幾種路基病害的預(yù)防與治理

摘要：本文主要介紹了路基的常見幾種的病害類型，分析了路基病害產(chǎn)生的原因提出了這幾種病害的預(yù)治理和養(yǎng)護(hù)維修方法。

關(guān)鍵詞：路基病害；產(chǎn)生原因；預(yù)防治理；養(yǎng)護(hù)維修

路基在承受土體自重、行車荷載和各種自然因素的作用下，導(dǎo)致各個部位產(chǎn)生變形，變形又引起路基標(biāo)高和邊坡坡度、形狀的改變，嚴(yán)重時造成土體位移，危及路基的整體性和穩(wěn)定性，造成路基的各種破壞。路基是整個道路的基礎(chǔ)，更是保證路面質(zhì)量和穩(wěn)定的關(guān)鍵，路基病害的產(chǎn)生不僅與地質(zhì)、設(shè)計、施工等路基形成前的各個環(huán)節(jié)有關(guān)、而且也與路基形成后的養(yǎng)護(hù)和管理有關(guān)，要避免路基病害的產(chǎn)生對路面造成的早期破壞，必須從各個環(huán)節(jié)注意，采取相應(yīng)的措施，提前治理和預(yù)防路基病害的產(chǎn)生。

1 路基滑坡的防治

對滑坡這一常見的路基病害的預(yù)防及治理。有些區(qū)段滑坡病害較為密集，平均每百公里分布高達(dá)20～30處，多為山區(qū)。發(fā)生滑坡常常中斷行車，給運輸安全帶來嚴(yán)重危害。

1.1 產(chǎn)生滑坡的原因

有內(nèi)在因素，也有外在因素。內(nèi)在因素是形成滑坡的先決條件，它包括巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等。外因通過內(nèi)因?qū)缕鹬龠M(jìn)作用，它包括水的作用、地震和人為因素等。所以，滑坡是內(nèi)外各因素綜合作用的結(jié)果。

1.2 防治滑坡的原則

1.2.1 預(yù)防。對有可能新生滑坡的地段或可能復(fù)活的古滑坡，應(yīng)采取必要的工程措施，以防止產(chǎn)生新的滑坡或古滑坡的復(fù)活。1.2.2 治早?；碌陌l(fā)生與發(fā)展，是有一個過程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。1.2.3 一次根治與分期整治相結(jié)合?；乱话銘?yīng)一次徹底根治，不留后患。但對規(guī)模較大、性質(zhì)復(fù)雜、變形緩慢，一時尚不致造成重大災(zāi)害的滑坡，也可在全面規(guī)劃下，分期整治。

1.3 防治滑坡的措施

1.3.1 排水措施滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān)，排水是防治各類滑坡之本。但應(yīng)根據(jù)具體情況，采用切合實際的排水方式。對滑坡體以外的地表水，應(yīng)加以攔截和引出，在滑坡可能發(fā)展的邊界5 m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝；對滑坡體以外的地下水，應(yīng)修建截水盲溝；對滑坡體內(nèi)的地下水，應(yīng)疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對滑體范圍內(nèi)的地表水，應(yīng)盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎(chǔ)上，修建排水系統(tǒng)。1.3.2 減重措施 當(dāng)滑動面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡，滑坡不可能向上發(fā)展時，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡單、經(jīng)濟(jì)實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。1.3.3 支擋措施 根據(jù)滑體推力的大小，可以選用適當(dāng)?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)防滑。1.3.3.1 抗滑擋墻。它施工方便，穩(wěn)定滑坡收效快?？够瑩鯄Χ酁橹亓κ?，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。1.3.3.2 抗滑樁。它是利用樁在穩(wěn)定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動少，操作簡便，工期短，收效快，對行車干擾小，安全可靠等優(yōu)點?？够瑯抖酁橥诳谆蜚@孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成?？够瑯对诨瑒用嬉韵碌腻^固深度，應(yīng)根據(jù)滑體作用在樁上的主動土壓力、樁前的被動土壓力、巖土性質(zhì)等來確定。1.3.3.3錨桿擋墻。是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。具結(jié)構(gòu)輕盈，節(jié)約材料，適宜機(jī)械化施工，提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點。1.3.3.4 抗滑明洞。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設(shè)置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大，施工困難，造價昂貴，只有在其他措施難以奏效時采用。1.3.4 改善滑坡土體的物理力學(xué)性質(zhì)，用物理化學(xué)方法，加固和穩(wěn)定滑坡。方法很多，如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。1.3.5 改線繞避。上述整治措施難以奏效時，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理情況下，可以考慮改線繞避。

1.4 養(yǎng)護(hù)維修要點：1.4.1 滑坡區(qū)的地表排水設(shè)備，如截水溝、排水溝、吊溝等應(yīng)做到無淤積、無漏水、無沖刷、排水暢通、溝涵相通。對失效損壞處所，應(yīng)及時修補。1.4.2 滑坡區(qū)的地下排水設(shè)備，如支承滲溝、暗溝、隧洞、滲井、滲管等，應(yīng)定期檢查，及時清理和疏通。對失效或損壞處所，應(yīng)及時修補或整治。地下排水設(shè)施，一般每年在春融之后和冰凍之前，在雨季開始之前和暴雨之后，必須仔細(xì)觀測其流量，掌握其變化規(guī)律和排水效果，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。1.4.3 滑坡區(qū)的防護(hù)和加固建筑物，應(yīng)保持完整無損，如有開裂、滑移，必須認(rèn)真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。1.4.4 對規(guī)模大，情況復(fù)雜的大滑坡，雖經(jīng)模治仍在緩慢變形或間歇變形，應(yīng)對其認(rèn)真觀測，實行動態(tài)監(jiān)控，掌握變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，以便及時采取有效措施。1.4.5 保護(hù)好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡區(qū)養(yǎng)護(hù)維修的重要任務(wù)。

2 路基崩塌落石的防治

崩塌落石是塹坡或其上山坡的巖塊土石發(fā)生崩塌或墜落造成危害的地質(zhì)現(xiàn)象。具有突然、快速和較難預(yù)測的特點，是地形、地質(zhì)比較復(fù)雜的山區(qū)鐵路十分常見的路基病害，對鐵路行車安全危害甚大，經(jīng)常導(dǎo)致中斷行車，甚至列車顛覆。

2.1 形成崩塌的原因： 2.1.1 陡峭高峻的邊坡或山體斜坡，坡度大于45°、高度大于30 m，特別是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多發(fā)地段。2.1.2 由風(fēng)化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡，如互層砂巖，穩(wěn)定性更差，容易形成崩塌。2.1.3 受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴(yán)重，有很多結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不連續(xù)體的斜坡，特別是有兩組結(jié)構(gòu)面傾向線路，其中一組傾角較緩時，容易向線路崩塌。2.1.4 水的作用是產(chǎn)生崩塌的重要因素。絕大多數(shù)的崩塌發(fā)生在雨季或暴雨之后，因為水的滲入，對巖石產(chǎn)生軟化、潤滑和動水壓力作用，使巖體強度降低，內(nèi)摩擦力減小，促使崩塌發(fā)生。2.1.5 其他如地震、爆破、人工開挖斜坡及列車震動等，都是誘發(fā)崩塌的因素。

2.2 防治原則 以預(yù)防為主，制早治小，一次根治，不留后患為原則。2.2.1 新建鐵路應(yīng)加強工程地質(zhì)工作，對崩塌落石地段，嚴(yán)重者應(yīng)予以繞避，不能繞避時，應(yīng)修建必要的預(yù)防性工程，防患于未然。2.2.2 養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)對可能發(fā)生崩塌落石地段，加強檢查巡視，發(fā)現(xiàn)變形失穩(wěn)征兆，應(yīng)及時采取措施，治早治小，防止因病害擴(kuò)大而導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生。2.2.3 病害發(fā)生后，整治工作要堅持一次根治、不留后患。否則，往往會招致大的災(zāi)害。

2.3防治措施常用的防治措施有如下類型。2.3.1 攔截類 適用于小規(guī)模、小塊體的崩塌落石。攔截構(gòu)造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網(wǎng)等。2.3.2 遮欄類 應(yīng)用于規(guī)模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩(wěn)定和支撐作用。2.3.3 支擋加固類 適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩(wěn)定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護(hù)墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。2.3.4 護(hù)坡、護(hù)墻 適用于易風(fēng)化剝落的邊坡。邊坡陡者用護(hù)墻，邊坡緩者用護(hù)坡。2.3.5 改線繞避 上述措施不能奏效時，應(yīng)考慮改線繞避。

2.4 養(yǎng)護(hù)維修要點:2.4.1 崩塌落石地段應(yīng)進(jìn)行定期檢查、經(jīng)常檢查和雨季汛期檢查。所謂定期檢查是指春檢和秋檢，對崩塌落石地段及其防護(hù)建筑物進(jìn)行全面地檢查。春檢時發(fā)現(xiàn)隱患，采取防范措施安全渡汛；秋檢時是檢查汛期過后崩塌落石處所的變化情況及防護(hù)建筑物的破損情況，分輕重緩急，安排路基大、維修計劃。雨季汛期應(yīng)加強檢查力度，執(zhí)行雨前、雨中、雨后檢查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。2.4.2 及時清理被攔截的崩塌墜落土石，修理被破壞的建筑物及排水設(shè)備。2.4.3 對范圍大、數(shù)最多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段，應(yīng)設(shè)置報警裝置，以防發(fā)生事故。

3 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發(fā)生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導(dǎo)致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發(fā)展使基床抗剪強度下降，導(dǎo)致路肩隆起或邊坡外擠?；卜瓭{冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發(fā)展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴(yán)重危及行車安全。

3.1 病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進(jìn)一步下降的土質(zhì)基床在列車荷載反復(fù)作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現(xiàn)為季節(jié)性，即雨季發(fā)生，旱季不發(fā)生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現(xiàn)為常年性，但雨季比較嚴(yán)重?；餐劣鏊休d力下降，原因比較復(fù)雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統(tǒng)不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規(guī)定控制；軌道狀態(tài)不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產(chǎn)生基床病害。

3.2 防治原則 \"預(yù)防為主，治早治小\"。應(yīng)在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。

3.3 防治措施應(yīng)視病害性質(zhì)，產(chǎn)生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。3.3.1 排水。適用于排水不良而導(dǎo)致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等地表排水系統(tǒng)；修建堵截、導(dǎo)引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側(cè)溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統(tǒng)。3.3.2 提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導(dǎo)致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應(yīng)以滿足承載力要求為原則。3.3.3 使基面應(yīng)力降低或均勻分布。3.3.4 土工膜（板）封閉層或無紡?fù)凉だw維滲濾層。這是近年廣泛應(yīng)用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應(yīng)力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。

3.4 養(yǎng)護(hù)維修注意事項： 3.4.1 病害整治前，應(yīng)加強線路檢查和維修，及時整好軌平和軌向，挖除翻漿泥碴恢復(fù)道床彈性，排除陷槽和碴囊積水，保持排水設(shè)施完好暢通，以保證行車平穩(wěn)和降低基床變形速度。3.4.2 病害整治后，應(yīng)經(jīng)常保持狀態(tài)完好，及時修補損壞部位，尤其要確保地下排水設(shè)施，如側(cè)溝下滲溝，完好暢通，定期清理，以防堵塞。

4 路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴(yán)重后果，這些洞穴有三類，一是石灰?guī)r地區(qū)的巖溶洞穴；二是黃土地區(qū)的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發(fā)現(xiàn)，或發(fā)現(xiàn)未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。

4.1 形成原因 造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復(fù)作用下，洞頂?shù)膸r土結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

4.2 預(yù)防措施 預(yù)防洞頂塌陷，必須預(yù)先弄清楚影響路基穩(wěn)定范圍內(nèi)，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，以及洞穴的發(fā)展趨勢等，而后采取工程措施，預(yù)防洞穴塌陷。但要做到這一點，只有在新線勘測設(shè)計或施工階段才有可能。通車后在運營條件下，很難做到。黃土路基，只要做好路基排水，就能預(yù)防新生陷穴的發(fā)生。

4.3 整治措施 陷穴發(fā)生后，首先應(yīng)根據(jù)陷穴發(fā)生的部位、規(guī)模、對路基穩(wěn)定性或行車安全的危害程度，進(jìn)行評估，確定是否緊急處理。發(fā)生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應(yīng)采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守，情況危急時，應(yīng)封鎖線路。其次應(yīng)做細(xì)致調(diào)查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及可能的發(fā)展趨勢，為徹底整治提供依據(jù)。常用措施有：4.3.1 開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應(yīng)作為首選，它能確保質(zhì)量，不留后患。4.3.2 塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。4.3.3 規(guī)模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設(shè)施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]公路路基病害及防治.中國交通技術(shù)信息網(wǎng)，2007.

[2] 黃華林，高速公路路基病害探測研究[J].2005.