铁路路基病害原因及整治措施综述

铁路路基病害原因及整治措施综述摘要：随着交通的飞速发展，铁路越来越四通八达，在铁路施工以及养护中，路基更是重中之重，是铁路安全运行的基础。因为路基部分承受着铁路轨道的重量以及通过轨道传来的机车车辆动力荷载。如果铁路路基施工质量不能达标，很容易引起发生一些事故。因此必须重视路基的质量问题，而在路基的建设中，还要十分重视路基病害的预防和整治。关键词：铁路路基；病害；原因；措施中图分类号：U213.1文献标识码：A前言铁路线路路基的构成千差万别、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中，除了要分析病害存在的机理，寻求合适的解决方案，还要总结更为先进的整改经验，利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。1、常见病害种类及处理方式1.1、常见铁路路基病害1.1.1、外挤变形。路基基床挤出变形分为路肩拱起、路肩外挤和边坡外鼓等。导致路基基床挤出变形的因素有很多，其中开挖卸载，基床在地压作用下产生弹塑性变形是松软围岩路堑基床挤出变形的主要原因。 1.1.2,路堤边坡滑塌。路堤边坡滑塌是其中最平常的一种病害，根据不同的破坏规模、不同的边坡土质、及不同的破坏原因，将其划分为滑坡、溜方和崩塌三种。1.1.3、路基道磴陷槽、道磴囊由于受到地下水及地表水的浸润作用，路基的上部分支撑强度会大大降低。此时，在线路上部建筑传递来的荷重作用下，特别是近乎周期性的列车动力作用，将会使粘性土和粉质粘土便发生触变而软塑液化。在路基面抗塑强度大大减弱的情况下，道磴更被切压入基床，有些在基床内部便逐步形成和发展为各式各样的道磴陷坑，从而构成基床内部变形。道確陷坑是基床内部因为道床下陷而构成的各式坑洼的统称。按照他们发生的部位和发展的过程来讲，道磴陷坑可分为：道磴槽、道磴锅、道磴囊和道磴窝四类。道磴槽的陷坑部位并不深，属于路基面变形范围。道磴锅就比较深些,已经由基面进入到基床内部。1.2、常用的铁路路基病害整治措施铁路路基基床病害的治理需要从防止水的侵入（阻水功能、增强基床排水及改善基床结构设计）、线路上部病害整治（消灭几何尺寸超限，紧松、补缺、换损，增强轨道框架刚性）等几个方面入手。1.2.1、清筛道床彻底的清筛道床，解决道床不洁所造成的道床翻浆是非 常有效的措施。彻底清筛道床的方法是将道床内的泥磴彻底挖除到规定深度，做成基面横向排水水坡，然后回填洁净的碎石道磴和补充部分新磴至设计的道床厚度。1.2.2、砂垫床砂垫床就是在碎石道床的下部路基面上，铺设一定断面的砂层，当然要用符合特定材质要求的砂。在道床内加铺一层厚约200mm的砂垫床，在防治土质基面翻浆病害能起到隔离、过滤、扩散、保护等作用。砂垫床最适用于防治无地下水影响的土质路基面翻浆，也适用于防治风化石质基面翻浆。不适用于由于地下水造成的裂隙、泉眼翻浆。1.2.3、排水此法适用于因排水不良而导致的基床病害，比如站场和路堑。修建或疏通排水沟、防渗侧沟、天沟等地表排水系统;修建堆载、导引、降底地下水位的盲沟、截水沟、侧沟、下渗沟等排除地下水或降底地下水位系统等，等消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态。2、铁路路基病害产生的内外因分析造成铁路路基病害的原因有很多种，是路基填料、水、列车荷载和温度变化等多项因素综合作用的结果。综合地看，铁路路基病害的产生原因主要来自两个方面：2.1、内因——地质和气候环境的影响。 对某一具体的铁路路基来说，其地质件是客观存在的，虽然它也处于不断的发展变化中，但基本上是一种较为稳定的量。因此，铁路路基病害的发生频率及程度，主要受气象及水文条件影响。2.2、外因列车振动荷载。在列车轮轴荷载的重复作用下，铁路路基会发生塑性的变形，当变形情况发展到一定程度时，路基填土便产生了塑性流动，造成病害的发生。分析这种病害的成因，主要取决于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，它与土的饱和度息息相关。随着土的饱和度的加大，土的动强度明显地降低，处于铁路轨道下面的路基土，因反复受到挤压和固结而产生幅度圈套的累积塑性变形，形成了道磴坑及枕木下方积水坑。2.3、线路技术设备状态。路基产生基床病害因素和线路上部建筑的技术设备、线路设计的标准、施工质量和运营中线路养护维修的质量等有直接关系。首先，线路技术设备的标准，要能满足运输要求。其次，线路施工质量也决定着路基基床的稳定。新建与改造铁路的施工质量与产生基床病害的关系极为密切。再者，线路养护维修质量，对路基基床病害的产生和发展也是有密切关系的。3、铁路路基病害的预防与整治 3.1、路基滑坡的防治。防治滑坡的原则：一是预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活；二是早治。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果；三是一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治，不留后患。3.2、路基崩塌落石的防治。一是拦截类，适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等；二是遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用；三是支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等；四是护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡；五是改线绕避上述措施不能奏效时，应考虑改线绕避。3.3、基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治。一是排水。适用于排水不良而导致的基床病害，如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟 下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态；二是提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土（二合土或三合土）及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则；三是使基面应力降低或均匀分布；四是土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺，它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。总之，铁路的路基质量对铁路的使用性能影响较大，因此，应对铁路路基常见病害认真分析其产生原因，并采取科学、合理、有效的维修与整治措施，研究出整治方案，清除病害，从而保质保量的完成施工任务。4、结语铁路线路路基的构成千差万别、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中，除了要分析病害存在的机理，寻求合适的解决方案，还要总结更为先进的整改经验，利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。参考文献[1]交通部公路科学研究院.公路冲击碾压应用技术指南［M］人民交通出版社，2006. ［2］田文玉•道路建筑材料［M］人民交通出版社，2006.［3］公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)人民交通出版社.［4］孙国瑛.铁路工务［M］.成都：西南交通大学出版社,1998.