淺談鐵路路基病害原因及整治措施

張斌

摘要：本文對鐵路路基中存在的病害進行分類，并分析各種路基病害發(fā)生的原因，結合現場實際情況，針對不同病害制定切實可行的整治措施。

關鍵詞：鐵路路基，病害，原因，整治

路基是鐵路軌道下的基礎建筑，為了保證線路平順，對路基強度和穩(wěn)定性提出較高要求。結合現場實際情況，對產生的路基病害進行原因分析，并制定整治措施。

1鐵路路基病害類型及原因分析

1.1 鐵路路基病害類型

鐵路路基主要病害有滑坡、基床翻漿冒泥、邊坡溜塌、基床下沉外擠、陷穴、排水不良、崩塌落石、風化剝落、河岸沖刷、凍害、雪害、泥石流、沙害、水侵路基。

下面針對我段管內常見的路基病害進行原因分析。

1.1.1 基床翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發(fā)生裂縫、鼓包、冒泥等現象，稱之為翻漿。

翻漿冒泥一般易發(fā)生于基床土質不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發(fā)地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發(fā)生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化，危及行車安全。

1.1.2 基床下沉、外擠

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現形式有路基下沉、路肩隆起、側溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨等。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟，在水、荷重、自重及振動作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。一般經過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉。

1.1.3陷穴

陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落.軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂的巖土結構逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

1.1.4 凍害

凍害發(fā)生在寒冷地區(qū)，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現象。

凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結過程中有向凍結鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大這一物理力學現象造成。所以，凍結過程中土中水的遷移機理，是產生路基凍害的基本原因。影響因素：①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉換區(qū)，且凍結速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。②土質的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發(fā)生強烈的凍脹。

2 路基病害的整治

2.1 病害的整治步驟

路基病害的整治應從路基填料防止水侵入、提高路基強度和剛度入手，處理路基病害基本按以下步驟進行：①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發(fā)生的部位及規(guī)模大小、嚴重程度；②對產生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術上可行、經濟上合理的治理方法。

2.2.1 基床翻漿冒泥、下沉外擠的整治

我段蘭新線打柴溝至武威段在二線改造后部分地段出現不同程度的基床翻漿冒泥、下沉，我們采用降低路肩、順坡排水，3：7灰土封閉路肩，干砌片石恢復路肩標高，增設、改造排水側溝的方法，通過提高路基排水性能，解決了路基基床翻漿冒泥、基床下沉等病害，消除了運輸中的安全隱患。

2.2.2陷穴的整治

2013年我段蘭新線打柴溝至武威段古豐1#隧道東洞口洞頂上方50米處出現陷穴，通過調閱施工資料發(fā)現，古豐1#隧道東段在施工開挖時出現過塌方，施工單位回填后未對表層進行處理，進過雨水沖刷、浸泡，原塌方處下沉，再次塌陷。我段采取開挖回填的方式進行整治，表層用3：7灰土封閉阻水，解決了該處病害。

2.2.3 路基凍害的防治

路基凍害多發(fā)季節(jié)性凍土地區(qū)，地表土層一般冬季凍結，春季開始融化，夏季全部融化。這類地區(qū)的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發(fā)生不同程度的凍脹，春季又發(fā)生融化下沉，使軌面高低、水平產生不均勻變形。

我段管內打柴溝、芨嶺處于高海拔寒冷地區(qū)，冬季凍害嚴重，打柴溝地區(qū)凍害主要集中在橋涵過渡段，芨嶺地區(qū)凍害主要集中在撥接口地段。針對不同原因，我們分別制定了整治措施，對蘭新線k151+095，k237+720橋涵過渡段采取架設施工便梁，換填路基填料的方式進行整治，效果顯著。對芨嶺地區(qū)凍害地段，采取挖除路基外側土垅，增設排水盲溝，降低路肩，順坡排水并3：7灰土封閉路肩的方式進行整治，提高改善路基表層排水能力，減少雨水進入路基本體，利用排水盲溝增強路基排水性能，加快路基內部空氣流通，降低路基含水量，明顯緩解了凍害。

3結論及建議

通過對路基病害產生的原因分析，我段通過提高改善路基排水性能，有效的防止了雨水對路基基床的滲入，對路基基床補強效果較好，保證了路基的穩(wěn)定性。如何能夠有效的對路基病害進行整治是一個急切而有長期的課題，需要我們進一步進行探索。

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）

[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）

[3] 黃書華， 謝達文. 鐵路路基病害整治技術 [J].鐵道建筑，2008，（9）

[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（7）