工程管理-鐵路路基病害及整治

ABSTRACTABSTRACT:Withtheincreasingcapacitydemandinourcountry,opening10Ktrainsonexistinglinescaneffectivelyimprovethetransportationcapacity,butthehighaxleweightandhighdensitydrivingconditionsputforwardhigherrequirementsforthesubgrade.Duetothetechnicalandeconomicconditionsoftheexistingroadbed,thestandardofcompactionisoftenlow.Withtheincreaseinpassengerandcargotrafficandaxleweightoflocomotivesandvehicles,theupperdynamicloadbornebythesubgradehasincreased,andtheinfluenceofclimateconditionsinsomeareashascausedfrequentdiseasessuchasrollingmud,subgradesubsidenceandextrusion,whichcannolongermeettherequirementsfornormaloperation.Therefore,itisnecessarytoreinforcetheroadbed.ThedesignofrailwaysubgradeinChinausuallyadoptslowertechnicalstandards,andtheconstructionqualityisoftennotstrict,whichleadstovariouskindsofrailwayfoundationbeddiseasesbecomingwidelydistributed,difficulttocontrol,andstrongmultiplediseases.Inaddition,inrecentyears,withtheheavyloadingandspeedingupoftrains,thestresslevel,distributionstatusandmodeofactionwithintheroadbedhavechangedsignificantly.Becausethedesignbearingcapacityofexistingrailwayroadbedisrelativelysmall,underthedynamicstresscausedbythetrainspeedincrease,variousdiseasesarecaused,ortheexistingdiseasesareevenmoreseriousandseriouslyaffectthesafeoperationofthetrain.Therefore,itisveryimportanttounderstandthetypeofdiseaseanditsmechanism,andtodetectitinpractice.

Keywords:railwaysubgrade;Disease;Measures;suggestionPAGEPAGE11緒論既有線路基由于受修建時技術(shù)和經(jīng)濟條件的限制，填筑壓實標準往往較低。隨著客貨運量和機車車輛軸重的增加，路基上部動荷載增大。加上部分地區(qū)氣候條件的影響，擠泥、路基下沉、外擠等病害頻發(fā)，造成列車運行。限速運行影響鐵路正常運輸秩序，甚至危及列車的安全運行。因此，必須對病害路段路基進行加固處理。1.1選題背景近年來，隨著我國鐵路重載技術(shù)的發(fā)展、提速線路里程的增加和行車密度的增加，鐵路路基荷載發(fā)生了很大變化，路基應力水平、分布狀態(tài)和作用方式發(fā)生了變化明顯地。路基病害大量出現(xiàn)。我國既有鐵路多年前設(shè)計和路基施工技術(shù)標準較低，日常養(yǎng)護管理工作不到位。此外，由于提速和時間的影響，鐵路路基病害頻繁發(fā)生，對鐵路線路造成了一定的影響。安全平穩(wěn)的運行造成了嚴重的障礙。1.2選題的目的及意義鐵路路基病害產(chǎn)生原因各不相同。針對不同地區(qū)、不同特點的路基病害，需要采取不同的整治措施。要徹底整治路基病害，必須查明路基病害的具體成因，并針對其關(guān)鍵因素確定相應的整治措施?，F(xiàn)有的路基處理方法很多，從機理和效果上講，有些是可行的。但是，由于既有線施工的特殊情況，有些方法造價太高，有些方法需要中斷行車，路基結(jié)構(gòu)破壞嚴重。流程難以適應繁忙的路線。所以不僅要考慮減少投資，而且必須從縮短施工時間和盡量不占線來考慮，以確保線路的正常運營和行車安全。因此探討一種適合既有線病害路基治理和加固的方法，是十分重要的和有意義的。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀本文在多學科交叉滲透系統(tǒng)科學的指導下，將基礎(chǔ)理論知識與調(diào)查實驗相結(jié)合，定性研究與定量計算相結(jié)合，室內(nèi)試驗模擬與現(xiàn)場試驗相結(jié)合，了解了我國滲透工程的現(xiàn)狀。國內(nèi)外路基病害處理水平。根據(jù)存在的不足，結(jié)合大成線病害路段路基加固處理的實際工程情況，分析了大成線病害的形成機理，選擇了相應的路基加固方案。特德。通過理論分析和數(shù)值模擬，分析了加固方案的加固效果，選擇了最合理的加固方案，為類似工程提供了參考。2.鐵路路基病害相關(guān)概述由于運輸需要，鐵路多為大型線路工程，需要穿越多種地貌區(qū)域。因為各地區(qū)土層條件并不相同，地質(zhì)條件也存在著較大差異，加之各路段施工技術(shù)以及施工條件等并不相同，所以一旦施工不當，很容易會導致各種路基病害問題出現(xiàn)。鐵路路基由于裸露在自然界中，經(jīng)常受到自重、列車荷載以及各種自然因素的作用。由于水、溫度和各種荷載的作用，路基的各部分將產(chǎn)生可恢復的變形及不能恢復的變形。2.1鐵路路基主要病害類型既有鐵路路基病害按表現(xiàn)形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坊方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水浸路基等。（1）翻漿冒泥泥漿是指路基土被地表水或地下水潤濕或軟化，形成泥漿，由列車動力擠入道床或通過道床拉出的現(xiàn)象。它是南方地區(qū)最廣泛和最突出的疾病。據(jù)統(tǒng)計，泥床滑坡占路基病害總里程的13%，近年來問題更加嚴重，且所占比例越來越大，主要是在清蹄完成后，很快就會再次出現(xiàn)。它通常是蒸餾器最初的間歇段。一段時間后，它將連接成一個整體，軌道將有一個分段的空板。有5-6根枕木和40-50根枕木。這種不斷惡化的整修病害將帶來軌枕失效、低扣接頭、軌道方向偏差、鋼軌彎曲、軌面高低不平等一系列病害，加劇列車車輪對鋼軌的沖擊，從而形成劣化。操作周期。對軌道結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞，直接危及行車安全。（2）路基下沉路基下沉主要是路基的強度不足和填筑密度不夠造成的，表現(xiàn)形式是路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基的下沉導致斷面尺寸有所改變的病害現(xiàn)象，叫路堤沉陷。由于路基土的地基比較松軟或密實度不足。在荷重、水、振動以及自重等作用下會發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。一般情況下經(jīng)過列車一段運行時間后。下沉會有所緩、但有時候水或水荷重增加的作用加快了沉降的速率。局部下沉也會形成陷槽使得線路不平順。下沉可分為基底下沉、堤體下沉和基床下沉。（3）擠出變形表現(xiàn)形式有側(cè)溝被擠、路肩隆起，邊緣外膨和路肩外擠。主要是由于土體強度不足引起的塑性流動或剪切破壞，使河床內(nèi)的土體往往處于軟塑性狀態(tài)，且對河床的影響深度較大。在火車荷載下，床在外面。擠壓變形、剪切破壞。外擠是因為基床強度不足引起的。（4）邊坡坍方坍方的主要表現(xiàn)形式有崩坍、滑塌、碎落和剝落?；?、碎落和剝落主要發(fā)生在路塹邊坡上。崩坍是大量的土石脫離坡面翻滾到邊坡的下部形成的巖堆或倒石堆的現(xiàn)象。由崩坍產(chǎn)生的土石方往往會使交通中斷，也是路基病害中危害最大的。崩坍發(fā)生的主要原因是路塹的開挖使原有的自然坡面失去平衡?；侵高吰律洗罅康耐潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現(xiàn)象。剝離是指土壤或邊坡表層巖石風化成碎塊，然后從邊坡上脫落的現(xiàn)象。剝落物和碎石的堆積會造成邊溝堵塞，影響路基的穩(wěn)定性。碎落是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象.落石產(chǎn)生的沖擊力可以使路面、路基遭到破壞，威脅車輛和行人的安全。（5）邊坡沖刷邊坡沖刷指較高大的路堤邊坡、土質(zhì)路暫、嚴重風化了的軟質(zhì)巖石邊坡或岸坡（河灘、濱河、水庫(塘）和海灘的路堤邊坡)受到水流的沖刷、沖蝕作邊坡沖刷用向形成沖坑或沖溝為邊坡沖刷。邊坡沖刷分為邊坡沖溝和邊坡淘刷。（6）陷穴陷穴是指路基下和路基附近的洞穴。塌方可導致道床和道床突然塌方，造成軌道中斷、交通中斷，甚至顛覆列車。洞室病害分為墓穴、鹽燭洞、黃土洞和溶洞。（7）滑坡滑坡是指影響路基穩(wěn)定的巖（土）體滑動。可分為山體滑坡、路基滑移及邊坡的深層滑動。（8）水浸路基水浸公路的底部是指水的實際下潛超過水的設(shè)計水平的地下。淹沒或淹沒，導致崩潰或當?shù)鼐用?。當護堤沒有足夠的加固和保護設(shè)備時，地下的穩(wěn)定受到影響或破壞。2.2鐵路路基主要病害機理分析路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與道路填充的工程特性、地下水和地表水、土壤的動態(tài)耐受性、火車及其凸輪的負荷和振動溫度有關(guān)。主要由于水、道路填充、溫度變化和火車負荷等因素的綜合影響，若干因素是相互關(guān)聯(lián)的。鐵路支線疾病的原因非常復雜，每一種疾病都有其獨特的病癥。但是，總而言之，與氣候變化相關(guān)的疾病的出現(xiàn)和火車振動負荷有兩個主要方面；疾病的發(fā)生取決于具體的地質(zhì)環(huán)境。首先是疾病的外部原因。后者是這種疾病的內(nèi)在原因。對于特定的線條，它們的地質(zhì)條件是客觀的。雖然數(shù)量在不斷變化，但基本上是相對穩(wěn)定的。因此，在某種程度上，路基病害疾病的程度和頻率將取決于這種疾病。由于天氣和水文條件的影響以及火車的長期反復振動負荷，代位疾病的出現(xiàn)和發(fā)展受到若干因素的影響。觀察結(jié)果表明，在火車軸心負荷的反復操作下，超重的塑料變形是副作用逐漸失效的主要表現(xiàn)。這種塑料變形在一定程度上積累起來，造成了塑料回填運動鞋的流通，并在路上造成疾病。研究結(jié)果表明，造成這些損害（疾?。┑脑蛟诤艽蟪潭壬先Q于與土壤飽和密切相關(guān)的周期性負荷下對表層土壤切片的抗藥性。土壤的動態(tài)強度（即在若干負荷周期之后仍處于穩(wěn)定狀態(tài)的最大偏移壓力比）將隨著飽和程度的增加而大大降低。從統(tǒng)計學上講，通過反復的積聚和擠壓形成了所謂的壓載井和睡眠下的水坑。特別是在雨季，床上填充材料的水分已經(jīng)飽和，動態(tài)強度明顯降低，導致跑道底部的工作效率迅速下降，甚至導致嚴重的液體不正?，F(xiàn)象。這影響到駕駛的安全性。鐵路路基病害按表現(xiàn)形式可分為路基下沉、翻裝冒泥、擠出變形、邊坡沖刷、邊坡將方、陷穴、水侵路基、滑坡、凍害等。下面對最既有線上最主要的兩種病害翻漿冒泥、路基下沉的機理進行詳細介紹。2.2.1翻裝冒泥形成機理泥漿往往發(fā)生在床上的土壤質(zhì)量不符合工程要求的地方，細粒土壤被用作路面的填充物，侵蝕的石床尤其明顯。道路墻和雨量大的土堤是易發(fā)疾病地區(qū)的某些條件。床上含有粉塵顆粒和粘土顆粒的頂層以及火車的反復振動，要經(jīng)過硫磺或軟化和液化，才能形成懸浮狀態(tài)；火車經(jīng)過時，沉睡者的低位導致泥漿擠壓。并通過平臺上的多孔吸附，以使壓載物沉淀和弄臟，減少或丟失壓載物。按照幾何學的變化，威脅到駕駛安全，泥漿被分為一個磨損的石床、一個泥土床和一個裂縫碼頭。代位泥漿會影響到鐵軌底部的剛性，泥漿和壓載物混合在一起，造成不同的床強度、不平衡的支持壓力、容易打破和嚴重的磨損。在冬天，在泥漿干涸后，整個河床都很硬，失去了彈性?；疖嚨膭恿ω摵稍黾?，增加了床上的壓力，而床的支撐層被摧毀，這在雨季使道路的底部隱藏著危險。否可以看出，泥漿翻轉(zhuǎn)公路的底部是由若干因素綜合造成的：溫度、水、土壤質(zhì)量、機動車負荷和道路表面是造成道路底部翻轉(zhuǎn)和泥漿的主要因素；以及這些措施還包括工程措施。（1）基床產(chǎn)生翻漿冒泥的前提條件是土、石地質(zhì)狀況。根據(jù)先前的研究，這是道路上翻壓淤泥的最直接原因，也是道路上翻壓淤泥的最直接原因。它具有強水解性、水滲透性低、細小顆粒、碎裂和收縮裂縫、水變軟和膨脹等特性。這也是使泥漿翻轉(zhuǎn)的先決條件。例如，有凝聚力的土壤上的毛細管水上升，但速度緩慢。只有在供水充足、凍結(jié)速度緩慢的情況下，才可能形成一個相對嚴重的滑坡淤泥。塵土有著強大的冰激凌堆積場，但更可能形成一個泥濘的小路。當泥土和有凝聚力的土壤含有更多的可溶性和休姆鹽時，形成地下泥漿就比較容易。一般說來，粗顆粒土壤不容易引起泥炭，但當粗顆粒土壤中的粉末填充物超過一定數(shù)量時，冰激淋的所有權(quán)顯然會增加，道路的底部可以形成泥土。（2）水是構(gòu)成路基翻漿冒泥的必要因素。沒有水的存在也就沒有翻漿冒泥的產(chǎn)生水在路基中遷移、相變的過程本質(zhì)上就是路基的翻漿冒泥過程。在水的作用下，土體中易軟化的物質(zhì)劇增；伴隨著水的侵入，土體軟化膨脹，道磁被壓入填土層，形成道硫陷槽；在水作用下，填土軟化范圍逐步增大，當施加列車荷裁時，泥漿將被吸入或擠出道床。綜上可知，水是路基發(fā)生翻漿冒泥病害中必不可少的因素。（3）列車動力作用是加劇路基翻漿冒泥的重要條件。通過行車荷載的作用路基翻漿冒泥才能最后形成并且暴露出來的。在重復荷載下，不斷積累的路基土的塑性變形最終造成了基床變形和破壞，列車所產(chǎn)生的高速重載會加速這種塑性破壞。在其它條件相同的條件下，當處于翻漿季節(jié)時，路基翻裝現(xiàn)象會隨著交通量及車輛的增加而越發(fā)嚴重。（4）低壓載水、跑道底部和被外來物質(zhì)污染的床被堵住，排水系統(tǒng)被堵塞，道路上積水造成的電線被污染。積存的水很長一段時間內(nèi)就滲透到公路的底部，泥漿在車輛的反復行動下翻轉(zhuǎn)。（5）道床厚度不足。當?shù)来埠穸炔粷M足要求時，道床彈性會變差、路基受力將會不均勻分布、壓強變大；道床石碴及路拱的砂子將分別侵入路拱和基床，導致路拱變薄，排水效果隨之降低，道心積水；或致使道床和路基產(chǎn)生塑性變形，形成軌道空板。最終飽和的游泥在重復車載對道床和路基反沖擊和吸附作用下，將穿過道床翻上線路。（6）路拱因翻漿冒泥而被瓦解。翻漿冒泥使路拱瓦解消失，無法將路基面以上的水排出線路，水滲入路基后，由于列車的重復動載，進而形成更嚴重的翻漿。在現(xiàn)有的研究中，根據(jù)挖掘和運輸過程中觀察到的泥漿條件，泥漿形成過程可歸納為三個階段：擠壓階段、聯(lián)合反排行動階段和最后處置階段。根據(jù)基床地下水情況和土質(zhì)巖性，路基翻漿冒泥的類型可為四種，其分類其機理如下：1）土質(zhì)基面翻裝。多發(fā)于無地下水或地下水不甚發(fā)育的路堤和土質(zhì)路壁。由于基層是由粘土、粉質(zhì)粘土等密實度差的不良土質(zhì)組成，在降雨和活載作用下它們會翻漿冒泥進入道床。這種現(xiàn)象常見于雨季或春融，旱季少見?；娉两祰乐貢r會造成安全事故。2）巖質(zhì)基面翻漿。由軟性粘土巖石組成的床正在被雨水、活負荷和壓載研磨的作用所侵蝕；泥漿主要來自地下表面；軟層更薄，只能形成淺袋；下面的巖石層仍然很硬。多見于雨季翻漿，旱季停止。3）裂隙泉眼翻裝。常見于山區(qū)和丘陵區(qū)的路壁處或隧道內(nèi)，地下水較發(fā)育地段。泥漿內(nèi)裂隙水和軟巖風化物在抽吸作用下形成，由壓力水帶至基面污染道床。翻漿常年不斷，雨季更為嚴重。4）下沉擠出?；餐临|(zhì)呈軟塑狀態(tài)。向邊坡或側(cè)溝擠壓。雨季中下沉速度加快，并不再表現(xiàn)為翻裝在上述四種路基病害中，前三種屬于局部的翻漿冒泥，而后一種屬于整體的軟化。如圖2-1圖2-1路基翻漿冒泥位置圖2.2.2路基下沉形成原因路基下沉的主要原因是路基填料密度不足，強度不足。其表現(xiàn)形式包括路基下沉、道碴囊或道岔帶。路基下沉大多發(fā)生在填方路堤上，其形成原因有以下幾種：（1）道床厚度不足列車的振動荷載是一種較復雜的荷載，作用于基床上的動力值具有隨機性。它與列車的運行速度、機車的車輛軸重、軌道的技術(shù)條件與狀態(tài)有關(guān)系。列車荷載的動應力通常與地基承受的應力進行比較。具有分布大、不均勻的特點。在道床的橫截面上，軌枕端部的應力最小，其次是軌道中心和鋼軌下段的應力。應力分布的不均衡會因道碴厚度的不足而加劇，從而使基床產(chǎn)生不均勻的沉降變形，列車在高速運行的時候產(chǎn)生強烈振動。實測數(shù)據(jù)表明，從數(shù)量上看，列車的振動加速度與IX級地震烈度的地震加速度相當。列車振動通過道床，從基面向下傳播。由于道床結(jié)構(gòu)松散，彈性好，吸收衰減好。當?shù)啦旰穸炔蛔銜r，其作用將大幅度降低，基面振動幅度明顯提高，基床動應力也大幅度增加，基床沉降變形也大幅度增加。這種沉降及不均勻沉降的不斷積累即造成路基下沉。（2）路基填土的壓實度不均勻在路基的碾壓過程中，因施工或者氣候方面原因，由于壓實度不均勻，在路基中會形成不同的“軟”“硬”帶。在列車荷載作用下，在“軟”地帶，由于其承載力不足，抗變形能力差，將導致較大的永久變形，從而引起路基頂面局部沉降，空位造成路基下沉。（3）路基剛度的差異顯著相同外力的作用下，因路基橫向或者縱向剛度的差異會產(chǎn)生差異沉降量，沉降變形較大的地方就會形成道碴陷槽。屬于此類情況的主要有：填挖交接處，橋頭（涵洞）與路基的過渡段，填土厚度明顯變化之處及路基的性質(zhì)差別較大之處。（4）列車提速后，動荷載將大大增加，路基內(nèi)的應力水平、分布狀態(tài)和作用方式將發(fā)生顯著變化，同時破壞原有動平衡，振動荷載的作用時間和頻率將增加。從而使床層強度降低，加劇了床層的變形。（5）地表水或者地下水作用，在道碴陷槽形成特別是在其進一步的發(fā)展過程中水起到了很重要的作用。這主要體現(xiàn)在兩個方面：由于地表水（蓄水引起的排水設(shè)施差、大氣降水、線路附近積水、塘內(nèi)積水），軟化了河床，造成基面變形擴大，產(chǎn)生了一個深陷的壓載陷阱。地表水在河床多個病區(qū)的滲透、聚集、浸泡作用十分明顯，由于河床被河道洼地破壞，砂層滲排，為地表提供地表水或地下水。在下溝段，由于滲水、軟化、加濕、團聚、抽水等作用，隧道坑洼的范圍和深度不斷擴大，加劇了坑洼的形成和發(fā)展，路基沉降進一步加快。如圖2-2圖2-2路基下沉示意圖3鐵路路基主要病害的整治方法路基病害的預防和整治，應遵循“預防為主、綜合治理”的原則，先查清病害發(fā)生的原因，再經(jīng)過綜合的分析，因地制宜采取整治措施。3.1鐵路路基病害的預防病害的預防包含以下的內(nèi)容：（1）資料收集。包括線路的設(shè)計和建造以及該線地區(qū)的水文、氣候和工程地質(zhì)學，了解變化法，并提供預防和治療疾病的第一手資料；（2）根據(jù)線路的當前狀態(tài)以及運營的情況，應該每3~5年對線路進行一次普查，對線路的安全狀態(tài)作出評估，提前發(fā)現(xiàn)病害的趨勢且進行相應處置。（3）防止路基有水滲入，防止路基積水，并保證路基面的排水的坡度。3.2鐵路路基病害檢測為了合理對路基病害進行整治，須對病害狀況進行準確檢測，分析病害的成因。根據(jù)鐵路的特點，對公路底部的檢測不應干擾駕駛或干擾較少，因此所使用的測試方法必須準確、迅速和可靠，以便提供可靠的信息和資料?？梢圆捎玫刭|(zhì)雷達、輕型動力觸探、瞬態(tài)面波法及取土試驗等很多種方法進行線路的試驗檢測，其具體的步驟及方法如下：（1）在典型的地段開挖橫溝，以弄清路基的幾何特性。（2）采用瞬態(tài)面波法和探地雷達法進行試驗區(qū)段內(nèi)的路基的大面積掃描檢測。探地雷達法的優(yōu)點是能直觀反映出道床的幾何形態(tài)且表層分辨率高，可探明路基結(jié)構(gòu)的分層；探測路基病害的類型、程度及具體位置，以分析道床和路基的各個土層的地質(zhì)情況；探地雷達所測的結(jié)果是基床的電性參數(shù)，不能給出路基力學特性。而瞬態(tài)面波法由于石碴的散射及高頻信號的限制不能精確的反映表層狀況，探地雷達法則可彌補這一不足。瞬態(tài)面波法在土壤中有一個較柔軟的散射曲線，它可以準確地反映地下地下深層的機械參數(shù)的變化，其試驗深度也很深，這可能抵消了磁共振成像儀的作用。地面穿透雷達裝置無法反映地下土壤的力學參數(shù)，和低深度的測試缺陷。路基表層以及其下方路基土的承載能力是路基病害的測試中最關(guān)心的，因此兩種方法相結(jié)合，優(yōu)勢互補，正好能實現(xiàn)路基測試的目的。（3）對路基的強度和剛度等參數(shù)的分析。對于重型動力探測器，其主要功能是反映代位求償人的土壤機械特性。這種方法使用10cm-1來反映路基各位置的力學性能。如果撞擊的次數(shù)更多，地面的性能會更好。耐受性越強，不同深度土壤的機械特性可以從不同深度進行測試，以分析路基各位置的狀況。輕度動態(tài)穿透原理類似于主要服務的動態(tài)穿透原理，但高功率穿透試驗使用10cm-1來反映不同平臺位置的力學性能。根據(jù)現(xiàn)有線路的特點，現(xiàn)有代位試驗必須結(jié)合截面試驗（瞬時表面波方法，地質(zhì)雷達）和現(xiàn)場試驗（動態(tài)穿透）進行，從而存在路基各位置的地位。徹底評估路基各位置提供基本信息，用于整治道路上的病害。3.3鐵路路基病害的整治流程整治道路上的病害必須從地下填充物中進行（改變填充物的類型和組成），以避免水的侵入（改進地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計），提高地下的耐受性和剛性（提高地下結(jié)構(gòu)的耐受性和剛性）。流程如圖1-2。對路基病害進行處理基本按照如下的步驟來進行：①需檢測路基的病害，判斷病害的類型、發(fā)生部位以及規(guī)模的大不和嚴重的程度；②分析病害產(chǎn)生的主要原因：通常為填料、強度不足、水分侵入等方面的問題；③擬定釆取的措施：應采用技術(shù)可行（控制病害產(chǎn)生原因）且經(jīng)濟合理的治理方法。3.4路基病害的具體整治方法路基病害的整治要根據(jù)產(chǎn)生病害的不同部位和不同原因，采用針對病害特點的整治措施，主要有以下措施。3.4.1路基下沉的整治方法路基強度和剛度的不足是造成路基松軟和路基下沉的主要原因，與壓實標準及質(zhì)量、填料級別相關(guān)。在路基土較松軟而滿足不了設(shè)計標準或發(fā)生了路基松軟和路基沉的時候，可以采用以下的方式進行處理：（1）置換法①換土墊層法，即將不良土或軟弱土開挖到一定的深度，回填壓縮性比較小、抗剪強度比較大的土；②擠游置換法，即通過對回塾的碎石夯擊或者拋石置換領(lǐng)泥來使地基得到加固；③砂石披（置換）法，即用沉管法或者其他的方法在軟粘土地基中進行密實的碎石樁或砂樁的設(shè)置，以相同體積的固態(tài)土壤代替，形成碎石堆棧的復合基底，以便能夠改進教堂?；氐闹瘟?。其它還有強夯置換法、石灰樁法、振沖置換法等。（2）排水固結(jié)法①加載預壓法是在自然基礎(chǔ)上填充護堤，以確保下班后定居的要求，此外，除了墊子、塑料排水板和裝瓶的沙坑外，垂直排水管道在基地進行。設(shè)置是為了加速沉淀和土壤固化。當代位達到設(shè)計的高度后，火車負荷和軌道結(jié)構(gòu)成為預熱負荷，在完成后適用于護堤。壓力前的安置：排出和安放道路結(jié)構(gòu)：②真空預防方法，即垂直排水道（塑料排污板或井等）和沙子墊層放在一個飽和軟粘土基底是的，并覆蓋一個密封薄膜在頂部。通過連續(xù)抽水和抽取埋在沙墊上的泵管，井口的空氣壓力和沙墊層變?yōu)樨搲?，使軟粘土層被排干和固化，并使預防性負荷達到相當?shù)乃健Ｓ捎谪摽諝鈮毫?，它一般可以達到85kPA；此外，還有堆載聯(lián)合作用法、真空預壓和超載預壓法等。（3）灌入固化物深混合法，即石灰或水泥及底土與深攪拌器在原地攪拌，形成圓柱形墻或網(wǎng)格形式的連續(xù)水泥土壤加固，形成一個復合基礎(chǔ)，以提高底座和R的支撐能力在泥漿壓力下進行定居教育，用裝載法進行滲透灌溉，將試樣倒在地上，填充毛孔，改善土壤的物理和機械特性；還有勞裂灌架法、高壓噴射注漿法等。（4）振密擠密法①強窮法，即用重量達100?400kN的夯錘自高處做自由下落，地基土在強窮的振動力和沖擊力作用下得到密實，承載力得到提高，沉降減少。②振動壓縮法一方面依靠振動器的強大振動使飽和沙層液化，另一方面依靠沙粒進行調(diào)整以減少孔隙，另一方面依靠振動器的水平振動強度，增加填充物。把沙層壓縮一下。提高基地的承載能力，縮小定居點，提高對基地土壤液化的抵抗力；還有表層原位壓實法、爆破擠密法等。3.4.2路基面防排水對路面表面的控制措施是在床上形成封閉層：可以采用中粗砂+復合土工膜、中粗砂+復合排水板或采用Ｐ.Ｐ.Ｔ高分子聚合材料作為封閉層。中粗砂+復合土工膜作為封閉層的設(shè)計比較常見，適用于補填高度較大的段落?；布庸毯螅宄韺拥牡理闹惖母⊥?，做出路拱后在其上設(shè)置封閉層，而后向上補填。中粗砂+復合排水板適用于補砟厚度相對較小的地段。挖除道碴，填筑中粗砂厚0.10ｍ，中間夾鋪一層復合防排水板，其上鋪道碴厚0.30ｍ，路肩兩側(cè)設(shè)擋碴墻。聚合材料P.P.T.可作為封閉層用于病患嚴重的公路上，聚合構(gòu)筑物P.P.T.是一種新型聚合、液態(tài)、水溶性的聚合地質(zhì)學材料，在緊急反應后形成不溶于水的凝膠，其基礎(chǔ)是材料分子之間的聚合，形成一個三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，將土壤顆粒牢固地結(jié)合在一個整體中，改善了自然土壤的基本特性，使土壤成為半固化的，并且我靈活。耐受性和防水性都大大提高了使用P.P.T.材料改善土壤處理，施工速度快，操作簡單，凝膠時間可調(diào)，加工厚度薄，這特別適合目前高速鐵路和短程信息技術(shù)面包車流動的情況。3.4.3基床加固路基基床加固主要是提高路基的強度和剛度，經(jīng)常采用的措施有補填、水泥土擠密樁和無砂混凝土樁。補充填充措施適用于海床定居率高和補償較高的部分，較低填充體的裝載能力基本上良好或得到加強。在安裝下水道密封層后，A組或B組土壤或改良土壤向上填充，然后按照標準填充。跑道底部的厚度是鋪好的，鋪好的。緊湊的水泥地板堆積物通常用于加固床鋪，而床上的負荷能力很低。加固深度在現(xiàn)有道路的底部為3.0-5.0米，而緊固的水泥土堆則準備在沉睡者中間。電池的直徑、電池的方法和無沙混凝土電池的孔形，都與水泥土壤板結(jié)電池相似。與水泥土壤板結(jié)電池不同的是，這個堆棧里裝滿了碎石并捆綁在一起。泥漿材料是水泥-粉煤灰。采用樁對既有基床部位加固后，還需在既有路基面上部設(shè)置封閉層，并向上補填至設(shè)計路肩高程。3.4.4基床以下部位加固基床以下部位的加固就是對填筑體的加固，常用措施有旋噴樁加固和花管注漿方案。加強噴射漿電池的措施主要是針對那些居住區(qū)數(shù)量大、填充體長期受水損害、代位形式發(fā)生很大變化、負荷能力非常不可靠的地區(qū)，如下沉嚴重的路橋涵過渡段和區(qū)間路基地段?；ü茏{的注漿材料為水泥-水玻璃。3.4.5加寬路基面寬度由于這條公路的下沉和干涸，護堤的寬度不足。為了滿足這些要求，擴大了路面的寬度，擴大了路面并設(shè)置了隔離墻，路面寬度達到了0.8米長的路面要求和0.6米長的路面要求。3.4.6坡面加固可以用軟骨、骷髏的弓形斜坡或護堤墻加固護堤的斜坡，護堤的肋骨用于斜坡，斜坡高度不超過3.0米，肋骨的頂部是連接的。在墻上或邊緣，和一個球桿的底部準備好了在平臺的腳，每根肋骨的底部連接到球桿的底部。弓形骷髏斜坡的保護被用來填充超過3米的高度，斜坡的表面沒有受到保護，護堤被擴大，以恢復斜坡的保護部分。在新獲得的土地未被使用、寬度有限的地區(qū)，筑堤是適當?shù)摹Ｗo堤墻是在斜坡的底部建起來的。隔離墻的高度是根據(jù)地理數(shù)據(jù)和地點條件確定的。總的來說，它不應超過4米。隔離墻上的拱門是用弓箭手繪制的。既有邊坡溜塌時，清除滑塌體，重新幫填路堤，坡腳處設(shè)護腳墻加固，并砌筑或恢復拱形骨架護坡。路塹坡面加固可采用重新砌補、整修或樁板墻加固。對于既有前坡穩(wěn)定，坡面僅有少量損毀地段，對損毀坡面重新砌補、整修。對于有穩(wěn)定斜坡、斜坡嚴重損壞、大裂縫或長橫向裂縫的現(xiàn)有斜坡，斷裂和重建部分，并在斜坡中間架起一堵耳朵墻。對于邊坡較高且不穩(wěn)定，或有滑動傾向時，在坡腳處設(shè)樁板墻，樁間設(shè)外掛擋土板。使之有利于加寬路基面，增設(shè)排水溝，并有利于邊坡穩(wěn)定。4鐵路路基病害的案例分析當有砟軌道路基沉降量較小，可通過搗固道砟結(jié)合調(diào)整扣件系統(tǒng)來抬升軌道平面。本案例主要論述了高速鐵路有砟軌道路基不均勻沉降問題的整治處理。4.1線路設(shè)備自然概況病害地段為膠濟高鐵上行K281+650-K281+750，位于K281+652-K281+822緩和曲線段內(nèi)（曲線要素R-1600、L-699、l-170、h-110），縱斷面設(shè)計坡度為8.8‰下坡。其中包含由III型混凝土軌枕組成的有砟地段（K281+650-K281+714）、由WJ-7型扣件系統(tǒng)組成的有砟無砟過渡段（K281+714-K281+733）及由I型雙塊式無砟軌道WJ-8型扣件系統(tǒng)組成的無砟線路（K281+733-K281+750）地段，橋頭里程為K281+729。4.2線路設(shè)備病害情況4.2.1動檢車檢查情況20151014II112.97mm10mI7長波2-9.83mm，位于K281+7447m511.67mm，位于K281+7196m4-1。表4-110月14日病害地段動檢車檢查數(shù)據(jù)序號里程超限類型峰值長度（m）超限等級線形檢測標準（mm或g）1281.718長波長-左高低-10.0531圓(120，160]2281.719長波長-右高低-10.6761圓(120，160]3281.726長波長-右高低-8.6731圓(120，160]4281.726長波長-左高低-9.4271圓(120，160]5281.744長波長-右高低11.76111直(120，160]6281.744長波長-左高低12.97102直(120，160]7281.744長波長-左軌向-9.8371直(120，160]8281.745長波長-右軌向-9.7781直(120，160]20151127II3處，為K281+72412.03mm12m;K281+749高低，峰值12.81mm,延長13m;K281+750長波長-左高低，峰值13.69mm,延長12m。I級偏差3處，其中K281+724，長波長-左高低 ，峰值-11.02mm,延長12m；K281+750長波長-左軌向，峰值-9.98mm,延長7m，K281+751長波長-右軌向，峰值-9.8mm,延長8m。具體數(shù)據(jù)見表4-2，波形圖見圖4-1。表4-211月27日病害地段動檢車數(shù)據(jù)序號里程超限類型峰值長度（m）超限等級線形檢測標準（mm或g）1281.724長波長-左高低-11.02121圓(120，160]2281.724長波長-右高低-12.03122圓(120，160]3281.750長波長-左高低13.69122直(120，160]4281.749長波長-右高低12.81132直(120，160]5281.750長波長-左軌向-9.9871直(120，160]6281.751長波長-右軌向-9.8181直(120，160]圖4-111月27日病害地段動檢車波形圖4.2.2軌檢儀檢查情況2015年8月19日軌檢儀檢查數(shù)據(jù)顯示青州膠濟上行K281+6500-K281+750549.5mm，位于K281+702，5.5m1處，位于K281+6954-3。表4-3 8月19日病害地段軌檢儀檢查數(shù)據(jù)序號標示位置軌距水平三角坑右高低峰值位置km線路特征公里米峰值mm延長m峰值mm延長m峰值mm延長m峰值mm延長m1281695.4-8.51.3281.6961緩2281702.7-9.55.5281.7045緩3281713.8-8.52.1281.7141緩4281716.3-8.21281.7166緩5281718.8-94.5281.7205緩4.2.3現(xiàn)場高程測量4.2.4設(shè)備病害原因分析過渡圖4-1鐵路路基坍塌現(xiàn)場4.3線路設(shè)備病害整修該線路設(shè)備病害采用有砟段起道搗固作業(yè)與調(diào)整軌道結(jié)構(gòu)扣件系統(tǒng)相結(jié)合的方法來處理。4.3.1整修設(shè)計原始設(shè)計坡度為8.8‰下坡，由于路基下沉量大，仍采用8.8‰的坡度拉坡起道量過大，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計在下沉量最大地段采用10.5‰下坡設(shè)計，現(xiàn)場作業(yè)里程為K281+700K21.72共計57.5m24mmK281+710處，整8mmK281+7225-K281+687535m4-5。表4-5現(xiàn)場作業(yè)起道位置及起道量序號里程起道量mm備注序號里程起道量mm備注1281.7300013281.7000162281.7275214281.6975163281.7250615281.6950134281.72251216281.6925115281.72002017281.6900116281.71752018281.687597281.71502019281.685068281.71252220281.682569281.71002421281.6800510281.70752222281.6775311281.70502023281.6750212281.70251824281.672514.3.2作業(yè)組織（1）利用水準儀控制起道，作業(yè)時現(xiàn)場架設(shè)2臺水準儀，1號水準儀控制1-15號點位起道，2號水準儀控制16-24號點位起道。圖4-2水準儀對上行K281.600-K281.750區(qū)段利用電子水準儀采用雙導線閉合法進行高程測量，測點間距2.5m,共測量點位58個。原始設(shè)計坡度為8.8‰下坡，由于路基下沉量大，仍采用原始設(shè)計坡度拉坡時線路起道量過大，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計后在下沉量最大地段采用10.8‰下坡設(shè)計，前后分別采用8.8‰和9.65‰的坡度進行順坡。拉坡最大起道量為34mm,位于K281.710處；整個區(qū)段大于10mm起道量范圍位于K281.675-K281.725處，延長50m.為滿足后期養(yǎng)護需要，此次作業(yè)同時撤除軌下水平墊板。最終理論起道量為拉坡計算后的起道量和相應軌道下水平墊板厚度之和。（2）現(xiàn)場分三個作業(yè)小組。一組為軌下撤板、墊板、改道組，8名作業(yè)人員，2臺壓機，2臺單頭螺栓機。負責所有軌枕的軌下撤板作業(yè)，負責最終理論起道量<10mm軌枕的軌下墊板作業(yè)，負責枕下墊砟搗固作業(yè)后臨時調(diào)整水平、高低的墊板作業(yè)，負責軌距不良地段的改道作業(yè)。二組枕下墊砟與搗固組，負責最終理論起道量≥10mm軌枕的枕下墊入墊砟板及墊砟后的線路搗固作業(yè)。同時開展4個作業(yè)面，每個作業(yè)面7名作業(yè)人員（扒砟與回填3人、墊板搗固3人、壓機1人），共計28人，每個作業(yè)面配備1臺壓機，3臺沖擊搗鎬。三組調(diào)整曲線超高組，負責曲線超高調(diào)整及線路搗固作業(yè)，8名作業(yè)人員，2臺壓機，4臺沖擊搗鎬。（3）作業(yè)工機具道尺3把，壓機4臺，內(nèi)燃沖擊鎬8臺，軟軸搗固機2臺，石砟叉10把，扒鎬4把，單頭螺栓機2臺，拐子4把，水準儀2臺，塔尺2把，軌溫計2塊，海洋王作業(yè)燈2臺，頭燈50只，對講機8臺，防護備品2套。（4）現(xiàn)場撥道由于計劃作業(yè)區(qū)段膠濟高鐵上行K281+650-K281+750位于緩和曲線上，該緩和曲線直緩點里程K281+822，圓緩點里程K281+121，故作業(yè)中對正矢不良地段亦進行了撥道作業(yè)，具體各點的撥道量見表4-6。表4-6 病害地段撥道量計算表測點號現(xiàn)場實測正矢計劃正矢正矢差差累計全撥量撥后正矢備注70000000692200026844000367660025667.570.50.566657.59-1.5-11396411110-117116311.513-1.5-2.521136210.515-4.5-72213619.517-7.5-14.518156020.5182.5-123165924.5204.5-7.5-319.55813.522-8.5-161205725.5241.5-14.5-822.55627.5261.5-13-1125.55529281-12-10285431.5292.5-9.5-7295326.531-4.5-141315231.5310.5-13.5031合計299.5313-13.5-137.565299.5質(zhì)量回檢7，2人負責用軌檢儀對整修后線路檢查一次，34.4線路設(shè)備整修效果4-3。在路橋過渡軌道結(jié)構(gòu)999.200999.200281.670281.680281.690281.700281.710281.720 里程整修后高程999.400整修前高程1000.2001000.000999.800999.600上行281+7325-281+6725整修前后高程對比圖圖4-3整修前后高程對比圖5結(jié)論鐵路支線疾病對鐵路的正常和安全運作構(gòu)成嚴重威脅。如何評估鐵路支線疾病和安全、經(jīng)濟、迅速和有效的加固，對于確保鐵路安全運行具有非常重要的實際意義。本文件以基于工作區(qū)管轄區(qū)內(nèi)鐵路支線的兩種最常見疾?。酀{和次位沉沒）的整治設(shè)計項目為研究項目，并介紹了該項目的技術(shù)大綱。本文件中的研究結(jié)果可為解決鐵路疾病和管理建筑安全生產(chǎn)的理論提供一個有用的基礎(chǔ)，本文件中的研究結(jié)果如下：（1）通過對河床疾病的分析，鐵路床上的主要疾病類型是泥土、地基支撐能力不足和地下沉降；以及造成疾病的主要因素。這些問題包括：1：土壤、地質(zhì)石料狀況、2：層選礦床、3：道床的污染、4：道床厚物短缺、5：不合理的排水設(shè)施、6：建筑質(zhì)量、7：剩余的上線修復和維護問題；床從高填料中逐漸浮出，形成了嚴重的淤泥，一種嚴重的病床，如變形和沉沒。（2）根據(jù)對鐵路支線疾病補救的實際情況的評估，并參照成功的處置報告，制定了一項加強和補救道路疾病的計劃，并比較了不同M級的增強效果。通過數(shù)字模擬分析進行補救前后的所有方法。分析并在此基礎(chǔ)上，比較和選擇現(xiàn)有鐵路代位船東床上的病態(tài)淤泥處理計劃。對全面治療計劃之前和之后的增強效果進行比較分析表明，本條中提出的整體方案加強了代位權(quán)利人的床位，以提高基層的支持能力。致謝本次的畢業(yè)設(shè)計，我傾注了大量的心血，查閱了大量的資料。雖然在很長一段時間內(nèi)一直忍受著畢業(yè)設(shè)計帶來的相當大的壓力，但卻是我成長迅速的一段日子。通過這次畢業(yè)設(shè)計我學到了很多，包括如何分析問題，找出其關(guān)鍵