无砟轨道桩网结构路基设计初探

行 了有益的探讨。 关键词 ：桩 网结构；无砟轨道；设计计算 中图分类号 ：Ｔ ７ ２ Ｕ １ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号：１０ — １４（０ Ｏ １ — ０ ６０ ０ ７ ４ ０ ２ １） ０ ０ ７ — ３
０ 引
言
在 土质路基上 修建无砟轨 道 ，对下部基 础的残余 变形和 差异沉 降要 求严格 。为了满足无砟轨 道对不均 匀沉 降和 累积沉 降的严格要求 ，对地 基处理和 路基填 筑 工艺也有更 加严格 的要求 ，选用合 适 的地基加 固措 施 成 了建设 高速 铁路最 为关键的 因素之 一。
为路基填土容重、高度，单位分别为ｋ ／３ Ｎｍ 、ｍ。 ３２ 承载 力计算 ． 复合地基承载 力应通过现场 复合地基荷 载试验确 定 ，也可 根据桩 土分 担荷 载 比原理 ，按下 式 （） ２ 计算
确定 ：
ｌ — （） ２
式 中 ，ｍ为 面积 置 换 率 ；
桩 网结构 路 基 作 为一 种 刚性 桩 加 固地 基 工法 ， 具有竖 向沉 降变形小 、变形稳 定时间短 的突 出优 点 ，
且施 工质量 易控 ，可用 于无砟轨道铁 路深厚 软弱地 基 加固、 已建土 质路堤 的加固、无砟轨 道道岔 区等项 目 中 。目前 ，桩 网结构 路基 己在 国内外均有成功 应用的
时，可按式 （） 算 ： １计
Ｗ ｗ ｌ ＝ １ Ｈ （） １ 式 中 ，Ｗ 为路基 面荷载 ，单位 为 ｋ ／ ；Ｙ、Ｈ 分别 Ｎ ｍ２
持力 层受桩 端荷 载和桩 侧荷载 而压 缩 （ 部分剪 切变 含
形） ，桩基 因此产 生沉降 。 在桩 网结构路基 中，桩 是受力主体 ，与桩 间土形 成桩土加 固区，承 担上部荷载 ，并传递到下 部较 为坚 硬 的持力层上 。 ２３ 桩 、网、土相 互协同作用 ． 在上覆土 体的作用下 ，柔 性拱处于上压 （ 拱） 土 下 拉 （ 层） 垫 状态 ，称为土 拱一 张力膜 效应 。它将路堤 填 土连 同上部荷载传 递给下部桩土加 固区 。同时，柔 性 拱起 调整桩土荷载分 担的作用 ，从 而提高整个体 系的
总称 。这类 材料包括 土工合成材料 ，钢材 以及其他 具 有这些 功能和特性 的工程材 料 。
在桩 网结构路基 中，柔性拱只 是一个构造要求 ， 是 拱上 路 堤填 土 与 下部 桩 土加 固区之 间 的柔 性过 渡 区，一般用级配砂 、砂石 、碎石等材料作 成 ，铺于桩 头之 上 ，厚约 ３ ￣６ ｍ，均 Leabharlann Baidu压密 。加筋材料通 常 ５ ０ｃ 选用 高强度土工格栅 ，处于 受拉状态 ，主要 功能是调 整桩 土竖 向荷载 分担 比与桩 土应力 比 。同时 ，由于柔 性 拱铺设于路堤底 部 ，因此 柔性拱又 具有 稳定路堤边 坡 、增强路堤稳 定性 的作用 。
柔 性 拱位 于 桩 网结 构 路基 的路堤 下 部 ， 由加 筋 垫层 与其 上土拱区组成 ，如 图 １ 示 。其 中，桩 网结 所 构路基下 部加筋垫层 中设置 的网材 通常是指具有加 筋 补强 、均匀 应力 、提 高承载 力 、减 少桩问土沉 降、稳 固边坡 、排水 反滤 、隔离渗透 、增强抗疲劳 能力等功 能 ，并与所 包裹或接触 的土体共 同作用的工程材料 的
图 １ 桩 网 结 构 组 成 示 意 图
２ 桩网结构路基加 固机 理 阐述
２ １ 柔・ ． 性拱
实例 ，并且桩 型 己由最 初的混凝土桩 或经 防腐 处理的 木桩发展 为当前 的钢筋 混凝土预制 桩 、预应 力管桩等
多种型式 。 １ 桩 网结构 路基 的概 念 在 我 国， 由于 桩 网 结构 路基 引 自国 外 ，因此 在 叫法 方 面也 有 多种 不 同形式 ，主要 分 为 两类 ：一 类 是从 曰文翻 译 而来 的名称 ，称 之 为桩 一 网复 合地 基 或桩 ～网结构 ；另一类 是从英 文 Ｇ Ｐ （ ｅｓｎｈｆ ． Ｒ Ｓ Ｇ ｏｙ ｔｅ ｃ ｉ Ｒ ｉｆｒｅ ｉ －ｕ ｐ ｒ ｄＥ ａｋ ｎ ） 译过来 的名 ｅ ｏｃｄＰｌ Ｓ ｐ ｏｔ ｍｂｎ ｍｅ ｔ 翻 ｎ ｅ ｅ ｓ 称 ，称之 为桩承加筋 路堤或桩 承土工合成材 料加筋垫 层复合地基 。 桩 网结构 路 基 ，是 指 天 然地 基 在地 基 处 理过 程 中 ，下部土体 得到竖 直 向增强体 “ ”的加 强从而形 桩 成 桩土 复 合地 基 加 固 区 ，并在 该 区上 部 铺 设水 平 向
ｐｒ ｊ ｃ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏｅ ｔ Ｍａ ａ ｅ ｎ
设 肇 ２ ｉ年第１期 （ ０ｏ ０ 总第１６） ３￣ Ｄ
质 量 安 全
无砟 轨 道桩 网结构 路 基设 计初探
赵维 录
（ 北京铁城 建设监理有 限责任公司 ， 北京 １０ ５ ） ０ ８ ５
摘
要 ：桩 网结 构路基作为 一种软土地基 的加 固方案 ，具有竖 向沉 降变形 小 变形稳 定时 间短 且施 工质量易控 的突 出优 点而受到工程 界的青睐 。文章从加 固机理 和承载力 与沉 降设 计计算 方法方面对桩 网结构路基进
２ ２ 桩 ．
增强体 一 “ ”从 而形成加筋 土复合地基加 固区 ，使 网
桩 一网一土协 同作用 、共 同承担荷载 的人工地基 。
桩 网结构 路基 由以下 四个部 分组 成 ： （） 上路 １拱 堤 填土 ： （） ２ 柔性 拱 区 ； （） ３ 桩土 加 固区 ； （） 卧层 ４下
（ 图１ 如 所示） 。
桩通 过 作用 于 桩 端 的地 层 阻 力和 桩 周土 层 的摩 阻力来承 受桩 顶 的竖 向荷载 ，同时 以剪应力 形式传递
＝ 』
一
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给桩周土体 的荷载最终也将扩 散分布于桩端 持力层 。