1、浅谈如何做好铁路路基病害与整治摘要：本文通过总结铁路路基常发生的病害类型, 分析产生的机理与形成的原因,提出路基病害整治原则及流程, 在路基病害整治中达到了较好的效果, 供类似工程参考。 关键词：路基病害， 整治措施 中图分类号： TU47 文献标识码： A 前言： 路基是一条带状结构工程, 沿线经过的地质条件差别较大, 填料也不均匀, 加之近年来随着重载及提速列车的大量开行, 路基内应力水平、分布状态和作用方式显著改变, 由于既有铁路线路基设计承载力偏小, 在列车提速后荷载引起的动应力之下, 导致各种病害的产生, 或使已存在的病害更加严重, 从而严重影响着列车的安全运行。 铁路路基病害的类型
2、和原因 铁路路基病害按路基面形状可分为路堤病害和路堑病害; 按发生部位可分为基床病害、路基本体病害和地基病害; 按表现形式可分为下沉、挤出变形、翻浆冒泥和边坡失效。 下沉是最常见的路基病害, 具体表现为路基下沉, 路堤地段、路堑地段和过渡段都有发生, 是由于路基填筑密度不够和强度不足, 在水、荷载、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形, 产生原因为路基填料及压实达不到要求。 挤出变形具体表现为路肩隆起、侧沟被挤等,是由土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动引起的。 翻浆冒泥分为道床性和基床性两种。道床性是由于道床板结, 阻塞路基面降水的顺利排出而形成的。基床性是由于基床土质不良, 在列
3、车荷载作用下液化成泥浆, 由于荷载的反复作用形成抽吸作用, 泥浆受挤压向上冒出（如上图 1-1，1-4） 。其发展过程一般为道心积水阶段、冒砂阶段、局部翻浆冒泥阶段、区段翻浆冒泥阶段。 边坡坍方。坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤, 岩石风化成零碎薄片, 从坡面上脱落下来的现象, 剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟, 影响路基稳定。 碎落是岩石碎块的一种剥落现象, 落石产生的冲击力可使路基、路面遭到破坏, 威胁行人及车辆的安全。崩坍是大量土石脱离坡面翻滚于边坡下部形成倒石堆或岩堆的现象。崩坍的土石方往往造成交通中断, 也是危害最大的路基病害
4、。崩坍的发生主要是路堑的开挖使原有自然坡面失去平衡所致。滑塌是指边坡上的大量土石沿着一定滑动面整体向下滑移的现象。路堤边坡的滑坍, 是由于边坡过高、坡度较陡、填方不密实、缺少必要的支撑与加固等原因造成的。路堑边坡的滑坍, 则是由于挖方岩层倾向路基, 倾角在 50b 70b 之间, 夹有软弱和透水层或岩石严重风化, 在水的侵蚀和冲刷作用下形成滑动而使土石失去平衡所致。 冻害。冻害发生在寒冷地区, 如路基土为透水性较差的细粒土, 当含水量较高或路基面积水, 在冻结过程中,土中水重新分布和聚集形成冰块, 又引起不均匀的冻胀现象。冻胀是由于路基下部的水向上集聚并冻结成冰所致, 过大的冻胀可使柔性路面鼓
5、包, 开裂, 使刚性路面错缝、折断, 冻胀是翻浆过程的一个阶段同时也是一种单独的路基病害。 病害的预防与整治 路基病害的整治要根据产生病害的不同部位和不同原因, 采用针对病害特点的整治措施, 主要有以下措施。 1. 病害的预防 病害预防包括以下内容: 1）资料收集包括线路的设计、施工资料及线路区域的气候、水文、工程地质等情况, 并了解其变化规律, 为防治病害提供第一手资料; 2) 根据线路当前的状态及运营情况, 应每 3 5 年进行一次线路的普查, 评估线路的安全状态, 提前发现病害趋势并进行相应的处置。调查的方法除了传统的人工调查、轨检车检测外, 铁道部目前正在推广铁路路基快速物探检测系统,
6、 检测深度达轨面下 215 m, 检测速度可达 80 kmPh; 3)防止水渗入路基和路基积水, 保持路基面排水坡度。 2. 路基病害检测 1) 典型地段开挖横沟, 了解路基的几何特性。 2) 采用探地雷达法和瞬态面波法对试验区段内的路基进行大面积的扫描检测。探地雷达法具有直观反映道床几何形态、表层分辨率高的优点, 可以探明路基结构的分层; 探测路基病害类型、程度和具体位置, 用于分析道床、路基各个土层的地质情况; 探地雷达测出的结果是基床的电性参数, 而无法给出路基的力学特性。而瞬态面波法表层状况由于道砟的散射和高频信号的限制不能精确地反映真实土层状况, 探地雷达方法可弥补瞬态面波法的不足。
7、瞬态面波方法对在土中频散曲线比较平滑, 能够准确反映路基土的力学参数随深度的变化, 测试的深度也比较深, 也正好弥补了探地雷达方法不能反映路基土的力学参数和测试深度浅的不足。 3) 对路基强度、刚度等参数方面的分析。轻型动力触探主要反映路基土的力学性能, 是以击数来反映路基各个位置的力学性能指标, 击数越高说明土质性能越好, 强度也越高, 可以从不同深度位置来测试出不同深度下土的力学性能以分析路基状况。 3 换填。换填路基, 对于容易发生下沉外挤或深陷槽病害的软弱基床, 可采用基床表层换填的整治方案。换填厚度视软弱层厚度而定, 一般为 50 60 cm。病害一般地段换填料可为级配良好的碎石土或
8、中粗砂, 或在原基床土中掺入改良土壤工程性质的材料后形成的改性土。换填效果好, 但是对行车的影响很大,在目前运力繁忙的情况下尽量少采用。 4 改土。通过改良现有路基的力学特性达到整治的目的。常用的有压力灌浆法和水泥土挤密桩加固法两种。 5减压。就是降低列车荷载对路基的作用, 主要是通过改变路基和轨道的结构来实现, 方法主要有: 加长轨枕长度和缩小轨枕的间距、使用重型钢轨、加厚道床和设置垫层等。 6 充分注意路基排水。治水是整治路基病害的关键。除了上述提到的防水措施外, 还可根据现场的情况采用增设横向排水或设置集水井等方式。 7 综合治理。采用综合方法, 彻底根治病害。路基病害往往是多方面不利因
9、素造成的, 治理时要对症下药, 不同的治理方法综合使用, 对病害彻底治理。 8. 堑坡加固。对于既有堑坡稳定, 坡面仅有少量损毁地段,对损毁坡面重新砌补、整修。对于既有堑坡稳定、坡面损毁较为严重, 有鼓胀开裂或有较长的横向贯通裂缝地段, 分段拆除重新砌筑坡面, 并在坡面中部设一道耳墙。耳墙底宽不小于 1. 0m。对于边坡较高且不稳定, 或有滑动倾向时, 在坡脚处设桩板墙 , 锚固桩桩长 8m, 自由端长 3 m, 锚固端长 5 m,桩间设外挂挡土板。使之有利于加宽路基面, 增设排水沟, 并有利于边坡的稳定。 9. 基床翻浆冒泥及道床板结整治方案 ( 1)对道床性病害, 清除道砟后将既有路基面做
10、成路拱, 上部设采用中粗砂+ 复合排水板封闭层, 将道砟清筛后回填。 ( 2)对基床性病害采用自路肩外花管注浆后,清除道砟将既有路基面做成路拱, 其上设置中粗砂+ 复合排水板封闭层。将道砟清筛后回填。 结束语 铁路路基病害的产生原因各不相同, 针对不同地区、不同特点的路基病害, 需要采用不同的整治措施, 要彻底整治好病害, 需要判别出路基病害产生的具体原因, 然后针对其关键因素确定适宜的整治措施。 参考文献： 1 吴士祥, 张本良 , 陈义军. 谈公路路基病害的防治措施 J .森林工程, 2000, 16( 3) : 55-56. 2 彭华, 张鸿儒. 铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术 J . 工程地质学报, 2005, 13( 2) : 195- 199. 3 王永春. 铁路路基病害的整治和预防 J.民营科技，2010（11） 4 杜攀峰，廖立坚，杨新安. 铁路路基病害的智能识别J.铁道学报，2010（3） 5 黄书华， 谢达文. 铁路路基病害整治技术 J.铁道建筑,2008，(9) 6 黄书华，谢达文.铁路路基病害整治技术J.铁道建筑，2008，(9)
