鐵路線路路基病害整治

李傳林

淮北礦業集團鐵路運輸處臨渙工務段，安徽淮北 235025

鐵路線路距離往往都較長，經過不同地區，地質條件往往有較大差距，填料也不均勻。另外，近年來列車的承載量和運行速度都有了大大提高，導致鐵路線路路基內應力水平及作用方式和分布狀態較以往都有了明顯改變，現有的大多數鐵路線路都是以前設計的，過小的承載力，加之提速后的列車由荷載產生的動應力，很容易導致鐵路線路路基病害的產生。對列車的安全運行有著嚴重的影響作用。

1 鐵路線路路基病害的類型

按其表現形式，可以將鐵路線路路基病害的類型分為以下幾種：

1）路基下沉。由于路基填筑密度不夠且強度不足，容易造成路基下沉，主要表現為道砟囊、道砟袋或路基下沉等形式。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，稱為路堤沉陷。

2）翻漿冒泥。因含有過多的水分，使得路基急劇下降，在連續經過的列車的作用下，產生裂縫、冒泥或者鼓包等現象，我們稱這些現象為翻漿。當基床土質不符合要求時，容易發生翻漿冒泥的現象，尤其是以風化石質作基床，用細粒土作路基填料，具有較大降雨量的路堤和路塹等地段，常會發生翻漿冒泥的現象。

3）邊坡坍方。坍方有剝落、碎落、崩坍和滑坍四種表現形式。路塹邊坡是剝落、碎落和滑坍的主要發生地段。剝落指的是邊坡表層土壤和巖石被風化后，形成零碎薄片，由邊坡表層脫落下來的現象。堆積下來的剝落碎屑，能夠堵塞邊溝，對路基的穩定有一定的影響作用。碎落指的是一種巖石碎塊的剝落現象，落石產生的沖擊力可以破壞路基和路面，甚至會對行人和車輛產生安全隱患。崩坍指的是大量土石脫離坡面翻滾到邊坡下部，形成倒石碓或巖堆的現象，崩坍這種路基病害的危害最大，崩坍的土石方常常會導致交通中斷，崩坍發生的主要原因是路塹的開挖導致原有的自然坡面失去平衡。滑坍指的是沿著一定滑動面，邊坡上的大量土石整體向下滑移的現象，路堤邊坡產生滑坍的主要原因是邊坡高度過高、坡度過陡以及填方不密實或沒有必要的支撐與加固等；路塹邊坡產生滑坍的主要原因是挖方巖層傾向路基，傾角在50°～70°之間，夾有軟弱和透水層或巖石嚴重風化，因水的侵蝕和沖刷使土石失去平衡產生滑坍。

4）擠出變形。由于土體強度不足而產生剪切破壞或塑性流動，導致路肩隆起或側溝被擠等現象的發生。

5）凍害。此種現象在寒冷地區較易發生，如果使用細粒土做路基土，因為細粒土透水性較差，當有較高的含水量或者路基面有積水時，隨著氣溫的下降，土中的水會經過重新分布和聚集并最終成為冰塊，導致不均勻的凍脹現象的產生。凍脹是由于路基下面的水向上集聚并凍結成冰所致，凍脹現象能夠使得柔性路面產生鼓包或開裂的現象，使得剛性路面產生錯縫或折斷的現象。

2 鐵路線路路基病害的整治

路基病害的整治應該從路基填料（改變填料的類型以及填料的成分）、防止水的侵入和提高路基的剛度和強度（改善路基結構設計）著手，其基本過程可以分為以下幾個步驟：第一步，對路基病害進行檢測，確定出病害所屬的類型、產生病害的位置及規模和嚴重程度；第二步，分析病害產生的主要原因，可以從填料、水分侵入和強度不足等方面進行分析；第三步，設計采取的措施，設計的措施首先要能夠控制住病害產生的原因，另外還要考慮經濟上的因素，要求獲得最佳的效益。

2.1 鐵路線路路基病害的檢測

1）了解路基的幾何特性，在典型地段開挖橫溝。

2）對試驗區段內的路基應用探地雷達法和瞬態面波法進行大面積的掃描檢測。探地雷達法的優點是能夠直觀反映出道床的幾何形態而且表層分辨率高，能夠實現路基結構分層的探明；能夠探測出路基病害的類型及程度和具體位置，此法可以用來分析道床、路基各個土層的地質情況；其測量的數據為基床的電性參數，不能給出路基的力學特性。因為高頻信號的限制和道砟的散射，瞬態面波法表層狀況無法精確地反映出土層的真實狀況，探地雷達法很好的彌補了這方面的不足，而瞬態面波法能夠隨深度的變化準確反映出路基土的力學參數，能夠測試到比較深的深度，彌補了探地雷達法不能給出路基的力學特性的不足。對鐵路線路路基病害的檢測，主要就是檢測路基表層和其下路基土的承載能力，綜合運用兩種檢測方法，能夠實現很好的檢測路基的目的。

3）分析路基強度、剛度等方面的參數。輕型動力觸探主要通過擊數（10cm）反應路基不同位置的力學性能指標，擊數越高，土質性能越好，強度也越高。

根據現有線路的特點，對路基的測試應該遵循原位（輕型動力觸探）和區段測試（探地雷達法和瞬態面波法）結合使用進行測試的方法，這樣能夠綜合的評價出路基的狀況，為最后整治路基病害提高強有力的依據。

2.2 鐵路線路路基病害的整治措施

實現鐵路線路路基病害的整治有很多種方法，根據鐵路線路路基病害的特點及形成原因，可以通過以下5種方式來進行路基病害的整治：

1）換填。有些軟弱基床，容易發生下沉外擠或深陷槽病害，可采取基床表層換填的方式來整治病害。根據軟弱層厚度來確定換填厚度，一般為50cm～60cm，換填料可選擇級配良好的碎石土或中粗砂，或者摻入改良土壤工程性質的材料到原基床土中，使之成為改性土。換填對病害處理能夠達到較好的效果，但是往往影響行車，在運力繁忙的情況下往往較少使用。

2）改土。常用的有壓力灌漿法和水泥土擠密樁加固法兩種方式，其實質是改良現有路基的力學特性，使之達到整治病害的目的。

3）減壓。通過改變路基和軌道的結構來降低列車荷載對路基的作用。主要方法有：是用重型鋼軌、加厚道床和設置墊層等。

4）防水。整治路基病害的關鍵就是治水。可以根據現場的實際情況采用設置集水井或增設橫向排水等方式來實現治水的目的。

5）綜合治理。路基病害一般是由多方面的原因引起的，因此在對病害進行整治的時候，要對癥下藥，綜合使用多種不同的治理方法，對鐵路線路路基病害實現徹底的整治。

[1]彭華，張鴻儒.鐵路路基病害類型、機理及檢測與整治技術[J].工程地質學報，2005.

[2]朱湘云.淺談公路路基病害的原因及對策[J].工程設計與研究，2003.