弱膨脹土鐵路路基工程病害的防治措施

一、工程概況

洛湛鐵路YH5標段全長61.92903公里，位于湖南省永州市南端的道縣、江永縣、江華瑤族自治縣境內(nèi)，途經(jīng)三縣九鎮(zhèn)。沿線地形相對平緩，為剝蝕、溶蝕殘丘及巖溶孤峰平原區(qū)，地面高程一般為186～363m，最低點為永明河，最高點為尖山隧道處，殘丘多呈渾圓狀，自然坡度較緩，地表部分覆蓋弱膨脹土，植被發(fā)育。標段內(nèi)路基土石方717.8萬斷面方，其中土方100.48萬方，部分為弱膨脹土，弱膨脹土的質(zhì)量控制和病害防治是施工的重點和關(guān)鍵。

路基施工整個過程中，根據(jù)弱膨脹土的工程特性，通過技術(shù)人員嚴格控制施工工藝，精心組織施工，采取了有效的、合理的防治措施，確保了路基工程質(zhì)量，取得了較好的效果。經(jīng)歷雨季的考驗，路基穩(wěn)定沒有發(fā)生明顯沉降變形、邊坡坍塌等病害，說明所采取的防治措施是有效的，施工質(zhì)量控制得當(dāng)，這些措施值得在同類工程中借鑒。

二、路基病害的防治措施

1、基床翻漿冒泥防治措施 因膨脹土中黏土礦物質(zhì)的親水性，再加上運營后列車動荷載的反復(fù)作用，使基床土質(zhì)遇水軟化發(fā)生不均勻下沉，產(chǎn)生翻漿冒泥的工程病害。

為防治基床翻漿冒泥工程病害，采取基床加固措施：在基床表層上部換填0.5m厚A組填料，下部換填0.1m厚的中粗砂，并于中粗砂間全斷面鋪設(shè)一層頂破強度大于2.5KN的兩布一膜復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜有效防止雨水滲入路基本體，使水直接排出路基本體以外，而砂墊層還可以提高基床承載力，減少下沉量，保護復(fù)合土工膜不受損壞，防止凍脹，消除膨脹土的脹縮作用。具體做法如下：(1)路基面設(shè)三角形路拱，拱高0.15m，底寬同路基面寬，橫坡4％，向兩側(cè)排水；(2)路基基床表層換填厚0.1m中粗砂墊層，砂墊層中間加鋪一層復(fù)合土工膜，兩側(cè)路肩每間隔1.0米設(shè)泄水孔。

2、路基邊坡坍塌防治措施 路基邊坡坍塌是普遍存在的路基工程病害，主要以路堤中－上部坍塌為主。膨脹土因含有大量膨脹性黏土礦物，在氣候干濕交替情況下容易產(chǎn)生強烈的干燥收縮和吸水膨脹，特別是表層0.6-1.5m范圍的脹縮作用尤為顯著，旱季形成縱向裂縫，雨季降雨沿裂縫入滲，斜坡表層含水量增加，穩(wěn)定性降低從而造成淺表層滑塌。此外，邊坡的滑塌和邊坡的壓實度、邊坡的坡度、邊坡防護是否到位等密切相關(guān)。為有效避免邊坡坍塌病害，采取以下的防治措施：

(1)鋪設(shè)土工隔柵進行邊坡加固利用土工格柵與填土的摩擦和咬合作用解決路基邊坡的穩(wěn)定問題，有效防止邊坡表層坍塌的發(fā)生。路堤邊坡高≤6m時，邊坡采用雙向土工格柵加固，間距0.6m，鋪設(shè)寬度2.5m，間距2.4m滿鋪路基面。路堤邊坡≤3.0m時，坡面采用灌草護坡防護：路堤邊坡高36m時，邊坡采用雙向土工格柵加固，間距0.6m，鋪設(shè)寬度4.0m，間距2.4m滿鋪路基面。

(2)加強路基及邊坡壓實 弱膨脹土作為特殊土用來填筑路基，在邊坡2.5米或4.0米范圍內(nèi)設(shè)雙向土工格柵，土工格柵層間距為0.6米。為保證壓實質(zhì)量，施工機械選用大噸位重型機械。通過重型機械的振動碾壓能量，使土顆粒內(nèi)部重新排列，彼此擠緊，減少孔隙，提高土體密實度，增大土顆粒間的接觸面，從而提高土的抗剪強度。

為提高邊坡穩(wěn)定，路基填筑按設(shè)計斷面每邊超填0.5米，并使壓路機垂直中線45°壓實邊坡，路基成型后，刷坡整平，并對邊坡采取進行夯實，確保邊坡穩(wěn)定。

(3)邊坡防護邊坡防護緊跟工序施工，減少暴漏時間。路基邊坡采取骨架防護的，骨架內(nèi)采用液壓噴播植草間植灌木。邊坡未采取骨架防護的路堤及路塹邊坡，路堤采用撒草籽間植灌木；路塹采用液壓噴播植草間植灌木。

3、路橋、路涵過渡段下沉較大的防治措施 鐵路路基與橋涵的連接處是路基施工的薄弱環(huán)節(jié)，很多線路橋頭和涵背都存在因下沉引起軌道不平順現(xiàn)象。為防止過渡段下沉較大的病害，采取以下的防治措施：(1)選取合格的填料：過渡段選用A料填筑，施工過程嚴格控制填料質(zhì)量。(2)加強過渡段施工質(zhì)量控制：a、施工前，做好橋頭、涵背過渡段的排水施工，防止雨水對填土浸泡。b、橋涵砌體達到設(shè)計強度后才可進行過渡段填筑。c、路橋過渡段選用滲水土填筑，嚴格按要求進行分層壓實，分層厚度不大于0.2m。為控制分層厚度，在臺背墻上按每層攤鋪厚度做上明顯的標記，以準確的控制分層厚度，保證填土密實度滿足設(shè)計和規(guī)范要求。在保證橋臺安全的前提下，盡量使用大型機械分層振動碾壓：臺背周圍1m范圍采用重型蛙式打夯機夯實。d、路橋、路涵過渡段，在先期施工的路基端頭預(yù)留臺階，臺階寬度為2-3mo

三、結(jié)束語

1、水是膨脹土路基病害的源泉，路基基床內(nèi)鋪設(shè)復(fù)合土工膜將水隔于路基基床之外，有效防止了基床翻漿冒泥病害的發(fā)生。

2、對大于一定高度的膨脹土路堤邊坡采取加設(shè)雙向土工格柵、放緩邊坡、設(shè)置護道平臺、綠化防護和加強施工質(zhì)量控制等措施，可以防止路基邊坡滑塌病害的發(fā)生。

3、路橋、路涵過渡段必須采用滲水料填筑，通過試驗段確定工藝參數(shù)。施工過程要嚴格控制施工工藝參數(shù)，確保施工質(zhì)量，有效防止過渡段下沉量大的病害。