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硕士学位论文■ｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｙ義论文题目：兰州铁路局管辖内湿陷性黄土路基丨病舍模式及防治措施研究？？：主Ｉ研究生：—＾—＿＿指导教师：＿＿艾长发■授＿
国内图书分类号：密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文兰州铁路局管辖内湿陷性黄土路基病害模式及防治措施研宄年级２０１０级姓名王斌申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导老师艾长发副教授陈云峰高工二零一五年五月
／‘ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ｗＩＵ．Ｄ．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＳＴＵＤＹＯＮＳＵＢＧＲＡＤＥＤＩＳＥＡＳＥＳＭＯＤＥＬＡＮＤＰＲＥＶＥＮＴＩＯＮＭＥＡＳＵＲＥＳＯＦＣＯＬＬＡＰＥＳＬＯＥＳＳＩＮＬＡＮＺＨＯＵＲＡＩＬＷＡＹＡＤＭＩＮＩＳＴＲＡＴＩＯＮＧｒａｄｅ：ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１０Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＢｉｎＷａｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔｉＴｒａｆｆｉｃＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈａｎｇｆａＡｉＹｕｎｆｅｎＣｈｅｎｇＭａ２０１５ｙ，
西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用．影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；／２．不保密Ｄ／使用本授权书。“”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：曰期：“丄曰期：丨
西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１收集整理了兰州铁路局管辖内黄土路基病害方面的资料［］；［２］对兰州铁路局管辖内晚海线、宝中线和兰新线的黄土路基病害模式进行了调查；［３］对路基病害、排水设施病害、路基防护与支挡工程病害、涵洞与路桥过渡段病害的原因进行了分析；４［］提出了路基病害、排水设施病害、路基防护与支挡工程病害、涵洞与路桥过渡段病害的防治措施；本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，。对本文的研究做出贡献的个人和集体均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期
西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要兰州铁路局管辖的宝中线、隊海线、兰新线等普遍存在着湿陷性黄土路基。由于受修建时的技术经济水平等条件的限制，这些黄土路基在运营过程中，每逢雨季路基就会出现不同程度的病害，有些情况还特别严重。近年来，随着西部铁路路网不断完善和铁路建设标准的不断发展，会不可避免的涉及到黄土路基包括湿陷性地基的处理问题。路基病害致使列车运行平顺度变差，有时甚至威胁行车安全。本文通过对兰州铁路局管辖的宝中线、卩龙海线、兰新线等普遍存在着湿陷性黄土路基。开展路基病害调查、路基病害分析及路基防护工程性质研究。根据所面临工程地质条件、环境条件、建筑物特点、上部结构及基础设计，寻求确实可行的路基防治。处理措施其主要内容如下：（１通过阅读相关文献，阐述了黄土的工程特性，总结了目前兰州铁路局管辖的）宝中线、兰新线、陳海线等黄土地区工程地质特征并进行了区域评价。２过对兰州铁路局管辖的宝中线、晚海线、兰新线等普遍存在路基病害进行（）通调查，并在此基础上，对黄土地区铁路路基病害的成因分析研究。（３）通过对兰州铁路局管辖内沿线各种路基防护与支挡工程防治措施进行分析，阐述了各种防治处理措施的特点。并找出路基病害成因规律，为现场施工提供参考依据。关键词路基；湿陷性黄土；路基病害；防治措施
西南交通大学硕士研究生学位论文第丨Ｉ页ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｊｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎｏｆＢａｏｚｈｏｎｇｌｉｎｅ，Ｌｏｎｇｈａｉｌｉｎｅ，ＬａｎｘｉｎｇｌｉｎｅｉｎＬａｎｚｈｏｕｒａｉｌｗａｙｂｕｒｅａｕｅｎｅｒａ．Ｔｌｌｅｘｉｓｔｓｉｎｃｏｌｌａｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｓｕｂｒａｄｅｈｅｓｅｌｏｅｓｓｓｕｂｒａｄｅｉｎｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆ，ｇｙｐｇｇｐｏｅｒａｔｉｏｎ，ｅｖｅｒｙｒａｉｎｓｅａｓｏｎｓｕｂｒａｄｅｗｉｌｌａｅａｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｒｅｅｏｆｄｉｓｅａｓｅ，ｉｎｓｏｍｅｃａｓｅｓｐｙｇｐｐｇＩｉｓａｒｔｉｃｕｌａｒｌｓｅｒｉｏｕｓｄｕｅｔｏｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｌｅｖｅｌｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｌｉｍｉｔｅｄ．ｎｐ，ｇｙｙｒｅｃｅｎｔｅａｒｓｗｉｔｈｔｈｅｅｎｅｒａｌｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｓｂｅｉｎｂｕｉｌｔｏｒｌａｒｍｅｄｙ，ｇｐｇｐｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｒａｉｌｗａｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｒａｉｌｗａｔｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎ．ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｉｌｌｙｙｐｉｎｖｏｌｖｅｌｏｅｓｓｓｕｂｇｒａｄｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｌｌａｓｉｂｌｅｒｏｃｅｓｓｉｎｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｐｐｇｐｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．ｔｔｔＳｕｂｒａｄｅｄｉｓｅａｓｅｓｃａｕｓｉｎｈｅｔｒａｉｎｒｕｎｎｉｎｓｍｏｏｈｎｅｓｓｄｅｒｅｅｏｆｖａｒｉａｉｏｎａｎｄｇｇｇｇ，ｓｏｍｅｔｍｅｓｅｖｅｎｔｈｒｅａｔｔｏｔｒａｆｉｃｓａｆｅｔｉｙ．ＴｈｉｓａｅｒｃｏｍｂｉｎｅｓｗｉｔｈｔｈｅｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎｏｆＢａｏｚｈｏｎｌｉｎｅ、Ｌｏｎｈａｉｌｉｎｅ、ＬａｎｘｉｎｌｉｎｅｐｐｊｇｇｇｉｎＬａｎｚｈｏｕｒａｉｌｗａｂｕｒｅａｕｅｎｅｒａｌｌｅｘｉｓｔｓｉｎｃｏｌｌａｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｓｕｂｒａｄｅｔｏｃａｒｒｏｕｔｔｈｅｙ，ｇｙｐｇ，ｙｒｏａｄｂｅｄｄｉｓｅａｓｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｓｅａｓｅｏｆｒｏａｄｂｅｄａｎｄｓｕｂｇｒａｄｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｅｃｔｊｒｏｅｒｔｉｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｆａｃｅｄｒｏｅｃｔｌｏｅｓｓｅｏｌｏｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｐｐｇｐｐｐ，ｇ，ｊｇｅｎｖｏｎｍｅｎａｃｏｎｄｉｔｏｎｓｉｎｃｒａｃｒｉｓｃｓｓｕｅｒｕｃｕｒｅａｎｄｆｏｕｎｄａｏｎｄｅｓｉｎｉｒｔｌｉｂｕｉｌｄｈａｔｅｔｉｓｔｒｔｔｉ，ｇ，ｐｇ，ｓｅｅｋｉｎｄｅｅｄｆｅａｓｉｂｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｂｙｒｅａｄｉｎｇｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｅｓｓｓｕｂｇｒａｄｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，ｄｅｓｃｒｅｅｔｌｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｓｓｓｕｂｒｔｅｅｎｉｎｅｅｒｉｎｅｏｌｏｉｃａｌｉｂｓｔｌｏｇａｄｅｈ，ｇｇｇｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬａｎｚｈｏｕＲａｉｌｗａｙＢｕｒｅａｕｕｎｄｅｒｔｈｅｊｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢａｏｚｈｏｎｇ，ＬａｎｘｉｎｇａｎｄＢａｏｌａｎｌｉｎｅｉｎｌｏｅｓｓａｒｅａａｎｄｒｅｇｉｏｎａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．２ＴｈｒｏｕｈｔｈｅｓｔｕｄｏｆｔｈｅＬａｎｚｈｏｕＲａｉｌｗａＢｕｒｅａｕｕｎｄｅｒｔｈｅｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ（）ｇｙｙｊＢａｏｚｈｏｎｇ，ＬａｎｘｉｎｇａｎｄＬｏｎｇｈａｉｌｉｎｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｄｉｓｅａｓｅｓｏｆｓｕｂｇｒａｄｅ．Ａｎｄｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｄｉｓｅａｓｅｓｏｆｒａｉｌｗａｙｓｕｂｒａｄｅｉｎｌｏｅｓｓａｒｅａ．ｇ３ＴｈｒｏｕｈｔｈｅａｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅＬａｎｚｈｏｕＲａｉｌｗａＢｕｒｅａｕｔｈｅｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎｏｆａｌｏｎ（）ｇｙｙｊｇｖａｒｉｏｕｓｒｏａｄｂｅｄａｎｄｒｅｔａｉｎｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓ．Ａｎｄｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｇ，ｄｉｓｅａｓｅｓｏｆｓｕｂｇｒａｄｅ，ｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｔｅ．ｐＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓ；ｒｏａｄｂｅｄｄｉｓｅａｓｅ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓ
西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＩＩ页目录Ｉ？＾ＡｂｓｔｒａｃｔＩＩ＠录ＩｌｌＢ１１Ｍ躲１．１１问题的提出及研究意义１．２２国内外研究现状１．２．１国内外湿陷性黄土地区路基病害的研究现状２２２３１．．我国铁路路基探测研究现状１．２．３湿４陷性黄土地基加固研究现状】．３本文主要研宄内容７２第章黄土的工程特性９２Ａ黄土分布及工程特征概述９２．１１．甘肃省黄土地区的地貌特征９２．１．２１０黄土地区的气候特点２．２１黄土的结构特性１２．２．１黄土的结构和构造１２．２．２１２２黄土的水理特性２．２．３黄土的力学特性１３２．２．４黄土的湿陷变形特性１３２．３兰州局管辖内黄土区域特征１５２．３．１１５宝中线黄土地区工程地质特征２．３２７．晚海线天兰段、兰新线兰武段黄土地区工程地质特征１２．３．３区域综合评价１９２．４２０小结第３章兰州铁路局管辖范围内既有铁路路基病害模式２１１３．１宝中线路基病害调查及工程性质研宄２．１．１２１３线路概况及其特点３．１．２宝中铁路路基病害情况调查２３３．１．３２７宝中线黄土路基病害类型小结３．２陳海线路基病害及工程性质研究２８３．２．１晚海线宝兰段概况２８３．２．２既有宝兰线黄土路基３０、路塑病害调查３２二２．．３新建线釆取的黄土路基防护措施３３．２．４宝兰二线路基病害调查３５３．２．５３６路堤基床及边坡填土的状态及工程性质调查．２４１３．６宝兰线黄土路基病害类型小结３３兰４１．新铁路兰武段病害调查１３．３．１线路概况４３．３．２兰武段沿线自然特征４２３．３．３兰新线兰武段线路主要病害情况调查４２
西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＶ页３．３．４兰新线兰武段所采用的主动防治病害措施４６３．３４６．５兰新铁路兰武段病害调查小结４４８第章兰局管辖内黄土铁路路基病害的成因分析４．１兰州铁路局管辖范围内铁路路基病害分类４８４．２黄土路基病害原因分析４９４．２．１路基病害及原因分析４９４．２．２排水设施病害及原因分析５２４４．２．３路基防护与支挡工程病害及原因分析５４．２．４涵洞与路桥过渡段病害及原因分析５５４．３本章小结５７第５章兰局管辖内黄土路基病害的防治措施５８５１５８．路基病害的防治措施．１．１５８５黄土路堤基床病害整治５．１．２黄土路壁病害整治６０５．１．３涵洞病害防治措施６１５．１４．路桥过渡段防治措施６１５．１．５兰局管辖范围内路基不均勾沉降及路桥过渡段病害整治案例６２５．２排水设施病害防治措施６５５．２．１６５坡面排水设施防治措施５．２．２兰局管辖范围内排水设施整治案例６８５．３路基防护与支挡工程防治措施６９５．３．１路基防护措施６９５．３．２工程整治案例２路基防护７５．３工程措施７３．３路基支挡５．４７４本章小结第６章结论与展望７６．１７６６会秘６．２展望７７ｇｔｉｌ７８ｆ参考文献７９１攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目８从敲８２
西南交通大学硕士研究生学位论文第１页第１章绪论１１．问题的提出及研究意义黄土在我国分布很广泛，约有６４万平方公里，占陆地总面枳的６．６３％，其中湿陷性黄土约占３／４。其中西北地区的黄土地层完整性最好、厚度最大、地层全面、发育良好，孔隙肉眼可见，，，具有典型特征。大量的粉粒含在其中垂直节理发育所以其最，大特点是结构性强遇水容易发生湿陷致使强度迅速下降，因此，修建在湿陷性黄土地区的工程结构物时常会发生相关的病害黄土地区高等级线路路基是需要关注的问一一，在此问题上我国已有许多工程经验，，题之。然而在铁路工程中黄土作为种特殊地基条件，在我国铁路运营管理中还没有得到足够的重视，现行规范对黄土地区路６１］基加固的技术要求还不是很全面。兰州铁路局管辖的宝中线、腿海线、兰新线等普遍存在着湿陷性黄土路基。由于受修建时的技术经济水平等条件的限制，这些黄土路基在运营过程中，每逢雨季路基就会出现不同程度的病害，有些情况还特别严重。例如，宝中线１９９６年雨季造成的路基病害有５７处，其中路堤边坡滑塌５２处，路塑边坡滑塌５处；宝中线１９９９年雨季造成的路基病害有２５处，其中路堤边坡滑塌１８处，路暂边坡滑塌１处，路基侧沟、排水沟被冲毁？６处海线天水，２００３年３５，；陇兰州段雨季造成路基病害１处总里程数达８８．２１ｋｍ，其中路堤边坡滑塌１９处，路基下沉６９处，桥涵两端路基下沉４７处；２０１３年６月至７月讯期降雨造成路壁边坡溜塌２３处，路堤垮塌病害２２处，路基沉降病害１３段／６９８５ｍ，涵渠游积９座、侧沟淤积１７．９０５ｋｍ造成线路道床污染３．７４ｋｍ，而７月２１日短时强降雨造成天水至甘谷上下行桥涵、路基水害严重，下行中断行车２０小时４２分钟，上行中断行车３〗小时５５分钟。由此看来，既有线路黄土路基病害的整治工作已迫在眉睫，但黄土路基病害的表现形式是多种多样的，即病害的种类是比较多的，不同的成因会产生不同的病害，因此，对既有线路黄土路基病害的类别及防治加固技术进行研宄就显得很有必要。黄土路基病害在西北地区严重威胁列车运行安全，，轨道几何尺寸不易保持列车运行平顺度不良一。在当前铁路运输安全责任重于切的新形势、新要求下，治理黄土路基病害确保列车运行安全意义重大。
西南交通大学硕士研究生学位论文第２页１．２国内外研究现状１．２．１国内外湿陷性黄土地区路基病害的研究现状由于黄土特殊的性质，各种工程病害在铁路工程建设中屡见不鲜，如高填方路堤处所的沉降不均匀、深挖方处所边坡易将塌、地基承载力偏低，路基裂缝在既有线黄土路基出现，，因负载摩擦作用导致的柱基变形、破坏以上诸多问题严重危害铁路线路设备的养护维修。长安大学针对陕西黄土地区高等级公路沿线路暂高边坡的稳定性及防治措施开展了较为深入的系统研究，在国内外资料研究、工程调研和有关的试验研究基础上，对高等级公路黄土边坡滑动失稳机理和稳定性分析方法进行了深入的研宄，提出黄土高７边坡稳定性的数学力学模型及稳定性分析方法［１，并编制相应的计算软件。，方斌等人结合黄延高速公路建设郭利平，折学森，对黄土边坡剥落病害处置技术开展研宄。通过大量的工程调查和国内外资料调研分析，结合黄延高速公路多处黄土边坡剥落处置试验段开展室内外试验与观察，理论分析与计算立评价模型综合，建评定黄土剥落发育的程度等级，对黄土边坡影响区范围进行研究；对启动、发展阶段的节理裂隙、冻融作用下的破坏过程以及黄土边坡剥落破坏机理、影响范围进行了深入研宄；探索因边坡开挖而带来的应力、位移变化规律，分析了当黄土边坡坡面受到冲击破碎时的力学行为，建立了对应的力学模型，以及与黄土病害之间的关系。张树棠，杨新瑜，罗俊宝等人通过在０９１国道东胜大饭铺段修筑试验路研究了黄土地区高填方路段常见的几种公路病害：路基不均勾沉陷；路基横向位移；路基整体均勾沉陷。通过大量的室内室外试验、观测以及当地黄土物理力学指标的掌握，基本摸清了以上几种病害的发生，工工艺发展机理，并针对各种病害的不同特点，结合施的改进及新材料、新技术的应用，提出了治理多种病害的具体技术措施。李家春、田伟平等人通过室内模型试验验证了土路肩冲烛理论，又从理论上分析路肩及坡面受到暴雨冲刷验证了公路路肩的水力特点应用径流剥烛率的概念，对黄土地区公路路堤边坡冲刷进行研宄，得出了黄土路堤的路肩及坡顶侵烛在路堤边坡侵烛中最严重的规律，说明黄土路基路肩是防护的首要部位，他们的研宄从理论上为公路防护提供了支持。－张丽萍研宄了ＬＵＫＡＮＧ、ＣＯＮＡＩＤ＞ＳＳＡ和ＥＮ１土壤固化剂对黄土力学特性的
西南交通大学硕士研究生学位论文第３页影响，通过模拟边坡冲刷试验和土工试验，分析了固化剂对黄土坡面抗冲刷性的防护效果，得出了影响黄土坡面稳定的主要因素，以及最佳掺量、固土材料、龄期及压实度不同时的适用条件，，达到了改良边坡坡面土体工程性质从而提高路基坡面冲刷稳定性的试验目的，。另外在探讨固化植草综合措施提高坡面土壤稳定及坡面抗冲刷性能力研究中采用的植草护坡与土壤固化相结合的技术措施。，马ａ分析了黄土地区公路排水设施系统的常见病害及其成因，从设计王蓋、施工与养护管理方面提出了适宜的防治措施。分析表明，黄土地区公路超高路段排水不宜釆用中央分隔带开口漫流方式；合理设置截水沟会明显减小表面径流对挖方边坡的冲刷破坏，；黄土地区公路应加强排水设施出水口端部处理；应从长远发展的观点出发设计具有超前性和主动性的综合排水系统，保证排水的系统性和完整性加强养护力；度ｐ］，做到早发现、早处理。杨有海认为路堤边坡失稳破坏与该地区的降雨有关。利用改变路基边界条件的方法模拟雨水入渗，研究了降雨强度、降雨持续时间与边坡稳定性的关系，得出了预防边坡的理论依据程学武对铁路路堤溜坊病害原因进行了分析，提出先采用生石灰桩，后釆用衆砲片石进行病害治理并取得较好的治理效果。李世星对宝中线黄土路基边坡病害的治理进行了总结，对既有线黄土路基边坡病一２】１１害的整治提出了些实用办法。姚勇依据太中银铁路边坡实际调查资料，对黄土边坡剥落的分布特征及其特点进性研究，，对其发育规律与形成机理也作了初步解释为铁路边坡防治工程提供依据。１．２．２我国铁路路基探测研究现状黄土路基病害严重威胁列车运行安全，轨道几何尺寸不易保持，列车运行的平顺度不良，及时发现路基病害并对症下药，进行综合治理对铁路运营安全意义重大。当前，随着铁路运营速度、车流密度的不断提高，，在既有线进行探测存在较大现实困难要准确发现路基病害，就需要探测设备的分辨率、深度和速度达到较高水平。下面几种铁路路基物探测试方法的特点如表１．１所示。
西南交通大学硕士研究生学位论文第４页－表１１铁路路基物探测试方法测试方法成本效率可靠性是否有损挖探高低低是瑞雷面波法较高低较高否高密度电阻率法较高低较高否地质雷达较低高高否可以看出各种检测方法各有特点，地质雷达虽然是基于路基的电性参数进行检测，难以得出路基的动力学参数，但其具有快速无损、轻便快捷、分辨率高、抗干扰能力强、剖面直观等优点，能够无损快速地圈定路基病害的范围，通过与其它的物探方法的有效结合可以达到治理病害的目的。挖探法、瑞雷面波法、高密度电阻率法由于成本高、效率低。因此，既有线路路基检测的现实要求决定了地质雷达探测为最有效便捷的路基状态评估方法。１．２．３湿陷性黄土地基加固研究现状黄土在我国分布广泛，西至青藏高原的日月山，，东起太行山南至秦岭，北至长城，我国著名的黄土高原在其中心地带。另外，在新疆、甘肃河西走廊等地也有分布。５２一我国黄土分布面积达６．４Ｘ１０ｋｍ。由于黄土具有系列特殊的工程性质，因此，在黄土分布地区进行建筑工程、水利工程、交通基础设施等建设必然会碰到黄土地基、黄土边坡、黄土填料等特殊问题的研究与解决，弄清黄土力学特性，解决黄土工程设计、施工中一系列问题。半个世纪以来，我国广大岩土工作者对黄土进行了大量、深入的研究，取得了很多重要的研宄成果，积累了丰富的黄土工程建设经验。我国对黄土工一程性质研宄大致分为以下五个阶段：第阶段为建国初至１９６６年，形成了《湿陷性黄土地区建筑规范》（ＢＪＧ２０－６６）第二阶段为１９６６年至１９７８年，形成了《湿陷性黄土；一－至地区建筑规范》（ＴＪ２５７８）；第三阶段为１９７８年１９９０年，在这阶段中：（１）对黄土的显微结构、孔隙结构及其对黄土工程性质影响的研宄取得了突破性进展（２）在；应力、应变关系及模型研究方面发展迅速（３）在处理湿陷性黄土地基中应用了新的；参数。如使用灰土挤密柱法处理湿陷性黄土地基，其原理研究以及设计施工方法曰趋５－成熟。形成了国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》（ＧＢＪ２９０）。第四阶段为１９９０年
西南交通大学硕士研究生学位论文第５页至一２００４年，在这阶段中，黄土非饱和土力学理论、动力特性、结构强度特性、增湿和减湿特性、Ｑ２黄土湿陷性评价、黄土路基中桩基的试验评价、采用新技术处理湿陷性黄土路基等研究成果大量出现。２００４年针对湿陷性黄土，建设部批准发布了《湿陷性黄土地区建筑规范》－（ＧＢ５００２５２００４）。该标准对黄土地基处理中常用的垫层法、强夯法、挤密法、预侵水法，以及对既有建筑物的地基加固和纠倾中所采用单液娃化法、碱液加固法、坑式静压桩托换法、纠倾法等设计、施工、质量控制等进行了规定。《黄土力学特性与应用研究的过去一、现在与未来》文指出在湿陷性黄土地区进行工程建一设及黄土工程性质研宄中尚需进步深入研究几个方面内容（１）湿陷性黄土的湿陷；变形与增湿变形；（２）黄土湿陷性的工程属性及固有属性；（３）湿陷性黄土桩基承载力评价中需进一步研究的问题，包括，负载阻力的影响因素点的位置及负摩擦，中性阻力的变化规律，增湿状态下负摩阻力的发生与进展，以及湿陷性黄土中桩基承载力动测问题。ｓ—ｉ钱征宇在《湿陷性黄土地区铁路的主要技术问题及其工程措施》ｉ］文中指出，湿陷性黄土地基是基础工程中最为复杂的地基类型之一，在湿陷性黄土地区修建客运专线必须要解决的技术难题就是要采取可靠工程措施确保路基工程稳定，半个世纪以来，我国科研人员针对黄土地区铁路建设的技术难题，经过长期的、多次的研宄、试验、实践，，在地质灾害防治、黄土地基处理等方面取得了大量的研究成果先后在黄土地区修建了近７０００ｋｍ铁路，如晚海、兰新、兰青、西平、天平、包兰、宝中、西延、神朔、郑西客专、西宝客专、太中银铁路、包西线等铁路都属于黄土铁路路基，积累。了宝贵的设计和施工经验受修建时期的经济条件、技术条件限制，部分铁路建设标一准低，施工质量控制不严格，后期投入运营后出现了系列的路基病害。主要问题为：（１）（２）边坡稳定性问题（３）４）地基湿陷性问题；；填料改良问题；（黄土隧道变形问题（５）桩基负摩阻力问题。；一黄土的湿陷变形指湿陷性黄土在定压力作用下，由于黄土浸水而产生不均勾地基下沉，，对建筑物的危害性、破坏性极大。对拟建在湿陷性黄土厂址上的建筑物根据其重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，将建筑物分为甲、乙、丙、丁四类，其中甲类建筑物系体型高大、特别重要、对不均匀沉降有严格限制，在修建中应采取有效的处理措施，提高地基承载力，消除地基的３５［〗湿陷性，防治或减小地基土可能发生的变形量。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６页，对沉降变形控制不严，由于以往在黄土地区建造的铁路技术标准低，因此绝大多数黄土地基都未经过地基处理，在路基工程中也只将表层部分简单处理后进行路堤填筑，或开挖路堑后也未对地基进行处理９９６》。在１年发布的《铁路路基设计规范－（ＴＢＪ１９６）中对路堤地基处理只作了简单的几条规定、软土路基、；对多年冻土路基１盐渍土路基，９９２、膨胀土路基等特殊土路基设计进行若干规定未涉及黄土路基。在“”一（－年发布的《铁路特殊土路基设计规范ＴＢＪ３５９２），对黄土路〉〉中黄土路基章中基设计作了规定，．３．５：，其中第４条对湿陷性黄土地基处理措施进行了规定“为了减小路堤本体及地基土层的湿陷和压缩沉降及其所引起的病害，应根据地基土层性质，路堤高度和施工条件，选用下列处理措施：１。．当地基为湿陷性黄土，应利用栏截、排除地表积水的措施２．当地层为厚层黄土，具有强湿陷性或较高压缩性，可采用预先浸湿或重锤夯实等措施。３．对高度大于２０ｍ的路堤，应按梭工后的沉降量，预留路基面每侧加宽值。梭工？后的沉降量可按路堤高度的１％１．５％估算。４，．因地基湿陷或压缩沉降而引起的路堤坡脚两侧地面产生裂缝时应视具体情况采３用开挖回填夯实或重锤夯实处理１５ｋＮ／ｍ。，夯实后土的干容重不得小于从上述内容可以看出，在黄土地区铁路路基工程设计中，对黄土地基的处理是以排水措施为主，，；既有铁路中绝大多数黄土地基未经加固处理或处理力度比较小导，致路基本体发生湿陷变形或较大的压缩变形以及部分地段出现黄土陷穴等重大病害，限速运行或速度达不到设计值，影响了列车正常运行和铁路运输效益。一目前，我国铁路部门对铁路路路基病害般分为路基病害、路基防护与支挡工程病害、排水设施病害、涵洞与路桥过渡段病害等。路基病害又分为路堤病害与路塑病一害（见表１２；ｔ、．）。而我国铁路工务部门对黄土地区铁路路基病害般分为路堤边坡溜丹纵向开裂，路堑边坡滑塌，路堤沉陷及桥台台后填土沉陷，站场积水、填土下陷，基、、、床软化翻装冒泥，洞穴塌陷，坡面冲刷，路基侧沟吊沟排水沟被冲毁，站场路堤边坡重型防护结构下陷、外鼓、开裂、溜讲等。由此可见，黄土路基产生病害的原因主要是土质不良，压实密度不足和排水不畅等。尽管郑西客专、西宝客专的建成运营为高速铁路在黄土地区的修建积累了宝贵经验，但地域不同，黄土力学特征不同，目前在建的宝兰客专中，类似黄土路基问题不
西南交通大学硕士研究生学位论文第７页可避免，需要我们在黄土路基病害类型分析方面、在路基加固设计和处理方面、施工后的效果评价方面以及新技术工艺研究开发方面进行深入研宄探索。表１．２黄土路基病害类型及常见破坏形式－病害类型破坏形式路堤或基底沉陷、边坡表面滑溜、纵向开裂、路堤局部的滑對、路堤病害高边坡可能出现滑坡、路基整体的滑动；站场积水、填土下陷、路基病害基床软化、翻楽冒泥、洞穴塌陷、黄土陷穴：，：＿坡面破坏剥落和冲刷坡体破坏滑坊、崩■和坡脚坊塌、藍边坡滑塌、基床软化、翻奖冒泥、洞穴塌陷ｍｍｎ路路基病害勾缝脱落、表面破损、墙背填土变形塌陷、裂缝及黄土陷穴、１１１力划分泄水通道堵塞、基础冲刷淘空、伸缩缝（沉降缝）变形破坏等，站场路堤边坡重型防护结构下陷、外鼓、幵裂、溜坊路基侧沟、吊沟、排水沟被冲毁；勾缝脱落、裂缝、表面破损、擁设施病害基础測淘空、泄水删堵塞．涵洞与路桥过渡段病害路堤沉陷及桥台台后填土沉陷１．３本文主要研究内容坚硬或硬塑状态的黄土一般含水率保持在天然状态，其压缩性较高或中等偏低，当遇水后在自重作用下，会发生剧烈而大量沉陷（称为湿陷性），强度也随之突然降低；但部分黄土遇水后在外部荷载作用下发生湿陷性沉降，故黄土可以分为湿陷性黄土和非湿陷性黄土，而湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。一铁路在通过黄土地区时，除了遇水湿陷这黄土地区常见的路基病害形式外，还必须面对深挖方边坡的黄土陷穴病害、高填方路堤的沉降、将塌、地基承载力低等多方面的问题。根据既有铁路宝中线、跪海线、兰新线等黄土地区线路病害的调查，黄土地区路基主要病害为下沉量过大，并由此衍生了许多其它病害，如道礎陷槽、道硫．囊、边坡溜坊等，给运营和养护带来了较大的危害。当前，黄土地区铁路建设与路基维修养护需要解决的难题主要有：１．黄土铁路路基病害较多，日常养护工作较为被动，主要原因为在设计和施工中，未采取主动性、针对性的防范措施，，对铁路路基病害进行整治或预防２．日常养护的措施措；不科学合理施方法不当，整治的效果不明显，主要原因为在黄土路基病害的系统性整治技术研究
西南交通大学硕士研究生学位论文第８页。方面存在缺陷本文根据收集整理的黄土地区铁路路基的现状调查资料，综合分析了、病害产生的主要原因，对经验和教训进行了总结，提出了各种不同病害情况下设计施工、养护等方面的防治措施和建议，这在当前保障运输安全畅通的主导思想下具有重要意义。
西南交通大学硕士研究生学位论文第９页第２章黄土的工程特性黄土的工程特性对黄土地区铁路路基病害有重要影响。黄土与其它粘性土的区别在于黄土对水特别敏感，含水量的大小对土的强度特性和路基承载力产生直接影响，对路基工程而言，还会影响路基本体变形、基床承载力及边坡稳定性。本章通过简单介绍黄土的工程特性，尤其是通过调查兰州铁路局管内的黄土区域工程特性，分析本地区黄土工程性质对路基工程的影响。２．１黄土分布及工程特征概述２．１．１甘肃省黄土地区的地貌特征甘肃省黄土地区的地貌（如图２．：１）总体上表现出以下特征１．黄土地表支离破碎：高原沟壑区沟道密度较小，丘陵沟壑区沟道密度较大；高原？？沟壑区晚东的地面分割度为２４，丘陵沟壑区賊中的地面分割度为２４．．８％２１．５％６％２５．５％。〈舰，ｉ！ＥＬ＿—图２．１甘肃省黄土地区的地貌２，，．地势起伏频率很大：分水岭距谷缘的高差在高原沟壑区较小在丘陵沟壑区较大；谷缘距沟床的高差，在高原沟壑区较大，在丘陵沟壑区较小。总体而言，沟谷愈深，谷间高差愈大；沟谷愈浅，沟谷深度就愈小。
西南交通大学硕士研究生学位论文第１０页２．１．２黄土地区的气候特点我国黄土是在干旱和半干旱的气候条件下形成的。基本上黄土地区的气候特点决定了黄土的特点。对铁路路基工程产生影响的主要气候因素有气温、降雨、风、自然楦被等因素。１气温（）黄土高原具有冬寒夏热、寒暑变化剧烈的大陆性气候特点，其大部分（四分之三°左右？）地方的年平均温度在８１３Ｃ之间。其特点是由南而北，自东向西逐渐降低。２降雨（）黄土高原的年降雨量较低，但降雨区域分布、时间分布不均，从地理位置来看，由南向北，由东向西，降雨量逐渐减少，如图２．２所示，从降雨季节来看，降雨主要集中夏季，暴雨对黄土产生的侵烛破坏非常显著，。此外黄土高原最大年降雨和最小年一４００？降雨相差倍以上。年降雨量在５００ｒｎｉｎ的地区，由于植被覆盖率较低，对地面土壤侵烛最严重－－不能形成有效保护。而土壤侵烛严重区域大致成东北，与，西南走向一？年降雨量等值线的走向致，ｍｍ，从黄土高原中部斜穿主要分布在年降雨量４００５００地区。强降雨是导致讯期黄土地区发生铁路水害的主因。我国规定：暴雨（２４ｈ降雨量在？？５０ｍｍ或以上）按照强度大小可分为三个等级：２４ｈ降雨量５０９９．９ｍｍ称为暴雨；１００２４９．９ｍｍ为大暴雨；２５０ｍｍ以上为特大暴雨。图２．３为甘肃省各地暴雨图。３风（）？１黄土地貌产生现代侵蚀的主要因素是风，大部分黄土地区年均风速为１．２．９ｍ／ｓ，４？５月平均风速在３ｎｉ／ｓ以上。４植被（）黄土高原由于气候的影响，其次由于长期的反复破坏以及过度的垦殖，保留的原始森林几乎很少，大部分地区的天然植被早己破坏，森林覆盖率只有６５．％左右，为全国平均森林覆盖率的一半。
西南交通大学硕士研究生学位论文第１１页０〒２００３００＾图２．２黄河中游年降雨量等值图＼／？．切ｙ？２１１图．３甘肃省各地暴雨（＞５０ｉＴｍ／ｄ）出现频次（次／ａ）（９７２０００年）２２黄土．的结构特性黄土是一种黄色粉粒土，孔隙比较大，大孔隙肉眼可见，垂直节理明显，土壤结构疏松，可将黄土；盐类含量较大，盐类主要以碳酸盐为主。根据黄土沉积时代不同分为新黄土、老黄土、红色黄土三类。．
西南交通大学硕士研究生学位论文第１２页２．２．１黄土的结构和构造黄土的结构特性主要包括以下几方面－１．物质成分？一颗粒组成以粉粒（０．００５０．０５ｍｉｎ）为主，般占半数以上；含碳酸成份及其弼质结核；水理性敏感，受水浸湿后产生附加沉陷，；含盐量较大特别是碳酸盐含量尤为突出。２．多孔隙性黄土以粉粒为主，颗粒间孔隙很多，多以垂直为主，，孔隙呈垂直或倾斜的管状上下贯通？一，孔隙率有沿深度减少的趋势，变化在３５６０％之间。般将黄土的孔隙分？为三类：（１肉眼可辩识的直径约０．５１．０ｍｍ的大孔隙；２）肉眼看不见的细孔隙，但）（通过放大镜下可以观察到；（３）比细孔隙更小的由小颗粒与其附着的大颗粒表面所形成的颗粒间毛细孔隙。研宄表明，，压实黄土的湿陷性要比原状黄土小这说明造成黄土湿陷性的主要原因为黄土的大孔隙。３．节理新黄土中未发现有构造节理，只有极少数原生柱状垂直节理。斜节理在老黄土中普遍存在，，类型为构造节理其对控制路壁边坡的稳定性起了主要作用。对于垂直节理极为发育的黄土在雨水的冲刷下，大规模崩塌发生的概率较高易形成悬崖陆，，容“”壁和Ｕ型沟谷。２．２．２黄土的水理特性１．渗水性黄土具有垂直节理且孔隙率较大，故其垂直方向的渗透性较大，而水平方向渗透性较小。此外，黄土当中的粘粒含量也直接关系到黄土渗透性的强弱，黄土中粘粒含量越多，其透水性越差。２．膨胀性和收缩性黄土遇水后发生膨胀，失水干燥后收缩，反复吸水失水后黄土容易剥落，黄土干燥发生收缩时，水平方向的收缩量大于垂直方向的收缩量，这种特性易引起路基明显
西南交通大学硕士研究生学位论文第丨３页变形，使路基稳定性下降。３．崩解性一，迅速崩解段时间浸水后的新黄土强度急剧降低，而老黄土则浸水后需要经过才会崩解，所以新黄土湿陷性明显，而老黄土几乎没有湿陷性。２．２．３黄土的力学特性黄土的力学特性主要包括以下几方面：１．抗剪强度黄土垂直节理及大孔隙的结构特性使得其水平方向的抗剪强度最大，垂直方向的抗剪强度最小。２．湿陷性黄土遇水后在自重荷载或外部荷载的作用下会发生湿陷性沉降。学者普遍认为黄土中胶结盐类的溶解是发生湿陷性的主要原因。２．２．４黄土的湿陷变形特性黄土湿陷变形发展较快，变形量很大，对黄土路基的危害也最大。黄土的湿陷性一Ｓ一Ｓ．１般采用湿陷系数，来表示黄土的湿陷程度，般认为ｓ》００５则为湿陷性黄土。６８按其湿陷程度分为弱湿陷性黄土（０＜切．０３）、中湿陷性黄土（．０３＜ｓ创０７、．０１５Ｓ０．）强湿陷性黄土（Ｓｓ〉０．０７）。ｅＡｃｘ－ｏｌ图２．４黄土在侧限压缩旳湿陷变形曲线２４。，黄土的湿陷变形曲线如图．所示在ａｂ段外荷载逐渐增加，黄土的原状结构
西南交通大学硕士研究生学位论文第１４页一ｅ种近似弹性变形的压密变形在ｂ段，外荷载不变，产生，由于浸水；黄土的物理性质和强度特征发生改变，进而发生变形；ｃｄ段属粘弹塑性变形，为湿陷后饱和黄土产生的固结变形。黄土发生湿陷性破坏的过程基本是：水溶液进入黄土后，黄土中的可溶盐发生溶，解，，当使颗粒移动的外力大于残留的胶结强度时接触点发生断裂黄土发生湿陷性土工程地质分区略图。沉降，图２．５为我国湿陷性黄一、飞■ｙ．，：，＼ｉ？ｖｚ、．ＺＶＳｆ．Ｎ％Ｊ／１——＾气‘桓＾‘５－４Ｉ：６ｖｒｉｆ“ｈ鬚＼－ｉ一．ｓＶ、？，一、—－—ＳＩ＼－Ｊ二，—為：ｂｆ＾；ｔ．．．．，：：、？，＿■泰；識？４＝？＝＝ｎｉ￥；：藝讓，１丄Ｔ■Ｈ勞丨Ｓ１■？ＪＩ；ｐ，？：：ＪＪ神）‘：霧／：：：ｉ；＿和上１１？户ｒｉ纏纖腿１７．…：：一—————．．—ｉ．．－．ＺｌＺ：：金：Ｊ：：图２．５中国湿陷性黄土工程地质分区略图
西南交通大学硕士研究生学位论文第１５页２３兰．州局管辖内黄土区域特征兰州局管内陳海、宝中、兰新线均长范围通过黄土地区，２０１４年２月开通的西（安），（水）平（凉）线平（凉）铁路目前正在修建的天、宝兰客专、兰新客专、包兰线银川至兰州扩能改造、银（川）西（安）铁路均大范围通过黄土地区。甘肃地处我国中部，４５，黄土主要分布于省内中全省地域面积约万平方公里、东部地区，约占１０．４万平方公里。甘肃黄土主要分布在甘肃中东部地区，包括兰州、庆阳、定西、白银、平凉、武威、天水、临夏等地市。甘肃黄土地区的水文地质条件及一一晚东地区和陇中或陳西地区区内黄土特性可分为两个大的区域。现将这两个地区的水文地质条件及区内黄土的特性分述如下。通过甘肃地区黄土区域的调查及工程性质的分析，对兰局管内黄土路基通过区域情况做一总结。２．３．１宝中线黄土地区工程地质特征１．陕甘黄土振梁区一？一？陕甘黄土源梁区厚度般为Ｉ５ｍ２５ｍ８ｍ１２ｍ，主要发育有第，庆阳带约为四纪中更新世Ｑ２和晚更新世Ｑ３原生黄土，该地区的地下水埋深较浅，其埋藏条件因地质地貌改变而发生变化。在陕甘黄土源梁区，、冲沟发育黄土地表切割强烈，因此潜水量较少，大气降水是潜水的主要补给来源。陕甘黄土塘梁区黄土颗粒成分的具体数值见表２．１。表２．１西峰、洛川带新黄土的颗粒成分＂＂“：＂“￣？？指标＞０．０５ｍｍ０．０５０．０１０．０１０．００５＜０．００５｜｜备注地点（％）ｍｍ（％）ｍｍ（％）ｍｍ（％）洛川后子村西１８．．５５０．０９０２２．５据又」东生寺一峰镇带７土６卜６５９．８土２１．０土Ｉ
西南交通大学硕士研究生学位论文第丨６页表２．２Ｑ３黄土的物理力学性质含水量容度干容重孔隙饱和度液限塑限塑性指数相对湿＇＇Ｉ％／ｃｍｍ比（％）（％）（％）（％）陷系数（）ｇｇ／ｃ土地点＼．１．５１１．１１４３．１．１１．７．西峰２６１７７２８２．７．１０．３３０２８５００７６一賺东带１．５８１．０３９．９０．０７９－土桥西峰３０１４．２１５１１．３３７３．０７１０．２．２．１细粒级的主要矿物成分为伊利水云母，其次为石英和高岭石。本区新黄土的物理力学性质见表２．２。表２．２中数据说明该区域内的黄土具有强湿陷性，湿陷强度为ＩＩＩ级。２．陕甘平原区陕甘狭长的黄土河谷平原主要由冲积作用所形成，其厚度随着不同阶地各部相同。潜水主要分布在冲积扇的砂卵石层中，埋藏深度趋势为由阶地前缘向阶地后缘增加，一８，般埋深在．０ｍ左右水源主要由大气降水补给。一本地区黄土粘土颗粒自北而南逐渐变细。具体颗粒成分为：粒径〉０．０５ｍｍ的，一？？？８．０．２％２７１．．般在１３５．％。粒径０．０５０．００５ｍｍ５４２６６０％，，平均值为的，般在一￣６０．９％。〈０．００５ｍｍ的，．。平均值为粒径，般在９．３１７．（）％平均值为１１６％其物理力学性质见表２．３。２．３黄土４理力学性质表（Ｑ）的物含水量容度干容重饱和度液限塑性指相对湿陷．＾土数（％／ｏｎ％％数（％）系数＼）ｇ（）（）±也点＼７４２１１．２１１．７１１．．１．．．７２固原１．２．３６２０２７２９０９５９５００镇远４０１１．８１．４６１．２７２．７１１．０９３１２７．０１９．４７．６０．０９３平凉１０１６．３１．４９１．２８２．７０１．１５３７３１０２０．００００．０７３．１．表２．３中数据说明该区域内的黄土具强湿陷性，湿陷强度等级为ＩＩＩ级。
西南交通大学硕士研究生学位论文第１７页２．３．２晚海线天兰段、兰新线兰武段黄土地区工程地质特征１．陳西黄土梁崩区本区黄土主要以新第四纪（Ｑ３新黄土层为主，通常呈大面积的、连续的覆盖在地）表一？７０ｍ。地区不同分布厚度也不尽相同，般为３０。本地区的地下水主要是潜水。一？在黄土高原丘陵区，，４ｍ。，坡面切割强烈故潜水埋藏深度般较深常在３００本地２．４区新黄土的颗粒成分见表。２．４表Ｑｓ黄土的颗粒成分“一？＞０ｍｍ０．．０＾标．０５０５００５＜０．００５地点（％）ｎｒａｉ（％ｎｍ％）（）兰州１７．１７４．２８．７渭源２１．７７２．８５．５晚西２１．４７２．４６．２表２．５Ｑ３黄土的物理力学性质含水ＪＩ容度干容重Ｉ孔隙饱和度液限塑限塑性指相对湿＼‘＼十ｃｍ／ｃｍ比（％）（％）（％）数（％）陷系数ｇ／ｇ，（：）地点１９兰州７４．２．１．１１．．１．．．．１．３５１６２７０３７７２５３６５８８００８４】４．４１１．．１．１１．１．１渭源６．３３２８２７２７４．９２６８９．０７．８０５５晚西２０９．４１．３０１．１９２．７１．２２２０．５２８．．１１．０１９５８．５０３５７６．１４０１．１１１定西１８６．．１８２．７０１．２８４２．３２８．６１７５．０．０７４从表２．５中可以看出，陇西地区、定西地区、兰州地区黄土具较强湿陷性，湿陷强度等级为ｉｎ级；渭源地区黄土具强湿陷性，湿陷强度等级为ＩＶ级。２．陳西地区河谷平原区一：级阶地，从上往下依次为（１）土壤层和人工土层兰州黄河，土壤层厚度约为一一？？０．．２０６ｍ，人工土层厚度般很薄２，，；（）黄土类亚粘土颜色呈褐黄色厚度般３一？？８ｍ（３），般３６ｃｍ，最２ｃｍ，呈亚圆形形状（３）基岩层，；卵石层卵石直经大１５；？主要为砂岩和泥质页岩。黄河二级阶地１）土，．２，从上往下依次为（壤层厚度约０
西南交通大学硕士研究生学位论文第１８页一？０．５米；（２）黄土类亚粘土，厚度般在５２０ｍ，有显微的层理，褐黄色；（３）卵石？层，卵石呈亚圆形，直经多在５６ｃｍ（３，主；）基岩层要为红色砂岩和砂质页岩。一？，１，０．５２）黄土天水：级阶地上从上往下依次为（）土壤层厚度约０．３ｍ（；一？类亚粘土，具有层理，褐黄色，厚度般在０，．ｉｎ．５ｍ；（３）的基底层厚度约０２２．４左右；（３）卵石层，主要为沉积岩。二级阶地上从上往下依次为（１）土壤层，厚度约？一？在０．（土类亚粘土，厚度５，，，．２０４ｍ；２）黄般在１２２ｍ大孔性发育褐黄色其下为黄褐色的亚粘土，厚度约为４．５ｎｉ左右，＃５质和ｆ丐质结核含量较多。一一本地区般为？级阶地的潜水埋藏深度２５ｍ，通常随着黄土类亚粘土层的增厚一？ｍ而加深。二级阶地上的潜水，埋藏深度般为８１８。本区黄土类亚粘土的颗粒成分见表２．６。表２６黄土类亚粘土的颗粒成分？？＞０．０５ｎｍ（％０．０５１ｍｍ％．＜０ｔｍｎ０．０００１０，００５丽（％．００５％）地点）（））（兰少Ｈ１４．４＾＾靖远２６．５４５．０１２．５１６．０２３．１．天水．０５７．０８０２０本区黄土类亚粘土的物理力学性质见表２．７、表２．８。表２．７晚中冲积二级阶级地带黄土Ｑ３的物理力学性质＼＼纟１、含水量容度ｇ／干容重饱和度液限塑限塑性指相对湿陷系＇＝＼十数（％）ｃｍｇ／ｃｍ（％）（％）（％）数（％）数地点、天祝５１２．１１．４２１．２５１．１６３０．０１１．００．０９４西宁３０３１５．０１．６２１．４１２．７１０．９０４７．２２７．２１６．５１０．７０．０５０永登５１７．１１．４９１．２７２．７１１．１４４０．８１１．２０．０６７兰州７６４１２．０１．５２１．３５２．７１１２３４．４２６．３１６．３１０．００．０６２．０榆中Ｗ５１２．０１．４５１．２９１．０６３０．０６．．５００６８靖远４９．８１．４８１．３５２．７０１．０１２６．０２３．０１７．２５．８０．０７４甘谷９０１５１．５３１２７０１．１７４．６．５０６０．０．３３．３１１０．
西南交通大学硕士研究生学位论文第１９页天水３４１６．５１．５５１．３３２．７０１．００４４．５３１．５１９．２１２．３０．０７８一表２．８晚中冲积级阶级地带黄土黄土Ｑ４的物理力学性质＼＼指标饱和塑性＼含水容度干容重孔隙液限塑限相对湿＼宙＝二ｋ＝＇■量ｃｍｃｍ比％％（％）ｇ／ｇ／（）（）陷系数Ｗ（ｆ）＝地点＼＼西宁８９２０．７１．４．．１．７．１７１１．４．．６１００２７００９２６２９３．９００３４平安２０２０．５１．．．．０．２１．６０．６０．０３２．７７１４５２７００７３８５２８７１临姚４３１９．０１１．．１．．１１９．４７００．０４０．６２３６２７０００５４．０２８８．兰州７７１６１５６１．．８１５９１．３６２．７０．０６．９２８．５９．０９．５００４４．定西３２１７．８１．６２１．３７０．９５４５．０１１．００．０４０７６３１５．．晚西１２０．０１．．３０．９５５９．０１３０００３６２０７２．７２０．８８６３．０３０．８１７１．．天水１９．０１．１．３３２．８３０００３２静宁４２１．０２．３８２．７１１．００５４．０２７．０１９．０８．５００４２１．６１．从表２．７、表２．８中可以看出，靖远、天祝、天水等地区的湿陷强度等级为ＩＩＩ级；陇西河谷平原区一级阶地具的湿陷强度等级为ＩＩ级。２．３．３区域综合评价一些研究者在大量调查的基础上，结合甘肃省区域的基础调查资料，对甘肃省内湿陷性黄土区域黄土湿陷性的评价如下：，陳东地区属于中强湿陷性黄土，部分黄土属于自重湿陷性黄土跪东南部部分黄土具有极强的湿陷性。Ｐ龙西地区属于中强至极强湿陷性黄土，部分黄土属于自重湿陷性黄土。在河西走廊地区，，存在少量的非自重湿陷性黄土，属于轻微或中等湿陷性黄土厚度较小，分布不均。
西南交通大学硕士研究生学位论文第２０页２．４小结黄土遇水后易崩解、发生湿陷性沉降，黄土水敏感性特别强，含水量对黄土的强度和路基承载力影响显著，。甘肃黄土主要分布在甘肃中东部地区根据甘肃黄土地区的水文地质条件及区内黄土特性可分为两个大的区域一一晚东地区和卩龙西地区。甘肃。地区湿陷性黄土分布区域广泛，湿陷性和自重湿陷性较为强烈，对铁路危害性较大黄土的力学特性主要包括抗剪强度和湿陷性。
西南交通大学硕士研究生学位论文第２１页第３章兰州铁路局管辖范围内既有铁路路基病害模式兰州局管辖的宝中线、晚海线、兰新线等都长距离通过黄土地段，由于受修建时的技术经济水平等条件的限制，，这些黄土路基在运营过程中每逢雨季就会出现各种病害，尽管西北地区年平均降雨量较少，但在夏季有时会突降大到暴雨，或遇到连续几天甚至十几天的阴雨天气。如果原路基设计技术标准低，边坡防护措施薄弱，路基长期受到地表水侵泡或地下水作用，加之维护不及时，管理不到位，排水渠道不畅，排水设施被堵塞等等问题，就会出现各种路基病害，甚至在讯期会出现各种各样险情乃至重大事故。有针对性的对兰州局管辖内黄土路基病害调查有助于工程技术人员对黄土路基病害的认识更加深入，对路基病害类型及加固方法以及新技术、新工艺作出有益的探索。并根据收集到的黄土地区铁路路基现状的调查资料，综合分析各种路基病害产生的原因，对以往的成功经验和失败教训进行总结，从路基设计、施工、养护等方面提出有效的整治措施及建议。３．１宝中线路基病害调查及工程性质研究３．１．１线路概况及其特点１．宝中铁路概况宝中铁路南起陕西宝鸡市，北至宁夏中卫市，全长５１１公里。共有车站４１个。１９９０年１０月开工，１９９４年５月全线铺通，１９９５年６月正式通车运营。是建在黄土地区的一条国家Ｉ级电气化铁路干线，年运输量近期为１２００万吨，，中期为１８００万吨扩能后单线可达２５００万吨。线路穿行于渭北山地、晚东高原和六盘山脉之间山高谷深，，沟梁相间，５９８，地质构造复杂地势十分险峻。全线修建总长为公里的險道共６座（其中包括长５２４０米的工程艰巨的六盘山随道）、特大桥３座、大中桥２３３座、小桥涵１７２４座，桥險比１８．５％。这条铁路的建成，对缓解西北地区多年来铁路运输紧张局面，改变沿线老，，、少、边、穷地区交通落后状况加快沿线资源开发和经济发展都具有重要意义。它是我国铁路路网的重要组成部分，它的建成大大提高了路网的综合运输能力，，缓解了西北地区铁路运输紧张状况促进和带动了沿线资源开发、经济社会发展
西南交通大学硕士研究生学位论文第２２页和人民生活水平提高，加强了民族团结，巩固了国防建设。宝中线全长４９８．１９ｋｎｉ，其中区间路基长３７７．７ｋｍ，占全线总长７６％。全线区间路３３基土石方（断面方）共计２３７９．３５万ｍ，区间路基施工方土方１８０１．５７万ｍ，个别路基设计工点２３７处，主要有路基路堑挡墙、坡面防护、排水设施、滑坡错落治理、风沙路基整治、其它病害整治工程（水库路基处理、排除地下水、釆空区处理、深路室，３。高路堤等工程）见图．１□０１６％ｉ路基挡土墙口国麵防护口排水设施＼－－咖错落治理４＞：乂、少■风沙路基整治■口其它病害整治５７％３．图１宝中线路基治理工程２．沿线工程地质概况沿线大部分为第四系冲洪积、坡麓堆积物，是径河、额河、清水河等河流的漫滩一？、二级阶地（４）１５２０ｍ，及，上部为具有湿陷性的黄土质土Ｑ，薄者数米，厚者河？。谷高阶地及黄土梁堀分布有新黄土及冲积砂粘土，具有湿陷性，厚１０１３ｉｎ一清凉山至安口南，经，槽子沟、老爷岭带河阶地基地，分布有上第三系（Ｎ）砂粘土，掠红色及砖红色，成岩作用差，夹薄层烁石、砂。一Ｅ二、、十里铺至沈家河带，分布下第三系（）泥岩页岩泥质砂页岩、泥灰岩、一砂质泥岩和砂岩，，，层理明显，岩质轻易风化剥落构造裂隙发育，具有定的膨胀性。海家沟一带分布有激泥质砂粉土，构成湿地。长山头至宣和间分布有风积沙，沙丘类型有：沙垄、半固定沙丘、月型沙丘、半固定沙地和固定沙地等，呈零星、单个或片状分布。３：．宝中铁路路基主要特点（①本线以挖方形式通过黄土和红粘土局部夹有古土壤）地段较长，路壁坡面防护工程达一１３５处。除了釆用般的路聖坡面防护形式之外，还组织了黄土路堃边坡轻
西南交通大学硕士研究生学位论文第２３页型防护的试验。通过试验，采用喷射水泥集合料防护，完全达到了封闭防护坡面的作用。这项技术在宝中铁路路壁边坡防护中是成功的、降低了工程造价，缩短了工期，具有较强的防护作用和抗洪能力。②进行了红粘土基床处理试验研究。采用石灰水泥、石灰炉渣等作为改良材料，降低了红粘土的塑性及膨胀性，效果明显，满足了路基基床的设计要求。几年来实践证明，经过处理的基床承载力高，水稳定性好，基本上没有发生病害现象。③在天沟，、平台截水沟、侧沟、排水沟等的铺砲加固工程中釆用了路壁边坡混凝土块板，对路壁坡面进行轻型防护。３．１．２宝中铁路路基病害情况调查从前述宝中铁路路基设计特点可以看出一一，宝中线路基工程中，对挖方路基路壁，，采用了重点防护的原则，全线１３５处路基防护工程全部是对路塾边坡的防护并且采用了轻型防护等新技术。从１９９６年、１９９９年两次遭受暴雨袭击造成的水害、病害２００２情况，，以及年水害、病害情况看，路堑边坡情况总体较好只有几处路暂边坡滑将水害、病害情况相比，数量较少，危害相比较低。而填方路基、路堤、站，与路堤场等水害现象较为严重。站场积水，、填土下陷，基床软化、翻楽冒泥黄土陷穴，坡面冲刷等病害比比皆是。据调查宝中线路基水害、病害类型主要有以下几种：１．路堤边坡溜坊、纵向幵裂路堤边坡溜讲一、纵向开裂这是发生次数、处数最多、危害较严重的种水害现象。宝中铁路在建设期间一，沿线大部分直处于干旱、少雨、缺水状况。在正式运营不久，一即１９９６年７月至８月连续三次遭受大到暴雨袭击９９６７６日，尤其是１年月２次降雨一１８９ｍｍ，是６０年来最大次降雨，连续的降雨共导致发生路基边坡溜妈５２处，路暂土体滑塌５处，边坡溜坊４６．５７２ｋｍ，占整个水害处段的５０％左右。１９９７年、１９９８年宝中线沿线地区降雨量相对较小。１９９９年７月１３日至１５日平凉地区２４小时降雨达到９４．２＿，形成暴雨、造成宝中线发生水害处段３１处，有１８处为路堤边坡溜将、纵向开裂，占整个水害处所的６０％，其中１４处影响行车安全或造成断道，危害较大。边坡土体溜深度从０．３ｍ到１．２ｍ不一等，大部分溜妈深度为０．７ｍ到．Ｏｍ，有些边坡，路起下滑，有的甚至ｌ溜坊时肩填土
西南交通大学硕士研究生学位论文第２４页一滑至钢轨边缘或道心处１９９９年，道床起下滑，严重影响行车安全造成断道现象。在，，，水害中，有丨处路暂土体滑体堵塞路基侧沟掩埋钢轨造成水穿路基等现象冲淘？路基基床３０５０ｃｍ，Ｉｍ以，使轨排悬空。路堤沉陷及桥台台后填土沉陷量少则多则上。因此说，宝中线路堤边坡防护病害问题突出，给宝中线的安全运营带来巨大的安全隐患。“在，，１９９６年水害之后铁路部门投入资金对水害工程路堤边坡大量采用楽砌片”石骨架护坡进行工程加固、防护，同时配合种植紫穗槐等灌木，防护效果很好。在１９９９年７月暴雨中己实施的边坡防护、加固工程绝大部分完好无损。在１９９９年７，１、，月水害中，所发生的８处路堤边坡溜坊幵裂水害中大多数都是未进行边坡防护的。“”“从１９９６年发生水害后，兰州局先后采用了菜砲片石骨架护坡、双灰桩加固路堤”“”“”“”边坡、植物防护（种植紫穗槐、梓条等）、加筋土边坡、路基下部加宽、“”“”“”“”路堤坡面夯填灰土、坡脚菜砲脚墙、坡面封闭防护、坡面砲块防护一等系列技术措施，，防护措施的实施是成功的２经过几年实践证明。在２００年宝中线平凉地区再次遭受暴雨袭击后，沿线仅三处路堤边坡发生溜坊，且都是未经防护、加“固的。而相邻的经加固、防护的路堤边坡均完好无损，这些边坡有双灰桩加固路堤”“”“”“边坡、加筋土路堤边坡、菜砲片石骨架护坡、植物（紫穗槐、梓条等）防护路”堤边坡等。２．路壁边坡滑塌在１９９６年水害中，共有５处路暂土体滑塌。在１９９９年水害中，有１处路壁土体滑体堵塞路基侧沟，掩埋钢轨，造成水穿路基等现象，冲淘路基基床，使轨排悬空。３．路堤沉陷及桥台台后填土沉陷？路堤及桥台台后沉陷是宝中线发生较多的病害现象。沉陷量少则３０５０ｃｍ，多则Ｉｍ以上。沉陷较大发生的原因主要是路堤填土未按规定压实，密实度较低，填土属中、高压缩性土。在大气降雨时，雨水很快渗入到路基本体中，填土软化，强度降低，压缩量增大所致。４．站场积水、填土下陷由于填土沉降过大，使得站场排水不利，在遭受大到暴雨时，雨水不能及时、迅速排走一，出现站场严重积水，进步导致站场填土下陷，甚至出现水冲陷穴现象。５．基床软化、翻奖冒泥
西南交通大学硕士研究生学位论文第２５页一基床软化、翻架冒泥现象十分严重。黄土是种水稳定性较差的填料，尤其是当密实度较低时更是十分突出。密实度较低的重塑黄土，在干燥时强度还是比较高的，但在遇水饱和以后，强度非常低，软化现象很严重，。基床软化造成了道床下陷形成了道礎槽，，、道礎囊在行车荷载作用下出现翻楽冒泥、道床板结等病害影响正常行车安全。６．洞穴塌陷湿陷性黄土容易出现洞穴，无论是原状湿陷性黄土或重塑性黄土均如此。７．坡面冲刷一由于黄土地区植被稀少，新建线路在最初两年路堤边坡没有植被。又因为黄土本身怕水，，，所以，当遭受大到暴雨时坡面雨水流量大、流速快，冲刷力强将坡面，拉成沟槽，使坡脚附近的坡面形成冲沟或被掏空形成水害。一为了进步了解重塑黄土填筑的铁路路基的实际状态，研，分析路基工程性能究重塑黄土路堤本体的沉降、基床承载力、路堤边坡稳定性，为黄土路堤病害治理、防洪加固提供依据，在宝中铁路沿线黄土路堤上，选取了几处典型工点及路基断面，测定了黄土路堤路肩及边坡填土的状态及工程性质。所选取的工点及断面均系在１９９６年、１９９９年发生水害之处。表３．１给出了宝中铁路路基填土参数。表３．１宝中铁路路基填土参数Ｘ点位置测比液塑謝生天然含水干容最大最佳压实Ｎｉ。ＩＩ重Ｉ限Ｉ限Ｉ指数容重量Ｉ重Ｉ干容Ｉ含水系数击数点ＧｓＷｌＷｐＩｐＹｗＹｄ重量ｎ＇＇％％ｋＮ／ｍ％ｋＮ／ｍｙｄｍａｘ＇ｋＮ／ｍ％ｒ２１．１２．１１４．２．１３．００．．６５９０９６．１５．６９．６１８４７７７心＃＇２．６５２１１４．１１．１２１９．０１．９６．１４．８５．０８．４１３００．７７０Ｋ３９３＋６１７＝３２．６５１９．０１２．．１．１．１．．．９６．１１７６８８２６２８４３００８８５２ｆ２．６８２３．３１６．３７．０１８．４１９．３１５．４１８．４９０．８４７°２２．６８２３．３１６．３７．０１８．４１９．２１５．４１８．４９０．８４１１？Ｋ３００＋６７５＝２３２．６８２３．３１６．３７．０１９．１１８．５１６．１１８．４９０．８８１．３＋７２０；＆ｆｆｊ＝４２．６８２３．３１６．３７．０１６．２１６．１１４．０１８．４９０．７６６＝５２．３．０６．１．２１８．９．６８２３．３１６７１６．１７１４４０．７７５
西南交通大学硕士研究生学位论文第２６页续表３．１￣＇２６２．６８３．３１６．３７．０１６．７１６．４１４．３１８．４９０．７８８．３Ｉ｜ＩＩＩＩＩＩ｜｜｜｜Ｔ２．６８２３１．．１．１７．１．１．４９０．１．．３６３７０７５２４９８８９７＝８２．６８２３．３１６．３７．０１７．３１６．８１４．８１８．４９０．８０６ｒ２．６７２２．３１４．４７．９１６．３１４．７１４．２１８．３１５．００．７８１２＇２２．６７２２．３１４．４７．．．．．．９１４８７９１３．７１８３１５００７５１３Ｋ３００＋７６４＇３２．６７２２．３１４．４７．９１３．０７．４１２．１１８．３１５．００．６６１１￣－４２．６７２２１．．．．．．３４．４７９１３６７，２１２７１８３１５．００６９１１．１．７２０２０．９７．０．１．１ｆ２６６２５．１６．４８．６１１７５８．００９７５＇２１７．２．６６２５．１１６．４８．７１８．６２１．８１５．３５１８．００．８７９彭阳车站＇３２．６６２５．１１６．４８．７１７．５１９．４１４．７１７．５１８．００．８４１６Ｋ２４６＋１９２＇４２．６６２５．１１６．４８．７１８．７２１．５１５．４１７．５１８．００．８８１３＇５２６６２５．１１６．４８．７１６．１１４．２１４１１７．５１８．００．８１１８．．＇１２．６６２５．３１７．３８．０１９．９１６．７１７．１１７．７１８．００．９７１３＇２２．６６２５．３１７．１．１７．１．１７．１．．３８０６７５４２７８００．８０７＝３２．６６２５．３１７．３８．０１７．５１８．９１４．７１７７１．．８．００８３６＇Ｋ１６８＋９３２４２．６６２５．３１７．３８．０１４．０１８．０１１．９１７．７１８．００．６７３棚＇２．６６２５．３１７．３８．．．．５．０１４４１５４１２．５１７７１８００．７０８＇６２．６６２５．３１７．３８．．．．．．０１８５１７．１１５８１７７１８００８９１７＝７２．６６２５．．．．．．．３１７．３８０１６９１６１１４６１７７１８．００８２１１＇８．６６２５．．．．．２．３１７．３８０１７２１４６１５０１７．７１８．００８５２３ｆ２．．１７．５．１７．．．．６６２６８１６６１０．２２２２１４．３３１７００８３７＂＂．１７．７４．４７．３１７．１２２６６２６．８１６．６１０．２２２．８１１．００８３４崇信车站＇３２．６６２６８１６６１０．２１８．３１９６１５．３１７．３１７００．８８２１＋．．．．Ｊ＾ＭＩ９８５ｒ２．６６２６．２１７．１．１７．．８１６．６１０３２５．４３８３１７．００．８０７＝２５２．６６６．８１６．６１０．２１７．９１６．５１５．４１７．３１７．８９１８．００．１从表３中可以明显看出，除个别点外，所测边坡土体压实系数在六处工点中均比，，土较小，远小于《规范》所规定的压实系数表明这些断面路基边坡压实系数较低质疏松。密实度较低的重塑黄土，在干燥时强度还是比较高的，但是黄土遇水时稳定性较差，尤其在当密实度较低时，遇水饱和以后，强度非常低，软化现象很严重。由此造
西南交通大学硕士研究生学位论文第２７页成了宝中铁路路基基床病害：，主要有，①路基下沉变形较大，原先设置的路拱被破坏，造成路基面排水不畅雨水不能及时排出道床。由于土体渗透性较大，雨水渗入，造成基床表层土体软化，承载力大幅度减低。在列车动荷载的作用下，道碴逐渐陷入基床表层中，形成了道碴槽、道殖囊，破坏了基床表层结构，对路基本体稳定性、路肩稳定性产生不利影响。。②道床翻楽冒泥，弹性降低，道碴翻白，影响轨道结构稳定如图３．２所示。－ｗ？．ｉ，飞么七ｕ＜Ｉ：对＾；上：Ｊｈ—、Ａ＼ｉＶ图３．２路基翻楽冒泥病害３．１．３宝中线黄土路基病害类型小结１．通过调查及宝中铁路路基设计特点可以看出，宝中线路基工程中，由于对路堑，采用了重点防护的原则，从病害情况看，路壁边坡与路堤水害、病害情况相比，数量较少，危害相比较低。而填方路基、路堤、站场等水害现象较为严重，统计值见图３．３。圏浅层路堤边坡溜射、纵向开裂一■严重影响行车的路堤一ｒ边坡溜塌、纵向开裂‘＂１０＂哪■一＂４５％口其它水害路段图３．３宝中线路基水害类型划分
西南交通大学硕士研究生学位论文第２８页２．从宝中线路肩病害的调查及路堤基床及边坡填土的状态及工程性质的调查，我们３．５）可以将宝中线的病害进行简单的分类（见表，从表中可以看出在填方边坡未设防护措施或防护措施不利时：ｔ，当黄土地区突降大到暴雨或连续降雨时，边坡滑溜丹塌是主要存在的病害一，旦边坡滑塌的土体造成排水设施拥堵时，可造成水穿路基、轨排悬空等更大的次生灾害。表３．２宝中线黄土路基病害类型及常见破坏形式病害类型破坏形式１、边坡表面滑溜、纵向开裂、路堤局部的滑坊占宝中？线路基病害类型的５０％５８％２路基本体、路堤或基底沉陷、路基整体的滑动、；站场积水填土下陷、洞穴塌陷．路堤病害３．、坡面冲刷＾宝中线线１、因路基下沉变形较大，原先设置的路拱基本上消失，路基路基基床造成路基面排水不畅，形成较大的道碴囊２病害、翻菜冒泥，造成道床板结，弹性降低划分路壁边坡滑塌导致排水设施拥堵，造成水穿路基情况，基床底部掏空，但相对路基，路暂由于釆用防护结构，病害较少，危害较低排水设施病害泄水通道堵塞、路基侧沟、排水沟被冲毁涵洞与路桥过渡段病害路堤沉陷及桥台台后填土沉陷３．２晚海线路基病害及工程性质研究３．２．１賊海线宝兰段概况１．陳海线宝兰段概述隗海铁路宝兰二线的建成，缓解了西北地区铁路运输紧张局面，使西北地区东通４１．８道宝鸡至兰州段的列车通过能力将由每天对提高到每天１６５对，加强了陳海、宝成、宝中铁路与西端包兰、兰青、兰新铁路之间的路网能力。陳海铁路宝鸡至兰州段增建第二线工程，１９９９年１２月３０日批准开工，２００２年６月３０陳海铁路宝（鸡）兰（州）二线宝天段全面开通运营，２００３年１月６日宝兰二线全线贯通。陇海铁路宝（鸡）兰（州）二线全长４８９公里。宝兰二线大部分经过地形一？？起伏、山势陆峻、河流弯曲的渭河峡谷谷地，般宽度１００１２０ｍ，局部地段宽度３００
西南交通大学硕士研究生学位论文第２９页４０（）ｍ。尤其是宝兰二线宝鸡至天水段，新建线路１３６．７公里（上行１４．８９］公里，下行１２１．８０９公里），工程总投资４９．５亿元，设计标准为Ｉ级电气化铁路。沿线地质构造十分复杂，不良地质普遍存在，桥險相连，工程艰巨。线路５５次跨越渭河，４５次上跨、下跨３１０国道，桥隧比６６．７％。宝兰二线所经地区中，天水、陳西地区降雨量较大，线路路基经过了２００３年９月兰州局综合整治后，近年来趋于稳定，变形量较小（见图３．４）ｉｉ＞、—＾遍图３．４宝兰二线线路路基２．宝兰二线黄土地层岩性宝兰二线第四系松散沉积层在沿线分布最广，以全新统和上更新统黄土，粘质黄？？土。ＩＩ，砂类土，碎石类土为主多为Ｉ级非自重湿陷性场地，部分属ＩＩｍ级非自？重湿陷性场地，湿陷土层厚度５１５ｉｎ（见图３．５）。、，」ＬＪＭ急二丄：：上图３．５宝兰二线线路路基３．宝兰二线气象特征
西南交通大学硕士研究生学位论文第３０页本线具有由东往西雨量减少、气温降低的特征。天水为局界东口，年平均气温°°°？一？１１．０１３Ｃ，极端高温为４１．Ｃ１．２Ｃ，年４９１．１．３６，极端低温为９平均降水量为－？１．２ｍｍ６３，降水多集中在７９月，且常有暴雨发生，最大月份降雨量为１７３．３２８８．１ｍｍ，？一？２４小时最大降雨量为６８．１１６９．７ｒｎｍ，次性最大降雨量为０．６２３９．Ｏｍｍ。天水至１６°？？，年平均气温为３．５１０．８Ｃ，极端最２８ｒＣ兰州高气温为．２３９．，极端最低气温为？－？１７２７１．４．５．ｒＣ３９５５０ｍｍ７７２．２ｎｉｍ，；年平均降水量为，年最大降水量为年平均蒸？发量为１２８８１６２５ｍｍ。３．２．２既有宝兰线黄土路基、路塑病害调查本线工程艰巨，，如宝鸡至天水段，穿越秦岭六盘山，上行沿渭河峡谷北岸延展，，，直线前进依山傍水曲行地质、地形都比较复杂下行高桥长隧。．路基具有不同的湿陷等级：，普遍存在以下的病害１．黄土冲沟及陷穴黄土遇水后易溶烛，土体结构遭到破坏，在自重或附加应力作用下出现下沉。在水量大的情况下，水起到滤烛作用，带走土粒，形成陷穴，由于其隐蔽性较强，且无方向性，，在日常设备检查中难以发现整治较为困难。另外，道床发生沉陷后，道碴陷入黄土路基内，形成道碴窝、道碴袋，整个天兰线区段内有３０公里，部分深度大于３ｍｏ２．路基垮塌、溜塌一？？路基跨塌多从路肩处向临空侧挎塌，垮塌体厚度０．５ｍ２ｍ不等，路堤高度６１５ｍ不等，在较低高度如６ｍ左右亦可见路堤变形，严重影响线路的正常运行（如图一３．６。而般情况下１：１．５坡率、６ｍ高的路堤如果压实标准满足相关要求，路堤不会）产生较大问题，分析造成线路路堤变形、垮塌的原因主要有以下几点：①黄土路堤填料不够密实且路肩未封闭，降雨容易入渗，入渗后填料的强度降低；②部分地段由于一一一侧超高，坡体内积水向较低侧渗流，渗透压力不利于坡体稳定，造成路堤另侧变形连续降雨强度较大，路堤排水不及时，造成坡面冲刷。；③
西南交通大学硕士研究生学位论文第３丨页３＋５５－＋图．６陇海线Ｋ１４０８０Ｋ１４１０９８０段路肩及边坡滑塌３．黄土路暂溜坊、将塌－ｍ０ｍ５０，运营天兰线路塑边坡高度大约为２后经常发生坊塌事故，严重影响运输秩序和列车运行安全。边坡开挖受雨水浸润冲烛，形成沟槽，边坡底部淘烛成空洞，逐步形成路基病害。连续降雨造成山体表层含水量极端饱和，山体土层及植被的蓄水性、吸水性大大减弱，遇强降雨是诱发山体滑坡、边坡溜塌的主要原因。如２０１３年７２＋－月１日跪海线上行右侧Ｋ１４００８８０Ｋ１４０１＋１００段右侧高１００米范围山体滑坡２３０ｍ，塌方体１６２００立方，掩埋线路１８０米（如图３．７），中断上行行车３１小时５５分钟。ＣＭ－图３．７陇海线Ｋ１４０８＋５５０Ｋ１４１０＋９８０段路肩及边坡滑塌
西南交通大学硕士研究生学位论文第３２页３．２．３新建二线采取的黄土路基防护措施在宝兰二线修建前期，设计单位和铁路工务部门充分结合，在线路走向的选择上采用绕避和减少高填深挖的措施，对无法绕避的地段进行充分论证，同时采取加固防护措施。对于黄土路基通过的区段在设计上主要采取了以下的防护措施：？１．完善了排水系统路暂边坡顶部设置天沟栏截地表水流，路塑边坡底部全部设置ＬＯｍ宽的侧沟；当２．０ｍ高度大于ｌＯｍ时分级设置边坡，在分级边坡平台上设置宽的截水沟，水沟用楽砲片石铺砲，将水流引入桥涵（见图３．８）。｜＿３图．８截水沟２．黄土陷穴处理黄土地区路基陷穴一，般多发生路基半堤半聖处，新建宝兰二线时，根据陷穴埋藏深浅及大小分别采用明挖原土回填夯实、灌黄土泥楽、原土回填夯实、支撑回填夯一实等措施进行处理，地面以下定范围内采用三七灰土封闭。３．黄土路堑坡面防护由于黄土地区长期干旱少雨，土体对水的作用十分敏感，黄土坡面病害主要表现为边坡綱、边坡冲刷、边坡剥落等３种类型。（１）边坡剥落鱼鳞状边坡剥落是由于随着水分的蒸发，盐分在坡面集中而引起松胀。因其土体含水量不同，风化强弱作用、快慢程度也不同，剥落较快、较严重的多发生在粘粒含一量较高地方，。，而剥落轻微的般发生在砂粒含量较高的地方形成带状或层状剥落
西南交通大学硕士研究生学位论文第３３页在设计中采用路基增设侧沟及侧沟平台、边坡平台和平台截水沟予以加固，严重鱼鳞ｍ（状边坡剥落地段釆取增设高度１．５楽砲片石护脚进行加固见图３．９）。．．芽＿＿—Ｉ图３．９鱼麟状边坡剥落２边坡冲刷（）受降水影响，雨水顺坡面向下流动，随着流量增加和流速加大，边坡坡面土颗粒一ｉ，。被冲移，形成冲沟并进步发展，严重时掏空底部造成边坡丹塌为减少汇水面积，１：０．７５：１，边坡较高地段采取台阶型边坡措施在设计施工中采用了或１的较陆边坡，采用浆砲片石（３．１０、图３．１１、图３．１２、图３．１３）、骨架护坡和植树绿化予以加固防护。见图通觀３１０３．１图１．植物护坡图楽砌片石护墙
西南交通大学硕士研究生学位论文第３４页＿酬＿…身、３．１２边坡拱形骨架护坡图３．３图１高路堤拱形骨架护坡（３）边坡坊塌边坡坊塌产生的主要原因是黄土边坡开挖暴露后出垂直节理、黄土边坡高睦、松散夹层的存在一、坡脚被水浸湿，从而引起表层溜滑。分析以上形成原因，般采用装砲片石护墙．、、增设重力式挡土墙或其它形式的挡土墙。（见图３１４图３．１５）图３．１４高路壁骨架与片石护坡图３．１５高路堤挡墙与拱形骨架护坡
西南交通大学硕士研究生学位论文第３５页３２４宝兰二．．线路基病害调查虽然在设计中将黄土路基陷穴的处理、排水设施的加强、路基边坡的防护作为重点内容，但经过２００３年、２０１３年雨水的考验，逐步暴露出多种多样的路基病害问题。２００３年，降雨次数频繁天兰线讯期降雨明显较以往有大幅度增加，降雨时间比往年同期长，特别是８月下旬、９月下旬至１０月上旬持续多日的降雨，严重地影响了黄土路基的稳定性。据统计，天兰线的降雨量为：天水６２０．３ｍｍ、晚西５１７．４ｍｒｎ、定西３５４．１ｍｎｉ，分别是２００２年降雨量的２．２倍、２．１倍、１．７倍，达到了３６年来的最高值。在２００３年雨季陈海线天兰段共发生边坡滑塌１９处／１９．３８ｋｍ；路基下沉６９处／６５．４３ｋｍ，？其中下沉量在４００ｉｎｉｎ及以上的有２５处，下沉量在２００４（）０ｍｍ的有３０处，下沉量在２００ｍｍ以内的有１４处００ｍｍ４７处／３．４ｋｉｎ。，下沉量最大达１０；桥涵两端路基下沉２０１３年晚海线天水至甘谷段降雨较往年提前并增多，５月５日、１５日、１７日、２３曰至２５日、２８日降大雨四次。６月份降雨更是频繁，６月８日降大雨，６月１９日至２４日降暴雨到大暴雨，７月１日至４日降大雨，７月７日至１５日降大到暴雨。据监测？数据，天水市麦积区降雨量达５４７．３＿，与常年同期相比偏多０．８２倍。仅７月累计降雨量天水２４２ｍｍ、杨家河２５８＿。２０】３年雨季晚海线天兰段共发生路堑边坡溜塌２３处、路堤垮塌病害２２处、路基沉降病害１３段／６９８５ｍ。原因分析：１．持续强降雨造成路基及山体土壤含水量极端饱和，使路基填料处于高含水量状态。山体土层及植被的蓄水性、吸水性大大减弱。２．宝兰二线绝大部分线路路基经过黄土地区，在施工中基本采用黄土填筑路堤等土工构筑物，土，，受到雨水的侵湿后体强度大幅度降低造成承载力不足，路基刚度降低，发生明显的沉降变形，使线路几何尺寸难以保持，轨道结构不够稳定。尤其是黄土填筑的路堤基床，直接受到雨水的侵湿作用，使基床表层软化，造成道床下陷，形成道硫槽、道碴囊等路基病害。３．设备先天性不足、抗洪能力不强。从两次大的水害来看，发生较大山体滑塌处所的山体截排水设施几乎没有；发生泥石流掩埋线路处所的附近没有大的排洪桥涵，而且数量较少、布置不合理。发生路堤滑塌处所的路基几乎都是因为路基本体下陷形成的碴囊积水浸泡所致，而且大部分较高的路堤边坡没有进行任何防护、，或防护的高度一范围严重不足生路壁滑塌的处所是对土质堑坡没有进行有效的防护，二是没有；发
西南交通大学硕士研究生学位论文第３６页有效的截排水设施；发生在随道出入口泥石流掩埋线路处所都是因为建造＿道时破坏了出入口就近山体的稳定性、，而且长度不足防护不到位所致。４。．特殊的地质结构遇地质灾害时加大了破坏的程度陳海线天水至甘谷间线路位于渭河流域峡谷地带接近河滩，山高坡陆，山体地质分布复杂，有风化石、土夹石、黄土等。雨季雨水渗入山体土石缝隙中，经过长时间浸泡，岩石产生软化、润滑和动水压力等作用，，，使岩石强度降低内摩擦显著减小极易发生崩塌落石和泥石流等灾害。这些病害造成晚海线天兰段多次在部分地段限速行车，直接影响了铁路运输的正常秩序，对铁路行车安全构成了巨大威胁。３．２．５路堤基床及边坡填土旳状态及工程性质调查二１４＋Ｋ１５＋为了探明宝兰线线路路基状况，现场对Ｋ３５３８０断面、９６９５０断面、Ｋ１６６２＋９５７断面路基进行了比重、天然含水量、颗粒分析试验、界限含水量、天然容３．二重、击实试验的测定（见表．３、表３．４、表３．５３１６、３．１７、３．１８，见图图图），宝兰线各断面路基基床压实系数平均值测试结果如表３．．６、图３１９所示。表３．３宝兰二线Ｋ１４３５＋３８０断面路基参数表干容重平放千容距路基面距枕端距天然容重含水量孔隙比压实系…５＇＾深度（ｃｍ）离（ｃｍ）ｙｋＮ／ｍｃｏ％二、ｅ数ｎ，＾ＪｋＮ／ｍｋＮ／ｍ－１．４２．７１１．Ｉ０５０２０３６５１６．９０．５９０．８８－Ｉ２０５０２０．７１９．８４１７．３－０９０２１３０．９２４．０３１６．９０１７．３０．５５．９０－２１４０９０１．４２０．２６１７．８－ｎ１２５５０２１．０２３．４３１７．０１７．００．５８０．８９－２５ＩＩ２５０２１．１２３．６９１７．１－３２５９０２０．７２１．１３１７．１１１１６．１．．７０６０８７－２５４Ｉ４９０２０．４２．５６１６．４Ｉ．ＩＩＭ４８５０２０．５２３３６１６．６１６．９０．．５９０８８－ＩＩＩ２４８５０２０．８２１．４２１７．１－ＩＩＩ３４８９０２０．８２２１．１７．．５．４４７０００９０．８８
西南交通大学硕士研究生学位论文第３７巧－１１２４１．ＩＩＩ４４８９０２．．７１６９－６３５０２１．３１７．７９１８．１ｒＶ１１７．．９０．５１０９３－４７１７ＩＶ２６３５０２０７１７．６．．－ＩＶ３６３９０２１１．．６１８．８２８２１８．５０．４５０．９６－７１８ＩＶ４６３９０２１．８．９１６．４ｉ栽．ｏｏ］０－９５！§：－＾“？Ｏ．９０？－－－－Ｏ．８５－Ｏ．８０Ｏ－．７５－Ｏ．７０－Ｏ．６５－」Ｉ压实系？０．６０Ｏ－．５５＇■■＊■■？？？．０５０ＩＩＩ１１ＩＩＩＩ１０１２３４５６７８９领０点图３．１６宝兰二线Ｋ１４３５＋３８０路基压实系数统计＋表３．４宝兰二线Ｋ１５９６９５０断面路基参数表干胃重均ｇ实距路基面距枕端距天然容重含水量孔隙点号．Ｙｄ重Ｙｄ系数＾ｃｍ）ｃｍ）ＹｋＮ／ｍ（ｏ％比ｅ深度（离（＾＾ｋＮ／ｍｋＮ／ｎｏＨ－１０４０２０．１．５２０．９９１６９１７．．１０５５００．９０－２０４０２０．５１８７１．４１７．３－１３０８０２０１．．２２０．９０６７１６．８０．５７７０．８８－４０８０２０．６２１．６３１６．９１－５０１２０２０．２２１．０６１６１．７１６９０．５６８０．８８．－１６０１２０２０．７．１９１７１２１．－１３０４０２０．１．０２３２３６．２ＩＩ１６．．３０６２６０．８５－ＩＩ２３０４０２００２２．０１６．４．－ＩＩ３３０８０２０．６２４．７５１６．５１６．６０．５９６０．８７－４３０８０２０．４２２．８６１６．６ＩＩ
西南交通大学硕士研究生学位论文第３８页－ＩＩ５３０１２０２０．３１９．６０１７．００８９１７．０．５５９０．－６３０１２０２０．８２１．６７１７ＩＩ．１－１１１１ＩＩＩ１５０４０９．７２７．６０５．４５．４０．７２１０．８－１１１２５０４０１９．５２６．９６１５．４－３５０８０１９．ＩＩＩ．８２３５０１６．０１６．．２０．６３６０８５－４５０８０２０．３２４．０７１６ｍ．４－ｉｎ５５０１２０１９．１１．．５２３２５８１６．．００．５５６０８４－ｎｉ６５０１２０１９．１６．７２２０３．１－Ｖ１８０４０１８．９２２Ｉ．２５１５．５１５．．８０．６７７０８３－ＩＶ２８０４０１９．６２１．４９１６．１－ＩＶ３８０８０１８．８２２．１４１５．４１５．．８３．８０６７７０－ＩＶ４８０８０１９．７２２．１５１６．１－５８０１２０１８．９２２１ＩＶ．７５５．４１５．．．７０６８８０８２－６８０１ＩＶ１２０１９．６２２．６７６．０毅ｉ－ｏｏ］＂５Ｓ：由０－ｓ．９０■■■－■■０．８５■■■■■０－．８０－０．７５０－．７００６５－．－－０．６０Ｉ压实系数０－．５５——————■＂＇■■■■？“■■＇‘‘，‘０．５０ＩＩＩＩＩＩＩｉ１１ＩＩＩ０１２３４５６７８９１０１１１２１３测点３７Ｋ１５９６＋９５０图．１宝兰二线路基压实系数统计
西南交通大学硕士研究生学位论文第３９页表３．５宝兰二线１０６６２＋９５７断面路基参数表干容雷平土勺干容距路基面距枕端距天然容重含水量孔隙压实系ｍ＇＇＇、５深度ｃｍ）（ｃｍ）ｙｋＮＶｃｏ％比ｅ数ｎ（离、Ｊ；，＾ｋＮ／ｍｋＨ／ｍ－．１１１．Ｉｌ０４０２０９．７２６８１７．００．５７１０．８６－Ｉ２０４０２０．７１９．７４１７．３－１３０８０１７．８２３．０２１４，５．．８２９０．７１４６０４－１４０８０１８．０２１．４７１４．８－ＩＩ１４５４０１９４２１１，．．３６６０１５．５０．７１２０７８．－Ｉ２４５４０８．５２３．３６５．０Ｉ１１－ＩＩ３４５８０１９．３２０．７８１６．０１６．１．６５８０１０．８－１．．１．ＩＩ４４５８０９６２０７２６２－ＩＩｌ７５４０２０．０２０．９１１６．５Ｉ１６．７０．５９９０．８４－ＩＩＩ２７５４０２０．９２３．５１１６．９－ｉｎ３７５８０２０．１２２．４０１６．４１６．２０．６４８０．８１－ＩＩＩ４７５８０１９．１２０．２７１５．９Ｗ－４０２３１１２０１８．９．３１１５．３０１５．６７９０．８０．９－．５４４Ｖｌ２１２０４０２０２．６８１６．＼－．１７１ＩＶ３１２０８０２０８２．８０１．１７．５０．５２６０．８８－Ｖ４１２０８０２１．５０．１１１７２．９Ｉ
西南交通大学硕士研究生学位论文第４０页．ＯＯｇｌ］－＾０．９５０．９０■■■０．８５■■■－０．８０■■－０．７５■－０．７０－０．６５０．６。：■压实系数ＩＩ－０．５５——————‘‘‘０．５０ＨＩＩ１１１Ｉ１１０１２３４５６７８９测点图３．１８宝兰二线Ｋ１６６２＋９５７路基压实系数统计表３．６宝兰二线路基基床压实系数测试结果（平均值）序号断面里程平均压实系数１Ｋ１６６２＋９５７０．８１５２Ｋ１５９６＋９５００．８５４３Ｋ１５９６＋７７００．８９７４Ｋ１５９７＋２０００．８０３５Ｋ１５９６＋０５００．８６０６Ｋ１４３９＋４３００．９１３＋７Ｋ１４３５３８００．８９９载１－．００！．秘０－．９５田？．０－■■．９０■■０－．８５“■０－－８０－０．７５０－．７００－６５Ｉ■压实系：０－．６０‘０－．５５０１■“？？？．５０？■ＩＩＩＩ１１Ｉ１２３４５取断面＠量图３．１９宝兰二线路基基床压实系数测试结果（平均值）
西南交通大学硕士研究生学位论文第４１页可以明显看出，所测七个断面中有六个断面的边坡土体压实系数均小于《规范》所规定的压实系数，表明这些断面路基边坡压实系数较低，土质疏松。３２．６宝兰线黄土．路基病害类型小结１．通过调查发现从宝兰线建线初运营至今的老路基主要存在的病害类型有三类：黄土冲沟及陷穴、黄土路堑對塌、黄土崩塌性滑坡。而新建宝兰二线增强黄土路基的防护措施后，依然表现出的病害类型有四类：边坡滑塌、路基下沉、桥涵两端路基下沉、排水设施不完善。２．宝兰线全线共３４８ｋｍ，经过雨季的考验，逐步暴露出多种多样的地质病害的问题。其病害长度达１１２．４ｋｍ，病害路段占全线里程的３３％（见图３．２０）。其中病害路段中，，尤以路基下沉为最大的病害，占全部路基病害的５８％其次为排水设施不完善占２２％，边坡滑塌占１７％，桥涵两端路基下沉占３％。口２１１￣□１７％Ｊ．＿－—ｐ！－．边坡滑塌■路基下沉ｔｒ口桥麵職基下沉＇口排水设施不完善ｉ５８％图３．２０宝兰线路基主要病害类型３．宝兰二线路基使用黄土填筑，基床表层、底层压实系数Ｋ基本上都未达到《规范》要求。３．３兰新铁路兰武段病害调查３．３．１线路概况兰新铁路兰（州）武（威南）段是欧亚大陆桥通道的重要组成部分，２００３年３月３０日，兰新铁路兰州西至武威南增建二线铁路建设项目正式开工，２００６年７月全线通
西南交通大学硕士研究生学位论文第４２页车运营。线路自河口南镇引出，途径永登县、天祝县、以特长随道穿越乌鞘岭、经古浪县接入武威站，２７３Ｋｍ。沿线地形全长约、地质条件复杂，约８４％地段处于八度及？以上高地震烈度区，自重湿陷性黄土分布广泛，ＩＩ级ＩＶ级湿陷性黄土约占线路总长的７６％。３．３．２兰武段沿线自然特征、１．地形地貌口南站后一，跨黄河沿庄浪河、二级阶地而上线路经河，沿线村镇较多，人口密集，交通便利，地形起伏不大。翻越乌鞘岭后，沿龙沟、古浪河而下，进入河西走廊至武威南站。本线基本位于黄河河谷区、庄浪河河谷区、龙沟河河谷区、古浪河峡谷区、河西走廊山前冲积平原等几个大的地貌单元。２．工程地质受区域断裂构造控制，沿线主要有沉积岩、变质岩和岩楽岩三大岩类。３．水文地质情况乌鞘岭以南有属黄河水系的庄浪河，常年有水。乌鞘岭以北属内陆河水系，河流有龙沟河、青河、古浪河和黄羊川河。本段河流水源多为山顶积雪，，地下水埋藏较深河流冬季干涸，夏季水量较大。４．气象资料沿线地区处于中温带干旱气候区，春季多风，少雨干旱夏季酷热，降水增多；；秋季凉爽，降温较快；冬季寒冷，干旱少雪。乌鞘岭地区气候垂直分带性明显，气温°°？寒冷，，Ｃ．Ｃ，日温差大，天气多变冰冻时间长极端最高气温２６．７３９８，极端最低气°°°？？－？－－温２１．７Ｃ３０．６Ｃ，年平均气温Ｏ．ｒＣ９．５Ｃ，年平均降水量１５８，．４４０９．４ｍｍ年最？？水量５５５．２ｉｎｍ，主导风向北西，最大积雪厚度１０３６ｃｎｉ，土壤最大冻结深度１０３ｍ２００ｃ。３．３．３兰新线兰武段线路主要病害情况调查１．线路主要病害类型、病害情况及整治措施兰新铁路于１９５２年１０月开工其中１９５４年铺轨通车至武威，１９５５年交付运营。，通过对建线历年该段线路病害调查情况来看，沿线既有路基、基床和各类工程基础基
西南交通大学硕士研究生学位论文第４３页本是稳固的一，但在多年来的技术改造和运营中仍存在些病害。其既有线病害类型主要有：滑坡、崩塌、落石、泥石流、基床翻装冒泥、道碴陷槽、湿陷性黄土沉陷和桥路过渡带路基病害等，现结合工务部门典型工程实例及釆取的整治措施分述如下：（１）滑坡及边坡变形＋？？病害主要分布区段：Ｋ２２、Ｋ３８３００６６０、Ｋ１０４＋５００６００等。？Ｋ１０４＋５００６００边坡位于兰新铁路上行线路左侧，边坡高约３０ｍ，青龙山公园坐落在该边坡坡顶的台坪上，具有较典型的黄土崩或庄浪河三级或四级阶地的地貌形态。边坡较陆约为？１：０．７５的坡率。坡顶距线路水平距离约２０ｒｎ坡脚设置高２２．５ｍ，，楽棚片石护墙且距线路中心仅５ｍ。边坡由黄土（Ｑ３）组成，土质较疏松且具有遇水产生湿陷的特性。边坡目前己出现明显变形迹象，坡顶产生顺坡向的拉张及下错裂缝，延伸？达２０余米，裂缝宽度为２０３０ｃｍ（见图３．２１）。通过简易挖探到裂缝深度近２ｍ时，－裂缝仍向下发展，５ｌＯｃｍ。由于边坡坡率较睦宽度变为，其前缘距离铁路过于靠近，虽土方量较小考虑到黄土地区发生的滑坡，大多为降雨导致的突发性滑动综合判，，断该边坡对铁路具较大的潜在危害性，，存在掩埋铁路的风险为此必须予以尽早治理２０２为宜。１年铁路工务部门经与相关研究单位共同调查后决定釆取临时处理措施：对边坡后缘裂缝采用粘土或三七灰土予以穷填，避免地表水的渗入；停止坡面喷灌，采取措施防止生活用水的下渗；雨季派专人值守。图３．２１边坡顶已开裂的裂缝（塑料布遮盖处，下方为铁路）（２）危岩落石、崩塌？：Ｋ１２０＋３００Ｋ１２０＋４００。该段线路右侧紧靠山体病害主要分布区段，出露地层为，裂隙、节理发育，易形成危岩落石灰岩，危及行车安全。
西南交通大学硕士研究生学位论文第４４页（３）基床翻奖冒泥和道踏陷槽根据现场调查和工务部门病害资料显示，在永登至屯沟湾、古浪至黄羊镇间，线路所经地区，，，地下水位较高降雨相对集中而路基基床土质多为非渗水土，每逢春融及雨季时，路基翻衆冒泥皆较严重。对兰新线永登、天祝等严重翻衆地段，釆取了。石灰粘土封闭法，取得了良好的效果（４）坡面冲刷、陷穴将塌见图３．２２）（＋４？Ｋ病害主要分布区段：Ｋ２５５０２６＋２００。Ｋ？２５＋４５０Ｋ２６＋２００路基区段为小路塑，多年来附近农田灌概大量跑水，壁坡被冲毁，２５＋７７０处农，流泥堵塞侧沟每年清齡费用支出大；在Ｋ村临时设置过水管线，致使水冲线路。１９８１年７月工务部门对线路路基排水、防水设施进行集中、全面整治－在线路右侧修筑装砲片石侧沟６５０米，。清理游积，并修建了横越线路过水管．．．．．Ｍ图３．２２坡面冲刷、陷穴±丹塌（５）排水不良、路基下沉＋？？病害主要分布区段：Ｋ１９０００Ｋ：２２＋０００、Ｋ２５＋４５０Ｋ２６＋２００等。主要在农田地区，，且，线路多以低路堤浅挖方形式经过，线路两侧为水饶地缺少完善的排水设施农灌渠渠体破损或断面满足不了农灌量要求，出现漏水、渠水溢出渠体，路基本体内积水。造成水浸、水泡或水漫线路，致使路基松软，线路下沉，影响行车安全（如图３．２３）。
西南交通大学硕士研究生学位论文第４５页、：：？，＇’？＂國＾＿Ｊ：：；：．Ｉｔｉ图３．２３排洪沟堵塞（６）桥路过渡带路基病害由于桥涵是刚性体，路基是塑性体，存在着结构上的差异，加之施工、选料不当等原因，从而使桥台和台后路堤填方产生差异沉降变形，甚至形成台阶。在列车通过时，，列车就会对桥梁和桥面造成附加的冲击荷载产生桥头跳车现象，由于兰武二线一桥涵较多．，此类问题也是比较普遍的病害之（如图３２４）。ｈ‘眷，盡图３．２４仰坡拷塌２．兰武段既有线路目前主要病害情况兰武段既有线路目前主要病害情况参见表３．７。表３．７近年兰州局管内兰新线兰武段路基设备病害序行设备型全长病害病害区段病害情况＾别袁（ｍ）ＳＩ＂＂－？＋Ｔ下Ｋ２２＋４５０９５０路堤５００下沉该地段道床不足，线路爬底，线路下沉
西南交通大学硕士研究生学位论文第４６页线路左侧山体部分岩石探头明显，走向、倾角都Ｉ不利于稳定，坡面嵌补部分有少量碱性水渗出，？２下Ｋ２５＋４００＋９００工腐烛严重，并且山体陆峭地形复杂ｔ半ｆ暂５００落石对污，，雨季常有危石落下，，几年来，虽设置了栏石网孤石嵌补等，但雨季仍有危石落下，危及行车安全＂““？Ｋ２７＋７００ｉ亥线ｇ各左侧水沟因村民常年侄弃圾堵塞排下路？下ｊ？卩卩０ｙｆｆＫ２８＋２５０水，渗流道床形成线路下沉＿＿＿该段线路右侧山体紧靠线路（岩石坡脚离线路中．５米心为３），山体岩石粉化严重，历年屡次落石半堤危及行车安全，，１９８７年对部分险段进行了清刷，ｔ？ｂ＋？半壁１９９７年对Ｋ１２０３３６４５５区段进行了栏挡处理，但铁路安全仍受威胁，１９９８年对山体部分险段用ＳＮＳ柔性防护技术进行了加固｜可见兰武段既有线路目前主要病害中路基排水设施不良或排水设施不完善占绝大部分。３．３．４兰新线兰武段所采用的主动防治病害措施在设计之初，兰武二线根据要求，有针对性的提出加强路基支挡结构，处理湿陷性黄土路基的要求，具体如下：１．路基支挡结构，耗用污工多，抗。由于奖砲片石等传统的挡土墙结构存在体积大震性能差等缺陷，故在设计之初釆用了锚杆挡土墙、土钉墙、加筋挡土墙、预应力锚“”，索等轻型支挡结构，充分发挥了其结构轻柔、抗震性能好、对岩土扰动小等优点降低了建设成本。２．湿陷性黄土的地基处理。在之前的建设施工中，往往釆用加强地面排水等被动防护措施，发生问题后再被动处理，这种做法己经不能适应铁路科学发展的要求。在兰二、武线设计时，针对湿陷性黄土的特殊性质，区分不同土质采用了灰土挤密桩、换填强穷、封闭等工程措施５７处，处理深度不小于湿陷厚度的三分之二，保证了工程质量。３．３．５兰新铁路兰武段病害调查小结、１．兰武段病害类型主要有：滑坡、崩塌、落石、泥石流、基床翻菜冒泥道硫陷槽、湿陷性黄土沉陷和桥路过渡带路基病害等，其中路基病害中排水不良，导致路基±２５．８％其次为坡面冲刷和陷穴塌陷占１３７下沉的病害占路基病害总数的．％边坡，，丹塌占３２．２５．％。（见图３）
西南交通大学硕士研究生学位论文第４７页□３．２％口１０．２％口滑坡■＇２５’８＾■危岩落石、崩塌＾□■纖胃泥、道麵槽－口坡面冲刷ＣＴＪ、陷穴坊塌ｎｒ：□０．５％■４６．５％園边坡滑土羽图３．２５兰武二线路基主要病害类型２．兰武段沿线优质的Ａ、Ｂ组填料十分缺乏，而兰武线建设中釆用的天然状态黄土虽经过碾压消除了部分湿陷性，提高了填料的强度。但由于黄土填料水稳定性差，在冬季易发生冻胀。具有干缩湿胀的特性，，经多次反复循环表层易形成开裂和剥落，形成边坡塌滑等病害。３．兰武段运营中路基结构工程使用状况良好，在建设中釆用的主动消除黄土湿陷性的处理措施达到了预期目标。
西南交通大学硕士研究生学位论文第４８页第４章兰局管辖内黄土铁路路基病害的成因分析铁路路基是铁路工程的重要组成部分，承受着轨道和列车荷载。因此，应作为土工建筑物进行设计，具有坚固、稳定和耐久性等特点，能够抵抗各种自然因素的影响。通过对兰州局管辖内黄土路基病害成因的分析，有助于工程技术人员对黄土路基病害的认识更加深入，对提高路基病害整治方法的设计、保证施工效果，有着现实的意义。４．１兰州铁路局管辖范围内铁路路基病害分类一一宝中线通过兰州铁路局管内黄土地区既有铁路线、晚海线、兰新线路基病害一的调查和分析，对这三条主要线路的黄土路基病害情况做总结和分类：．，１宝中线黄土路基病害的分类：通过调查及宝中铁路路基设计特点可以看出宝中线路基工程中，由于对路壁，采用了重点防护的原则，从病害情况看，路室边坡与路堤水害、病害情况相比，，数量较少危害相比较低。而填方路基、路堤、站场等水。、，害现象较为严重最为突出的病害是：路堤边坡溜塌纵向开裂占５８％其余为排水设施病害及涵洞与路桥过渡段病害。２．晚海线天兰段黄土路基病害的分类：通过调查发现从天兰段老既有线路基主要存在的病害类型有三类：黄土冲沟及陷穴、黄土路暂坊塌、溜妈；黄土崩塌性滑坡。而宝兰二线增强黄土路基的防护措施后，２００３年雨后依然有占全线里程３３％的路基表：现出病害，病害类型有四类边坡滑塌、路基下沉、桥涵两端路基下沉、排水设施不完善。其中病害路段中，尤以路基下沉为最大的病害，占全部路基病害的５８％，其次为排水设施不善占２２％，边坡滑塌占１７％，桥涵两端路基下沉占３％。３．兰新线兰武段黄土路基病害的分类：通过调查兰武线既有路基病害整治情况及整治措施，出现的病害主要有滑坡、崩塌、落石、泥石流、基床翻榮冒泥、道硫陷槽、湿陷性黄土沉陷和桥路过渡带路基病害等，其中路基病害中排水不良，导致路基下沉的病害占路基病害总数的２５．８％，其次为坡面冲刷和陷穴塌陷占１３．７％，边坡坊塌占３．２％。可以看出这三条线有以下四大类病害：路基防护与支挡工程病害（包括边坡滑塌）、排水设施病害、路基下沉病害、涵洞与路桥过渡段病害四大类。统计三条线各种黄土
西南交通大学硕士研究生学位论文第４９页路基病害发生频率的大小：，可见黄土路基中各类病害的危害程度旳大小依次是排水设施病害、路基防护与支挡工程病害、路基下沉病害、涵洞与路桥过渡段病害（见表４．１图４．１。）表４．１兰局管内黄土路基病害类型及常见表现形式危害程度次序病害类型病害表现形式泄排水ｉｉｉＳ堵塞，排水基础冲刷淘空，排ｚＫ沟冲毁，路基裂缝、１排水设赫害麵破损路基防护与支路塑边坡滑塌，，支挡工程本体裂缝，路基纵向幵裂、破损坡挡工程病害面冲刷、剥落掉块‘基床软化、翻楽冒泥，路基下沉、陷穴、道碴囊，路肩隆起、３路基下沉病害“涵洞与路桥过涵洞主要病害表现为：基础下沉、冲刷、冲毁，游积；路桥过渡段病害渡段病害表现为：差异沉降变形，填土浸水软化Ｉ．４０％———Ｉ口３５％３５％－１１３０％■２５％２５％￣￣＾；口＿２１％２０％￣—■排水设施病害￣“＾１５％：Ｔ■路基防护与支挡工程病害皿口路基下沉病害门３５％口涵洞与路桥过渡段病害Ｊ０％Ｌ＾ｓｊｏＭＬ—＿Ｊ图４．１既有线黄土路基主要病害类型４２．黄土路基病害原因分析４．２．１路基病害及原因分析通过调查和总结，针对兰州铁路局管内黄土路基病害类型和主要的破坏形式，分析病害的形成原因。，为路基病害防治提出建设性意见一黄土路基基床软化、下沉与道碴囊、翻柴冒泥这几种病害经常是互为因果，由
西南交通大学硕士研究生学位论文第５０页种病害导致多种病害同时产生。而路基开裂、路堤沉陷等变形同基床、路基病害是相关的。１、路基病害表现形式路基病害按照其发生的部位可分为基床病害、路基本体病害和路基地基病害这三４．２类。见表：表４．２路基病害表现形式病害种类表现形式黄土土质基床翻装从基面开始逐渐向上侵入道床，在列车基面变形运行振动作用下，翻衆向上发展至轨枕面。尤其在雨后翻装现引起的基象甚为明显，天气晴好时道床翻白，泥楽包裹石碴板结成为硬床病害块，，。在寒冬时节容易发生冻害春季表现为春融乱道常会发生线路下沉＃纟＊口基面变开》表层溜滑主要有三种一，种是边坡切割了坡积层或洞穴堆积，松散土层稳定性不够，由于重力作用产生溜滑，这种现象一表层溜滑在Ｑ３黄土边坡常有发现。另种为冻融引起。第三种，原黄■胃土边坡压实度不足，遇到大的降雨，排水不良或排水集中时，易产生边坡表面冲刷和浅层溜塌一路肩隆起地段般线路路基下沉严重。基床土在饱和状态路肩隆起时，大多为风化残积土、中等塑性或高塑性的粘土、粉质粘土路肩变形等，常见于路暂路肩外挤病害在雨季或寒冷地区春融时节发展较快，基床Ｍ＠多为中等或高塑性粘土、粉质粘土，严重时甚至发生路肩坊塌一般表现为边坡的中上部外鼓、路肩下塌，线路下沉较为、力辦士古卜＂＂１、均匀。多发生于松软的粘性土、粉质粘土路堤■边＾坡变形±主要为道碴囊中大量积水范围扩大造成边坡溜丹。基床为风化残积土、粉质粘土和中、高塑性粘土施工时压实度不足，桥涵两端局部未充分压实，造成路基路基变形路基下沉浸水湿陷，病害、路基外挤、桥头跳车以及由基面变形引起的路基本体病害支挡工程支挡工程本体表面破损、裂缝、勾缝脱落、泄水孔堵塞、支挡工程本体病害沉降缝（伸缩缝）变形破坏等病害支挡工程墙背填土沉陷变形及黄土陷穴、基础冲刷淘空其匕病害地基未作处理，地基下中存在新发育的陷穴，地基承载能路基地基力不足，产生不均匀下沉一”病害曰排水设施不当或漏水造成水流冲烛形成新的陷穴，路基突口々俗口々僧々一路基塌陷路基陷穴然塌陷、枕木悬空
西南交通大学硕士研究生学位论文第５１页２、病害产生的原因分析路基基床与路基本体病害的产生和发展与列车振动荷载、温度变化、基床土的工程特性一、地表水与地下水有关。基床发生变形会导致路基基床产生道硫陷槽，进步向路基深处发展。雨季时会发生鼓破边坡甚至边坡连同路肩坊滑。造成这些病害的主要原因是：（１）土的颗粒组成研宄表明产生基床病害地段的土颗粒组成具有土或石粘粒含量３０％以上、粉粒含量４０％以上的共同特征。（２）水对路基的影响水是路基基床发生病害的主要因素一。没有水的影响，般很少发生路基病害。黄土遇水稳定性较差，尤其是在密实度较低时更为突出。密实度较低的重塑黄土，在干燥时强度还是比较高的，但在遇水饱和以后，强度非常低，软化现象很严重。（３）列车荷载对路基病害的影响列车振动荷载主要特点是－①动应力大且分布不均衡。列车动应力在基床中分布不均衡，钢轨下截面处应力２？最大，约为基床最大应力的１／２／３力最小，轨枕端头应；列车荷载动应力沿线路纵向分布不均衡，在钢轨接头处基床动应力大，动应力向下逐渐衰减，；在垂直方向影响？深度可达３４ｍ。②振动加速度大。列车振动荷载通过道床向下传播，作用宽度为轨枕两端向两侧°４５角所覆盖的范围。③作用频率高、延时长。列车动荷载作用的时间和频率会随着列车牵引质量的增长和运行速度的提高而增加，，这将加剧路基病害的发展。排水不畅、道床脏污的线路在列车动荷载作用下会产生抽吸作用，使翻装冒泥病害加速发展。（４）列车荷载作用下路基基床的强度及变形特性①附加压缩变形，，。如果路基排水不良会使路基含水量增加从而引起新的压缩变形。如果路基的压实密度低于土体饱和时产生的附加压缩限度，则会产生附加压缩变形，。因此应当注意正确地设置路基排水设施。②粘性土动力强度降低，。振动荷载的振动次数越多粘性土动力强度越低。如果振动荷载振动频率高，，同时时间持续较长时，会导致基床强度降低增加路基变形，
西南交通大学硕士研究生学位论文第５２页从而产生路基病害。③路基动应力与列车运行速度线性相关。在列车荷载作用下，路基土动力强度降一低，并随含水量的增大而增加，旦形成道碴囊，。因此应重视路基土含水量，将会造成路基土体强度下降，引发病害。（５）温度对路基病害的影响在气候寒冷地区，温度降低时路基中的水分冻结成冰，土中水份发生重新分布，进而发生不均勾冻胀，产生冻害。气温升高后，路基中的冰发生融解，使上层水份富集，，，使线路路基基床土达到软塑状态在列车动荷载作用下发生春融翻衆冒泥严重时造成线路几何尺寸变化加剧，危及行车安全。４．２．２排水设施病害及原因分析西北地区属干旱少雨地带，，但集中降雨对黄土路基造成的病害却较为严重陳海线天兰段２００３年的集中降雨就导致占全线里程３３％的路基出现病害，其中排水设施不完善有５７处／２４．２ｋｍ，而排水设施不良产生的病害更多。本次调查和分析研究的对象为侧沟、天沟、急流槽及跌水等、排水设施等。１．侧沟病害及原因分析侧沟包括楽砲、预制块、土质三种类型，多采用梯形断面，起到汇集和排除路肩、边坡坡面表面水的作用。黄土地区侧沟存在问题及原因可归纳如表４．３：２．天沟、截水沟存在病害及原因分析由于天沟设置不合理也会产生黄土路暂边坡滑坡、±丹塌。主要是因为天沟、截水沟的设置不合理，，；天沟、截水沟数量设置不足缺少辅助排水设施和必要的防护措施，与其他排水设施没有组成排水体系出水口设计不合理。表４．３侧沟病害表现形式及原因分析病害种类表现形式及病害原因侧沟长度不符合侧沟纵坡坡顶至出水口距离过长，沟底纵坡坡度过小，降雨时水流速度要求过缓，侧沟游枳严重侧沟出水口问题未设出水口；出水口处和路基边坡有冲洞、冲刷；出水口设置不当易引较突出发黄土陷穴、塌陷Ｉ续表４．３
西南交通大学硕士研究生学位论文第５３页侧沟激积侧沟排水不畅，造成侧沟两侧湿陷设ｉ十丨则沟断面尺风化剥落物落入侧沟，堵塞排水通道，造成水穿路基、轨枕悬空寸不足设计侧沟时未作侧沟水流流速快，冲刷大，侧沟缺乏必需的保护措施，被逐渐冲深、烛水力计算宽装砲防护设施破由于施工质量缺陷或维修养护不及时，砲石座柴不够，表面勾缝时未清损严重理干净，勾缝脱落严重，护坡表面破损产生裂缝＾施工时有侧沟周边压实不足，且压实不均匀，当水下渗时发生沉陷护不及时３．排水沟存在的病害及原因分析（１）排水沟存在病害所调查路段为装砲片石防护的排水沟，存在问题见下表４．４：表４．４排水沟病害表现形式病害种类表现形式排水沟破坏脱空，装此类路基病害主要原因为排水沟砂装强度、勾缝不符合规范要求，施砲片石衬砲层断裂工质量不达标排沟两头接送出水口处理不当，没有将ｚＫ流早接远送，如果任其冲排水沟两头出水，ｎ口刷出水口周围区域，当水流落差大，ｌ、水量大时在很短的时间内极易ｌｍＪＳ处理不当形成冲沟排水沟长度，、布置不合理未能将地表水全部汇集排出，并远离线路排水沟数量不足路基。目前部分线路路基受水冲刷树落严重，己危及线路路基本体安±（２）病害原因分析一①设计时考虑不充分，。每年雨季时，较陆侧的黄土边坡地表径流较大坡面冲一刷较为严重，边坡碎落和剥落物则会被带入排水沟侧也会形成很大的。而排水沟另冲沟。这种冲刷淘空作用最终会使排水沟悬空。若任此现象发展下去，逐渐扩大冲沟的范围，最终发生土体滑将。。②排水沟基底与周边的压实度不足，雨季雨水下渗，发生湿陷线路设备抗洪能力不足，，沿线山势陆峻，山体岩石风化破碎严重，防护设施不完善讯期易发生泥石流漫道、崩塌落石等灾害。
西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｍ页③维护工作不及时。不注重维修保养工作，偏向于依靠大修改造解决问题。部分高路堤路基边坡未防护或防护标准不高，碴囊积水、排水不畅造成的路基滑塌、线路不稳晃车较为严重。④设计时对排水并未充足重视。截水沟的位置设置不当；截水沟的出水口处理不当；截水沟的数量设置过少；治理时注重短期治理；养护工作不充分。进而使路基病害逐年加重，致使该地区的铁路产生诸多隐患。４．２．３路基防护与支挡工程病害及原因分析黄土地区铁路路基发生的路基边坡溜塌、纵向开裂、路暂滑塌、坡面冲刷等病害，与路基防护工程失效或存在病害有着密切关系。１．病害表现形式调查发现，路基防护与支护工程典型病害主要有表面破损、勾缝脱落、裂缝、支４挡工程墙背填土沉陷变形及黄土陷穴、基础冲刷淘空等形式（见表．５）。表４．５路基边坡防护及支挡工程病害表现形式＂“病害种类表现形式砂奖强度不足，被雨水冲刷散失，轮预制块或片石砲缝外露。砲缝内路基填土流失，雨水渗入路基土体，导致强度降低，严重时形成陷穴，梅空轮砲体坡面防护裂缝分为坡顶错台裂缝和坡面错台裂缝，挡土墙裂缝根据病害程裂缝度有贯通裂缝和未贯通裂缝，，。如果发生贯通裂缝则支挡作用可能己经失效应及时加以处理￣１３＾表现为砂装脱落，如果维修不及时，使雨水冲刷下渗，支挡防护作用将会Ｐ繊郝至消失一，支挡工程墙背填在墙背排水不利情况下，雨水下渗引起黄土湿陷变形，些黄土颗粒被土沉陷变形及黄下渗水流冲刷移动和带走，，在墙背逐渐形成黄土陷穴，墙背侧失去支撑导致土陷穴支挡构造物变形失稳工程基础局部被冲刷、带走支挡工程基础冲在沿河，常，支挡防护，、冲沟地段因雨水急速刷淘空逐渐导致基础脱空，使结构物失稳破坏一以上几种病害会单独或同时出现在同铁路路基上，，要彻底治理各种路基病害必须全面分析病害产生的原因，才能保证路基防护工程的正常使用。２．病害成因分析对路基病害进行分析后认为，黄土工程特性、区域水文地质情况以及黄土地区气
西南交通大学硕士研究生学位论文第５５页候条件是导致路基防护与支挡工程发生病害的主要原因，这些因素存在于设计、施工、维修养护等各个环节。（１）黄土陷穴黄土陷穴是黄土地区铁路发生破坏现象的重要原因。由于黄土的湿陷性、透水性和崩解性，很容易形成黄土陷穴，将会对铁路带来很大危害。在排水不利的情况下，防护与支档工程构造物的背侧填土极易产生黄土陷穴，从而导致发生各种严重病害。（２）路基本体变形、沉陷路基土体密实度不符合设计要求、地基软弱等原因造成路基变形、沉降，进而导致防护与支挡工程构造物发生破坏，路基土体变形发生鼓胀或湿陷后，防护坡面产生裂缝、棚体破损等，最终危及行车安全。（３）设计考虑不完善路基设计的关键是排水与防护支挡工程综合设计，只有做好排水与防护支挡工程的综合设计才能有效地保证路基的强度和稳定性。在黄土地区，应针对区域自然特征和地区降雨情况，釆取科学合理的排水设计方案，如在构造物顶部设置截水沟栏截表面径流，防止汇集、冲刷和下渗等。此外，黄土陷穴、表面破损构、构造物基础冲刷淘空和造物背侧填土沉陷变形及等病害的发生都与综合设计好坏有关。（４）施工质量不过关施工质量是影响整个铁路运营条件的关键。施工过程中，由于施工人员质量意识不强、未严格按施工要求进行施工、降低原材料质量等是路基防护与支挡工程构造物病害产生的主要原因。（５）养护方面的影响病害发生初期，没能及时发现并进行修补，或病害原因分析不准，采取处理措施不得当，将延误病害的处理时机。一各种路基病害般发生在初期，如果在初期没有及时发现相关问题并进行补救，将延误病害的处理时机，使病害加剧。４．２．４涵洞与路轿过渡段病害及原因分析涵洞构造物的两端路基基础土层承载力降低、桥头沉陷的问题较多。如１９９６年宝？中线连续三次遭受大到暴雨袭击后，部分涵洞及桥台台后填土沉陷量少到３０５０ｃｎｉ，
西南交通大学硕士研究生学位论文第５６页多则０３４７３．４ｋｍ。Ｉｍ以上。在２０年雨季天兰线桥涵两端路基下沉处／１．病害表现形式①基础下沉由于地基土压缩变形和湿陷变形，导致涵洞基础发生下沉。压缩变形导致涵洞基础发生的下沉过程一般相对缓慢湿陷变形导致涵洞基础发生的下沉过程一般较为急；剧，因而湿陷变形导致涵洞基础发生的下沉具有较大的破坏性。②基础冲刷与冲毁虽然黄土地区降水量较低，但夏季暴雨较多，如果桥涵数量不足，位置分布不合理，致使夏季暴雨过后无法及时排洪，就会造成基础冲刷甚至涵洞冲毁等等病害。③縱积黄土地区水流中含有大量黄土颗粒，当水流经过桥涵时流速减慢，黄土颗粒遂渐沉积下来形成游积。④路桥过渡段沉陷路桥过渡段是铁路的薄弱部位，而路桥过渡段沉陷是铁路路基常见病害，它对铁路桥涵构造物会带来很大的冲击，，使桥涵产生多处裂缝，使桥涵产生破坏增加桥涵养护成本增加。随着铁路速度的提高，路桥过渡段沉陷的危害也越发显著。２．病害成因分析（１）由于土的可压缩性和桥梁与路基的二次沉降不同。土在动压力作用下会产生体积的变化，虽然桥涵与桥台背路基土在荷载作用下都会发生沉降，但由于桥涵结构整体刚度大，承载能力强，其沉降量较小。而路基承载能力较低，沉降量较大，使桥涵顶面与路基顶面出现了沉降差，产生了错台。一一（２）黄土是种高压缩性土，般桥涵基础地基承载力大、沉降变形小；而路桥一过渡段填方般较高，因而地基承载力相对较小、沉降变形相对较大，，形成强烈对比有的铁路路基甚至填筑在湿陷性黄土地基上，新建成的铁路桥涵在列车荷载和自重力一的作用下，段时间后，会出现不同程度的沉降差。（３）从施工的角度分析，现在大都采用先修桥后修路的施工工序，导致路基与桥台背的过渡段存在大量的高填方填土，这样造成了台背预留的填土段压路机工作面比较狭窄，压路机很难有效工作，只能釆用人工夯实，而难以达到密实度标准，进而形成桥头台阶。
西南交通大学硕士研究生学位论文第５７页４．３本章小结造成路基病害的主要原因有：土的颗粒组成水对的影响；列车荷载对路基病害；的影响；路基基床土在列车荷载作用下的强度及变形特性；温度及路基病害的影响。造成排水设施产生病害的主要原因有：对排水沟经过地区的设计未做充分考虑；排水沟基底与周边没有作特殊处理，压实度不足，雨季雨水下渗，发生湿陷；维护工作不及时：；设计时对排水并未充足重视。导致路基防护与支挡工程病害的主要原因有黄土陷穴；路基本体变形、沉陷；设计考虑不周全；施工质量不过关；养护。涵洞与路：由于土的可压缩性和桥梁与路基的二次沉降不同桥过渡段病害产生的原因；黄土是一种高压缩性土一一般，般桥涵基础地基承载力大、沉降变形小；而路桥过渡段填方、较高，因而地基承载力相对较小沉降变形相对较大从施工的角度分析，现在大都；采用先修桥后修路的施工工序，，导致路基与桥台背的过渡段存在大量的高填方填土这样造成了台背预留的填土段压路机工作面比较狭窄，达不到密实度标准。
西南交通大学硕士研究生学位论文第５８页第５章兰局管辖内黄土路基病害的防治措施兰州铁路局管辖范围内黄土地区铁路路基病害较多。尽管在铁路路基工程中可以，采用改良黄土填筑路基，但若密实度达不到规定数值，在雨水、行车荷载作用下会出现病害现象。另外，随着铁路高速、重载、大密度方向的发展，行车密度不断增大，对路基稳定性、变形特性等提出了更高、更严格的要求。作为直接承受行车及轨道荷载作用，直接受到大气降雨的路基基床，其设计、施工标准也应不断提高。根据黄土的特殊工程性质，本文将对这些特殊黄土路基的设计与施工也进行研究。既有线基床改造的途径有两种：（１）强化基床表层２）；（保证路基表面及基床浅层排水畅通。目的是要达到加固补强和解决地表水下渗或浅层水作用软化基床的效果。５．１路基病害的防治措施５．１．１黄土路堤基床病害整治，在整治黄土路堤基床病害及加固补强时可以根据不同情况采用下列措施：（１）改性土方案：若路基某区段沉陷量过大，可以采用粉煤灰改性土、生石灰改一性土或水泥改性土等填筑方案，是要保证改性，恢复原有路基面及其路拱。施工中土填筑密实度，二是要保证行车及施工人员安全。具体施工方法：封闭线路、设置防护；清蹄道床；开挖基床；清理沉陷碴囊；换填改性土，在最优含水量下穷实达到要求的密实度；做１５０ｍｍ厚的路拱；铺填道床；恢复线路；幵通线路，确认放行列车条件，撤除防护；开通后复查整修线路。＝粉煤灰改性黄土方案，灰土配合比（体积比）为：７：：粉煤灰：黄土３或４６生石；＝灰改性黄土，灰土配合比为：生石灰：２：８或３：７土，灰土配合比为：黄土；水泥改性黄＝水泥：黄土１：９。（２）加筋土方案：若路基某区段沉陷量过大，可以采用黄土加筋土加固方案。加。筋材料采用土工格室或土工格栅，填料采用黄土或粉煤灰改性黄土两种加固形式结构布置图如图５．１、图５．２所示。
西南交通大学硕士研究生学位论文第５９页，ｅｊｖ—Ｈ＾。ＩＩＭＴ”＾２００－Ｑ＾．１一ｗ＼单Ｅ：ｃｍＩｙｊｉｔ干舰各肩Ｉ／ｊ＼／／土工格室＼＿（ａ）土工格室加固基床图５．１土工格室加固基床方案１０＾—－１５Ｉ１ｊＹｆ２０３０单位：ｃｍ工棚乙＼＼原路基面＼＼ｉ＼（ｂ）土工格栅加固基床图５．２土工格栅加固基床方案（３）柱基础加固方案：若黄土路基基床表层密实度比较低，可采用短灰桩加固方５。案（如图．３所示）０（４０１００１８９４６４６ｉ．８９．１．１００．４￡Ｑ，ｌ＾ｌ｜｜，，｜｜｜｜｜ＩＮＴＴＩＴＴＩｒＩ［＝＝］ｇｑｌＯＯ８９４６８９１０００００Ｉ．．．．＾ｉ．．，．ｇＱＩ｜ｐ｜｜ｊ｜ｊｐ｜｜＿」１—〇〇０〇〇Ｖ，－■－，ｖｖ／ｖｖ／ＶＶｇ丨＞Ｃ＾１７▽９７Ｖ▽▽▽▽▽７１Ｉ▽▽Ｖ▽▽々＼／／ｏｏｎ．＼７ＰＰＰｔ７ＰＴｎｐｐｐｎｐｐＡＮｙ／Ｘ＇Ｔ３ｕｉａＯＶ．／ＬＪ７？ＶＶＵＶＶＰ＂““０ｏ）００ｈｉＩｉＵ＝■ｉｉＪＬＪ＼［：／：＝］卜１０００线路殖囊＼＿ｊ＿＿￣￣灰桩⑷８）〇００００＼－ＩＩ断面图．本耐均以厘米计路道枕道木肩床心边头图５．３灰被加固基床设计图
西南交通大学硕士研究生学位论文第６０页（４）橡胶隔水扳方案：该方案在宝中铁路路基基床病害整治中用的较多，如Ｋ７５？＋３００＋４８００段路基基床病害整治、彭阳车站路基基床整治等。（５）加强路基排水，尤其是车站站场排水问题要彻底解决，将雨水及时排走，防止渗入路基造成病害。５．１．２黄土路暂病害整治１．路塑边坡型式选择黄土边坡型式的设计要全面考虑黄土特性，边坡的稳定性、施工和养护的方便性、工程的经济性一，进而做出合理设计。黄土路塱边坡型式有下几种类型：（１）直线型。适用于边坡高在１２ｍ内的疏松均质黄土；如果黄土结构密实，边坡高度可以设计在２０ｍ以内；若黄土属于非均质，路基边坡应在１２ｍ以内。直线型边坡的优点是坡面较平直、水流通畅、施工方便，缺点是边坡较高时，坡面汇水巨大，坡面冲刷强烈。２一（）折线形。折线形般上缓下陆。适用于上部疏松下部密实的均质黄土，边坡高度可以设计在２０ｍ以内；若黄土为非均质土，路基边坡应在１２ｍ以内。其优点是与黄土地层特性相符合，缺点是水流对边坡点冲刷严重，导致边坡发生破坏，运营期养护难度加大。（３）阶梯型。有大平台和小平台两种类型。大平台适用于边坡高大于３０ｍ；高烈度地震区的较高边坡。其优点是坡脚压力降低；便于养护维修。小平台适用于疏松均１质黄土，此时边坡高可大于２ｍ如果黄土均质且密实，边坡高度可以设计在２０ｍ以；上。其优点是坡面流水冲刷得以减缓；坡脚压力降低；坡面剥落土块可以堆积到坡脚；养护维修方便，缺点是施工难度大。２黄土边坡防护工程影响黄土边坡变形的因素有很多，边坡的防护也为较复杂，应该根据边坡地区的具体条件一，选用合理的边坡防护工程。黄土边坡般从以下三个方面进行防护：①地表排水防护工程；②坡面加固防护工程；③支挡防护工程。这三方面可单独使用，也可以组合使用。对于黄土路堑病害，应以预防为主，防患于未然。（１）选线前做好地质勘察研究，尽量避绕地质不良的山体，如果无法避开，应作好相应的补救措施。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６１页（２）做好排水设计，。因为水是造成黄土边坡变形和失去整体稳定性的重要因素故将危害路基范围的水排出去，同时加强排水沟的衬砲和加固措施，以免引起冲刷浸润和淘空。（３）合理的设计与施工是保证边坡稳定的根本。根据具体情况，设计合理的边坡坡型、坡度、高度以及确定是否设置平台和排水沟等，使边坡具有足够的稳定性。（４）加强坡面防护措施。路基边坡可以用水泥砂楽、三合土进行抹面防护面；坡及时进行植草防护，从而防止雨水的冲刷和积聚，而且采用框架内植草防护效果更好。５．１．３涵洞病軎防治措施设计中应充分重视水文地质工作的重要性，强化涵洞抵御洪水灾害的能力。应从以下几个方面入对水害问题进行预防：１．预防水害的基础工作是推算流域内径流汇水面积及设计流量。２．设计铁路线路时应尽量绕避水流紊乱地区。在线路走向确定的前提条件下，可在区域范围内进行全方面综合比较，择优而定。３，涵洞基础容易在局部冲刷．重视水流方向对涵洞结构的冲刷。如果水流速很大时下被冲倒。４．如果小涵洞不满足流水要求，则应将涵洞改为中、大桥，以满足流水要求。还必须考虑黄土地区水土流失对防洪能力的降低作用。一５．重视涵洞两侧的路基排水问题。在养护中要严格检査，旦发现涵洞出现问题，．应采取相应手段，阻止基础的下沉和滑移，以免遇到大的问题。５．１．４路桥过渡段防治措施应从设计、施工、监理等方面重视防治路桥过渡段病害，主要应从以下几个方面采取对策：１．重视路桥过渡段病害，将路桥过渡段的施工与桥涵通道等构造物放在同等重要的地位，从而避免由于路桥过渡段路基施。路桥过渡段与桥涵通道构造物尽量同步施工工期短，从而降低路基的工程质量。２．设计单位必须重视路桥过渡段病害，协同有关科研单位进行探讨，釆取切实可行的技术方案，从而达到最佳的防治效果。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６２页３．确保地基质量满足设计要求。如果遇到软弱土层或湿陷黄土地基时，根据现场实际要求，采用合理的地基处理方法，以提高地基抗变形能力减少沉降量。还可以采用较为经济适用的石灰稳定砂碌土或者复合地基来改善黄土的强度、稳定性、抵抗冻胀的能力。４土时，因为填筑材料不同不同的压实机具．在填筑台背填，因此选用，确定合理的辅筑厚度和碾压遍数，必须严格分层填筑，分层压实，松铺厚度不超过２０ｃｍ。５．加强质量管理是解决路桥过渡段病害的有效手段。对路桥过渡段的施工方法，要制定明确的施工方案并严格执行。５．１．５兰局管辖范围内路基不均匀沉降及路桥过渡段病害整治案例１工程概况．宝中铁路Ｋ？３２９Ｋ３３１段位于宁夏回族自治区海原县七营马莲村境内，路线总体走向近南北向。该段自２００３年以来由于铁路两侧黄河灌区开始漫灌绕地，受到周期灌。概的影响，路基产生下沉，致使铁路轨道需要不停地垫高道床维持铁路的正常运营？Ｋ？调查发现：路基下沉分为三段，分别为ＩＧ２９＋４００Ｋ３３０＋４５０，３３１＋０００２５０，？Ｋ３３１＋５８０７６０。由于路基下沉，，三段路基两侧均发现贯通裂缝裂缝最长延伸长约６００ｍ显，下沉最大下沉处可达２ｎｉ。；铁路两侧警示牌下沉明２．路基下沉原因分析（１）黄土类土具有湿陷性和高压缩性是路基沉降的根本原因该区土层为黄土和第三系泥岩风化粘土在水流带动下进入西吉盆地后的静水沉积物，为粉土类土。因此土层在含水量降低后成为兼具黄土性质和粉土的混合土，在含水量增大后具有湿陷性和高压缩性，。从原状土实验结果中可知该段病害地基土２ｍ以？上的湿陷系数在０．５０。ｍ．８之间，为中等湿陷性２以下的地层不具湿陷性，反而具有高压缩性。（２）周边黄河灌区开始漫灌绕地使土体含水量增加是地基沉降的诱发因素降雨量多年平均为３００ｍｍ，土体本身含水量较低，因此该段铁路在２００３年以前未出现路基沉降变形；由于铁路两侧均为农田，自２００３年开始引黄灌溉后，每年春秋二季的灌概铁路两侧的地基土长期处于高含水状态，灌溉水渗入土体后局部湿陷性基本完成，仅仅２ｍ以上地层有湿陷性。灌概水下渗后引起地层含水量增大，含水量普遍高
西南交通大学硕士研究生学位论文第６３页＿。于土的液限，路基，成为高含水的软弱地层，使得地基承载力下降发生沉降变形通过对宝中铁路的路基不均勾沉降及路桥过渡段病害进行调查，对病害产生的原因进行分析后，决定采用高压喷射注楽法对该段黄土地质路基进行加固。３．工程治理。该断路基沉降的原因主要在路基下部土体承载力不足，而不是在路基本体变形因此本次治理主要针对路基下部列车荷载影响深度范围内的土体进行强化，通过高压旋喷注装技术，采用旋喷桩作为支撑骨架，挤密土体，改善此部分土体的抗渗条件，提高地基土的承载能力，有效控制地基土的持续沉降变形，保障行车安全。４．施工方法于路肩外边缘施作两排高压旋喷桩，沿边坡方向打孔注装，桩径８０ｃｍ，桩沿边坡？３０ｍ６ｌＯｍ方向间隔与线路方向间隔均为．，桩长为上下两排及路基两侧桩必须交错，°？布置３０４５。，钻孔角度与水平线成向下钻孔施工从桥涵背向路基方向自上而下进？工行１５ｍ进行施。注楽孔布置如图５．４、图５．５所示。，每１０今注衆孔，７－５°，Ｉ＾图５．４单行线注桨孔布置图＊議ｆ、／Ｉ１图５．５双行线注楽孔布置图
西南交通大学硕士研究生学位论文第６４页，ＰＩ３ｍｉ３ｍＬ３ｍｔ３ｍＭＩｋ，．．｝ｊ：：－＇Ｊ％＃Ａｍ＾＃＃＃Ｗ．ｍ…ＴＴ．ＴＴｉ３ｒａ３＇ｍ：．，Ｉ—，，＾Ｉ，ＪＵｍ‘、、：－■、：ｊＱＨＨＩＩ－‘－ｔＬ、：…３０ｍ二“■？．■ｔ—－■■Ｊ＿二一Ｘ．ｖ．，ｖ．？图５．６注装孔布置纵断面图５．施工注意事项（１）在现场高喷灌装试验施工前，应先对楽液做配合比试验，测定奖液最佳拌制时间，楽液密度、楽液流动性、装液的稳定性、楽液的初、终凝时间，以及楽液固结’体密度、强度、弹性模量和透水性等。（２）高压喷射注衆的主要材料为４２．５级普通桂酸盐水泥，根据需要可加入适量的、速凝剂减水剂和早强剂等外加剂，所用外加剂的数量和质量应通过配比试验确定。（３）喷射孔内注衆应均匀提升，对需要提高强度或扩大加固范围的路基工程，可一一采用复喷措施，即先喷次清水再喷次或两次水泥楽。一（４）在注衆过程中，应不断地检装液密度，旦裝液密度发生异常情况必须立即查明原因，并釆用相关处理办法进行处理，确保施工质量。６工效果．施３２９？Ｋ？经过对宝中铁路Ｋ３３１段处路桥过渡段Ｋ３２９＋４００Ｋ３３０＋４５０，，Ｋ？？３３１＋０００２５０，Ｋ３３１＋５８０７６０段铁路路基采用高压喷射注楽法处理，观测高压喷射注装法处理铁路路基前后的沉降值（见表５．１），从表中可以看出釆用高压喷射注衆法处理路基后，路基沉降值大幅降低，符合规范要求，提高了线路质量。路基下沉地段经过压力注奖施工，提高了路基填料的密实度及强度，减少了路基沉降量及线路变化频次，减少了线路维修工作量，确保了铁路行车的正常运行。因此，高压喷射注衆法一加固黄土路基无论是在经济还是技术上都是种切实可行、高效、经济的方案。今后应扩大压楽法路基补强的应用范围。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６５页表５．１高压喷射注衆法处理路基前后沉降值一观测地点治理前沉降值（ｍｍ）治理后沉降值（ｍｍ）宝中线Ｋ３２９＋４００８＾宝中线Ｋ３２９＋４５０Ｔ＆５宝中线Ｋ３３１＋０００９＾宝中线Ｋ３３１＋０５０８＾宝中线Ｋ３３１＋１００７４＾一宝中线＋Ｋ３３１１５０７８７宝中线Ｋ３３１＋２００９１８宝中线＋Ｋ３３１２５０９＾宝中线Ｋ３３１＋５８０９＾宝中线Ｋ３３１＋６３０７３７宝中线Ｋ３３１＋６８０％ｎ宝中线Ｋ３３１＋７２０８＾宝中线Ｋ３３Ｈ７６０９＾５．２排水设施病害防治措施５．２．１坡面排水设施防治措施坡面排水主要由各种横断面形状和尺寸的沟渠、槽所组成，条件允许时也可采用金属管，布设位置取决于沟管的功能要求、出水口和地形，横断面的形状和尺寸取决于设计流量的大小，纵向坡度应满足不游积不冲刷。本次研究对象主要为边沟、截水沟、急流槽及跌水、排水沟等。１．侧沟病害防治措施及建议（１），设计方面：设计阶段应综合考虑路基排水根据铁路沿线实际、构造物排水地形地貌进行分段设计根据当地雨强、地形汇水面积确定侧沟合理的截面面积及形；式。（２）施工方面：应路基主体工程施工质量与侧沟施工质量予以同等重视，发挥侧沟作用，防止由于侧沟质量不过关而造成路基及其它构造物破坏。（３）维护方面：维护部门应在汛前全面检查和疏通侧沟，雨中检查保持水流畅通，雨后检查及时修补加固。对土质侧沟，应及时清除游塞，保持设计断面，侧沟沟底纵坡不小于２％。１％。。，平原地区排水困难地段级坡不小于
西南交通大学硕士研究生学位论文第６６页＿图５．７侧沟２．边沟病害防治措施及建议（１）设计方面：铁路的边沟设计，应综合考虑路基排水和构造物排水等问题。边沟应根据沿线的地形地貌进行分段设计、排；边沟的类型和尺寸可根据各坡段的纵坡水面标髙等因素来确定；设计合理的截面形式和纵坡；边沟设计应与其他排水设施综合考虑。（２）施工方面：施工质量对于黄土地区铁路排水非常重要，如果对边沟施工不重视，，会使路基排水达不到设计标准进而对路基及其它构造物产生严重危害。（３）维护方面：在春季冰雪融化之前、夏讯之前，对边沟进行全面检查。下雨时必须上线巡查，；暴雨后应对边沟进行重点检查，如有损坏应及时维修；及时清除游塞。使之符合排水要求沟底纵坡不小于０．５％，将水流分段引出路基以外，从而在边沟内。不积聚水流，保持路基稳定３．天沟病害防治措施及建议（１）重视施工质量。，保证土体压实度（２）在滑坡体外围设置天沟，从而阻止滑体外的地表水渗入滑坡体内。天沟应做好加固防止渗水，，如采用楽砌片石、混凝土板、混凝土水沟，既能防止冲刷和滲漏。又坚固耐用，便于施工和养护４．截水沟病害防治措施及建议结合当地地形、地貌和气候特征等因素，合理设计截水沟，减少外来的地表水流
西南交通大学硕士研究生学位论文第６７页一入铁路路基范围内，规划综合排水系统，根据山坡汇水面积，设置条或多、降雨量，。严格控制截水沟施工质量条截水沟将截水沟的设置纳入区域综合治理的系统中，，保证截水沟下部土体达到设计压实度，做好防渗措施防止冲刷、渗漏。５．排水沟病害防治措施及建议一（１）排水沟设计之前，定要进行周密的野外调查。因为如果排水沟设置不合理，反而会形成很大的冲沟，使原来的地貌发生破坏，对铁路路基造成危害，同时引起水土流失，极难治理，且对既有线留有隐患。一（２）排水沟的设计定要对近期目标与远期目标进行综合考虑，要考虑路基稳定一性一、生态保护等因素。设计时不能仅考虑单因素或近期目标，因为这是种既不经济又不科学的方法。滅Ｊ图５．８排水沟（３）要对特殊地段的排水沟加强防护。此外，对排水沟进行定期养护可以有效地防止路基病害的发展，还会阻止诱发其它病害的发生。一（４）排水沟基底压实后铺塾定厚度的砂烁层作为透水材料在填筑排水沟两侧；可以铺设土工织物，隔断外部渗水；需加强日常养护维修，做到病害早发现早整治。’６．急流槽与跌水病害防治措施及建议跌水与急流槽主要用于陆坡处的竖向排水，跌水与急流槽水流流速快、纵坡大、冲刷力大一，对结构的稳定性和耐久性要求较高。般釆用由衆砌片石或水泥混凝土预一制件铺筑的矩形横断面。路基跌水和简易设置的急流槽，般按常用的构造形式设置，可不进行水力计算。在黄土地区，应根据当地气候水文条件，通过水力计算，确定急
西南交通大学硕士研究生学位论文第６８页流槽与跌水各部分尺寸，严防断面过小，导致急流槽周围土体被淘空，使路基发生破坏。５．２．２兰局管辖范围内排水设施整治案例１．概述跪海线天水一一兰州段大部分位于渭河峡谷阶地，２００３年夏秋两季降雨量比往年，经常连续几天持续降雨，多，且降雨比较集中导致路基边坡１９处发生滑坡、５７处排水设施不完善以及路基下沉等病害。导致发生病害的主要原因是路基排水设施不完善，应设排水沟而未设或排水沟不连续，造成路基整体下沉或积水浸泡路基发生滑塌，对行车安全构成严重危害。２．治理方案地表水是导致路基发生病害的主要因素，因此治理方案主要围绕如何解决地表水的危害，根据不同的路基病害，釆取截留疏导地表水，加深侧沟、修建盲沟。（１）设置渗水盲沟３￣５距过大则排水效果较差Ｘ１ｒｎ０８ｎｉ２ｍ横向盲沟的中心间距为，间，断面尺寸为．．，做好横向盲沟与纵向排水沟的衔接，从而及时将水流排走。（２）干砲片石一干砲片石厚度般为０，１ｍ．３ｍ，选用未风化石料面石厚度不小于５ｃ，石块彼此间镶砌，接缝相互错开，，缝隙间用小石块填塞，施工前清除路肩表面覆盖的黄土夯实基底，砲面２ｍ范围内凹凸不超过５ｃｍ。（３）边坡支撑及防护对高路堤或边坡表层已产生姆塌的路堤可采用植物与工程措施相结合的方法进行防护。（４）完善路基排水设施清理、菜砲既有线路的侧沟，在两线间和车站增设排水沟，从而防止或减少地面积水对路基的浸泡。３．施工效果经过对晚海线天水一一兰州段排水设施进行病害治理后，路基滑坡、路基沉降等病害显著减少，同时减少了线路维修工作量，确保了铁路行车的安全运行。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６９页５．３路基防护与支挡工程防治措施５．３．１路基防护措施路基防护主要分为坡面防护和边坡冲刷防护两部分。边坡坡面防护主要保护黄土坡面免受雨水冲刷，起到保持水土、防止流失的作用；冲刷防护主要作用是预防和减少水流的破坏作用。１．边坡坡面防护边坡坡面防护有植物防护、喷护、干（奖）砲片石等。（１）植物防护植物防护能覆盖表土，防止雨水冲刷；可以固结土壤，对浅层土起到加固作用，避免坡面水土流失，同时还能起到美化铁路沿线环境、保护环境、提高植被覆盖率的作用。通常采用种草好、植树等的方法。草籽应选择根系发达、莲干低矮、枝叶茂盛、生长能力强的多年生草种，如白茅草等。常用灌木树种有紫穗槐、梓条、野紫薇等。纖图５．９植物防护（２）喷护一啧掺水泥土护坡被认为是种效果较好，造价低廉、有发展前途的防护措施。适一宜于边坡坡度不陆于１：０．７５、，该措施是将砂、水泥石灰按定比例混合，喷涂于坡面一６？来进行坡面防护，厚度般为ｌＯｃｍ。（３）抹面一年雨量较小区域的坡面受到的水流冲刷不严重，，般釆用粘土掺铡草进行抹面３０？４０ｃｍ打入木楔以增强草泥与坡面的结合每隔。在年降水量较大的区域，可以采用
西南交通大学硕士研究生学位论文第７０页一？水泥砂奖、三合土等进行抹面加固，抹面厚度般为３５ｃｍ。４）干砲或装砲片石护坡。（一？：般墙厚为０．坡度不陆于１１的路堤边坡可采用干砲或奖砲片石护坡。．３０４ｍ；？ｍ设置伸每隔１０１５缩缝，并设置泄水孔；边坡过高时应分级设置平台；护坡背侧应。夯实；勾缝严实牢固‘．ｍ．ｔ；图５．１０装硕片石护坡（５）框格防护一？ｍ框格防护以水泥混凝土、装砲块石等做为骨架，骨架宽度般为２０３０ｃ，嵌入？２０ｃｍ，在框格内种草或进行其他铺助防护措施坡面１５。框格可以采用方形或圆拱形。图５．１１框格防护６）（护面墙适用于边坡坡度小于１：０．５的挖方边坡。护面墙釆用实体式，分为等截面形式和变一ｎ一００４ｎ截面形式，等截面护面墙厚度般为．５ｉ，变截面护面墙顶宽为．ｒ，底宽般为顶
西南交通大学硕士研究生学位论文第７１页＾？宽加０．１０．２倍墙高。护面墙的埋深视地质条件确定。５＞图．１２＾＾面墙７）喷锚网支护（喷错支护的基本原理是利用错杆穿过滑动土体错固于稳定土体内部，从而提高边坡的整体稳定。喷锚网支护施工周期短、作业方便、占用空间小、施工效果好的特点、。经济合理，适用于黄土地区高边坡防护２、冲刷防护？（１）植物防护。与坡面防护中的要求相同，适用于水流流速在１．２１．８ｍ／ｓ之间，不受各种洪水主流冲刷的浅滩地段，且水流方向近乎与线路平行。（２）干砌砌石护坡、装砲片石护坡、混凝土护坡。施工方式与坡面防护相同。一（３）抛石防护。抛石是河流路基防护最常用的项措施，应用非常防范，尤其在防洪抢修工程中比较常见。“”“宝中线路在１９９６年水害之后，先后釆用了楽砌片石骨架护坡、双灰桩加固”“”“”“路堤边坡、植物防护（种植紫穗槐、梓条等）、加筋土边坡、路基下部加”“”“”“”“宽、路堤坡面夯填灰土、坡脚装砲脚墙、坡面封闭防护、坡面砲块防护”等一系列技术措施，经过几年实践证明，防护措施的实施是成功的。在１９９９年７月暴雨中，已实施的边坡防护、加固工程绝大部分完好无损。在１９９９年７月水害中，所发生的〗８处路堤边坡溜将、开裂水害中，大多数都是未进行边坡防护的。在２００２年宝中线平凉地区再次遭受暴雨袭击后，沿线仅三处路堤边坡发生溜妈，且都是未经
西南交通大学硕士研究生学位论文第７２页防护、加固的，而相邻的经加固防护的路堤边坡均完好无损。５．３．２路基防护工程整治案例１．概述兰州铁路局管辖范围宝中线固原段大部分地段穿越黄土山岭，其中路堤约９３ｋｍ，路暂１４ｋｍ，随着列车荷载的增加，以及每年降雨的冲刷，部分黄土路基边坡特别是路塑边坡出现了坡面冲刷、滑将等病害。病害路基在讯期对行车安全构成严重危害。兰州铁路局管辖范围宝中线固原段发生病害的内在因素是边坡防护不完善，而且此段黄土路堤填方较高。兰州铁路局管辖范围宝中线固原段的施工期在上世纪九十年代初。原设计对路堤边坡未做防护处理，对路壁边坡的防护主要为壁角护墙。铁路修建完成后，，，沿线地区持续干旱坡面植被生长稀少坡面土体之间几乎没有拉力作用。黄土结构疏松，孔隙较大，雨水沿空隙下渗，使下部土，在长期的降水或突降暴雨后体发生溜坊。２．治理措施发生边坡溜坊、冲刷地段的土质多为新黄土，，以粉土颗粒为主属于非自重湿陷性黄土：，根据黄土特点，采取如下治理方案２．１装棚片石框架内植草边坡支护一网状骨架与路肩连成体，确保了道床的稳定性；沿路基每隔４ｍ用拱形将其上部的土体支撑，增加上部土体的稳定性，从而避免坡面发生溜坊、滑坡等病害；随着坡长的增加，网状骨架主枝截面增大，从而增加网状骨架主枝的承载力，避免网状骨架主枝发生断裂。在框架内种植紫穗槐等灌木，，紫穗槐等具有强大根系的灌木能够稳定路基边坡，，降雨时，树冠、枝叶能削弱了雨水对坡面冲刷另外，灌木的枝叶对路基的履盖能缓解风吹雨淋对路基坡面的侵烛作用，从而提高路基的稳定性。施工时应、先将原坡面穷实，修筑时由下而上进行砌筑，从而保证基础、网状骨架路肩的整体性。２２土工．格栅加固边坡？在宝中线Ｋ１８８＋４２５Ｋ１８８＋５００段发生路基边坡溜±丹，在，、滑坡等病害治理中在路基坡面铺设土工格栅，土工格栅宽２ｍ，每隔Ｉｍ铺设土工格栅，这样土工格栅与土体形成加筋土结构，路基边坡在积水浸泡过程中，土工格栅发挥其抗拉作用，增大
西南交通大学硕士研究生学位论文第７３页路堤的稳定力矩，提高路堤的整体稳定性。２．３坡面植被防护宝中线运营后，在安口至沈家河段种植各类灌木３２０万株，成活率在７０％左右，这些灌木能够加固路基边坡土体，防止坡面冲刷用。据近几年调查统计，有如下总结：选择当地生存的树种保证灌木的成活率。宝中线安口至固原区间的气候类型为半湿润？３００５００ｍｍ半干旱型，年降雨量在之间；宝中线固原至宣和的气候类型为半干旱型？气候，年降雨量在１５０３５０ｍｉｎ之间，因此两地选用不同的边坡植物，对实际使用情况总结后发现，，安口至固原段沙棘、紫穗槐生长较好固原至宣和段梓条生长较好，撒种比移栽效果好。种植灌木等植物时保证充足的水分，同时在生长初期进行养护能提高灌木等植物的成活率。５．３．３路基支挡工程措施１．重力式挡土墙普通重力式挡土墙的基础通常采用明挖方式Ｉｍ。普通重力式挡土，墙祉埋深至少墙应设置相应的排水设施，疏干墙后土体中的地下水，避免墙背积水破坏墙后土体稳。定性，同时减少静水压力，降低挡土墙所承受的荷载排水措施主要包括：设置地面排水沟；设置防止地表水下滲的不透水层；墙身设泄水孔。还应该设置沉降缝和伸缩缝。普通重力式挡土墙应有足够排水设施，，及时排除地面水避免积水下渗破坏墙后土体。排水措施主要有：设置排水沟墙背回填土的防渗处理，防止地表水下渗；；挡土墙墙身设置排水孔，排除墙后土体积水；对挡土墙墙址前的边沟进行铺砲加固。２．加筋土挡土墙加筋土挡土墙是由面板一、加筋体填料等组成的复合防护结构，面板般采用混凝土预制件、，形状可采用矩形六角形、十字形等。筋带有扁钢带、钢筋混凝土带等材料。根据几年来的实践经验及研宄结果，较为成功的防护及加固措施有：一（１）装砲片石框架内植草护坡。在框架中植草或种植当地能够生长的植物方，面可以防止雨水冲刷坡面一，从而提高防护加固效果另，；方面可以起到美化环境改善生态环境的作用。
西南交通大学硕士研究生学位论文第７４页（２）植物防护。通过在路堤边坡上种植根系较为发达的灌木加固边坡，防止和减轻雨水对路堤边坡冲刷。常用灌木树种有紫穗槐、梓条、山楂、夹竹桃、黄荆、野紫薇等，实践证明，这种植物方案效果较好，改善，既加固了路基边坡，又美化了环境了生态。（３）加筋土方案。对己经溜坊的水害工点，利用土工格栅加筋土进行边坡复旧。？宝中铁路１９９９年水害工点Ｋ１８８＋４２５＋５００路堤边坡复旧及加固中，采用了这种加固？＋方式。Ｋ１８８＋４２５５００加筋土边坡在２００２年暴雨袭击中完好无损，证明所加固的边坡防洪能力较强，稳定性较好。（４）双灰桩加固方案。在己有的黄土路堤边坡上，可以布置双灰披，提高边坡浅层土体抗滑能力，达到防洪加固９９９、提高路堤边坡稳定性目的。宝中铁路１年水害工点Ｋ？１６８＋６０２７４７黄土路堤边坡采用了这种加固方案，它经受了２００３年暴雨袭击，证明其加固边坡、提高边坡防洪能力效果较好。上述四种加固防护措施既可以单独使用，也可以结合使用。工程防护措施与植物浅层防护措施结合，是较为理想的防护途径。在防护措施选择中也可以选择混凝土块板＋预制混凝土骨架＋利用复合土工膜加混凝土块扳封闭路基面、坡面等措施。５４．本章小结１．压力注楽法用于加固湿陷性黄土地段铁路路基的主要优点在于：（１）由于水泥装的作用，路基土体的密度得以提高，承载力也相应地得以加强；（２）注衆过程中水泥衆填充黄土的孔隙，从而大大降低了黄土的湿陷性，增加了路基的稳定性。在整治黄土路堤基床病害及加固补强时：（１土方案（２，可以根据不同情况采用下列措施）改性；）一加筋土方案；（３）桩基础加固方案。黄土边坡防护般从以下三个方面对黄土边坡进行防护：（１）地表排水防护工程（２）坡面加固防护工）支挡防护工程。这三；程；（３方面即可单独进行，也可组合使用。２．天沟病害防治措施及建议：（０严把施工质量关，保证沟底下土体压实度。（２）防止外来的地表水渗入滑坡体内，天沟应做好加固防止渗水。截水沟病害防治措施及、，建议：结合当地地形地貌和气候特征等因素合理设计截水沟，减少外来的地表水流入铁路路基范围内一，、，规划综合排水系统根据山坡汇水面积降雨量，设置条或多条截水沟。严格控制截水沟施工质量证截水沟下部土体达到设计压实度，做好，保
西南交通大学硕士研究生学位论文第７５页一防渗措施，防止冲刷、渗漏。排水沟病害防治措施及建议：（１）排水沟设计之前，定要进行周密的野外调查一；（２）排水沟的设计定要对近期目标与远期目标进行综合考虑；（３）位于特殊地段的排水沟要加强防护；（４）排水沟基底进行充分压实，并且一。铺设定厚度的砂碌层作为透水材料；在排水沟两侧铺设土工织物，以隔断外来渗水３．路基防护主要分为坡面防护和边坡冲刷防护两部分。边坡坡面防护主要保护黄，起到保持水土、防止流失的作用土坡面免受雨水冲刷；冲刷防护主要作用是预防和减少水流的破坏作用、、。。边坡坡面防护有植物防护喷护干（衆）砲片石等冲刷防护主要有植物防护、干砲砌石护坡、抛石防护等。４：．路桥过渡段防治措施（１）高度重视路桥过渡段路基病害，重视路桥过渡段的施工；（２）确保地基质量满足设计要求。（３）在填筑台背土方时，确定合理的碾压遍数。及辅筑厚度，，同时还必须坚持分层填筑分层压实
西南交通大学硕士研究生学位论文第７６页第６章结论与展望６．１结论黄土具有特殊的工程性质，本文通过对兰州铁路局管辖范围内的既有铁路路基病一害进行调查，对各种铁路路基病害产生的原因进行了分析，对运营维护中些成功的工程治理措施进行了总结。得出了以下主要结论：，１．通过调查研究后发现，黄土湿陷性是产生路基病害的根源是黄土地区铁路的主一要病害之。通过对兰州局跪海线天兰段、宝中线、兰新线兰武段黄土路基病害类型进行调查，对病害原因进行分析，提出了病害整治措施和建议。２．宝中铁路由于对路暂采用了重点防护的原则，从病害情况看，路暂边坡与路堤水害，，、病害情况相比数量较少危害相比较低。而填方路基、路堤、站场等水害现象，较为严重。宝中线最为突出的病害是：路堤边坡溜塌、纵向开裂占５８％其余为排水设施病害及涵洞与路桥过渡段病害。３．晚海线天兰段建线初运营的老路基主要存在的病害类型有三类：黄土冲沟及陷穴。而天兰二线增强黄土路基的防护措施后，３３％；黄土崩塌性滑坡依然有占全线里程的路基表现出病害：，病害类型有四类边坡滑塌；路基下沉；桥涵两端路基下沉；排水设施不完善。其中尤以路基下沉为最大的病害，占全部路基病害的５８％，其次为排，边坡滑塌占１７％水设施不善占２２％，桥涵两端路基下沉占３％。４、．兰新铁路兰武段路基病害主要有基床翻装冒泥道殖陷槽、湿陷性黄土沉陷和桥路过渡带路基病害等，其中路基病害中排水不良，导致路基下沉的病害占路基病害总；ｔ２５．８．７３数的％，其次为坡面冲刷和陷穴塌陷占１３％，边坡丹塌占．２％。５．总结兰州局管内黄土路基病害类型：路基防护与，可归纳为以下几类支挡工程病害（包括边坡滑塌多为高处溜下掩埋线路，无路基整体破坏）、排水设施病害（排水设施不完善导致路堤内积水向临空测渗流）、路基下沉病害、路基防护与支挡工程病害、涵洞与路桥过渡段病害四大类。统计各种黄土路基病害的所占比重：，先后顺序依次是排水设施病害、路基防护与支挡工程病害、路基下沉病害、涵洞与路桥过渡段病害。６．通过对病害原因分析，可见设计不周和施工质量不良是导致病害的主要原因，因此在设计与施工中要从填料选择、边坡设计、路堤压实与排水措施等方面加以重视。
西南交通大学硕士研究生学位论文第７７页一７．黄土地区路基防护与支挡工程的主要问题是结构型式单，病害处治措施效果不明显。８．黄土路基病害中，水是导致发生各种路基病害的根本原因。因此在路基设计中要特别重视排水设施的设置。９．沉陷是路桥过渡段最主要的病害，本文对路桥过渡段病害提出了相应的防治措施与建议。控制好施工质量是降低路桥过渡段病害的关键。１０．当前铁路干线行车密度大、运输任务重，在既有线地质灾害治理主要以保线路安全畅通为目标，针对变形特点与线路运输安全需要应釆取不同的治理措施。如对已，，滑动坊塌路堤变形段，宜先采用微型披支挡保证线路畅通后续治理宜采用支撑渗沟排水并结合脚墙护脚某些边坡高度高，、处理面积大，宜采取接长洞外明洞的措施；可一劳永逸地解决燧道洞口边仰坡问题。１．，１从运营铁路防洪安全角度出发路基病害的检查重点为防排水设施是否完善、路基边坡是否有开裂滑塌迹象、路基本体是否下沉等，尤其是当遇到强降雨时，黄土路基易发生突发性滑动，存在掩埋铁路危及铁路行车安全的安全隐患，在，因此治理“”时应本着治早治小的原则，及早采取工程措施处理。６．２展望本文仅对兰州局管辖内湿陷性黄土路基病害模式及防治措施进行了初步的研究，文中所研究的内容以及提出的观点还不够深入一。为进步完善铁路黄土路基病害治理措施，建议从以下几方面进行深入研宄：１．加强对湿陷性黄土的研究，以期更加深入掌握黄土的工程性质。一２．进步深入研宄黄土地区铁路灾害防治技术，注重路基断面设计与综合排水系统相结合，在根本上减少路基病害的产生根源。一３．进步研究黄土地区铁路路基病害治理的新技术、新措施。
西南交通大学硕士研究生学位论文第７８页致谢本论文是在尊敬的导师艾长发老师的严格要求和悉心指导下完成的，从课题的选题到科研方案的确定，再到论文的撰稿，他都对我进行了悉心的指导，其中的每个细、节都凝聚着艾老师的心血。在这几年的研宄生学习期间，艾老师以其丰富的经验严谨的治学态度、渊博的学术知识和积极创新的生活态度，谨，为我树立了人生榜样在此表示衷心的感谢和崇高的敬意。在论文完成之际，我要感谢我的同门师兄弟，感谢你们在学习和生活上所给予的莫大帮助。几年来学习生活中的相互关心和交流使我受益匪浅，弥足珍贵，本人在此深表谢意。一我还要感谢我的家人、朋友及兄弟姐妹们，是他们给予的关怀直支持着我，鼓励着我。，使我能够不断前进感谢所有给予我帮助的老师和同学们。
西南交通大学硕士研究生学位论文第７９页参考文献－－１铁路特殊路基设计规范》（ＴＢＩ００３５２００６，Ｊ１５８２００６）］《［２《（ＴＢＩ０００１－２００５－铁路路基设计规范》，Ｊ４４７２００５）［］３《铁路路基支挡结构设计规范》ＴＢ１００２５）（［］４《５００２５－２００４湿陷性黄土地区建筑规范》（ＧＢ）［］一５兰州铁路局、兰州交通大学、中铁西北科学研究院、铁道第勘察设计院，西北地区湿陷性黄［］土路基变形特点及加固措施研宄，铁道部科技研究开发计划项目，２００７．０８６任玮．黄土地区挖方路基病害分析及防治措施研宄．，长安大学硕士论文，２００５０５［］７李彦武．黄土地区公路路基病害分析与防治对策研究．２００１．１２．长安大学硕士论文［］８周锡九等．Ｎ］？边坡植草防护加固作用的分析．路基工程，１９９５０．３［９．黄土地区公路排水系统病害防治．２００３．Ｎ０王晶等．长安大学学报．１［］１２００５０杨有海．苏在朝．夏琼．黄土路堤边坡浅层加筋加固机理分析及工程应用．土木工程学报．年第［］１１期１１．苏在朝．双灰桩加固黄土路堤边坡稳定性分析及应用．．２００６年４杨有海．夏琼路基工程第期［］１２．．湿陷性黄土路基的病害整治．西部探矿工程２００２苏智文王中立．年第０６期［］１３杨玉生．李靖．赵世麒．黄土填方路基病害原因分析与防治．路基工程．２００６年第０５期［］１４邓劲松．（ｎａｅｒｒ．黄土地区挖方路基病害及处治措施研宄中国水运理论版）ＣｈｉＷａｔＴａｎｓｏｒｔ２００６［］ｐ年第０５期．１５何春锋王巧焕．ＳｕｂｒａｄｅＥｎｉｒｉ．李靖黄土路基沉降分析与防治措施．路基工程ｎｅｅｎｇ［］ｇｇ１６李玉华．灰土挤密桩加固湿陷性黄土路基施工技术．铁道建筑．２００４年第０７期］［１７胡华锋２００ｋｍ／ｈ２００７年第０１．既有线提速至工务存在的问题及其对策．铁道工程学报．期［］．１８李俊升．康佐杨晓华．高填路堤沉陷病害机理及防控措施研宄．公路交通科技．２００６年第０５期［］１９２００７０４魏连峰，铁路提速线路改造路基施工探讨．路基工程．年期［］２０王静法．郭显锋．湿陷性黄土地区路堤的施工对策．浙江交通职业技术学院学报．２００５年第０３期［］２１．宝中线湿陷性黄土路基边坡病害的分析及治理．西部探矿工程２００１．４李世星．第期［］２２苏建林．湿陷性黄土路基病害的调查分析．河北交通职业技术学院学报．２００４［］２３高志伟．兰武增建二线铁路路基工程设计回顾．甘肃科技．２００８．０４［］２４刘祖典．黄土力学与工程．西安．陕西科学技术出版社．１９９７［］２５杨有海．苏在朝．夏琼．黄土地区既有铁路基床病害整治加固技术研究．路基工程．２００６年０４期［］２６卫学昌．高寒黄土区铁路路基基床病害成因及整治．甘肃科技．２００６年０６期［］２７崇六喜，宝兰二线黄土路堑边坡处理．铁道勘察．２００４年０６期［］王铁英．．２８．湿陷性黄土对铁路路基的影响及工程措施山西建筑２００６年０９期［］２９．．．２彭华张鸿儒．铁路路基病害类型工程地质学报００５、机理及检测与整治技术［］
西南交通大学硕士研究生学位论文第８０页３０蒲金涌．苗具全．姚小英．邓振镛．刘卫民．甘肃省暴雨洪水灾害分布特征研究．灾害学．２００６年０１期［］［３１］钱征宇．湿陷性黄土地区铁路的主要技术问题及其工程措施［Ｊ］．中国铁路．２００６第二期３２彭彦彬．．２．、刘良军黄土路基的病害及其整治技术．石家庄铁路职业技术学院学报００５０９［］３３傅德平．黄土地区铁路路基现状分析．路基工程．１９９６第３期［］３４既有线提速的路基改造问题．路基工程．２０００年５期［］３５王铁英．湿陷性黄土对铁路路基的影响及工程措施．山西建筑［］－３６．．２００２３１４３５８３６２［］铁路路基病害与动力触探试验研究中国矿业大学学报年卷期页３７韩建文．浅谈铁路提速与路基．路基工程．２００２年０２期［］［３８］王探．王胜利．赵军．刘丽萍．黄土山区路基排水病害类型及防治对策．水利与建筑工程学报．２００７年第０３期
西南交通大学硕士研究生学位论文第８１页攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目１．［］王斌．车载地质雷达探测技术在分析铁路路基病害中的应用探讨［Ｊ］甘肃科技纵横，２０１３，（第４期）
西南交通大学硕士研究生学位论文第８２页个人简介本人２００３年７月毕业于兰州交通大学学校土木工程专业，先后在兰州铁路局兰西，２００８年调任局工务处，任工程师工务段任技术员、助理工程师、副科长、副主任、副科长、科长等职务，２０１４年７月取得高级工程师职称。主要工作业绩有：指导工务系统班组建设，发表了《对当前铁路自控型班组建设工作的思考与探讨》论文。在线路大修工程管理中，完善技术标准、作业标准，制定清蹄车全抛道床施工方案，研究改造了中型清筛车，解决了桥梁道床只能人工清筛的难题，组织相关技术人员研制了道床断面限界检查小车，推广使用更换道盆起伏及迀“移设备，指导安装了清蹄车轨道水平检测装置，参与铁道部科技研究开发计划项目既”有线养护维修技术深化研究－－太中银铁路沙害特点及防治措施研究－（２０１１Ｇ０２３Ｃ），发表了《太中银铁路典型地段沙害治理措施效益研究》论文。
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