盧威
摘要:隨著當今我國特色市場經濟建設的社會快速健康發展,人們的生活質量水平不斷提高。其中鐵路基礎設施工程是當代我國現階段最重要的保障性交通基礎設施工程,具有相對的特殊意義和積極作用。由于我國鐵路基礎設施工程項目施工的產業特殊性和技術意義,根據實際建設工程項目施工,經常會出現很多技術問題和影響因素。軌道路基基礎工程作為保證軌道交通列車線路穩定安全通行的重要技術載體。文章在實例分析的基礎上,深入論述了鐵路路基病害發生原因及整治相關問題的措施。
關鍵詞:鐵路路基;病害原因;糾正措施
引言
現今鐵路運輸變得十分快速,但病害問題也逐步頻發,當路基受到破壞后,將會產生嚴重的危害,翻漿冒泥是其中最重要的問題,在進行徹底的清除后,也有可能產生新的問題,此種情況應獲得人們的高度重視。為了確保鐵路軌道運輸通暢及運行安全,必須及時優化路基整治實施方案,加強鐵路路基整治管理、擴大鐵路路基病害防治資金投入等幾個方面,并且進行深入的技術研究和創新探索,積極推進建立健全人防、物防、技防相結合的安全管理保障體系,不斷提高鐵路路基大維修管理水平。
一、鐵路路基主要病害類型及成因
(一)主要病害類型
1.翻漿冒泥
翻漿冒泥在鐵路基床的基層表面當中較為常見,屬于鐵路基床病害的一種,鐵路基床土體被水侵蝕軟化后,在列車所產生的動靜荷載下液化成為泥漿并通過碎石間隙擠壓冒出。此類病害主要多發于風化巖作為基床,降水量大且排水不暢的地段。在翻漿冒泥的地段,由于線路維修難度大,會對行車造成較大的安全隱患。
2.路基下沉外擠
路基下沉外擠有兩種形成原因,一是在進行鐵路路基建設的過程中,由于對部分地段路基段面沒有進行充分碾壓夯實。路基下的土層還處于相對松軟的狀態,在列車的作用力及振動下發生下沉,二是由于基床土被水軟化,導致承載力下降導致路基下沉,特別是在路橋結合部地段,下沉帶來的影響尤為明顯。特別是在汛期雨水較多的情況下如果發現不及時,會導致線路中斷甚至發生鐵路運輸事故。
3.陷穴
陷穴是指路基或附近地面突然塌陷成洞穴或是凹陷的現象,比如巖溶塌陷、黃土塌陷、礦區采空、古墓、或是降水、過量抽取地底水誘發路基的突然塌陷。此類病害主要是路基在人為或是自然條件因素影響下,導致路基整體或局部嚴重沉降,對于線路破壞性較大,安全隱患尤為突出。
4.邊坡沖刷溜坍
邊坡溜坍主要是土質邊坡受到地表水下滲或是地下水影響,使表層飽和失去穩定,造成表層土下滑或錯落的現象。這種病害主要出現在較高大的土質路塹、路堤邊坡、岸坡的路堤邊坡或嚴重風化的軟質巖石邊坡中。這是一種比較嚴重的鐵路路基病害。
(二)成因分析
根據對鐵路路基主要的集中病害類型進行分析,可以對其成因歸納成以下幾個方面:
1.自然條件的影響
鐵路線路由于自身條件特性,必須抵御不同惡劣天氣對路基結構的影響。一個是雨水,在路基連續遇到強降雨時,如果路基排水基礎設施不合理,雨水大量流入或流出路基使用范圍內,導致路基雨水大量囤積,雨水大量滲入路基內部,使填方填料的強度明顯降低,導致線路路基的整體承載力下降。一個是溫度、空氣的影響,在路基長期在空氣、溫度變化的影響下,其巖層特別是風化巖的強度會降低弱化,導致路基承載力的下降。
2.外部荷載影響
在列車輪軸荷載的重復作用下,鐵路路基會發生塑性的變形,當變形情況發展一定程度時,路基填土便產生了塑性流動,造成病害的發生。線路因反復受到擠壓和固結而產生累積的塑性變形,外部負荷如果超出最大載荷極限的負荷,路基會發生破壞。尤其是在夏天,遇到雷雨天氣,鐵路基床下土的含水量達到充分的飽和狀態,動強度明顯減小,從而使鐵路路基的性能明顯下降,造成影響行車安全的不穩定因素。
3.施工影響
線路施工質量也決定著路基基床的穩定。新建與改造鐵路的施工質量與產生基床病害的關系及為密切。在路基施工過程中,由于施工人員未對路基現有條件選擇適合的碾壓方法或是填土選料不正確,造成路基強度及承載力不足,后期很容易受到氣候條件變化以及各種自然災害的影響,導致鐵路路基病害現象。
三、病害管理措施
鐵路路基應貫徹“預防為主,檢修并重,綜合整治,治早治小”的原則,對不同的病害要綜合考慮,做到綜合維修、小型病害整治與經常保養相結合,重視檢查工作,對路基病害應治早、治小,防患于未然。
(一)合理增設排水設施
為了防止水對路基的破壞性影響,可以在鐵路路基建設維護中采取必要的保護措施,防止路基或范圍外的局部雨水直接流入路基。比如在路基邊坡旁設置排水溝,減少路基表層的雨水侵蝕作用,減緩局部雨水流入路基內部,有效保證路基運行的穩定性。而在實際維修工作和管理過程中,面對雨水較多且排水不良地段,對鐵路可能發生的路基病害,首先要重視對鐵路路基的水質測量和現場勘查觀測處理工作,尤其是影響鐵路路基有水入侵的地區。做好水流性質和路基受水流變化影響的情況的現場勘查觀測處理工作,并及時分析水可能對路基所在地區所產生的病害。根據病害影響區域范圍合理安排增設排水設施,將水對路基的影響降至可控范圍內。
(二)更換現有路基的組成
路基更換填料技術,主要用途是將優質軟土的路基填料更換填充為堅硬的優質砂石,從根本上提高路基的強度穩定性。換填法操作相對簡便,能夠顯著提升整體鐵路工程路基的穩定性,而且適用范圍較長,作業成本較低,是常見的路基處理方法。而為了更好的應對那些含水量以及淤泥含量較多的鐵路路基擠出變形問題,應當充分利用織物鋪墊方式來進行路基施工,在對織物進行鋪墊的時候,需要根據鐵路路基的實際情況來選擇多層次的鋪墊,同時應當在織物表面再鋪墊一層沙礫,這樣能夠使鋪墊效果得到進一步提高,使路基變得更加穩定。
(三)路基注漿
注漿技術主要應用于基礎防滲、路基加固、改善地基土的水流性質和邊坡穩定等工程中。在路基土體中注漿一是起到滲入、劈裂和壓密作用,在注漿壓力作用下,對周圍土體進行壓密,使孔隙減少,土體強度增加。二是起骨架作用。經注漿后,注漿液固結體呈魚骨狀分布在土體中,使土體的整體性得到加強,密度和強度相應提高;另一方面由于注漿液在土中凝固后,土體也產生了較高的強度,注漿固結體在土體中起到了骨架作用。三是起防滲堵漏作用。注漿后,充填了裂隙和孔隙,防止或減少了水分的縱橫向遷移,降低了水對路基的不利影響。四是土質改性作用。當由水泥和粉煤灰等組成的漿液與填土混合后,會發生一系列的化學反應,這些反應會使土體形成凝膠體混合物,具有很高的強度。
結束語
近年來隨著我國鐵路的持續發展和提高,以及鐵路路基現代化建設的不斷完善,鐵路路基的建設基礎技術作為我國鐵路基礎現代化建設的技術主體,對國民經濟的建設和發展以及民生的大計都有著相當大的技術影響和作用。相關路基技術的合理推廣運用,是提高鐵路路基安全運行穩定性的有力保證,通過對病害發生原因的具體分析,對相關基礎技術的改進和優化,使技術與鐵路路基的實際需求完全協調。為今后我國現代鐵路路基事業的發展奠定堅實的技術基礎。
參考文獻:
[1]毛景新.分析鐵路路基病害原因及整治措施[J].科技創新與應用,2018(27):115-116.
[2]于景飛,張文月.蘭新鐵路路基病害原因分析及整治措施[J].基建管理優化,2018,30(03):36-38.
[3]霍偉珺.常見鐵路路基病害及路基加固技術分析[J].科技創新與應用,2018(04):46-48.
[4]王宏義.張涿公路路基病害類型及產生原因分析[J].工程建設與設計,2018(01):75-77.
[5]周杰.大準鐵路路基病害綜合治理技術研究[D].蘭州交通大學,2016.