鐵路線路路基病害整治

李傳林

淮北礦業(yè)集團(tuán)鐵路運(yùn)輸處臨渙工務(wù)段，安徽淮北 235025

鐵路線路距離往往都較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)不同地區(qū)，地質(zhì)條件往往有較大差距，填料也不均勻。另外，近年來(lái)列車的承載量和運(yùn)行速度都有了大大提高，導(dǎo)致鐵路線路路基內(nèi)應(yīng)力水平及作用方式和分布狀態(tài)較以往都有了明顯改變，現(xiàn)有的大多數(shù)鐵路線路都是以前設(shè)計(jì)的，過(guò)小的承載力，加之提速后的列車由荷載產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，很容易導(dǎo)致鐵路線路路基病害的產(chǎn)生。對(duì)列車的安全運(yùn)行有著嚴(yán)重的影響作用。

1 鐵路線路路基病害的類型

按其表現(xiàn)形式，可以將鐵路線路路基病害的類型分為以下幾種：

1）路基下沉。由于路基填筑密度不夠且強(qiáng)度不足，容易造成路基下沉，主要表現(xiàn)為道砟囊、道砟袋或路基下沉等形式。填方路基下沉導(dǎo)致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象，稱為路堤沉陷。

2）翻漿冒泥。因含有過(guò)多的水分，使得路基急劇下降，在連續(xù)經(jīng)過(guò)的列車的作用下，產(chǎn)生裂縫、冒泥或者鼓包等現(xiàn)象，我們稱這些現(xiàn)象為翻漿。當(dāng)基床土質(zhì)不符合要求時(shí)，容易發(fā)生翻漿冒泥的現(xiàn)象，尤其是以風(fēng)化石質(zhì)作基床，用細(xì)粒土作路基填料，具有較大降雨量的路堤和路塹等地段，常會(huì)發(fā)生翻漿冒泥的現(xiàn)象。

3）邊坡坍方。坍方有剝落、碎落、崩坍和滑坍四種表現(xiàn)形式。路塹邊坡是剝落、碎落和滑坍的主要發(fā)生地段。剝落指的是邊坡表層土壤和巖石被風(fēng)化后，形成零碎薄片，由邊坡表層脫落下來(lái)的現(xiàn)象。堆積下來(lái)的剝落碎屑，能夠堵塞邊溝，對(duì)路基的穩(wěn)定有一定的影響作用。碎落指的是一種巖石碎塊的剝落現(xiàn)象，落石產(chǎn)生的沖擊力可以破壞路基和路面，甚至?xí)?duì)行人和車輛產(chǎn)生安全隱患。崩坍指的是大量土石脫離坡面翻滾到邊坡下部，形成倒石碓或巖堆的現(xiàn)象，崩坍這種路基病害的危害最大，崩坍的土石方常常會(huì)導(dǎo)致交通中斷，崩坍發(fā)生的主要原因是路塹的開挖導(dǎo)致原有的自然坡面失去平衡?；傅氖茄刂欢ɑ瑒?dòng)面，邊坡上的大量土石整體向下滑移的現(xiàn)象，路堤邊坡產(chǎn)生滑坍的主要原因是邊坡高度過(guò)高、坡度過(guò)陡以及填方不密實(shí)或沒有必要的支撐與加固等；路塹邊坡產(chǎn)生滑坍的主要原因是挖方巖層傾向路基，傾角在50°～70°之間，夾有軟弱和透水層或巖石嚴(yán)重風(fēng)化，因水的侵蝕和沖刷使土石失去平衡產(chǎn)生滑坍。

4）擠出變形。由于土體強(qiáng)度不足而產(chǎn)生剪切破壞或塑性流動(dòng)，導(dǎo)致路肩隆起或側(cè)溝被擠等現(xiàn)象的發(fā)生。

5）凍害。此種現(xiàn)象在寒冷地區(qū)較易發(fā)生，如果使用細(xì)粒土做路基土，因?yàn)榧?xì)粒土透水性較差，當(dāng)有較高的含水量或者路基面有積水時(shí)，隨著氣溫的下降，土中的水會(huì)經(jīng)過(guò)重新分布和聚集并最終成為冰塊，導(dǎo)致不均勻的凍脹現(xiàn)象的產(chǎn)生。凍脹是由于路基下面的水向上集聚并凍結(jié)成冰所致，凍脹現(xiàn)象能夠使得柔性路面產(chǎn)生鼓包或開裂的現(xiàn)象，使得剛性路面產(chǎn)生錯(cuò)縫或折斷的現(xiàn)象。

2 鐵路線路路基病害的整治

路基病害的整治應(yīng)該從路基填料（改變填料的類型以及填料的成分）、防止水的侵入和提高路基的剛度和強(qiáng)度（改善路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）著手，其基本過(guò)程可以分為以下幾個(gè)步驟：第一步，對(duì)路基病害進(jìn)行檢測(cè)，確定出病害所屬的類型、產(chǎn)生病害的位置及規(guī)模和嚴(yán)重程度；第二步，分析病害產(chǎn)生的主要原因，可以從填料、水分侵入和強(qiáng)度不足等方面進(jìn)行分析；第三步，設(shè)計(jì)采取的措施，設(shè)計(jì)的措施首先要能夠控制住病害產(chǎn)生的原因，另外還要考慮經(jīng)濟(jì)上的因素，要求獲得最佳的效益。

2.1 鐵路線路路基病害的檢測(cè)

1）了解路基的幾何特性，在典型地段開挖橫溝。

2）對(duì)試驗(yàn)區(qū)段內(nèi)的路基應(yīng)用探地雷達(dá)法和瞬態(tài)面波法進(jìn)行大面積的掃描檢測(cè)。探地雷達(dá)法的優(yōu)點(diǎn)是能夠直觀反映出道床的幾何形態(tài)而且表層分辨率高，能夠?qū)崿F(xiàn)路基結(jié)構(gòu)分層的探明；能夠探測(cè)出路基病害的類型及程度和具體位置，此法可以用來(lái)分析道床、路基各個(gè)土層的地質(zhì)情況；其測(cè)量的數(shù)據(jù)為基床的電性參數(shù)，不能給出路基的力學(xué)特性。因?yàn)楦哳l信號(hào)的限制和道砟的散射，瞬態(tài)面波法表層狀況無(wú)法精確地反映出土層的真實(shí)狀況，探地雷達(dá)法很好的彌補(bǔ)了這方面的不足，而瞬態(tài)面波法能夠隨深度的變化準(zhǔn)確反映出路基土的力學(xué)參數(shù)，能夠測(cè)試到比較深的深度，彌補(bǔ)了探地雷達(dá)法不能給出路基的力學(xué)特性的不足。對(duì)鐵路線路路基病害的檢測(cè)，主要就是檢測(cè)路基表層和其下路基土的承載能力，綜合運(yùn)用兩種檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)很好的檢測(cè)路基的目的。

3）分析路基強(qiáng)度、剛度等方面的參數(shù)。輕型動(dòng)力觸探主要通過(guò)擊數(shù)（10cm）反應(yīng)路基不同位置的力學(xué)性能指標(biāo)，擊數(shù)越高，土質(zhì)性能越好，強(qiáng)度也越高。

根據(jù)現(xiàn)有線路的特點(diǎn)，對(duì)路基的測(cè)試應(yīng)該遵循原位（輕型動(dòng)力觸探）和區(qū)段測(cè)試（探地雷達(dá)法和瞬態(tài)面波法）結(jié)合使用進(jìn)行測(cè)試的方法，這樣能夠綜合的評(píng)價(jià)出路基的狀況，為最后整治路基病害提高強(qiáng)有力的依據(jù)。

2.2 鐵路線路路基病害的整治措施

實(shí)現(xiàn)鐵路線路路基病害的整治有很多種方法，根據(jù)鐵路線路路基病害的特點(diǎn)及形成原因，可以通過(guò)以下5種方式來(lái)進(jìn)行路基病害的整治：

1）換填。有些軟弱基床，容易發(fā)生下沉外擠或深陷槽病害，可采取基床表層換填的方式來(lái)整治病害。根據(jù)軟弱層厚度來(lái)確定換填厚度，一般為50cm～60cm，換填料可選擇級(jí)配良好的碎石土或中粗砂，或者摻入改良土壤工程性質(zhì)的材料到原基床土中，使之成為改性土。換填對(duì)病害處理能夠達(dá)到較好的效果，但是往往影響行車，在運(yùn)力繁忙的情況下往往較少使用。

2）改土。常用的有壓力灌漿法和水泥土擠密樁加固法兩種方式，其實(shí)質(zhì)是改良現(xiàn)有路基的力學(xué)特性，使之達(dá)到整治病害的目的。

3）減壓。通過(guò)改變路基和軌道的結(jié)構(gòu)來(lái)降低列車荷載對(duì)路基的作用。主要方法有：是用重型鋼軌、加厚道床和設(shè)置墊層等。

4）防水。整治路基病害的關(guān)鍵就是治水?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采用設(shè)置集水井或增設(shè)橫向排水等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)治水的目的。

5）綜合治理。路基病害一般是由多方面的原因引起的，因此在對(duì)病害進(jìn)行整治的時(shí)候，要對(duì)癥下藥，綜合使用多種不同的治理方法，對(duì)鐵路線路路基病害實(shí)現(xiàn)徹底的整治。

[1]彭華，張鴻儒.鐵路路基病害類型、機(jī)理及檢測(cè)與整治技術(shù)[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005.

[2]朱湘云.淺談公路路基病害的原因及對(duì)策[J].工程設(shè)計(jì)與研究，2003.