的工程先例；但作为高速铁路路堤填料，特别是无砟轨道路堤的应用在全世界范围内极其少见。

在盐渍土地区，高速铁路线位不可避免地穿越盐质荒漠地区，沿线不含盐的优质路堤填料极其匮乏，远运不含盐优质路堤填料或开山块石均会急剧增加工程投资，然而，盐渍土具有盐胀、溶陷、侵蚀等不良工程特性，极易引发路堤顶面上拱或下沉超限。

公告号CN106555368B的中国发明专利公开了盐渍土地区高速铁路加固构造，该专利采用不同含盐量的盐渍土分别填筑基床底层上结构层、基床底层下结构层及路基本体，以期解决盐渍土路基溶陷与盐胀问题，但其存在的技术不足在于认为基床底层上结构层、基床底层下结构层及路基本体填料含盐量上限值为定值，未能考虑填料级配影响，且冻融循环(特别是低温作用)容易导致盐分向路基上部迁移聚集，可见该专利也未考虑剧烈气温影响。

为克服上述技术方案存在的不足，避免剧烈气温变化作用下盐渍土水盐向上迁移聚集在路基顶部，同时充分考虑不同填料级配对含盐量选择的影响，有必要提出相应的粗粒盐渍土无砟路堤结构及构筑方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构及构筑方法，以满足高速铁路无砟轨道上拱与下沉变形控制目标，避免水盐迁移聚集于路基顶部，有效解决粗颗粒盐渍土作为高速铁路路堤填料存在的技术不足。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构，其特征是：路堤结构由在地基上方从下至上依次铺设的基底隔断层、路堤本体、基床底层下结构层、基床隔断层、基床底层上结构层及基床表层构成；所述路堤本体与基床底层下结构层采用粗粒盐渍土构筑，其盐胀系数不大于0.01，所述基床底层上结构层及基床表层采用非盐渍土填筑；所述基床隔断层埋深不小于剧烈气温影响层深度，该剧烈气温影响层深度为大气气温影响特别显著或盐胀变形剧烈的深度；所述路堤本体与基床底层下结构层的粗粒盐渍土易溶盐含量满足如下表1要求：

表1

所述易溶盐含量指盐渍土与施工用水的易溶盐含量总和，R₅为粗粒盐渍土的粗细粒径比；

根据粗粒盐渍土颗粒级配曲线，通过以下公式确定粗粒盐渍土的粗细粒径比R₅：

式中，R₅为粗粒盐渍土的粗细粒径比；A为粒径d5mm的土含量占总质量的百分比，单位％；B为粒径0.25mm＜d＜5mm的土含量占总质量的百分比，单位％。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述考虑剧烈气温影响的无砟轨道粗粒盐渍土路堤结构构筑方法，该方法包括如下步骤：