铁路路基施工技术和其病害防治探析

'铁路路基施工技术和其病害防治探析　　摘要：铁路路基是铁路线路的重要组成部分，其建造时间长、造价不菲，技术要求高，往往是新线建设的关键工程。关键词：铁路路基；施工技术；病害防治中图分类号：U213.1文献标识码：A文章编号：路基是支承轨道和传递列车荷载的建筑物。修筑铁路路基本体、路基防护、加固建筑物、路基支挡建筑物以及路基排水设施的工程，称为铁路路基工程。一、路基施工技术1、路基本体工程施工技术7 路基本体工程路基本体按横断面形式可分为。路堤和路堑。路堤是用土石在地面填筑而成的土体，堤顶面为路基面，高于天然地面，两侧为路堤边坡；路堑是将山体开挖成堑，堑底为路基面，低于天然地面，两侧为路堑边坡。此外，在一定条件下也可不经填筑和开挖而直接以天然地面做路基面。路基本体路基本体具有一定的路基面宽度和路基边坡坡度，并要求使用一定的路基填料。当进行路基本体施工过程中，若路堤基底横向坡度较大时，填筑前应清除草皮或修筑台阶，以保证稳定。路堤应将填料分层填筑，并在控制含水量的条件下辗压到要求的密实度。每层填料厚约0.3米。辗压可用平辗、羊足辗、自动倾卸车、铲运机、推土机、轮胎辗和震动辗等机具。路堤填筑必须严格控制填筑密度。否则，通车后路基会发生沉陷和局部坍滑，给正常运营带来严重影响。路堑开挖因土质条件不同而采用不同的施工方法。土质路堑可用挖土机、铲运机等开挖。石质路堑则用爆破技术开挖，特别在石方集中的、大工点，常用松动大爆破，一次使石方松碎，便于机械或人工清理。目前，大规模的填石路堤已开始采用定向大爆破技术，一次定向爆破就能完成借土填筑路堤的施工任务。但定向大爆破控制不好，会造成路堑部分边坡凸凹不齐，悬石松动，给养护增加困难。采用新的深孔爆破技术，配合预裂和光面爆破技术，可控制路堑的边坡坡度，增加边坡的稳定性。2、路基防护加固建筑物工程施工技术为防止土质和风化岩石路基边坡在长期地面径流作用下被破坏所采取的坡面防护措施。对易生长植物的边坡，可采用种草籽、铺草皮或栽种灌木的防护措施。为提高种草效果，可采用塑料薄膜和草籽掺化肥法。对不易生长植物和陡峭的边坡，可采用修筑砌石护坡、护墙、三合土捶面等防护措施，其中锚杆喷射混凝土护墙采用较多。对河流冲刷的路基，一般采用加固、抛石和石笼等防冲刷措施，也采用潜坝、顺坝、挑水坝等导流建筑物，以疏导河水流向，减轻河水对坡岸的直接冲刷。中国还采用水下桩排防护傍岸集中冲刷。7 3、路基支挡建筑物工程施工技术为保证山区铁路路基和山坡的稳定，以及为减少城市附近铁路路基用地，在路堤坡脚或路堑边坡处修建的支挡建筑物。最常见的是干砌片石垛、重力式圬工挡墙和钢筋混凝土半重力式挡墙。近年来，各国普遍采用一些轻型的新支挡结构，可充分利用地形，减少圬土量，提高施工机械化程度。其中主要有以下两种。（1）锚杆挡墙锚杆挡墙由钢筋混凝土支柱和挡板组成。支柱采用锚固在岩体中的钢筋或钢丝索拉杆稳定；挡板一般采用泡沫混凝土墙面板和预制墙面板。锚杆有锚固于岩体中的岩层锚杆，锚固于土体中的土层锚杆。岩层锚杆采用较普遍，土层锚杆一般用于临时性工程。近年来，土层锚杆的应用技术有很大发展，在某些国家中不仅用于临时性工程，而且用于永久性建筑物。（2）加筋土挡墙7 加筋土挡墙由墙面板、拉筋及填土组成。面板用高约25-150厘米轻金属曲壳或预制混凝土板；拉筋用带状扁钢或金属纤维，其一端与面板相连，其余部分铺埋于填土中，挡墙靠拉筋与填土间的摩擦力保持稳定；填土一般用砂性土。此外，加筋土挡墙柔性大、造价低、施工简易。加筋土挡墙尚需进一步研究新型面板，以适应工程美观要求，并研究新拉筋材料，以提高摩阻力和防腐性能。4、路基排水建筑物工程施工技术为保持路基的坚固性和稳定性，在路基两侧平整地面，修建相应的排水建筑物，以避免路基受水浸湿而产生病害。路堤两侧设排水沟或利用取土坑排地面水。路堑两侧设侧沟，其中设于堑顶的侧沟称为天沟，设于边坡平台的侧沟称为截水沟。地面排水设备为避免渗水和冲刷，可铺砌或修筑木质、石质或混凝土排水槽，在高差较大和地形陡峻处，可增设跌水和急流槽。路基附近存在危及路基稳定性的地下水时，则在侧沟下或侧沟旁作渗水暗沟，以截断地下含水层，降低地下水位或将地下水聚集引出路基范围以外。渗水暗沟有的埋有渗水管，也有完全回填砂砾料不设渗水管，即盲沟。渗水暗沟设有反滤层和检查井，以防淤塞。二、路基病害防治铁路沿线地形、地质、水文、气候、土质等条件十分复杂，产生路基病害的因素很多，因此在修建新线和运营养护中，必须采取病害的防治措施，以保证行车安全。下面将介绍几种常见路基病害的防治措施。1、崩塌及其防治多组7 裂面穿插分割的破碎岩体组成的高陡山坡，其近坡面处的破碎岩土变形脱落，致使破碎岩土所支顶的岩体失稳而倒塌的现象；以及岩体下伏为软岩的斜坡，软岩变形而引起上覆岩体发生岩崩的现象，都称为崩塌。崩塌防治主要是：在可能发生大型崩塌和中型崩塌的地段，在线路选线时应尽可能绕避，否则在修筑线路时应按工程地质比拟原理对山坡进行刷坡和减重。在基础确实稳定地段，可修建明洞或棚洞抗御倒塌。在地形和地质条件允许时，可采用明洞式支墙支挡山坡，或修建浆砌圬工墙、混凝土墙等刚性建筑物防止底部软岩变形或破碎岩土变形，以增强对上覆岩体的支顶作用。此外，也可用水泥沙浆灌注金属锚杆或锚索，以锚固中部不稳定的岩体和岩块。2、错落及其防治7 岩土山坡的底层是由一个向外缓倾斜的、松散破碎岩土所组成的软层为底层，在久雨或暴雨的雨水作用下，软层上覆荷载增大，或底层岩土的强度降低，致使软层产生压缩为主的变形，并进而引起上覆岩土沿后缘向外陡立的裂面整体下挫，这种现象称错落。错落防治主要是：在可能产生大型错落的地段，线路选线时应尽可能绕避；在基础稳定的地段，线路可修支挡明洞通过，必要时将洞顶及外边墙全部用土石掩埋，作为山体的一部以支撑山坡。但是，防治错落的有效措施是在错落体后部采取减重措施和在前部修筑支挡建筑物。同时，要修筑地表排水系统和安装必要的排水设备，必要时应有疏干错落体前部的措施。错落体后部减重措施是指在错落体自身的后部挖去一块岩土的工程，目的是减少错体的荷载。在错落体前部修筑支挡建筑物的基础应埋置于错动带以下，目的是平衡发生错落的推力。这种支挡建筑物一般采用刚性圬工墙。刚性圬工墙后应有足够厚度的软隔层，以减少错动时对圬工墙的应力。3、滑坡及其防治斜坡上的岩土沿坡内的软弱带或软弱面向前和向下发生整体移动的现象，称为滑坡。滑坡防治主要是：对规模过大的滑坡或滑坡成群的地区，线路选线时应尽可能避开。我国曾对多处数百万立方米规模的大型滑坡进行整治，整治投资大，应与绕避方案作经济技术比选。滑坡防治一般是对有滑动征象的边坡，把地表水排出，并经常把排水沟养护好。在治理铁路滑坡中采用的刚性抗滑建筑物类型较多，其中有各种圬工的抗滑挡墙、预应力锚杆抗滑挡墙、沉井抗滑挡墙、挖孔钢筋混凝土抗滑桩、刚架抗滑桩排和多种形式桩墙结合的建筑物等。4、坍塌和边坡滑坍及其防治7 山坡表层松弛带内的岩土，在重力和雨淋作用下往往会发生边坡坍塌现象，甚至似泥石流状坍泻而下。雨季或连雨天在土质不良或岩石风化破碎严重的山地和丘陵地区，这种现象尤其容易发生。坍塌和边坡滑坍防治主要是：在易发生坍塌和边坡滑坍的地段做好地表排水系统和截排地表水的沟渠；在岩土水出口处修筑小盲沟等；在浸湿的岩土处修筑边坡渗沟或支撑渗沟，以疏干岩土；在坡上种草植树，以利用植物疏干土体。此外，坍塌地段可采取刷缓边坡和在坡面上做各种类型护坡的措施，以保持边坡的稳定和防止雨水冲刷、风蚀和风化等对坡面的破坏；也可按土堆力修建各种护墙和挡墙。边坡滑坍地段，可采取截断或疏干松弛带水的措施，或在其前部修支撑渗沟和按滑坡下滑力设计的抗滑挡墙。四、结语总之，根据我国铁路跨越式发展的总体思路，为适应我国修建高速铁路、推进列车提速和发展货运重载的要求，必须提高路基等基础设施的技术水平，掌控施工技术要点，并要把引进国外先进技术与自主创新结合起来，使我国铁路路基及其病害防治技术逐步达到国际先进水平。参考文献：[1]黎洪光，费秉胜主编，市政铁路工程概论，黄河水利出版社,2008.9.[2]任成智，严晓东，王晓东主编，铁路路基实用技术教材，中国铁道出版社,2005.12.[3]孙立功，杨江明主编，路基工程（铁路），西南交通大学出版社,2008.01.7'