鐵路路基常見病害分析及治理措施淺析

姜金勝

（黑河鐵路有限責(zé)任公司工務(wù)段，黑龍江 黑河 164300）

鐵路線路常年暴露在自然環(huán)境中，受自然環(huán)境影響大，加之機(jī)車車輛本身的動力作用，軌道的幾何尺寸及狀況不斷發(fā)生變化，路基、道床也在不斷的變形變化中，加上對其重視及整治的力度不夠，因此對鐵路路基造成許多病害。本文著重對鐵路路基的常見病害進(jìn)行分析，并提出了預(yù)防整治措施。

1 鐵路路基病害的分類及成因

預(yù)防鐵路路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展，找出病害的原因，根據(jù)情況進(jìn)行合理整治，以加強(qiáng)設(shè)備的使用壽命，保持線路設(shè)備完整和質(zhì)量均衡，使機(jī)車安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行，是工務(wù)段的主要職責(zé)。鐵路路基的病害按表現(xiàn)形式，分為路基下沉、翻漿冒泥、擠出變形、邊坡坍方、陷穴、水浸路基、滑坡、邊坡沖刷等。

1.1.翻漿。翻漿是指鐵路路基的強(qiáng)度因含水分過多而降低，加上機(jī)車的荷載，發(fā)生鼓包、冒泥、裂縫等現(xiàn)象。這種現(xiàn)象，以鐵路基床土質(zhì)不符要求的部位為多發(fā)部位，尤其是在細(xì)粒土作鐵路路基的補(bǔ)充填料、基床以風(fēng)化石質(zhì)為主、降水量大的鐵路路堤和路塹地段表現(xiàn)得更為明顯。究其原因，是因?yàn)檫@些地方含有一定的含粘粒、粉粒的基床表層土，在機(jī)車經(jīng)久振動力的作用下，發(fā)生軟化或觸變、液化等現(xiàn)象，進(jìn)而形成翻漿，對行車安全造成嚴(yán)重隱患。

1.2.路基沉降。路基沉降主要是路基填筑密度不夠和強(qiáng)度不足所致，導(dǎo)致被填充的路基下沉，導(dǎo)致斷面產(chǎn)生，并最終使斷面的尺寸發(fā)生改變或路堤沉陷的病害現(xiàn)象。由于路基所回填土質(zhì)的密實(shí)度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發(fā)生局部或較大面積的垂直變形。

1.3.外擠變形。造成這種災(zāi)害的原因，主要是由于土質(zhì)的強(qiáng)度低，產(chǎn)生剪切破壞或塑性流動，使路基內(nèi)的土處于軟塑狀態(tài)，尤其是在機(jī)車荷載力的作用下，基床發(fā)生剪切破壞，進(jìn)而形成外擠變形，嚴(yán)重影響列車的運(yùn)行。這種災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式為側(cè)溝被擠、路肩隆起或外擠、邊緣外膨等。

1.4.邊坡沖刷。這種災(zāi)害主要表現(xiàn)為較高大的土質(zhì)路塹、路堤邊坡、岸坡的路堤邊坡或嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡，因水流的沖蝕、沖刷作用而形成的沖溝、沖坑。這是一種比較嚴(yán)重的鐵路路基病害。

2 鐵路路基病害產(chǎn)生的內(nèi)外因分析

造成鐵路路基病害的原因有很多種，是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等多項(xiàng)因素綜合作用的結(jié)果。綜合地看，鐵路路基病害的產(chǎn)生原因主要來自兩個(gè)方面：

2.1.內(nèi)因——地質(zhì)和氣候環(huán)境的影響。對某一具體的鐵路路基來說，其地質(zhì)條件是客觀存在的，雖然它也處于不斷的發(fā)展變化中，但基本上是一種較為穩(wěn)定的量。因此，鐵路路基病害的發(fā)生頻率及程度，主要受氣象及水文條件影響。這是造成鐵路路基病害最直接的原因。

2.2.外因——列車振動荷載。在列車輪軸荷載的重復(fù)作用下，鐵路路基會發(fā)生塑性的變形，當(dāng)變形情況發(fā)展一定程度時(shí)，路基填土便產(chǎn)生了塑性流動，造成病害的發(fā)生。分析這種病害的成因，主要取決于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強(qiáng)度特性，它與土的飽和度息息相關(guān)。隨著土的飽和度的加大，土的動強(qiáng)度明顯地降低，處于鐵路軌道下面的路基土，因反復(fù)受到擠壓和固結(jié)而產(chǎn)生幅度圈套的累積塑性變形，形成了道碴坑及枕木下方積水坑。尤其是在夏天，遇到雷雨天氣，鐵路基床下土的含水量達(dá)到充分的飽和狀態(tài)，動強(qiáng)度明顯減小，從而使鐵路路基的性能明顯下降，造成影響行車安全的不穩(wěn)定因素。

2.3.線路技術(shù)設(shè)備狀態(tài)。路基產(chǎn)生基床病害因素和線路上部建筑的技術(shù)設(shè)備、線路設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量和運(yùn)營中線路養(yǎng)護(hù)維修的質(zhì)量等有直接關(guān)系。因此，必須著重研究技術(shù)設(shè)備這方面的各種因素，采取相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備，才能防治基床病害的形成和形成后制止其發(fā)展，以減少對運(yùn)營的影響。首先，線路技術(shù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，要能滿足運(yùn)輸要求。假如與線路運(yùn)營要求不相適應(yīng)，就必然會直接導(dǎo)致基床病害的發(fā)生和發(fā)展。其次，線路施工質(zhì)量也決定著路基基床的穩(wěn)定。新建與改造鐵路的施工質(zhì)量與產(chǎn)生基床病害的關(guān)系及為密切。再者，線路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量，對路基基床病害的產(chǎn)生和發(fā)展也是有密切關(guān)系的。

3 鐵路路基病害的預(yù)防整治措施

工務(wù)段工作人員要從路基填料防止水侵入、提高路基強(qiáng)度和剛度入手進(jìn)行路基病害的整治。整治路基病害要從以下步驟進(jìn)行：檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發(fā)生的部位及規(guī)模大小、嚴(yán)重程度；對產(chǎn)生病害的主要原因如填料、水分侵入、強(qiáng)度不足等方面進(jìn)行分析；采用技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的治理方法整治病害。

（1）基床翻漿、沉降外擠的整治措施。這種病害一般發(fā)生在基床為黏土類的路基地段、排水不良的路塹和站場。整治原則是以預(yù)防為主，早發(fā)現(xiàn)早整治。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，以取得較好的整治效果。

（2）陷穴的整治措施。鐵路中期發(fā)生陷穴災(zāi)害后，工務(wù)段工作人員第一要根據(jù)陷穴災(zāi)害產(chǎn)生的規(guī)模、位置及危害程度進(jìn)行檢測評估，確定處理的時(shí)限。對于發(fā)生在軌道下的陷穴，由于危害性大，應(yīng)搶前抓早采取緊急整治措施。第二，對陷穴災(zāi)害進(jìn)行細(xì)致勘查，找出陷穴的產(chǎn)生原因、部位、大小、程度及附近地質(zhì)和水文地質(zhì)特征。常用的救治措施，首先是開挖回填。這種措施適用于陷穴災(zāi)害程度不嚴(yán)重，不危及機(jī)車運(yùn)行的安全；其次是陷穴如果在軌道下方，無法挖開，可采取鉆孔灌砂、灌泥漿、砂漿或混凝土漿等辦法；最后如果是規(guī)模較大或與暗河相通的陷穴，可采用地基梁、網(wǎng)格梁、框架梁跨越或其他梁跨越的方法。但無論采用哪種防治措施，都要做好排水工作。

總之，鐵路線路路基病害的成因相對復(fù)雜，工務(wù)段人員只有加強(qiáng)對線路路基的日常檢查維護(hù)，合理養(yǎng)護(hù)鐵路線路，及時(shí)有效的分析、預(yù)防和整治設(shè)備病害并對癥下藥，才能及時(shí)消除存在的安全隱患，確保線路行車的安全。

[1]王曉紅.淺談鐵路路基填筑的施工控制[J].山西建筑,2003,11（21）：89-90.

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