鐵路路基病害及整治防護措施

成 晨

（ 朔黃鐵路發展有限責任公司，河北 滄州062350）

鐵路路基病害在鐵路中幾乎無法徹底消除， 鐵路長期暴露在自然環境中，每段鐵路根據其所處環境不同會產生不同種類的路基病害，而且除了長時間的使用會導致鐵路路基存在問題，在進行施工時如果采用的施工方式不當，同樣會為鐵路路基埋下隱患，要減少鐵路路基病害造成的影響，便需要從多個方面對路基病害進行處理，不僅需要在施工時盡可能減少由于施工造成的路基問題，還需要在鐵路投入使用后定期對其進行檢測，尋找由于長時間使用出現的路基病害，對其進行綜合管理治理，才能夠保障鐵路的安全運行。

1 鐵路路基病害類型

1.1 鐵路路基下沉

鐵路路基下沉是指在鐵路的某一段線路上， 路基海拔低于該區域路基原來規劃的海拔高度，路基下沉對于下沉區域與正常區域連接處會造成巨大的危害，并使得該區域容易成為事故多發地。 路基下沉意味著鐵路出現豎直方向的距離差， 在這種情況下，鐵路受力會產生突變，導致鐵路更加易毀。 鐵路路基下沉最主要的原因是在施工時，對土壤勘探處理不夠，部分地區地下土壤種類相對較多，不同土壤結構性質具有較大的差異，一些土壤分子密度較為緊密，硬度較大，因此承載力也更強，但是鐵路工程是一個區域范圍較廣的一個工程，不同區域土壤存在著較大的差異，因此土壤可能會從密度較大隨著鐵路延伸逐漸變得松散，部分工程施工時沒有考慮這一因素，導致部分路段地基投入使用后，受到壓力作用而出現下沉。 不僅受土壤影響，風力對路基的剝蝕，水分的滲透都會造成同樣的后果。

1.2 鐵路路基翻漿冒泥

鐵路路基翻漿冒泥則是又一個較為常見的路基問題， 這個問題主要是由于勘探漏洞造成的。 路基大部分處于地底， 受地下環境影響較為明顯，路基翻漿冒泥則是由于地下環境較為濕潤造成的，這種病害常發生于地下水較多的區域，一旦勘探時，勘探過淺沒有探測出鐵路路段中存在的地下水，完成路基施工后，路基材料從地下水中自動汲取水分較多，當通車后，在質量較大的列車高速通行的壓力作用下，路基會鼓包、冒泥甚至出現裂縫， 導致鐵路結構受到明顯影響。 除了由于勘探問題忽略了地下水的影響會造成路基翻漿冒泥之外，在一些降雨量較高的地區這種路基病害也是隨處可見的。

1.3 鐵路路基邊坡塌方

路基邊坡是指在部分地區鐵路所處軌道道路高于或低于周圍地區，兩者之間具有坡度的部位即邊坡。 根據具體高度情況，具體存在兩種情況的塌方，一種是地基高于周圍地面，地基周圍有土壤與其相連，外部土壤長期處于與外界環境接觸的情況，漸漸在風里作用下會出現表面被剝蝕的現象， 外部土壤逐漸被侵蝕后，土質會漸漸疏松，最終發生塌方，由于其與路基直接接觸，會連帶著路基一同坍塌。 另一種情況是路基相對于周圍地面較低，路基邊坡相對較高，當出現邊坡塌方時，會直接對路基造成沖擊， 導致路基結構被破壞。 路基邊坡塌方最主要的原因是在施工過程中沒有對邊坡做好有效的防范措施， 采用的施工技術甚至可能會對路基周圍的邊坡產生沖擊，導致邊坡緊密性下降，出現邊坡塌方的可能性更大。

1.4 鐵路路基發生凍害

路基凍害則較為容易在一些高緯度和高海拔地區出現，在我國東北部以及西部高原地區，路基凍害是對鐵路交通影響較大的一種病害。 當在這些地區進行鐵路路基施工時采用的材料透水性較差，水分會在路基中聚集，在長時間的低溫環境下，土壤內部的水分會凍結，結晶化的水相較于液態水形態結構會產生較為明顯的變化，對土壤結構也會較為明顯，使得路基不同部分出現膨脹的現象，導致路基受力結構發生變化，出現開裂的現象。

1.5 鐵路路基基床外擠

鐵路基床外擠，表現形式不同，原因也不同。 主要的基床外擠表現形式有路肩隆起、 路肩外擠以及側溝被擠和邊緣外膨。路肩寬度存在問題是導致路基基床外擠的一大因素， 在施工過程中如果路肩寬度不足，路基在受到各種外力的沖擊時，會出現路基變形的情況，而這種變形受到路肩寬度的限制，往往表現為側向變形，從外部觀察則表現為路肩外擠，如果路肩外擠程度較大，受力方向也將從水平方向轉變為具有豎直方向分量的力，這種情況下，基床外擠表現為路肩隆起，除了表現在路肩方面，基床外擠還表現在側溝以及路基邊緣方面，這些方面發生形變之后，土地承受力和結構穩定性都會受到較為明顯的影響，承載力的下降使得鐵路具有更高的風險， 如果列車以及所載物質量較大，可能直接對鐵軌造成損害，出現嚴重的交通事故。

2 鐵路路基病害防治措施

2.1 采用先進技術進行路基病害檢測

要避免路基病害造成實質性的破壞， 便需要在出現事故之前對路基進行病害檢測，及時發現路基中存在的問題，而要進行高效的路基病害檢測， 便需要有先進的科學技術作為依靠。 在進行路基病害檢測時，首先可以改進勘探技術，可以采用雷達作為技術依靠，將雷達的波長調整為波長較長的微波區域，微波頻率具有較強的穿透性，能夠穿透的土壤也較深，通過儀器獲取地下對微波反射回來的信號， 可以了解地下土壤的具體分布情況以及地質類型。在已經完成的鐵道上，采用這種技術進行勘探，可以在不破壞鐵路自身結構的條件下，對路基狀況進行勘探，能夠對路基結構進行較為清晰的了解。 除了可以進行路基檢測以外，雷達遙感技術還能夠在路基施工之前發揮巨大的作用，土壤含水量的多少不同返回的雷達遙感信號也有著明顯的差異，通過對遙感返回的微波信號進行分析，能夠了解地下水的分布情況，在進行路基施工時，盡可能避開這些區域，有助于避免施工的路基翻漿冒泥。 在進行檢測時，還可以采用瞬態面波法進行檢測，這種方法與雷達微波遙感的差別在于它是針對地下受力變化進行觀察的， 將受力數據進行統計分析，可以建立3D 模型進行路基結構評估，通過加上時間軸，還可以實現預測的目的。

2.2 改進施工方式防治鐵路路基病害

在進行鐵路路基病害防治時， 改進施工方式以及采用先進的施工技術是效果最為顯著的一種方法。 進行鐵路路基病害防治，需要根據當地的具體病害情況采用針對性的措施。 針對于一些土質較差，容易出現形變的區域，在進行施工時，需要預留一些可以進行換填的接口，通過對接口進行處理，采用一定的設施設備對已經使用較長時間的路基進行地下采挖，將已經不合適的地基清除掉，只有進行換填工作。 對材料的選擇應根據挖掘出來的病害地基，采用具有環境針對性的材料，如使用過后的路基如果含水量過高，則需要對材料進行防水處理，采用高分子耐水材料，在與其他土質材料混合攪拌后，利用高壓設備加壓灌注到正在處理的路基中。 在進行路基施工時，還可以通過改進施工方式，采用多土工格室進行路基施工，采用多土工格室進行施工時，根據每個階段路基的所處高度，采用內設支架設置一定的角度，既可以鞏固路基邊坡，也可以提高路基承載能力，當鐵路通過高載荷的列車時，也能夠保持結構穩定，而且內設直接可以與軌道施工相結合，根據需求調整內設支架寬度，在施工時鐵路軌枕也可以適當調整，在道路壓力較大的區域增長軌枕能夠減小壓強，提高路基使用壽命。

2.3 采用智能管理系統對路基病害防治

采用智能管理系統有助于提高路基病害防治效率， 在采用智能管理系統時，需要有足夠的硬件給予支持，采用特定的雷達設備，可以對路基內部的受力以及結構信息進行收集，將收集到的信號轉化為數字信號傳輸到管理系統中，管理系統對信號進行分析，通過神經網絡迭代分析路基含水量、受力狀況以及結構組成，將其劃分為若干個等級，根據不同損害等級，對路基病害采用針對性的治理措施， 能夠充分利用各種可用資源，在提高病害防治效率的同時減少資源浪費。

結束語

鐵路作為我國較為重要的交通方式之一， 其安全性直接關系到人們的生命財產安全， 對鐵路路基中存在的問題進行處理，能夠有效地為人們的出行提供保障。