鐵路路基病害綜合整治與防護

摘 要：本文簡要的闡述了一些常遇見的病害種類，也介紹了產(chǎn)生路基病害的原因以及相對應(yīng)的治理與防害維護方法。路基在工作工程中，經(jīng)常承擔(dān)著來自土體的自重，來往車輛的荷載以及各種各樣的自然環(huán)境因素的影響，這些情況使路基的每個部位都有可能產(chǎn)生變形，而變形將會帶來標高和外形以及坡度的改變，最嚴重的情況會使土體發(fā)生偏移，危害到整個路基的平穩(wěn)性與連續(xù)性，使路基遭受到嚴重的損害。顧名思義，路基就是整個道路的基礎(chǔ)部分，是維持一條道路平穩(wěn)最重要的部分，產(chǎn)生危害的原因不單單和設(shè)計以及施工情況有關(guān)，更有甚者與地質(zhì)，后期養(yǎng)護和治理息息相關(guān)。所以為了規(guī)避這些危害，我們需要抓住每一個小環(huán)節(jié)，仔細對待，并實施相對應(yīng)的治理方法，預(yù)防產(chǎn)生路基病害。

關(guān)鍵詞：鐵路的路基；產(chǎn)生機理；病害與防治

中圖分類號：U216 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0108-02

前 言

由于地基暴露在空氣中，經(jīng)常收到各種損害，從而導(dǎo)致各種可恢復(fù)或者不可恢復(fù)的變形，在鐵路工作過程中，不僅遇到過各種繁雜多樣的地形與地質(zhì)，還時常遭到各種惡劣的自然天氣危害，導(dǎo)致各種不良后果，如邊坡倒塌，風(fēng)沙埋路基，翻漿冒泥等各種病害。因此，了解自然環(huán)境以及天氣因素對于路基的建設(shè)是非常重要的，我們需要充分詳細的調(diào)查，對各種病害有非常全面的認識以及克服病害的能力，這些對鐵路工作來說是非常重要的。

1 路基危害的產(chǎn)生機制

路基危害產(chǎn)生的原因是非常復(fù)雜繁瑣的，而且每一個危害都有屬于它本身的病理?？偠灾詈诵牡膬蓚€地方分別是產(chǎn)生病害跟地質(zhì)環(huán)境有關(guān)與產(chǎn)生病害取決于天氣變幻以及行車荷載。前面一個是產(chǎn)生病害的內(nèi)在因素，后面一個是產(chǎn)生病害的外在因素。對于一條具體可知道的線路來說，地質(zhì)條件是一個非?？陀^的因素，雖然線路是每時每刻都在改變，但是一般來說都是維持在一個平穩(wěn)的狀態(tài)，所以，產(chǎn)生病害的原因大多數(shù)是由于它的外在因素行車荷載、氣象水文條件以及產(chǎn)生病害的周期引起的。據(jù)觀察得知，由于列車荷載的周期重復(fù)性，路基的病害表現(xiàn)為不可恢復(fù)變形，這種變形達到某一定標準就會破壞路基填土，從而產(chǎn)生塑性的流動，發(fā)生病害?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這種病害最主要的原因是它對路基土在周期荷載的情況下的抗剪強度性有很大的依賴性，而后面一個則取決于土的飽和度。當(dāng)飽和度逐漸增大時，土的動強度將逐漸下調(diào)。使在軌道下面的路基土因為受到擠壓和凝固而發(fā)生很強烈的不可恢復(fù)變形，從而產(chǎn)生了道茬坑和積水坑。特別是在下雨天，基床上的填土所含的水量達到一個充滿水平，動強度反而會下降，因此道床的性能顯著下調(diào)，嚴重情況會使道路不平從而導(dǎo)致行車不安全。

2 鐵路路基的病害檢查與測試

（1）典型的是從地段挖出一條橫溝，從而觀測到路基的性質(zhì)。

（2）運用探地雷達與瞬態(tài)面波法對路基開展大范圍的檢查與測量。探地雷法又稱地質(zhì)雷達，是用頻率介于106～109Hz的無線電波來確定地下介質(zhì)分布的一種方法.它可用于檢測各種材料，如巖石、泥土、礫石，以及人造材料如混凝土、磚、瀝青等的組成.雷達可確定金屬或非金屬管道、下水道、纜線、纜線管道、孔洞、基礎(chǔ)層、混凝土中的鋼筋及其它地下埋件的位置.它還可檢測不同巖層的深度和厚度，并常用于地面作業(yè)開工前對地面作一個廣泛的調(diào)查.而瞬態(tài)面波法對由短脈沖產(chǎn)生的瞬態(tài)物種（激發(fā)態(tài)分子或活潑中間體）進行譜學(xué)觀測的一種技術(shù)，是一種新的工程物探技術(shù)，利用面波的四種特性，可以解決工程地質(zhì)中的巖土層分層、厚度、粘土層承載力、地基土抗震設(shè)計參數(shù)及軟弱層、地下洞室、巖溶塌陷等不良地質(zhì)問題，為工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)勘察提供了新的勘探方法技術(shù)。因此這兩種辦法可以相互結(jié)合，互相彌補，以此達到測試的目的。

（3）對路基各個參數(shù)部分的具體分析。重型的動力觸探體現(xiàn)了鐵路基土關(guān)于力學(xué)的性能，基數(shù)×10cm-1越高就反映了土質(zhì)越好，相對的強度也更強，因此我們可以根據(jù)不同深度下土的力學(xué)性能來觀測路基的狀況。同理可得，輕型的動力觸探與重型類似，不同的是輕型以擊數(shù)×10cm-1來體現(xiàn)路基的力學(xué)性能指標。針對線路的特點，對不僅有動力觸探和地質(zhì)雷達相配合的方法測試，這樣可以對路基做出一個客觀的評價，為處理鐵路病害打好基礎(chǔ)。

3 病害的整治與防護

3.1 病害預(yù)防整治的主要內(nèi)容

一方面是收集各類資料，其中包含有設(shè)計線路，施工人員以及施地的氣候與自然環(huán)境等條件。另一方面是對線路的情況和運營做多次檢查，并對安全狀態(tài)做出合理的判斷，提早一步發(fā)現(xiàn)病害的產(chǎn)生并得出合理的解決辦法。調(diào)查的辦法不僅有人工調(diào)查，軌道檢測車檢測，還有路基快速物體檢測系統(tǒng)。路基的整治流程先進行前期的準備然后制定總的方案，再對路基進行檢測，然后簡化方案，再進行施工治理，最后進行效果的評價。處理病害的流程是首先先對路基進行病害檢測，知道路基病害是哪一種類別，以及在何處產(chǎn)生和嚴重程度的深淺。其次是對發(fā)生病害的具體部位進行研究，通常情況下是由于填料不足與過于濕潤引起的。最后是擬定將要采取的辦法，嚴格杜絕病害產(chǎn)生，并且耗費過多的財力人力物力，經(jīng)濟方面可行，安全性能保證到位。

3.2 滑坡的防治

在中國的某些地段，有滑坡集中地，稱為山區(qū)鐵路，它們平均每隔100km將會出現(xiàn)20～30個滑坡。一般情況下，常用的防治方法有排，減，支，改終止行駛的列車，這樣會導(dǎo)致列車顛簸嚴重，為安全埋下隱患。斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷，地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象稱為滑坡。產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間，兩側(cè)有切割面。例如中國西南地區(qū)，特別是西南丘陵山區(qū)，最基本的地形地貌特征就是山體眾多，山勢陡峻，土壤結(jié)構(gòu)疏松，易積水，溝谷河流遍布于山體之中，與之相互切割，因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件，滑坡災(zāi)害相當(dāng)頻繁。從斜坡的物質(zhì)組成來看，具有松散土層、碎石土、風(fēng)化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低，容易產(chǎn)生變形面下滑；堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大，能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面，特別是在暴雨之后，由于水在滑動面上的浸泡，使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。因此對于有可能產(chǎn)生新的滑坡與再次滑坡的地段，我們需要采取一些工程舉措，來杜絕危害的產(chǎn)生。因此針對西南地區(qū)的滑坡問題，我們具體的對策有以下三種：①先排水。修筑截止，導(dǎo)引，使水位下降的盲溝和截止水流的溝，側(cè)溝，排水溝等。以此來消減地表水和地下的水對路基的損害，使基床保持疏干狀態(tài)。②升高基床的表層強度，換一個深度滿足承載力的基床，讓基面應(yīng)力均勻分布。③添加一個土工膜封閉層，這是最近幾年流行的防治滑坡的新方法，它是一種隔斷排水層的材料，擁有滲透水和間斷粘土細小顆粒的功能，同時具備足夠的強度，是整治滑坡的好材料，但價格比較昂貴，使用壽命還不確定。同時我們還需要治早，在滑坡的最早期間，進行防害，這樣會到達一個事半功倍的功效。我們還必須有一次整治和分期根治相配合的過程，通常情況下，滑坡是一次全部解決問題，但在滑坡情況比較嚴重且受害范圍比較大的時候，一次根治不能解決問題，需要我們進行全面的觀察與規(guī)劃，分期整治。與此同時觀察每一個工程效果，為下一步工程打下良好的基石。對于發(fā)生滑坡的原因，我們要明白主要因素與次要因素，并制定相關(guān)的方法治理。

3.3 路基的養(yǎng)護維修

①滑坡地段的排水設(shè)備需要達到?jīng)]有污泥堆積，不漏水，通水順暢的水準，發(fā)現(xiàn)有破損的地方應(yīng)當(dāng)及時維護，保證不發(fā)生意外情況。②下排水設(shè)備應(yīng)當(dāng)定期檢測，尤其春天冰雪融化之后和冬天冰凍結(jié)冰之前，下雨前和后做好防護，認真嚴謹?shù)挠^察流水的流量，了解規(guī)律，一旦發(fā)現(xiàn)異?？梢约皶r處理。③滑坡區(qū)的防護加固建筑需要維持在完整無破損的水平，不可疏忽，否則會造成很嚴重的后果，保護好山坡的樹木植被，保持水土，這也是防護的重要步驟。針對西南地區(qū)的路基養(yǎng)護，我們主要采取以下措施：①在洪水前后做好檢查，及時修補破損范圍小的地方，對于范圍大的地方需要分析具體原因，制定整治方法。②把調(diào)查的重心放在水下的部位，尤其是直接防護工程這塊的水下部位，基礎(chǔ)被沖垮一般是導(dǎo)致路堤塌的主要原因。③修復(fù)水毀設(shè)備，破壞的地方影響行車安全，需要采取緊急辦法，保住坡腳。

3.4 路基崩塌落石頭的防害

以預(yù)防為主要，趁早，一次完全解決，不留下任何疏忽。在新建鐵路時，施工人員應(yīng)當(dāng)重視工程的地質(zhì)工作，對崩塌易發(fā)生路段，可以適當(dāng)繞過，實在不能繞避的，必須要做好加固動工作，平時加強巡視工作，及時發(fā)現(xiàn)變形地段。對于西南地區(qū)的落石破壞，我們需要采取這些措施：①加強地質(zhì)工作。②加強檢查巡視。③病害發(fā)生后一次根治不留后患。

4 結(jié)束語

近年來隨著我們國家列車的大量通行，路基作用方式發(fā)生了巨大的改變，所以我們了解病害的種類及防治方法是非常必要的，不僅能夠明白病害的產(chǎn)生機制，而且能用科學(xué)的方法進行病害檢測，使鐵路維持在最安全穩(wěn)定的狀態(tài)是每一個鐵路工作人員的最終目的。

參考文獻

[1]谷愛軍.鐵路軌道[M].中國鐵道出版社，2012.

[2]楊廣慶.路基工程[M].中國鐵道出版社，2012.

收稿日期：2018-3-12

作者簡介：張 歡（1990-），男，江蘇南京人，助理工程師，本科，主要從事鐵路設(shè)備管理工作。