[发明专利]一种土岩互层路堤构造及其设计方法

说明书

本发明提供一种土岩互层路堤构造及其设计方法。本发明所述的一种土岩互层路堤构造，设于土岩互层地基，所述土岩互层地基包含由上向下的第一土层地基、岩石层和第二土层地基；土岩互层路堤构造包括槽型构件，所述槽型构件的开口朝上，所述槽型构件底部置于所述第一土层地基表面或所述第一土层地基内，所述槽型构件内从下向上依次填充有轻质混凝土层和表层结构，所述表层结构用于保护所述轻质混凝土层。其结构简单，仅需在所述第一土层地基施工，也能够满足对土岩互层地基的沉降的控制，其开挖量少，施工方便，能够缩短施工周期，节约施工成本，且能够更好的减小地基的沉降。

技术领域

本发明涉及路堤施工技术领域，特别是一种土岩互层路堤构造及其设计方法。

背景技术

在火山喷发区修建高速铁路时，经常会遇到土岩互层地基，土岩互层地基是指从上向下为土层地基、岩石层、土层地基……，这种交错成型的土岩互层地基是由于火山在不同的时间段喷发长期积累而形成的。当在这种土岩互层地基上修建无砟轨道高速铁路路堤工程时，采用什么措施对土层地基进行加固，地基沉降变形如何设计是需要解决的两大技术难题。在这种土岩互层地基条件下，传统的复合地基加固措施难以穿过岩石层以达到处理岩石层以下的土层地基的目的，使得新修建的路堤会导致土岩互层地基沉降难以控制；而采用钢筋混凝土桩结构虽然能够穿过岩石层并加固岩石层以下的土层地基，但工程投资巨大。

除外，传统的土层地基采用分层总和法进行沉降计算，当地基为土岩互层地基时，由于在两层土层地基之间具有岩石层，岩石层上方的土层地基可采用传统的分层总和法计算，但岩石层下方的土层地基沉降计算无相关方法，使得传统的沉降变形设计方法明显不再适用。同时上部的土层地基上的附加荷载(如修建路堤增加的荷载)在岩石层和下部的土层地基的应力传递及衰减规律无相关研究，故土岩互层地基的沉降难以准确计算。如果把岩石层地基按类似土层地基处理进行设计计算，则非常不经济，另外根据设计计算结果同样还存在地基加固措施选择困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术在土岩互层上修建路堤时，存在新修建的路堤会导致土岩互层地基沉降难以控制的问题，提供一种土岩互层路堤构造；

针对传统的沉降变形设计方法不适用于在土岩互层地基上修建路堤时的沉降计算，存在难以计算土岩互层地基的沉降的问题，提供一种土岩互层路堤构造的设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种土岩互层路堤构造，设于土岩互层地基，所述土岩互层地基包含由上向下的第一土层地基、岩石层和第二土层地基；土岩互层路堤构造包括槽型构件，所述槽型构件的开口朝上，所述槽型构件底部置于所述第一土层地基表面或所述第一土层地基内，所述槽型构件内从下向上依次填充有轻质混凝土层和表层结构，所述表层结构用于保护所述轻质混凝土层。

轻质混凝土层是用轻质混凝土浇筑而成。所述槽型构件，其可以作为浇筑模板，能够用于浇筑轻质混凝土层；且其从两侧和底部对轻质混凝土层进行保护和加固，可以将轻质混凝土层与第一土层地基隔离，避免其与地下水接触，从而提高轻质混凝土层的耐久性。轻质混凝土层能够为表层结构提供支撑能力，槽型构件也从两侧对表层结构提供支撑和限位。同时，表层结构也能够保护轻质混凝土，避免高速铁路动应力影响轻质混凝土层的耐久性。

本发明所述土岩互层路堤构造，通过槽型构件的加固和保护，使得能够采用轻质混凝土层来对表层结构的支撑，进而使得表层结构也能够对轻质混凝土进行保护，轻质混凝土层的重量轻、竖向承载能力好，能够实现土岩互层路堤构造对土岩互层地基产生较小的附加应力，进而减少土岩互层路堤构造对土岩互层地基的变形影响，以此来避免通过复合地基的加固方式来穿过岩石层并处理岩石层以下的第二土层地基，实现减小第二土层地基的沉降的目的。所述土岩互层路堤构造，其结构简单，仅需在所述第一土层地基施工，也能够满足对土岩互层地基的沉降的控制，其开挖量少，施工方便，能够缩短施工周期，节约施工成本，且能够更好的减小地基的沉降。