[发明专利]一种桩-锚系梁结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种桩‑锚系梁结构及施工方法，涉及地基技术领域，包括连接于岩土地基中的短桩和抗拔锚固件，短桩和抗拔锚固件纵横交错设置；抗隆起加筋层，抗隆起加筋层和短桩以及岩土地基均连接；连接于抗隆起加筋层远离短桩的一侧的系梁组件，系梁组件和抗拔锚固件连接；连接于系梁组件远离抗隆起加筋层的一侧的褥垫层，褥垫层用于连接在土质路基的底部。针对岩土地基易发生隆起与下沉的技术问题，本发明的技术效果在于它使得岩土地基具有良好的减胀抗缩性能。

技术领域

本发明涉及地基技术领域，具体涉及一种桩-锚系梁结构及施工方法。

背景技术

在高速铁路路基(特别是低路堤或路堑基床)与隧道工程领域，岩土地基的隆起与下沉是岩土热点问题，且主要由冻土的冻胀与融沉、膨胀岩(土)膨胀与收缩、红层软质岩上拱与收缩、盐渍土(岩)盐胀与溶陷等因素造成。

岩土地基的隆起与下沉均极易引发高速铁路无砟轨道板开裂，从而造成重大的无砟轨道病害，进而影响列车运行的平稳舒适性，甚至可能危及高速行车安全。

发明内容

针对岩土地基易发生隆起与下沉的技术问题，本发明提供了一种桩-锚系梁结构及施工方法，它使得岩土地基具有良好的减胀抗缩性能。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种桩-锚系梁结构，包括：

连接于岩土地基中的短桩和抗拔锚固件，所述短桩和所述抗拔锚固件纵横交错设置；

抗隆起加筋层，所述抗隆起加筋层和所述短桩以及所述岩土地基均连接；

连接于所述抗隆起加筋层远离所述短桩的一侧的系梁组件，所述系梁组件和所述抗拔锚固件连接；

连接于所述系梁组件远离所述抗隆起加筋层的一侧的褥垫层，所述褥垫层用于连接在土质路基的底部。

可选的，所述系梁组件包括：

系梁框架；

连接于所述系梁框架内的碎石层；

其中，所述系梁框架连接于所述抗隆起加筋层远离所述短桩的一侧，所述系梁框架和所述抗拔锚固件连接，所述系梁框架和所述褥垫层连接。

可选的，所述碎石层的厚度不小于所述系梁框架的高度。

可选的，所述抗隆起加筋层包括依次设置的第一碎石垫层、第一中粗砂层、复合土工膜、钢塑加筋复合土工格栅以及第二中粗砂层，所述第一碎石垫层和所述短桩以及所述岩土地基均连接，所述第二中粗砂层和所述系梁组件连接。

可选的，所述钢塑加筋复合土工格栅的抗拉强度计算公式如下：

式中，T为抗隆起加筋层的土工格栅抗拉力，单位kN/m；f_c为格栅蠕变折减系数，取3.5～4.0；f_m为材料生产稳定性可信系数，取1.04～1.10；f_d为施工损伤系数，取1.25～1.4；f_e为环境-酸碱-微生物影响系数，取1.8～2.0；s_fl为土质路基允许隆起量，单位mm；r为抗拔锚固件边缘至系梁框格中心或形心的距离，单位m；κ为土质路基消能系数(0≤κ＜1)；E_g为格栅抗拉刚度，单位kN/m；

所述土质路基消能系数κ的计算公式如下：

式中，κ为土质路基消能系数；ξ为土质路基“压缩效应”系数；β为土质路基“压缩效应”系数ξ极限值的倒数，由现场试验或室内模型试验确定；h为土质路基高度，单位m；λ为常数，单位1/m，λ取值为1；α为土质路基初始切线“压缩效应”系数的倒数，由现场试验或室内模型试验确定。