齊喆
摘 要:路基安全是線路穩定的基礎,路基病害對已有路基產生安全隱患,本文首先分析路基病害類型及原因,然后就這些病害原因進行分析,找出整治措施。
關鍵詞:路基 病害 防護 整治
中圖分類號:U216 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)06(b)-0069-02
由于國家大力加強鐵路建設,使鐵路建設的工程量增多,致使很多施工建設公司為了完成更多的工程量,只能盡可能的縮短施工工期,由于施工工期過短,在其施工建設過程中就會有控制松懈的現象發生,從而導致竣工后病害較多,本文先分析路基病害的類型及原因,找出病害的根源所在,從而提出預防和整治方案。
1 鐵路路基病害類型及原因
鐵路路基病害按表現形式可分為: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,下面從以下九個部分來分別介紹。
1.1 翻漿冒泥
翻漿定義:路基強度因含水過多而急劇下降,在行車作用下發生裂縫、鼓包、冒泥等的現象。翻漿冒泥的分類:土質基床翻漿、風化石質基床翻漿、裂隙泉眼翻漿。當鐵路基床某些部分所用土質不符合要求時,就容易發生翻漿冒泥。當路基填料的材料是細粒土作,基床材料用風化石質時,這種情況下如果再加上降雨量偏大,路堤和路塹就有很大的可能發生翻漿冒泥[1]。
1.2 路基下沉
當路基的填筑密度、強度均小于要求時,就會出現路基下沉、道碴囊等,我們把這種現象稱作路基下沉。如果因為路基下沉而最終導致斷面尺寸改變,我們把這種病害現象稱為路堤沉陷。組成的路基的土必須滿足強度和密度要求,如果密度不夠,或者強度不足,再加上雨水,重力以及列車通過時產生的振動,就會發生基床、堤體或者基底下沉現象。
1.3 擠出變形
擠出變形按表現形式,可以分為路肩隆起、側溝被擠,路肩外擠和邊緣外膨四種。擠出變形主要是由于土體的強度不符合要求所致,由于強度不足,從而導致基床內的土經常處于軟塑狀態,當有列車通過時,對路基產生較大的力,使本就處于軟塑狀態的路基土發生外擠變形。
1.4 邊坡坍方
邊坡坍方通過表1來說明。
1.5 邊坡沖刷
邊坡沖刷按照沖刷后果可以分為:邊坡淘刷和邊坡沖溝.當路塹、路堤邊坡或者是岸坡的路堤邊坡上的土質受到風雨侵襲,使其表面巖層風化,當雨季再次來臨時,本來已經風化的土質再次受到水流的沖刷,侵襲,使路塹、路堤的邊坡形成沖溝,甚至沖坑為邊坡沖劇[2]。
1.6 陷穴
陷穴按照發生的地區不同,可以分為:黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。當路基的附近,甚至下方存在洞穴,但在施工工程中沒有發現,或者沒有做好處理時,就可能會引起基床和道床突然沉落,最終導致軌道懸空,使列車停運,嚴重時會造成列車顛覆,給人民財產帶來重大損失。
1.7 水浸路基
路基在建設時都會按照當地的自然環境設計出規定水位,并且都會建設路堤防護和加固設備,以保障路基的平穩,使列車正常運行,在特殊情況時,當水位超過規定水位時,路基就會被水侵入甚至淹沒,這樣就破壞路基的強度,使其沈降或者局部坍塌,如果防護和加固設備不夠完善,那么嚴重時路基將被破壞。
1.8 凍害
當鐵路修建在寒冷地區時,由于天氣寒冷,雨水或雪極易結冰,這時如果路基所用土質為細粒土時,土質中的水分就會凝集成冰塊,因為細粒土的透水性極差。所以引起不均勻的凍脹。當水量較高或者路基的表面積水時,也會發生這類現象。
2 鐵路路基病害機理
鐵路路基的病害原因多種多樣,但是都有由幾個因素共同作用的結果,。比如路基填料的性質,土質的強度,路基土質的密度,當地當溫度環境,水資源情況(地下水、地表水、降水情況),以及運行列車的負載情況等等,這些都是導致鐵路路基病害的因素,而且通常狀態下,都是以上因素公共作用,使病害發生,每一種病害都有其獨特的病因,例如以上所訴,但是總結來看,可以歸納為以下兩個方面。
2.1 地質環境導致了病害的發生
這是病害發生的根本原因,但是由于鐵路在建設之初就已經對當地的地質環境因素進行了細致的了解,并就特殊環境因素,例如:天氣寒冷,雨雪天氣多,這就要就溫度過低易結凍、雨季到來時,雨量大的情況做特殊的設計,做好路基防務措施,所以說地質環境雖然是病害發生的內因,但是它也是一個相對的穩定量。
2.2 氣候的變化和列車振動共同作用最終導致病害的發生
如果說地質環境是病害發生的根本原因,那么氣候的變化和列車振動就是病害發生的外在推力。路基病害的發生是由各項因為公共作用的結果,不是單一因素作用發生的,例如:當地的雨水較多,路基受到雨水侵襲,土質硬度和密度均發生變化,但是如果沒有列車的重復振動,路基也不會發生損壞,只有和列車振動,軌道擠壓共同作用時,才能夠使路基病害發生,從而影響行車安全[3]。
3 病害的預防與整治
路基病害對線路安全相當重要,所以不能等到病害發生之后才采取措施,進行治理,必須遵循“早發現,早治療”的原則,在線路設計時就要充分了解當地的地質條件和水文環境,做出設計出相應的防護和加固措施,以防止病害的發生,當病害發生時,應該因地制宜,設計出與當地環境相適應的有效措施。
3.1 病害的預防
病害防治根據時間段不同分為:
(1)整理材料,包括鐵路線路的設計圖、施工所需要的材料,當地的地質環境、水文環境等等,并且充分掌握其變化規律。
(2)當鐵路線路完工之后,對線路的狀態和運營狀態應該關注,每個季度或者每半年進行一次線路普查,查看路線的運營情況,對易發生病害的地段進行詳細排查,做到發現早預防。endprint
3.2 病害的整治
路基病害類型眾多,由于每種病害都有其獨特的性質,所以其防治和整治措施也有差別,下面介紹幾種病害的政治措施。
(1)路基滑坡的防治。
路基滑坡的根源是水,所以排水措施尤為重要。用最經濟、簡單的方法防治滑坡就是給滑坡上部減重。當然也可以找到適當支擋結構,例如抗滑擋墻、抗滑樁、錨桿擋墻、抗滑明洞等。還可以直接同土質的物理化學出發,用以加固和穩定滑坡,如果這些措施都不能避免路基滑坡病害的發生,那么只有考慮改線避繞。
(2)路基崩塌落石的防治。
在線路初建時應該就地質做詳細研究,如果發現崩塌落石地段,如可避免可繞行,如可必須途徑時,必須做好防固和預防工作,并且對于易發生崩塌落石地段應該定時巡查,做到早發現,早預防,一旦病害發生,必須一次性根除,不留后患。一般措施如下:如果是小小規模、小塊體的崩塌落石一般設置落石平臺、鋼軌柵欄等攔截類措施;如果是大規模的崩塌落石,一般采用修建明洞、棚洞等方式來遮擋崩塌的落石,同時也防止由于石頭落下而使路基穩定性遭到破壞;如果有大危巖或者不穩定的大孤石時,可以用支頂墻等把其固定住;遇到易風化剝落的邊坡時,如果邊坡角度較大,用護墻加固,反之用護坡加固[4]。
(3)基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治。
此病害的原因是土質受到雨水侵蝕,強度和密度都發生變化,交工程設計要求減弱,再經過列車負載下反復振動作用下,就出現了基床翻漿冒泥、下沉外擠病害。此災害防治原則是以預防為主,及時防治,在災害較小時盡早做出治療措施,例如在線路建設之處就做好排水工作,同時對與基床的土質表面強度和當地水文環境向結合,在經濟的前提下盡量提高其強度。
4 結語
引起路基病害的原因多種多樣,但是如果在施工建設過程中能夠加強質量控制,并嚴格按照施工驗收規范要求進行施工,并適當提高驗收標準,相信路基的病害將會大大減少。路基的病害預防與整治原則需要做到“早發現,早治療”,并且在綜合當地水文環境和地質條件之后做出與之相適應的整治措施,才能夠提高鐵路的安全系數,保證人民生命財產安全。
參考文獻
[1] 王永春.鐵路路基病害的整治和預防[J].民營科技,2010(11):255.
[2] 杜攀峰,廖立堅,楊新安.鐵路路基病害的智能識別[J].鐵道學報,2010(3):142-146.
[3] 黃書華,謝達文.鐵路路基病害整治技術[J].鐵道建筑,2008(9):64-66.
[4] 李旻.淺談大準鐵路路基病害整治[J].內蒙古科技與經濟,2007(14):88.endprint