本發(fā)明屬于鐵路路基病害防治，具體涉及一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)，還涉及上述高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)的施工方法。

背景技術(shù)：

1、我國《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》（tb16021-2014）中要求無砟軌道路基基床表層由級配碎石填筑，且壓實系數(shù)≥97%，粒徑小于0.1mm顆粒最大質(zhì)量占比不大于5%，這使得基床表層的壓實性好但滲透性較差。

2、高速鐵路無砟軌道路基基床表層以上由底座板、軌道板、軌道及扣件組成，基床表層底座板以外區(qū)域用混凝土封閉，底座板之間預(yù)留伸縮縫。受混凝土熱脹冷縮的影響，在冬季溫度較低時，底座板與混凝土封閉層之間易產(chǎn)生裂隙，導(dǎo)致底座板之間的伸縮縫間距變大，降雨時雨水沿裂隙進入滲透性較差的基床表層形成水囊，在高鐵車輛的反復(fù)振動下，水反復(fù)進出碎石間的空隙，沖刷遷移細(xì)顆粒，使其聚集在基床表層頂部，形成路基翻漿冒泥的病害。

3、基于此，提供一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，以從根源上解決此類病害，是亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)的施工方法。

3、本發(fā)明實現(xiàn)目的之一采用的技術(shù)方案是：提供一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)，包括：底座板、位于底座板下方的級配碎石基床，以及級配碎石基床兩側(cè)的混凝土護肩；

4、所述底座板沿軌道縱向的邊緣設(shè)有隔水臺階，隔水臺階表面設(shè)有防水涂層，隔水臺階以及級配碎石基床表面覆蓋有混凝土封閉層，混凝土封閉層連接至混凝土護肩；

5、相鄰的底座板之間留有伸縮縫，底座板與伸縮縫相鄰的側(cè)表面開設(shè)有截面呈半圓形的填充槽，填充槽沿軌道橫向設(shè)置，其中部拱起兩側(cè)向下傾斜，填充槽及伸縮縫內(nèi)填充有膨脹封閉膠；

6、所述級配碎石基床的級配碎石中，按照3wt.%-5?wt.%摻入水泥；級配碎石基床的中層設(shè)有排水層，所述排水層包括毛細(xì)排水板以及位于其上下兩側(cè)的砂墊層；所述毛細(xì)排水板的中部拱起兩側(cè)向下傾斜；

7、所述混凝土護肩與級配碎石基床之間設(shè)有排水盲溝，毛細(xì)排水板兩側(cè)的末端連通至排水盲溝；所述混凝土護肩外表面開設(shè)有泄水孔，泄水孔通過泄水通道與排水盲溝相連通。

8、本發(fā)明提供的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)的總體思路如下：

9、為了防止高速鐵路無砟軌道路基翻漿冒泥病害的發(fā)生，本發(fā)明從防止雨水進入基床表層、基床表層級配碎石改良固化、優(yōu)化完善排水系統(tǒng)三個方面入手，提出一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)，從源頭解決病害問題，具體地：

10、首先，為了避免雨水下滲，從源頭控制翻漿冒泥現(xiàn)象，本發(fā)明對底座板的縱向及橫向結(jié)構(gòu)均進行了改進。一方面，在底座板沿軌道縱向的邊緣處設(shè)置具有防水涂層的隔水臺階；另一方面，對底板沿軌道橫向方向的側(cè)壁進行改進，開設(shè)截面呈半圓形的填充槽，用于填充膨脹封閉膠。其中，具有防水涂層的隔水臺階與基床表層混凝土封閉層相交接，交接部位涂抹防水涂層，在軌道縱向方向防止雨水沿裂縫進入基床表層；底座板側(cè)壁間預(yù)留的截面呈半圓形的填充槽具有半圓柱狀的空腔，在軌道板鋪設(shè)完成后，相鄰的底座板的填充槽構(gòu)成圓柱形的空腔，向圓柱形空腔中心注入膨脹封閉膠直至溢滿圓柱形空腔上下的伸縮縫。這種圓柱形的空腔注膠量大，與常規(guī)伸縮縫相比可以起到較好的填充封閉作用，同時可增加雨水下滲徑流途徑。

11、其次，本發(fā)明改變級配碎石結(jié)構(gòu)，采用級配碎石摻水泥填充空隙的方式以固化級配碎石層，完善基床排水系統(tǒng)。具體地，級配碎石中摻入3wt.%-5wt.%的水泥替代級配碎石中的小粒徑顆粒，并用水泥充填大粒徑顆?？紫?，以滿足壓實系數(shù)指標(biāo)要求，同時水泥的摻入還能固化級配碎石層，有效避免了級配碎石中細(xì)顆粒的流失。

12、最后，為了進一步加強防護，本發(fā)明還優(yōu)化完善了排水系統(tǒng)，在基床表層中部還設(shè)置了橫向的毛細(xì)排水板，并在混凝土護肩處與基床表層相連處設(shè)置排水盲溝，在混凝土護肩內(nèi)開設(shè)泄水通道。其中，在基床表層級配碎石中部橫向鋪設(shè)毛細(xì)排水板，排水板表面設(shè)毛細(xì)排水孔，通過排水板表層的毛細(xì)吸力將基床表層水排出，排水板上下部位的砂墊層可有效防止路基表層細(xì)顆粒流出。排水盲溝以及泄水通道的設(shè)置，可以確保毛細(xì)排水板收集的水分及時排出。

13、綜上，本發(fā)明通過在底座板縱向邊緣設(shè)置混凝土隔水臺階、底座板橫向側(cè)壁設(shè)置半球形封閉膠填充層、路基路肩設(shè)置排水盲溝、混凝土護肩設(shè)置泄水通道、路基基床表層中部設(shè)置橫向毛細(xì)排水板的措施，從多方面細(xì)節(jié)相互配合、協(xié)同作用，共同實現(xiàn)強化基床表層防排水的效果，有效防止高速鐵路無砟軌道路基翻漿冒泥病害的發(fā)生。

14、進一步地，所述隔水臺階的高度為4-6?cm，寬度為0.8-1.2?m；防水涂層由防水涂料涂覆而成。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮時，混凝土封閉層與底座板之間縫隙中的水被防水涂層阻隔，避免其進入路基基床的表層中。

15、優(yōu)選地，所述防水涂料選自水泥基防水涂料、丙烯酸聚合物乳液防水涂料、混凝土防腐防水涂料中的一種或多種的組合。

16、進一步地，所述伸縮縫的寬度為0.9-1.1?cm，所述半球形的膨脹封閉膠填充槽的直徑為2.5-3.5?cm。本發(fā)明在底座板的橫向邊緣處開設(shè)截面為半圓形的填充槽，在底座板鋪設(shè)完成后，向底座板側(cè)壁的填充槽內(nèi)充填膨脹封閉膠，直至相鄰底座板的填充槽圍成的圓柱狀空腔及其上下的伸縮縫內(nèi)充滿膨脹封閉膠。開設(shè)于底座板側(cè)壁的填充槽可以增加膨脹封閉膠注入體積，與常規(guī)伸縮縫相比可以起到更好的填充封閉作用，減小相鄰兩個底座板之間的縫隙，并增加雨水下滲徑流途徑。同時，兩側(cè)底座板的填充槽圍成的圓柱狀空腔可以增加膨脹封閉膠與底座板間的接觸面積，膨脹封閉膠的填充體積更大，便于兩側(cè)的底座板向中間壓縮。此外，填充槽沿軌道橫向設(shè)置，其中部拱起兩側(cè)向下傾斜，在底座板橫向形成人字形排水坡，人字形排水坡可以及時將滲入膨脹封閉膠填充層的水排出，避免進入基床表層。優(yōu)選地，填充槽兩側(cè)沿水平方向的傾斜角度為3-5°。

17、進一步地，所述級配碎石基床的級配碎石中，添加的水泥為普通硅酸鹽水泥。本發(fā)明利用3wt.%-5?wt.%的水泥替代級配碎石中的小粒徑顆粒，并用水泥充填大粒徑顆?？紫?，以滿足壓實系數(shù)指標(biāo)要求。摻雜水泥的碎石封層在雨水下滲時，一方面可以吸收水分，另一方面可以固化級配碎石層，有效降低級配碎石中的細(xì)顆粒流失，防止翻漿冒泥。

18、進一步地，所述毛細(xì)排水板兩側(cè)沿水平方向的傾斜角度為3-5°；毛細(xì)排水板的上下板面分布有若干毛細(xì)排水孔，毛細(xì)排水孔連接儲水囊。毛細(xì)排水孔可以通過毛細(xì)吸力將級配碎石中的水吸入毛細(xì)排水板中，再通過毛細(xì)排水板將水排出基床表層，毛細(xì)排水板兩側(cè)上下兩側(cè)的砂墊層的設(shè)置可以過濾級配碎石中的細(xì)顆粒，避免細(xì)顆粒流失導(dǎo)致路基壓實度降低。

19、進一步地，所述砂墊層采用粒徑為0.25-0.5mm的中粗砂，砂墊層的厚度為4-6cm。

20、進一步地，所述排水盲溝的寬度為0.4-0.6?m，排水盲溝采用砂礫石進行填充。基床表層和毛細(xì)排水板中將水排放至排水盲溝中，排水盲溝采用砂礫石進行填充，可以確保排水順暢。

21、進一步地，所述混凝土護肩的泄水通道包括第一泄水通道和第二泄水通道；第一泄水通道連通毛細(xì)排水板上方砂墊層的底部；第二泄水通道連通基床表層的底部。本發(fā)明采用的水層泄水通道的設(shè)計，位于上層的第一泄水通道用于排出基床表層上部的水分；位于下層的第二泄水通道用于排出基床表層下部的水分。

22、本發(fā)明實現(xiàn)目的之二采用的技術(shù)方案是：提供一種根據(jù)本發(fā)明目的之一所述的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

23、s1、在級配碎石基床表層開始進行填筑前先鋪設(shè)模板，模板預(yù)留排水盲溝的位置；

24、s2、向級配碎石中摻入水泥并進行基床表層的分層填筑，在基床中間部位鋪砂墊層及毛細(xì)排水板，直至填筑至基床表層頂標(biāo)高；

25、s3、在模板的排水盲溝內(nèi)填充砂礫石并壓實；

26、s4、修筑混凝土護肩，預(yù)留泄水通道和泄水孔；

27、s5、澆筑底座板以及隔水臺階，在隔水臺階表面涂抹防水涂料；

28、s6、在基床路肩鋪設(shè)混凝土封閉層；

29、s7、在底座板側(cè)壁的填充槽內(nèi)充填膨脹封閉膠，直至相鄰底座板的填充槽圍成的圓柱狀空腔及其上下的伸縮縫內(nèi)充滿膨脹封閉膠。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

31、本發(fā)明提供的一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，從防止雨水進入基床表層、基床表層級配碎石改良固化、優(yōu)化完善排水系統(tǒng)三個方面入手，提出一種防止翻漿冒泥的高速鐵路無砟軌道路基結(jié)構(gòu)，從源頭解決病害問題。本發(fā)明通過在底座板縱向邊緣設(shè)置混凝土隔水臺階、底座板橫向側(cè)壁設(shè)置半球形封閉膠填充層、路基路肩設(shè)置排水盲溝、混凝土護肩設(shè)置泄水通道、路基基床表層中部設(shè)置橫向毛細(xì)排水板的措施，從多方面細(xì)節(jié)相互配合、協(xié)同作用，共同實現(xiàn)強化基床表層防排水的效果，有效防止高速鐵路無砟軌道路基翻漿冒泥病害的發(fā)生。