临近既有线的侵限路基的一种处理方法

邓天天

摘要：在既有运营铁路线旁边修建新的铁路时，线间距较小的地方往往会出现侵限路基，如何通過设计措施来科学合理地处理侵限路基，是亟待解决的问题。以新建商合杭铁路YDK360+226.33～YDK360+314.06段侵限路基为研究对象，提出了采用u型槽+钻孔灌注桩的桩筏基础处理方式，并通过检算理论上证实了方案的可行性，研究结果可为类似的侵限路基的设计、施工方案的选择提供依据和参考。

关键词：侵限路基；桩筏基础；临近既有线

中图分类号：文献标志码：A 文章编号：引言：近年来我国大力发展高速铁路，高速铁路建设标准、技术要求非常高，运营中的高铁线路应尽量避免受到施工干扰。在既有运营高铁线路旁边修建新的铁路时，从充分利用土地资源的角度出发，往往要求尽量压缩新老铁路线之间夹心地带的范围，部分临近既有线地段就会出现侵限路基，如何采取科学合理的设计措施来减少新建铁路施工过程中对既有运营铁路的影响，是一个值得研究和探讨的方向。

1工程概况

新建商合杭铁路阜阳淮南市界至合肥北城段设计时速为350km，在合肥市长丰县境内的YDK360+226.33～YDK360+314.06段路基与既有合蚌高铁平行，路基填高约6m，与既有合蚌客专线间距约32m，若路基靠近既有线侧边坡按常规的1：1.5刷坡，路基坡脚将会侵入既有合蚌客专的坡脚并覆盖住既有排水沟，不但会造成积水无法排出，而且施工时将要开挖既有合蚌客专的坡脚，将会严重影响既有线的正常运营和安全。为了减少施工中对既有线的影响，科学合理地解决线间距不允许常规方法刷坡的问题，本路基工点设计中采用U型槽+钻孔灌注桩的桩筏基础进行处理。其中钻孔灌注桩桩径0.8m，横向、纵向桩间距均为4m，正方形布置，桩长25m；桩顶铺设C40钢筋混凝土筏板，U型槽两侧悬臂高2.5m，设计横断面示意图如图1所示。

2自然地质背景

2.1自然地理

路基工点属岗地区，地势略有起伏，多辟为农田，地面标高为56～61m。

2.2地层岩性

路基工点地层岩性自上而下依次为：

（3）白垩系下统朱巷组钙质砂岩（Klz）：全风化～弱风化，褐红色，其中全风化、强风化层较薄，弱风化层埋深约23m。

路基工点主要地层物理力学指标设计值见表1。

2.3水文地质

本工点地下水为孔隙潜水，地下水埋深约1.7m。地表水无化学侵蚀性，无盐类结晶破坏作用。地下水有酸性侵蚀，化学环境作用等级为HI，氯盐环境作用等级为L1。

2.4物理地质

根据《新建铁路商丘至合肥至杭州铁路地震安全性评价报告》，本工点地震动峰值加速度为0.10g，反应谱特征周期值0.35s，对应地震烈度为7度。3桩筏基础设计计算

3.1桩筏基础材料及相关参数

筏板采用C40钢筋混凝土，弹性模量34000MPa，γ=25kN/m³；桩基础混凝土标号C30，弹性模量32000MPa，γ=25kN/m³。

3.2设计考虑的荷载

根据《铁路工程地基处理技术规程》（TBl0106-2010）～]，-该结构考虑的荷载类型及其数值如表2所示。根据规范，通过降低温度来实现混凝土收缩的影响，相对于对结构施加15℃的轴向温度荷载。轨道荷载按45°从混凝土底座外侧向下扩散考虑。

3.3.1内力计算

纵向经计算后可得，每4m板最大正弯矩619.9kN·m（恒载：590kN·m，活载：29.9kN·m），最大剪力1348.7kN；最大负弯矩-865.5（恒载：820.9kN·m，活载：44.6kN·m，最大轴力2691.9kN。

横向经计算后可得，每4m板最大正弯矩591.5kN·m（恒载：510.7kN·m，活载：80.8kN·m），最大剪力1336.1kN.。最大负弯矩-885.2（恒载：-874.0kN·m，活载11.2kN·m），最大轴力2674.9。

3.3.2纵向挠度检算

根据《铁路工程地基处理技术规程》（TBl0106-2010）16.2.3条款，列车运行速度按小于200km/h考虑，此时筏板在竖向静活载作用下的挠度应小于1.1L/1300，其中L为筏板纵向跨度。荷载产生的挠度为：桩板跨中活载挠度。

3.3.3桩筏基础配筋

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）对桩筏基础进行抗冲切、抗弯、抗剪、强度和裂缝检算，桩筏基础配筋如下：

筏板配筋：板纵横向上侧钢筋混凝土的净保护层厚度取70mm（箍筋边缘到混凝土边缘的距离），上侧配筋HRB400钢筋φ22@200mm，下侧配筋HRB400钢筋φ25@200mm箍筋采用HPB300φ12双肢布置。其中上侧桩中心左右两侧各1m范围内采用两根一束布置。

桩基配筋：箍筋外边缘保护层厚度70mm，钢筋HRB400型20016，单筋布置。

3.3.4稳定性检算

根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（J462-2005），偏心受压构件应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面内的稳定性，此时，不考虑弯矩作用。按桩筏基础配筋情况，根据规范表5.2.3-1、-2，可知m=12.4，纵向弯曲系数φ=0.98，根据5.2.3条稳定性检算公式则有：

4结论

（1）新建商合杭铁路YDK360+226.33～YDK360+314.06段侵限路基工点采用U型槽+钻孔灌注桩的桩筏基础处理方式解决了对既有合蚌客专的侵限问题，避免了施工中对既有线坡脚和排水沟的破坏，对既有线正常运营影响较小，确保了既有线路基稳固和行车安全。

（2）通过对桩筏基础的结构和受力分析，建立了合理的力学模型，进行了结构的相关内力计算和配筋。通过检算，桩筏基础的纵向挠度为0.45mm，符合规范要求；混凝土压应力为0.93MPa，符合规范要求。

（3）计算证明，本路基工点采取u型槽+钻孔灌注桩的桩筏基础是可行的，研究结果可为类似的侵限路基的设计、施工方案的选择提供依据和参考。endprint