一种火山渣铁路路基及其构筑方法技术

本发明专利技术公开了一种火山渣铁路路基及其构筑方法。该种铁路路基，包括基床、基床以下的路堤(2)，路堤(2)位于地基(1)上；其中，基床由火山渣掺拌细粒料得到的混合填料填筑构成，所述的路堤(2)由火山渣填料填筑构成，在基床与路堤(2)之间还有排水滤层(4)；并在路基的边坡设有坡面防护构造(5)。该路基适用于火山渣广泛分布地区，在保证路基安全的前提下，最大限度的利用了火山渣，大幅减少填料的购买和运输成本，明显降低了铁路路基的工程造价，同时，也减少和避免了挖坑产生的火山渣弃方而影响环境的问题。

A Kind of Volcanic Slag Railway Subgrade and Its Construction Method

The invention discloses a volcanic slag railway roadbed and a construction method thereof. The railway subgrade includes subgrade and subgrade (2), and the subgrade (2) is located on the subgrade (1). The subgrade is filled with mixed fillers obtained by mixing volcanic slag with fine grains. The subgrade (2) is filled with volcanic slag fillers, and there is a drainage filter layer (4) between the subgrade and the subgrade (2), and a slope protection structure (5) is arranged on the slope of the subgrade. The roadbed is suitable for the areas where the volcanic slag is widely distributed. On the premise of ensuring the roadbed safety, the volcanic slag is used to the maximum extent, the purchase and transportation cost of filler is greatly reduced, and the cost of railway roadbed is obviously reduced. At the same time, the environmental problems caused by the volcanic slag discarded from excavation are also reduced and avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种火山渣铁路路基及其构筑方法
本专利技术涉及一种铁路路基及其构筑方法。
技术介绍
路基作为铁路工程中重要的线下基础设施，应具有坚固耐久、不易变形等特性，以保持轨道结构的长期平顺性，保证列车安全平稳运行。现有的铁路路基多采用力学性能优良、满足规范要求的级配碎石，A组碎石土与砾石土，B组砾石土与砂类土，C组块石土、碎石土、砾石土与砂类土，四类优质填料填筑而成。在缺乏优质填料的火山渣广泛分布地区，仍采用级配碎石或A、B、C组优质填料填筑路基，将会增加工程造价，且不能有效利用挖方弃土，带来环境问题。
技术实现思路
本专利技术的第一专利技术目的是提供一种火山渣铁路路基，该路基适用于火山渣广泛分布地区，能明显降低铁路的修建成本，且对环境的影响小。本专利技术实现其第一专利技术目的所采用的技术方案是，一种火山渣铁路路基，包括基床、基床以下的路堤，路堤位于地基上，其特征是：所述的基床由火山渣掺配细粒料得到的混合土填料填筑构成，所述的路堤由火山渣填料填筑构成，在基床与路堤之间还有排水滤层；并在路基的边坡设有坡面防护构造。本专利技术的第二专利技术目的是提供一种上述的火山渣铁路路基的构筑方法，用该方法构筑的能明显降低铁路的修建成本，适用于火山渣广泛分布地区。本专利技术实现其第二专利技术目的所采用的技术方案是，一种权利要求1所述的火山渣铁路路基的构筑方法，其步骤是：A、地基的处理压实地基，使地基的稳定安全系数不小于1.25；B、路堤的填筑在地基上使用火山渣填料进行填筑形成路堤，路堤的间隙率nj≤32％、地基系数K30≥90MPa/m；C、排水滤层的铺设在路堤依次铺设砂砾石层、无纺土工布和中粗砂层形成排水滤层；D、基床的填筑在路堤上使用火山渣掺配细粒料得到的火山渣混合填料进行填筑，形成基床；基床分为下部的基床底层与上部的基床表层；基床底层的厚度＝1.9m、间隙率nj≤30％、地基系数K30≥110MPa/m；基床表层的厚度＝0.6m、间隙率nj≤28％、地基系数K30≥150MPa/m；E、坡面防护构造的构建基床、排水滤层、路堤构成路基主体，在路基主体的两侧相间、横向埋设混凝土排水槽，相邻排水槽之间逐阶浇筑拱形的混凝土挡水凸缘，形成拱形混凝土骨架护坡型式的坡面防护构造；即构筑形成火山渣铁路路基。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：一、火山渣是富含气体的岩浆通过火山通道喷出，在空中急速冷凝成固态后撞击地面碎裂而成的熔岩碎砾，具有外观形状不规则，内部多蜂窝状孔隙等特点。相比于一般砾石类填料，其工程力学性质差，颗粒强度较低、表面易破碎，不易压实、孔隙率大且K30偏低；不用作铁路路基的修筑填料。本专利技术的路堤采用火山渣填料，间隙率nj≤32％、地基系数K30≥90MPa/m；在最大限度使用火山渣的前提下，又使其能够完全达到要求相对较低的路堤的工程力学要求。对力学性能相对高的基床，通过分层使用掺配细粒料的混合土填料进行填筑，将火山渣用作填料中的骨架，细粒土增强其压实性能；在满足基床力学性能的前提下，实现了火山渣的合理利用。而基床下增铺的隔离滤层，可以有效的阻止基床中细粒土的垂向流失，双层坡面防护构造又有效的阻止了细粒土在雨水作用下的侧向流失，使得路基的压实度得以长期保持；进而保证了路基的长期牢固、可靠，确保了列车运行的安全。总之，本专利技术通过以上措施，在保证路基安全的前提下，最大限度的利用了火山渣来修筑铁路路基。适用于火山熔渣广泛分布的地区，能就地取材，大幅减少填料的购买和运输成本，明显降低了铁路路基的工程造价，同时，也减少和避免了挖坑产生的火山渣弃方而影响环境的问题。进一步，本专利技术方法的步骤B中使用的火山渣填料由最大粒径dmax≤100mm、不均匀系数CU≥6、洛杉矶磨耗率AALL≤50％的火山渣组成；进一步，本专利技术方法的步骤D中的基床为下部的基床底层与上部的基床表层构成；所述的基床底层填筑时使用的火山渣混合填料由3份体积的火山渣掺拌1份体积的细粒料组成；且其最大粒径dmax≤75mm、不均匀系数CU≥10、洛杉矶磨耗率AALL≤50％；所述基床表层填筑时使用的火山渣混合填料由2份体积的火山渣掺拌1份体积的细粒料组成；且其最大粒径dmax≤60mm、不均匀系数CU≥15、1≤曲率系数CC≤3、洛杉矶磨耗率AALL≤50％；所述的细粒料为砾砂、粗砂、中砂或液限小于40％的细粒土。分层使用这两种混合土填料，并分层控制填料指标控制，既能够最大限度的利用火山熔渣，又能保证修筑的基床的力学性能满足要求。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步地详细说明。附图说明图1是本专利技术的火山渣铁路路基的横断面结构示意图。图2是图1的局部A的放大图。图3是图1的侧面B向放大结构示意图。具体实施方式实施例图1-3示出，本专利技术的一种具体实施方式是，一种火山渣铁路路基，包括基床、基床以下的路堤2，路堤2位于地基1上，其特征是：所述的基床由火山渣掺拌细粒料得到的混合填料填筑构成，所述的路堤2由火山渣填料填筑构成，在基床与路堤2之间还有排水滤层4；并在路基的边坡设有坡面防护构造5。本例的火山渣铁路路基的构筑方法，其步骤是：A、地基的处理压实地基1，使地基1的稳定安全系数不小于1.25；B、路堤的填筑在地基1上使用火山渣填料进行填筑形成路堤2，路堤2的间隙率nj≤32％、地基系数K30≥90MPa/m；C、排水滤层的铺设在路堤2依次铺设砂砾石层4a、无纺土工布4b和中粗砂层4c形成排水滤层4；D、基床的填筑在路堤2上使用火山渣掺配细粒料得到的火山渣混合填料进行填筑，形成基床；基床分为下部的基床底层3a与上部的基床表层3b；基床底层3a的厚度＝1.9m、间隙率nj≤30％、地基系数K30≥110MPa/m；基床表层3b的厚度＝0.6m、间隙率nj≤28％、地基系数K30≥150MPa/m；E、坡面防护构造的构建基床、排水滤层4、路堤2构成路基主体，在路基主体的两侧相间、横向埋设混凝土排水槽5b，相邻排水槽5b之间逐阶浇筑拱形的混凝土挡水凸缘5a，形成拱形混凝土骨架护坡型式的坡面防护构造5；即构筑形成火山渣铁路路基。上述步骤B中使用的火山渣填料，由最大粒径dmax≤100mm、不均匀系数CU≥6、洛杉矶磨耗率AALL≤50％的火山渣组成；上述步骤D中的基床为下部的基床底层3a与上部的基床表层3b构成；所述的基床底层3a填筑时使用的火山渣混合填料由3份体积的火山渣掺拌1份体积的细粒料组成；且其最大粒径dmax≤75mm、不均匀系数CU≥10、洛杉矶磨耗率AALL≤50％；所述基床表层3b填筑时使用的火山渣混合填料由2份体积的火山渣掺拌1份体积的细粒料组成；且其最大粒径dmax≤60mm、不均匀系数CU≥15、1≤曲率系数CC≤3、洛杉矶磨耗率AALL≤50％；所述的细粒料为砾砂、粗砂、中砂或液限小于40％的细粒土。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火山渣铁路路基，包括基床、基床以下的路堤(2)，路堤(2)位于地基(1)上，其特征是：所述的基床由火山渣掺拌细粒料得到的混合填料填筑构成，所述的路堤(2)由火山渣填料填筑构成，在基床与路堤(2)之间还有排水滤层(4)；并在路基的边坡设有坡面防护构造(5)。

【技术特征摘要】
1.一种火山渣铁路路基，包括基床、基床以下的路堤(2)，路堤(2)位于地基(1)上，其特征是：所述的基床由火山渣掺拌细粒料得到的混合填料填筑构成，所述的路堤(2)由火山渣填料填筑构成，在基床与路堤(2)之间还有排水滤层(4)；并在路基的边坡设有坡面防护构造(5)。2.一种权利要求1所述的火山渣铁路路基的构筑方法，其步骤是：A、地基的处理压实地基(1)，使地基(1)的稳定安全系数不小于1.25；B、路堤的填筑在地基(1)上使用火山渣填料进行填筑形成路堤(2)，路堤(2)的间隙率nj≤32％、地基系数K30≥90MPa/m；C、排水滤层的铺设在路堤(2)依次铺设砂砾石层(4a)、无纺土工布(4b)和中粗砂层(4c)形成排水滤层(4)；D、基床的填筑在路堤(2)上使用火山渣掺配细粒料得到的火山渣混合填料进行填筑，形成基床；基床分为下部的基床底层(3a)与上部的基床表层(3b)；基床底层(3a)的厚度＝1.9m、间隙率nj≤30％、地基系数K30≥110MPa/m；基床表层(3b)的厚度＝0.6m、间隙率nj≤28％、地基系数K30≥150MPa/m；E、坡面防护构造的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗强，谢宏伟，梁多伟，刘钢，张良，蒋良潍，付航，魏明，连继峰，马宏飞，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51