铁路路基常见病害分析及治理措施浅析.doc

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铁路路基常见病害分析及治理措施浅析
铁路路基常见病害分析及治理措施浅析

　　 【摘要】铁路线路常年暴露在自然环境中，受自然环境影响大，加之机车车辆本身的动力作用，轨道的几何尺寸及状况不断发生变化，路基、道床也在不断的变形变化中，加上对其重视及整治的力度不够，因此对铁路路基造成许多病害。路线路设备是铁路运输业的基础设备，由于目前我国大部分铁路路基设计采用的技术标准较低，再加上施工质量监管不力，会导致铁路路基病害的产生。所以了解病害的类型、成因及整治措施，对铁路路基的防护和治理具有重要的意义。文章分析了铁路路基病害类型及原因分析，铁路路基病害的治理措施。

　　【关键词】铁路路基 病害 成因 整治措施
　　中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：

　　铁路是线状工程，决定了要通过各种地质条件及气候环境不同的地区，而不少地区都存在膨胀土、红黏土、软岩风化残积土等各种不同工程性质不良的
　　土，并且受到地理和气候环境常年变化影响， 加之由于技术水平、经济条件以及施工机械设备方面的原因，我国的铁路路基设计通常采用较低的技术标准，施工质量往往要求不严，从而导致各种铁路基床病害成为一种分布广、治理难、多发性强的病害，严重影响着列车的安全运行。研究铁路路基病害的类型及其发
　　生机理，并能对其进行实用的检测，对路基的防治和治理是非常重要的。
　　一、铁路路基病害的分类及成因
　　预防铁路路基病害的产生和发展，找出病害的原因，根据情况进行合理整治，以加强设备的使用寿命，保持线路设备完整和质量均衡，使机车安全、平稳和不间断地运行，是工务段的主要职责。铁路路基的病害按表现形式，分为路基下沉、翻浆冒泥、挤出变形、边坡坍方、陷穴、水浸路基、滑坡、边坡冲刷等。
　　1、翻浆冒泥。一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土，在水和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性，轨道几何尺寸变化， 危及行车安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。
　　2、下沉。由于路基土密实度不足或地基松软，在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后，下沉会趋于缓解。但有时因荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉。
　　3、挤出变形。基床内的土经常处于软塑状态，在列车荷载的作用下， 基床上发生剪切破坏，发生外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，在基床内的影响深度较大。外挤分为路肩隆起、路肩外挤和边缘外膨。
　　4、边坡溜坍。黏土质边坡表层受地表水下渗或地下水影响，使表层土含水饱和失去稳定而形成的边坡浅层溜滑或坍塌。边坡溜坍对于路堤溜坍范围不超过轨枕端部，对于路堑地段边坡的溜坍不影响到基床的稳定性。
　　5.边坡冲刷。指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库（塘）的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作用而形成冲沟或冲坑为边坡冲刷。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。
　　6、陷穴。指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落，轨道悬空，中断行车，甚至造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。
　　7、滑坡。指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
　　8、水浸路基。指实际浸水超过设计水位的路基，被水浸或淹没，引起一定的沉降或局部坍塌， 当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，导致路基稳定性受到影响或破坏。
　　9、冻害。发生在寒冷地区，如路基土为透水性较差的细粒土，当含水量较高或基面积水，在冻结过程中，土中水重新分布和聚集形成冰块，又引起不均匀的冻胀现象。
　　二、铁路路基病害产生的内外因分析
　　造成铁路路基病害的原因有很多种，是路基填料、水、列车荷载和温度变化等多项因素综合作用的结果。综合地看，铁路路基病害的产生原因主要来自两个方面：
　　内因――地质和气候环境的影响。对某一具体的铁路路基来说，其地质条件是客观存在的，虽然它也处于不断的发展变化中，但基本上是一种较为稳定的量。因此，铁路路基病害的发生频率及程度，主要受气象及水文条件影响。
　　外因――列车振动荷载。在列车轮轴荷载的重复作用下，铁路路基会发生塑性的变形，当变形情况发展一定程度时，路基填土便产生了塑性流动，造成病害的发生。分析这种病害的成因，主要取决于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，它与土的饱和度息息相关。随着土的饱和度的加大，土的动强度明显地降低，处于铁路轨道下面的路基土，因反复受到挤压和固结而产生幅度圈套的累积塑性变形，形成了道碴坑及枕木下方积水坑。
　　3、线路技术设备状态。路基产生基床病害因素和线路上部建筑的技术设备、线路设计的标准、施工质量和运营中线路养护维修的质量等有直接关系。首先，线路技术设备的标准，要能满足运输要求。其次，线路施工质量也决定着路基基床的稳定。新建与改造铁路的施工质量与产生基床病害的关系及为密切。再者，线路养护维修质量，对路基基床病害的产生和发展也是有密切关系的。
　　三、铁路路基病害的预防与整治
　　1、路基滑坡的防治。防治滑坡的原则：一是预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活；二是治早。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果；三是一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治，不留后患。
　　2、路基崩塌落石的防治。一是拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等；二是遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用；三是支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等；四是护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡；五是改线绕避上述措施不能奏效时，应考虑改线绕避。
　　基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治。一是排水。适用于排水不良而导致的基床病害，如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态；二是提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土（二合土或三合土）及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则；三是使基面应力降低或均匀分布；四是土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺，它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。
　　四、结束语
　　铁路线路路基的构成千差万别、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中，除了要分析病害存在的机理，寻求合适的解决方案，还要总结更为先进的整改经验，利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。
　　参考文献：
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　　[2]田文玉.道路建筑材料[M]人民交通出版社，2006.
　　[3]公路路基施工技术规范（JTG F10 - 2006）人民交通出版社.
　　[4]公路工程质量检验评定标准（JTGF80 /1 - 2004）人民交通出版社.

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