铁路路基病害成因和整治策略探究

铁路路基病害成因和整治策略探究　　摘要：路基是整个铁路工程建设的基础，做好路基工程施工工作对整个铁路工程建设具有重要的现实意义。然而，在铁路路基工程建设过程中，由于受到地质条件、设计、施工、人员、技术等因素的影响，常常会出现不同种类的病害。这些路基病害的产生会给铁路路基乃至整个铁路工程建设带来极为不利的影响。为了整治铁路路基的病害，提高铁路路基的质量，在施工实践中，需要根据具体的病害种类，采取相应的整治策略。关键词：铁路路基病害成因整治策略中图分类号：U213文献标识码：A文章编号：一、引言路基是整个铁路工程的基础，在铁路工程建设中，提高路基质量不仅有利于保障整个铁路工程质量，还能够提高铁路工程建设的效益，保障行车的安全。然而，在工程建设过程中，由于受到多方面因素的影响，往往会有病害的出现。这些病害的存在往往会对路基工程建设产生巨大的负面影响，影响整个铁路工程建设的效益。因此，探讨分析铁路路基病害的种类，分析其产生的原因，并提出相应的整治策略无疑具有重要的现实意义。10 二、铁路路基病害的种类与成因在铁路路基施工过程中，由于受到多方面因素的影响，例如地质条件、气候条件、施工技术、施工人员等等，这些因素得不到很好的控制，往往会导致病害的出现。铁路路基病害有多种多样的种类，其成因也因种类的不同而不同。具体来说，铁路路基病害主要包括以下种类。1、路基下沉。路基下沉是比较常见的病害种类，其主要的形成原因是基床附近的土体被雨水浸湿，引起路基的强度不够，或者是路基填筑密度不够、路基填筑厚度不够，进而引发路基下沉的情况。下沉不仅影响整个铁路工程建设的质量和效益，还会对火车的通行产生不利影响，影响火车的安全通行，因此，必须采取相应的措施来对地基下沉进行整治。2、翻浆冒泥。在所有的铁路路基病害当中，翻浆冒泥是十分常见的病害，尤其是广大江南地区，翻浆冒泥的存在更为明显，其影响也更为严重。对于江南地区来说，土质不良、气候、降水是导致基翻浆冒泥频发的主要原因。此外，在粘土地区，翻浆冒泥也比较严重。翻浆冒泥的存在会引发轨道偏移、轨面高低不平、钢轨硬弯等问题，对整个轨道结构造成严重的影响，甚至直接影响到列车的安全运行。10 3、挤出变形。挤出变形是由于路基受到的负载过大而引起的一种病害，列车振动的时候，将道碴压入基床内，导致道碴囊或道碴袋的形成，并且越来越深，或者是基床土体软弱层发生剪切滑动，导致挤出变形情况的发生。其主要的表现形式包括路肩隆起、侧沟被挤、路肩外挤、边缘外膨。4、边坡坍方。该病害主要出现在地势陡峭、水文地质条件比较复杂的斜坡上，岩体或者土体长期受到风化侵蚀、水流冲刷、地震等影响。在自重作用下，岩体或者土体出现脱离母体的情况，发生向下倾倒、脱落的情况。边坡坍方的主要表现形式包括剥落、碎落、滑坍、崩坍等，并且大多数发生在路堑边坡。5、边坡冲刷。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟两种形式，是指高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡或者是风化比较严重的软质岩石等，由于受到水流的冲蚀而出现的病害。6、陷穴。陷穴是指在路基下面或者其附近存在着洞穴，陷穴的出现会给路基带来很大的负面影响，如果洞穴出现坍塌的情况，会引起基床和道床突然沉落的情况，出现轨道悬空、中断列车运行、甚至出现列车颠覆等情况。就陷穴病害的种类来看，它又可以分为黄土陷穴、岩溶陷穴、盐蚀陷穴等类别。10 7、滑坡。在一定的地形地质条件下，由于受到地形和人为因素的影响，土体或岩体的受力平衡遭到破坏，使得局部不稳定土体或者岩体出现滑坡变形的情况，其最主要的表现是影响路基稳定的土体或者岩体出现滑动现象。按照其形成原因的不同，又可以分为深层滑动、路基滑移、山体滑坡。8、水浸路基。它是指实际浸水超过设计水位的路基，如果路基被浸水或者被淹没，引起一定的沉降或者局部的坍塌。当路堤的防护设备和加固设备缺乏的时候，路基的稳定性往往会受到影响和破坏。导致水浸路基出现的原因是多方面的，主要有路基填料不符合要求，排水设备不足，设置不合理，受到损坏，出现堵塞等。9、冻害。路基内的水，在冰冻或者融化的时候，往往会导致路基不均衡的冻胀，或者出现承载力不足的情况。很多铁路在修建的时候，采用的标准比较低，施工中运用的填料不符合要求，填料的颗粒较小，透水性较差。如果路基的含水量较高，或者路基面出现积水的情况，当气温下降，路基中的水最终会结冰，体积出现膨胀，引起冻胀现象的发生，对正常的行车产生妨碍作用。10、沙害。沙害对火车通行的影响是巨大，尤其是风沙流的堆积和吹蚀往往会带来很大的破坏，甚至淹没铁路，影响行车安全。从上面的分析我们可以得知，导致铁路路基病害的成因是多方面的，并且病害往往是多种因素共同作用的结果。但是，其最主要的原因是土质不良，压实度不够、排水不畅。所以，今后在施工过程中，应该根据具体的病害种类，采取相应的整治策略。10 三、铁路路基病害的整治策略为了提高铁路路基的质量，在工程建设中需要采取相应的策略，对各种病害进行整治。实践表明，在整治工作中，如果能够采用有效的策略，既能节省人力和物力，还能够收到更好的整治效果。1、路基滑坡的整治策略。对于可能出现新生滑坡的地段，应该采取必要的工程措施，防治滑坡的出现；对于可能出现的滑坡，应该尽早发现和治理；将根治和分期整治结合起来，对于出现的滑坡，应该彻底根治，不留任何隐患。同时，还应该设置完善的排水设施，做好地表水和地下水的排水工作。此外，为了整治路基滑坡的出现，还应该采用支挡结构，具体包括抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙、抗滑明洞等措施，这些措施具有良好的路基抗滑效果，在实际工作中，应该根据具体的滑坡类型和特点选用，以收到最佳的整治效果。10 2、路基崩塌的整治策略。为了预防路基崩塌，可以采取以下预防策略：新建铁路的时候应该加强地质勘察工作，对于容易出现崩塌的地段，应该尽量绕开，或者建立预防性工程；加强检查和巡视工作，对于出现变形失稳的情况，应该立即采取预防措施；当病害发生之后，应该采取有效的防治策略，不留任何隐患，提高处理效果。路基崩塌比较常用的整治策略如下：对于小规模、小块体的崩塌落石，应该采用拦截构造，比如落石平台、落石坑、拦石墙等等；对于规模较大的崩塌落石，应该采取遮栏建筑的方式，修建各种明洞和棚洞，挡住崩塌落石，并稳定和支撑边坡下部；对于难以消除的大危岩或者不稳定的大孤石，应该采用支挡加固措施，包括支顶墙、支护墙、支柱、支撑等等；对于容易风化剥落的边坡，应该采用护坡、护墙措施。10 3、基床翻浆冒泥的整治策略。第一、做好水温调节和排水工作。在工程建设过程中，设置好路基排水系统，对路基的水温情况进行调节，避免地下水、地面水或者其它水分在冻结前或者冻结过程中进入路基上部，这样能够避免对路基带来的损害，有利于提高路基工程质量。例如，在路基建设中，设置好隔离层、隔温层，采用合理的排水系统，做好对路基的排水工作，避免排水不畅情况的发生，此外，提高路基也是一种有效的策略。第二、设置排水层。在路基建设的过程中，如果出现水分聚集在路基上部的情况，可以采取以下策略进行处理：在化冻时期将多余的水分及时排除，或者即使没有立即排除，可以将它进行暂时蓄积，放在水稳性较好的路面结构层当中，这样能够达到良好的处理效果。例如，设置排水层，或者设置盖水砂垫层，可以对水分进行良好的处理，避免给路基带来危害。第三、改善土基，加强路面。这也是整治翻浆冒泥的重要策略之一，具体的操作方法如下：路基换土，或者运用加固土，在路面采用石灰石，煤渣石灰石等结构层，以达到良好的处理效果。第四、综合运用多种处理方法。在实际工作中，如果单一的采用某种方法往往不能达到令人满意的效果，或者不够经济合理，因而一般是要综合运用多种处理方法，这样才能达到更好的处理效果。　　4、路基陷穴的整治策略。为了预防洞顶陷穴，首先应该掌握其对路基的影响范围，具体的分布情况，形状大小，发展趋势等等，然后根据这些情况采取相应工程措施，以预防洞穴塌陷。对于出现的路基陷穴，应该采取以下整治策略：当陷穴发生之后，应该根据其部位、规模等情况，对陷穴可能对行车带来的危害进行评估，对于发生在轨道下面的陷穴，应该采取紧急处理措施，填实陷坑，整修线路。此外，还应该对陷穴进行细致的调查，摸清其形状大小，平面位置，可能的发展走向等等，为彻底整治路基陷穴提供依据。要想彻底整治陷穴，可以采取以下方法：开挖回填法，该方法能够确保陷穴得到彻底整治，并且不会留下任何后患；如果陷穴在轨道下方，不能开挖，则可以采用钻孔灌砂、灌注泥浆、砂浆、混凝土浆的方法；如果是规模较大的陷穴，则可以采用网格梁、地基梁、框架梁跨越等方式进行处理。但是，需要注意的是，不管采用何种方法进行处理，都必须做好排水工作。10 5、路基冲刷的整治策略。路基冲刷主要出现在河流岸边、河滩边或者水库岸边，由于常年或者季节性的受到水流的冲刷，或者受到波浪、渗流的作用，导致路基被冲空，或者边坡出现滑坍等现象。为了避免路基受到冲刷，首先应该加强对路基所在地的测量与观察，掌握当地的水流性质、变化规律等情况，熟悉水流可能会对岸边带来的危害，掌握水流会对路基带来的影响及危害程度，并根据这些情况，采取恰当的防治措施。要保证措施到位，能够有效的防治路基受到冲刷带来的影响。此外，还应该做好调查勘测工作，并认真细致的进行分析，为采取恰当的防治措施提供科学的依据。10 6、路基冻害的整治策略。为了预防冻害给铁路地基带来的不利影响，可以采取以下策略：要保持道床的清洁，防止泥土混入，这样能够更好的排水；保持路肩和边坡的平整，无坑洼、无裂缝现象的出现，避免积水出现下渗现象；对于天沟、侧沟等地表排水设施应该及时检查，保证工况完好，避免和减少水对路基的补给。当冻害出现之后，应该认真分析，寻找其产生的原因，并根据冻土的具体情况采取相应的整治策略。常用的冻土整治策略有以下几种：第一、修建排水设施，以减少路基基床的含水量。例如，修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施，避免因地表水结冰而引起冻胀。修建渗沟、暗沟、截水沟等等，疏导地下水，防止地下水补给而引起冻胀，第二、将冻害地段的基床土挖除，换填无冻胀或者冻胀很小的碎石，河沙，砂类土。第三、在基床表层铺设保温层，以改善基床的温度环境，使得表层下的基床土不冻结或者减少冻结的深度。7、路基雪害的整治策略。雪害的出现往往会掩埋轨道，影响行车的速度，为了更好的整治雪害对铁路路基带来的危害，在施工中可以合理选用纱网、柳条栅栏、浆砌片石墙体、砖墙等等，能够取得良好的整治效果。此外，还可以在适当的区段，布置一些除雪机，在大雪天的时候可以运用，尽量降低雪害带来的危害。8、路基沙害的整治策略。通过沙漠地区的铁路线，在风力作用下，移动的沙流往往会给线路带来危害，有时候甚至出现掩埋线路的情况，直接影响线路的正常通行。对于沙害，具体的整治策略是：坚持因害设防、因地制宜、就地取材的原则，主要采用植物固沙和工程固沙两类措施，其中，应该以植物固沙措施为主，这是有效治理沙害的根本措施，因为植物措施既能够阻截沙流，防止风力的侵蚀，还能够在一定程度上调节气候，达到改善环境和改良土壤的效果。所以，在治理路基沙害的时候，应该以该措施为主。四、结束语10 总而言之，在铁路路基施工过程中，为了提高工程建设质量，我们需要根据具体的病害种类，从多个方面入手，积极采取相应的整治策略，防治铁路路基病害的产生。然而，铁路路基病害的防治是一项系统的工作，今后在铁路工程建设实践中，我们需要不断总结经验，探索新的有效的整治策略，并不断进行创新，推动技术进步，提高路基病害的整治效果，只有这样，才能进一步提高铁路路基工程质量，提高整个铁路路基工程建设的综合效益，为火车的安全通行创造良好的条件。参考文献：[1]李东侠.吉图铁路路基病害原因分析及治理措施[J].铁道建筑,2012(10)[2]尹成斐.朔黄铁路路基病害整治方法与施工[J].铁路技术创新,2004(3)[3]程博华.铁路路基病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术,2011(2)[4]蒋红晖.采用路基处理车整治铁路路基病害施工技术研究[D].西南交通大学研究生学位论文,2010[5]李彦考.铁路路基常见病害分析与预防整治[J].四川建材,2013(1)[6]李国辉.浅谈既有铁路路基病害及整治措施[J].内蒙古科技与经济,2012(17)10