淺談鐵路路基病害原因及整治措施

淺談鐵路路基病害原因及整治措施鐵路路基基床是軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)承受列車和軌道荷載，固此必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性基床出現(xiàn)病害，將影響線路質(zhì)量、行車速度，增加軌道養(yǎng)護工作量、給運輸能力帶來很大影響，嚴重的將危及行車安全，為此，鐵路部門每年都投入了大量資金整治基床病害?！久荚礞I詞】鐵路路基;病害;類型;防治措施引言：路基是鐵路建設(shè)中的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞直接影響了鐵路的使用性能，而在現(xiàn)實中，由于需要反復承受各種荷載和自然因素的作用，導致路基的形狀、邊坡坡度發(fā)生改變，嚴重影響了鐵路的質(zhì)量和穩(wěn)定性。產(chǎn)生的路基病害也是多種多樣的，最常見有翻漿冒泥，邊坡沖刷，擠出變形，路基崩塌落石等，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)護和管理有關(guān)，徹底的控制路基病害的產(chǎn)生是不現(xiàn)實的，因此，只能找出其產(chǎn)生的原因并做好防范，從各個環(huán)節(jié)注意，采取一系列切實可行的措施，提前治理和預防路基病害的產(chǎn)生。1、鐵路路基病害類型及原因分析鐵路路基在長期使用過程中，由于自身土體的自重、鐵路軌道、行車的荷載和多種自然因素的影響下，各部位產(chǎn)生變形、位移，如翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等，嚴重危及鐵路路基的整體性和穩(wěn)定性。1.1翻漿冒泥路基因為要承載列車的荷載量，所以要具有較高的強度，如果路基的強度不夠，則在列車的反復碾壓過程中則會出現(xiàn)裂縫、鼓包、冒包等現(xiàn)象，導致翻漿病害的發(fā)生。路基出現(xiàn)翻漿病害，主要原因是路基在施工過程中質(zhì)量沒有達到標準，路基的強度不夠，同時施工中的土質(zhì)不合格，也能導致路基出現(xiàn)翻漿病害，特別是當雨季時，病害將更加嚴重。1.2邊坡沖刷靠近河流、河灘、水庫及低洼地帶的路基，因常年或是季節(jié)性受到水流的沖刷、滲流等作用，很容易造成路基沖空，邊坡滑坍等病害發(fā)生。1.3擠出變形路基的土質(zhì)如果有軟土存在，則土質(zhì)很難達到密實度，這樣在長期的荷載下，軟土則會處于流動狀態(tài)，當達到一定承受點時則會產(chǎn)生一定的張力發(fā)生變形或是破壞。1.4路基崩塌落石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、快速和較難預測的特點，是地形、地質(zhì)比較復雜的山區(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)常導致中斷行車，甚至列車顛覆。1.5路基凍害中國內(nèi)蒙古地區(qū)，為季節(jié)性凍土地區(qū)，地表土層一般冬季凍結(jié)，春季開始融化，夏季除永凍層外將全部融化。凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。1.6路基雪害在我國的內(nèi)蒙古省區(qū)，屬寒溫帶大陸性季風氣候，全年降雪天數(shù)190?200d，積雪天數(shù)160?180d，最大積雪深度200?1000mm。年平均風速4.4m/s，最大風速40m/s。該區(qū)的鐵路線路，冬季常被雪埋，嚴重影響行車安全。易于積雪地段由于鐵路線路的地形、地貌及其與主風向的夾角各不相同，線路積雪的程度也不一樣。2、鐵路路基病害的預防與整治2.1基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治2.1.1排水適用于排水不良而導致的基床病害，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)。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經(jīng)常保持疏干狀態(tài)。2.1.2提高基床表層強度適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，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。2.1.3使基面應(yīng)力降低或均勻分布。2.1.4土工膜（板）封閉層或無紡土工纖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。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。2.2路基滑坡的防治2.2.1抗滑擋墻它是廣泛應(yīng)用的一種防治滑坡措施。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。2.2.2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。2.2.3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，適宜機械化施工，提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點。2.2.4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。2.3路基沖刷的防治位于河流岸邊、河灘或水庫岸邊的路基，因常年或季節(jié)性水流沖刷、波浪和滲流的作用，往往造成路基沖空、邊坡滑坍等病害。防治這類病害，必須掌握水流性質(zhì)、變化規(guī)律及可能對岸邊或路基造成危害的性質(zhì)和嚴重程度，使防治措施準確到位。為此，應(yīng)細致地調(diào)查勘測、精心分析，提出符合實際的科學結(jié)論。2.4路基崩塌落石的防治2.4.1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。2.4.2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。2.4.3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、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。2.4.4護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡.2.4.5改線繞避上述措施不能奏效時，應(yīng)考慮改線繞避。2.5路基凍害的防治2.5.1保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。2.5.2路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。2.5.3側(cè)溝、天溝等地表排水設(shè)施及滲溝、暗溝等地下排水設(shè)施應(yīng)保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。整治措施凍害發(fā)生后，首先應(yīng)認真進行調(diào)查，弄清凍脹發(fā)生部位、形狀、高度、起落及發(fā)展過程，弄清凍脹土層的性質(zhì)被、結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件，以便分析凍脹產(chǎn)生的原因和變化規(guī)律，然后提出相應(yīng)的整治措施。2.5.4修建減少路基基床含水量的排水設(shè)施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設(shè)施，以防治因地表水節(jié)而引起的凍脹;修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。2.5.5挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應(yīng)在凍結(jié)層之下，換土寬度應(yīng)包括路肩在內(nèi)的整斷面更換。2.5.6在基床表層鋪設(shè)保溫層，改善基床溫度環(huán)境，使表層下的基床土不凍結(jié)或減小凍結(jié)深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數(shù)小，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經(jīng)驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用畤間長。濕度大的泥炭在水分凍結(jié)時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結(jié)。2.5.7人工鹽化基床土。用氯鹽（NaCl）整治路基凍害，費工較多，效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。3、結(jié)束語鐵路是國民經(jīng)濟的大動脈，能夠帶動經(jīng)濟的快速發(fā)展，同時也是人們出行及物流運輸?shù)闹匾Ｕ?，鐵路的安全關(guān)系著國家