铁路路基病害防治

铁路路基病害防治（通用11篇）

铁路路基病害防治 篇1

一发生机理

铁路路基质量病害的发生与否与以下五个因素有关:铁路路基材料、地下水与地表水的分布、列车动力荷载、基床土质的动力强度特性、气温的变化, 这五项因素之间的相互联系与综合作用就形成了铁路路基质量病害发生的主要原因。由于各种因素之间这种错综复杂的关系, 使得铁路路基质量病害复杂多变, 不同的病害都有不同于其他病害的特殊病理。特别是在铁路线路长期运营的情况下, 由于自然环境对路基的长期侵蚀和维修保养的不及时, 使得病害类型、病害分布和病害发育具有明显的非线性和随机性。我们可以将病害发生的机理概括为内因和外因两个方面:内因是指可能导致病害发生的地质条件;外因是指可能导致病害发生的气候变化和列车动力荷载。

无论选择任何一条实际线路来进行分析, 该线路的地质条件都是客观存在的, 其特质受外界因素的影响较小且变化缓慢, 具有足够的稳定度。所以铁路路基质量病害的发生在很大程度上取决于前文所提的外因, 特别是病害发生的频繁度和严重度与气候和动力荷载的长期重复影响息息相关。对记录下来的历史数据进行分析可以发现, 在外因的作用下, 路基的塑性变形过大是路基渐进性破坏的主要特征。如果让塑性变形的累加超过一定的范围, 路基填土就会发生塑性流动, 进而导致路基病害的发生。这一类病害的发生与基床土质的饱和密度有直接的联系, 土的动强度将随着饱和度的不断降低得到明显的加强。当轨道的路基土的塑性变形的累加超过一定程度, 就会在枕木下方形成积水坑和道碴坑。若是在多雨季节, 基床填土的含水量处于饱和态后使得动强度明显下降, 这就会让道床的工作性能得到破坏并使得线路产生严重的不平顺, 极大地威胁到了行车的安全。

二病害类型

铁路路基质量病害有多种分类方法:若按路基面形状进行分类, 可将其分为路堤病害和路堑病害;若按病害发生的部位进行分类, 可将其分为基床病害、路基本体病害和地基病害;若按病害的表现形式分类, 可将其分为路基下沉、翻浆冒泥、外挤和边坡危害。路基下沉是最常见的一种路基病害, 这种病害一般是由于机床土长期被水浸泡, 发生软化而引起。路基下沉在路堤、路堑和过渡地段都有可能发生, 路基下沉病害发生的同时一般不伴随着翻泥冒浆的发生。相较于旱季, 在雨季时其下沉速度相对较快, 伴随着这种下沉, 将会使道碴囊变得越来越深, 若软卧层较薄且道碴囊较浅, 路基下沉就有可能进一步演变为挤出。如果路基填筑密度过低并且强度也达不到要求, 路基在列车动力荷载和自重的作用下就会发生较大面积的竖向变形, 这种变形产生的原因是路基填料及压实没有达到必要的要求。翻浆冒泥是近年来我国铁路线路最经常发生的铁路路基质量病害的一种, 一般将翻浆冒泥分为两种:基床性翻浆冒泥和道床性翻浆冒泥。前者的成因是基床土质恶化后会在列车荷载的反复作用下发生液化变成泥浆, 再由于频繁的列车荷载对泥浆产生抽吸力, 泥浆在受到挤压后会向上翻冒。形成这一类病害一般要经历道心积水、冒砂、局部翻浆冒泥和区段翻浆冒泥几个阶段。后者又可进一步分为两种:土质基面翻浆冒泥和风化石质基面翻浆冒泥。道床性翻浆冒泥的主要成因包括:荷载的大小和分布、气温和湿度对机床的作用程度、铁路道碴的品质。

三防治方法

铁路路基质量病害防治最重要的就是要勤于测量和检测, 及时发现问题才能及时解决问题, 要在问题还没有变得复杂和庞大之前及时整治, 而不能等到问题扩大化之后。根据前文论述的铁路路基质量病害的发生机理和不同类型, 铁路路基质量病害防治的具体手段包括:防水与排水、土质改良、减少列车动力荷载和综合防治。

排水和防水的目的是防止水浸化路基和排除路基积水, 保持基面排水坡度, 适用于由排水不良引发的路基病害。排水和防水并不仅仅指简单的把水引出, 而是要做到防排结合。排水和防水的主要手段是通过铺设不透水的土工纤维来截留地表水, 利用盲沟和侧沟疏导地下水, 始终保持基床的排水性能处于良好状态。找到水的来源后, 要对来水进行截水, 切断水的来源, 之后要分别针对地面水和地下水进行排水。对于地面水, 可以利用单侧或双侧排水沟进行排水, 也可以利用取土坑来进行排水。天沟、侧沟及各类防排水沟设施, 都必须满足将积水引导至路基以外的基本要求。对于地下水, 要分两种情况进行处理:若地下水只是浅埋或无固定含水层, 可以利用明沟、排水槽、支撑渗沟等排水设施;若地下水深埋或有固定含水层, 就要利用渗水隧洞、渗井或斜仰式钻孔等排水设施进行排水。

土质改良就是改善基床填土, 通过改良基床的填料和结构来提高路基设计标准, 特别是基床填料的标准。在铁路路基建设初期, 就要对基床填料进行严格地筛选, 若缺乏合适的基床填料, 就应该采取铺设土工合成材料的措施来对土质进行改良。若已经铺设好的线路在使用中出现了病害路段, 必须采用彻底的方案来对病害进行治理才能不留后患。具体的措施有:水泥桩加固、铺设土工合成材料和土质换填等。

减少列车动力荷载就是减轻列车荷载对基床的作用效果, 一般要改变道床和轨道结构。具体的措施包括:加长轨枕长度并缩少间距;换重型钢轨;加厚道床并铺设垫层;改造机车车辆轴距。在合理的范围内, 若轨枕长度增加8%, 则可以降低基床动应力6%;若轨枕长度增加16%, 则可降低11%。若60型钢轨替换50型钢轨, 则可降低基床动应力12%。这些措施若综合使用, 改善效果可能增加一倍。铁路路基质量病害是由多种因素引发的, 若要彻底根治, 就必须将上述防治方法综合运用, 如此方能让铁路运输安全得到充分的保障。

四结语

铁路路基质量病害对铁路运输安全具有严重的威胁, 为消除这类威胁应该在熟悉每一种病害的基础上进行综合防治。

参考文献

[1]朱永伟.铁路工程施工组织设计教与学的思考[J].太原城市职业技术学院学报2010年06期[1]朱永伟.铁路工程施工组织设计教与学的思考[J].太原城市职业技术学院学报2010年06期

[2]郑伟.关于铁路施工慢行的探讨[J].黑龙江生态工程职业学院学报2011年03期[2]郑伟.关于铁路施工慢行的探讨[J].黑龙江生态工程职业学院学报2011年03期

铁路路基病害防治 篇2

（张卿）

摘要: 介绍了铁路路基病害的类型和原因，提出了相应的整治措施。

关键词: 铁路路基

路基病害

整治措施

1、引言

铁路为大型线路工程，往往穿越多种地貌单元，土层条件多变，铁路路基沿线经过的地质条件差别较大，填料也不均匀一致，既有线铁路由于施工技术水平、经济条件、施工工艺等放面的原因，填料、结构设计采用较低的技术标准，容易导致各种路基病害的产生，路基的安全情况关系到列车的运行安全，因此路基病害严重影响列车的安全运行。

2、铁路路基病害的类型和原因

1）下沉是最常见的路基病害，具体表现为路基沉陷，路堤地段、路堑地段和过度段都有发生，是由于路基填筑密度不够和强度不足，在水、荷载、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形，产生原因为路基填料及压实达不到要求。

2）挤出变形具体表现为路肩隆起、侧沟被挤等，是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动引起的。

3）翻浆冒泥分为道床性和基床性两种。道床性是由于道床板结，阻塞路基面降水的顺利排出而形成的。基床性是由于基床土质不良，在列车荷载作用下液化成泥浆，由于荷载的反复作用形成抽吸作用，泥浆受挤压向上冒出。其发展过程一般为道心积水阶段、冒砂阶段、局部翻浆冒泥阶段，区段翻浆冒泥阶段。4）边坡失效主要是受路基下沉及排水不良的影响，路堤边坡和路堑边坡都有发生

5）路基冻害的病害成因：由于土中的水在冻结过程中有向冻结锋面迁移的特征，并不断析出冰层，且体积增大9%这一物理力学现象造成。所以，冻结过程中土中水的迁移机理，是产生路基冻害的基本原因。

6）路基沙害的病害成因：在风的作用下，移动沙流经常给铁路造成不同程度的危害，有时甚至掩埋线路，危及行车安全。

7）路基陷穴的病害成因：造成洞穴顶部塌陷的主要因素是水的作用和列车荷载作用。洞穴在水的侵蚀、潜蚀作用下和列车动荷载的反复作用下，洞顶的岩土结构逐渐遭到破坏，承载力也逐渐丧失，最终突然塌陷。

8）形成崩塌的病害成因：①陡峭高峻的边坡或山体斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特别是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多发地段。②由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡，如互层砂岩，稳定性更差，容易形成崩塌。③受地质构造影响严重，有很多结构面将岩体切割成不连续体的斜坡，特别是有两组结构面倾向线路，其中一组倾角较缓时，容易向线路崩塌。④水的作用是产生崩塌的重要因素。绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后，因为水的渗入，对岩石产生软化、润滑和动水压力作用，使岩体强度降低，内摩擦力减小，促使崩塌发生。⑤其他如地震、爆破、人工开挖斜坡及列车震动等，都是诱发崩塌的因素。

这些路基病害表现显示为多种多样的，但由分析可以看出，路基病害的产生与路基填料的工程性质、地表水与地下水和火车振动荷载有关，产生路基病害的原因主要是土质不良、填筑密度不够，强度不足和排水不良等。

3、路基病害的整治

路基病害的整治要根据产生病害的不同部位和不同原因，采用正对病害特点的整治措施，主要有以下措施：

1）排水措施 滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能发展的边界5m以外修建一条或多条环形截水沟；对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟；对滑坡体内的地下水，应疏干和引出，浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。

2）减重措施 当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。

3）支挡措施 ①抗滑挡墙。它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便，稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式，石砌，也有用混凝土或钢筋混凝土的。②抗滑桩。它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少，操作简便，工期短，收效快，对行车干扰小，安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度，应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。③锚杆挡墙。是一种新型支挡结构，由锚杆、肋柱和挡板三部分组成，用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。④抗滑明洞。若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置，可视地基情况设置坑滑明洞，洞顶回填土石支撑滑体，或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大，施工困难，造价昂贵，只有在其他措施难以奏效时采用。

4）路基崩塌落石的防治 常用的防治措施有如下类型。①拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等。②遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用。③支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等。④护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡。⑤改线绕避上述措施不能奏效时，应考虑改线绕避。

5）基床翻浆冒泥下沉外挤的防治 应视病害性质，产生原因，地段长短及施工条件等情况，合理选择施工工艺，综合整治以求实效。①排水。适用于排水不良而导致的基床病害。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土保持疏干状态。②提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土（二合土或三合土）及换砂。③使基面应力降低或均匀分布。④土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。路基沙害的防治

6）植物固沙 以营造林带为本。林带采用植物混种、均匀透风类型。迎风林带先矮后高，即先灌木，后乔木；背风侧则先高后矮，有效防护宽度一般为树高的15～25倍。沙害严重地段，迎风侧可营造多条林带。防沙林应根据沙漠性质、水文地质条件、气候特征力求所选树种生长快、固沙、防风能力强、不怕沙埋。常被选用的植物首沙枣、胡杨、小叶杨、文冠果、花棒、沙蒿、胡枝子、杨柴等十几种（参见线路维修管理之铁路沿线造林绿化）。

7）工程固沙 一般用在没有植物生长条件的地段，或作为植物固沙初期的辅助措施。常用以下几种形式：①路基本体护。对路基或路堑本体用不同的材料进行覆盖，如干砌片石（或预制水泥板）、栽砌或散铺卵砾石。路基两侧防护。在路基两侧一定范围内修筑一些阻沙、固沙及导沙设施，保护线路不被流沙掩埋。阻沙设施包括防沙栅栏、防沙沟堤、防沙挡墙等；固沙措施包括麦草沙障、土埂沙障、化学乳剂固沙、铺设卵石或黏土覆盖沙面等。导沙设施包括用卵石铺砌而成表面光滑的输沙平台、在路基迎风侧修建导沙堤等。

铁路路基病害按路基面形状可分为路堤病害和路堑病害，按发生部位可分为基床病害、路基本体病害和地基病害，按表现形式可分为下沉、挤出变形、翻浆冒泥和边坡失效。

4、结束语

铁路路基病害的产生原因各不相同，正对不同地区、不同特点的路基病害，需要采用不同的整治措施，要彻底整治好病害，需要分析掌握各有关自然因素的变化规律及对路基结构稳定性的影响，判别出路基病害产生的原因，然后针对其关键因素确定适宜的整治措施，防治路基病害的的发生。

参考文献 黄泽波，铁路路基基床病害及其产生机理和检测[J]。山西建筑，2008（7）

路基路面施工常见病害及其防治 篇3

关键词路基路面；常见问题；防治措施

中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0170-01

1公路路基路基施工特点

1）工程条件复杂，施工困难大。路基施工需要在各种各样的地形、地质条件下进行，条件复杂多变，与其他各项工程施工相比，虽然技术不是很复杂，但具有较大的难度。

2）工作量大。通常路基施工占公路施工总工作量的50%以上，投資金额大，并且需要施工时间较长。

3）作业面大。需要的人员和设备多，设备种类、型号也多种多样，施工管理复杂、难度较大。

4）施工变数大。施工过程中设计变更多，而且受气候影响大，质量进度较难控制。

2路基路面常见的病害问题及解决对策

1）路面不平。路面平整度是公路工程的主要舒适性指标，施工控制不好，平整度衰减很快。如果道路不平，会降低车速，增加行车颠簸，加大冲击力，损坏车辆，降低舒适性，减少安全性，降低经济效益和社会效益。出现的主要原因有：基层平整度控制不严，甚至出现波浪式起伏；路面施工控制不力，摊铺机及压路机的操作人员水平较低，基准线或滑靴失控；从目前路面施工情况看，滑靴已基本取代基准线但仍有其局限性。

因此，施工时应从路基开始层层严格控制高程和平整度。并在保证压实度的基础上，合理控制路面面层微观构造和外观构造平整度。

2）防护工程和结构物表面粗糙。混凝土结构物表面不光滑，外观不美观，应采用以下方法进行预防：①模板面要清理干净。②尽量采用刚度好的大模板，浇注混凝土前应用清水将模板湿洗干净，不留积水，模板缝应拼严，控制跑模，防止漏浆。③钢模隔离剂涂刷均匀，不得漏刷。④加强混凝土配合比设计和生产过程中的质量管理，重视外掺剂的使用研究。⑤混凝土振捣要密实，应不漏振不过振。交通部在“关于在公路桥面铺装中慎用金属扩张网等加强工程质量若干意见的通知”中指出“：各地建设、施工单位在建设项目未作竣工验收之前不得对工程构造物表面进行涂饰。对高速公路上跨桥梁及立交桥工程确实需要装饰的应在正式竣工验收后安排，对施工单位擅自装饰的，监理和建设单位可拒绝支付，对建设单位或各地自作主张装饰的，竣工验收时要扣减质量评分”。

3）沥青路面的常见问题。沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段，即目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段，各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时，有的单位压缩两至三个阶段，有的干脆凭经验进行施工，因此，从理论和实践来讲存在较大的偏差，从而导致沥青砼内在质量存在先天不足，另一方面由于目前国家现状所致，高速公路工期较短加上标价偏低，碎石料场不规范，大多地材都由个体企业承担，料场分散，设备落后，材料的均质性，稳定性均有较大的差别，虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求，在施工过程中也检测并予调整配合比，但由于变化大，差异性大不可能做到十分准确，油石比级配都在变化，这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。

预防措施有：①不要片面追求个别指标不合理的高水平，要全面考虑基层、面层的综合强度、舒适性、安全性和耐久性。②在沥青混合料摊铺碾压中，严把沥青混合料进场摊铺的质量关，严格控制摊铺和初压、终压的沥青混合料温度，严格按碾压操作规程施工，防止横向裂缝的产生。③严格按照《沥青路面施工及验收规范》做好纵横向接缝。④控制沥青混合料所用沥青的延度，或采用改性沥青。拌制沥青混合料时，防止加热过度，避免沥青混合料“烧焦”。⑤在特殊潮湿、寒冷、高温地区要使用新型沥青混合料。

4）施工过程中的路面污染。当前许多公路投标项目划分太细，路基挢涵、路面、交通工程都产生波浪，严重影响平整度分别招标，在同一路段上施工单位较多，加上工期较紧，平行作业，相互影响，如在沥青砼摊铺底面层中面层时，路基施工单位要刷边坡，挖边沟，其他路段的车辆也通行，导致路面污染严重，从而使路面上层铺设，层与层之间的粘结受到影响，特别是当沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载作用下，沥青路面产生脱落，推拥、扭曲裂缝，我们经常见的桥面铺装被拉开、拉裂就是这方面原因所致。此外，路面铺设完后其他作业工序的机械，包括交通工程，中央分隔带，路基填土，有些机械在上面停留漏柴油使路面污染，严重的地方，造成路面局部松散、剥落。

3对道路施工的质量控制

优秀的设计，合理的工期是修筑高质量的基础，而科学施工则是高质量的保证。 材料的选配，特别是集料场应固定，选择1-2家能保证施工进度的厂家供料，使材料级配始终处于受控状态，不能偏离级配中线太远。

在沥青混合料配合比设计上要特别重视。除了常规的几组马歇尔试验外，还应增加抗车辙的动稳定度试验，并衡量是否满足规范要求的一个条件，由于我国目前也引进这一指标值，虽然国内有关科研院校在搞这方面的研究，并出了一些成果，而作为施工企业现在采用并不普及，因此，作为交通行业标准，从立法角度来讲，应尽快推广执行。沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行，合理安排工期，避开不利天气施工。

从施工机具来讲，拌合能力，摊铺机碾压机具必须配套，摊铺机应选择两台前后错开同时施工，而少采用全断面摊铺机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。 沥青砼施工期间，交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路，防止上路机械漏油保持路面干净整洁。

4总结

公路施工中，一些常见的路基路面问题是影响公路运营及安全的重大问题。如何把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中，是解决这些常见问题的关键，也是进一步提高公路工程质量、推进公路快速发展的有效途径，也是完成精品工程的必要条件。

参考文献

[1]昝勇杰,马忠英.低液限黄土类粉土路基施工压实的研究[J].青海交通科技,2000,03.

[2]王松亮.沥青混凝土路面施工质量的要点及控制[A].建设工程理论与实践(第二辑)[C].2005.

[3]杜谨益.公路软土地基沉降特点及其成因与危害分析[J].公路,2002,12.

[4]包秀宁.论沥青路面不均匀性研究[J].公路,2005.

邯黄铁路路基病害成因与防治 篇4

邯郸 (邢台) 至黄骅港铁路全长458.81km, 其中路基362.84km, 约占线路总长的79%。为满足道口全部立交的要求, 路堤高度一般在5m左右。铁路开通以后, 经过近2年的汛期考验, 由于诸多因素, 不同程度出现了一些路基水害。为确保铁路运输的安全与畅通, 现就邯黄铁路路基病害的成因及防治, 谈一下初步意见。

1 路基病害的分类

邯黄铁路路基病害大致可分为四类: (1) 路堤局部成段下沉; (2) 桥涵两侧过渡段路堤下沉、 (由里向外) 渗水; (3) 边坡冲沟、塌陷; (4) 软土地基路堤下沉。

2 路基病害的成因

2.1 土质不良

邯黄铁路地处华北平原中部, 地表为第四系洪积层和冲积层, 路基填土以各类砂性土和黏性土为主。砂性土其粉粒含量高、孔隙度大、结构松散, 黏性土透水性差、湿陷性强, 这些工程性质较差的土质都直接影响到路基的填筑质量。

2.2 施工质量问题

铁路沿线属平原农业耕作区, 取土困难, 部分施工地段, 在原沟渠、水塘底部向下深挖出一部分软塑状黏土和淤泥质土, 用作路基填料;少数地段填土含水率偏高 (或偏低) , 凉晒 (洒水) 或土质改良不到位, 致使填土压实系数不达标。

另外, 受工期紧迫影响, 铁路桥涵、路基同时施工, 在桥涵两侧只得预留了一段路基缺口, 到施工后期, 该缺口地形狭窄, 重型压路机械作业困难, 无疑要影响到该段的压实质量。加上施工后期, 部分桥涵过渡段为赶工期、抢进度, A、B组填料中掺 (细粒) 土, 填土层超厚, 碾压不达标, 也影响到该处的填筑质量。

2.3 大气降水影响

由于有碴轨道结构上的弱点, (土质) 路基顶面以上是透水的碎石道床, 不具备防水性, 到雨天, 透水的碎石道床 (陷槽) 底面即路堤顶面必然要积水, 并且向不均匀下沉形成的低洼处汇集, 进而集中流出, 造成边坡冲沟或路基渗水。

在施工阶段, 桥涵两侧的路堤缺口, 已成型的路堤一端由远而近已填筑成由高到低的缓坡, 到雨天便造成了碴底 (陷槽) 纵向水流向桥涵两侧汇集, 导致路堤 (从里向外) 渗水、边坡冲塌的典型病害。另外少数的路堤顶部 (高度或宽度不足的) 亏坡地段, 在进行边坡护砌放线及施工时, 为保持路肩与两侧大部分地段路肩平齐, 便形成了外侧砼路肩面高出了里侧土质路肩面;还有少数的路基填筑松软地段, 土质路基下沉速率大于边坡砼护砌的下沉速率, 也造成了外侧砼路肩面高出了里侧土质路肩面。这样到雨天就形成了里侧路肩面积水或渗水。

2.4 列车的动荷载作用

列车动荷载的反复作用, 也是路基下沉、形成 (道碴) 陷槽、雨天积水、软化土体、加剧下沉, 形成恶性循环的重要原因。

3 整治原则

防渗固基, 重点排水, 改善 (路堤) 结构, 综合治理。

4 整治方案

对邯黄铁路的路基病害, 要认真调查研究, 采取一整套科学合理、行之有效的整治方案, 使路堤逐步趋向稳定, 以确保铁路运输的安全和畅通。

4.1 增设排水盲沟

对于路堤局部下沉地段, 如只在漫坑中心最低处, 纵向汇集来的水流将边坡冲塌, 或造成路基渗水, 则在漫坑的最低处增设半截式排水盲沟 (下部设浆砌吊沟或与原坡面的排水系统相连接) , 将积水引走, 使之不再冲刷侵蚀路堤。该盲沟沟底和沟墙用不透水土工布铺设, 迎水面和中部用透水性土工布覆盖 (以防淤塞) , 沟宽1m左右。

对少数外侧砼路肩面高出里侧路肩面而积水渗水的地段, 要积极预防, 提前整治, 可向里向上敛起石碴边坡, 找出略高于外侧砼路肩的路基面, 然后填土夯实, 向外顺坡, 使雨水不再聚集, 顺坡排走。

4.2 浆砌挡肩和干砌路肩

对路堤局部成段下沉, 线路大量补碴抬道, 导致道床增高、石碴坡脚外延并侵占了路肩, 形成的高道床、低 (窄) 路肩将严重影响轨道的稳定, 也给维修作业带来很大困难, 可采取浆砌挡肩和干砌路肩的措施进行整治, 这样既恢复了路肩的高度与宽度, 稳定了道床及轨道, 方便了作业, 也有利于路肩排水。对于软土地基路堤长距离成段下沉, 也应该参照上述措施进行整治。

4.3 浆砌挡肩加排水盲沟

对于桥涵两侧路堤下沉严重, 到雨季道床 (碴囊) 底部汇集的纵向水流, 将桥台 (涵) 后的路堤边坡冲塌或造成路堤渗水, 则在桥台 (涵) 两侧路堤最低洼处增设半截式排水盲沟, 并在两侧已下沉地段浆砌挡肩和干砌路肩, 以达到排除积水、恢复路肩高度宽度、稳定道床及轨道和方便作业的目的。

4.4 路堤 (本体) 注浆

对于桥涵两侧路堤下沉速率较快, 难以控制, 则应采取对路堤 (本体) 注浆的方案进行整治, 以从根本上改善土体结构, 提高岩土强度, 达到防沉、加固、标本兼治的目的。不过注浆工艺及质量要严加控制, 做到密实、均匀、到边、顺接 (接茬处) 。

4.5 碴囊注浆

随着时间的推移, 对桥涵两侧路堤下沉严重形成的较深的道碴囊, 可采用碴囊注浆的方法进行处理, 通过灰浆封填碴囊空隙, 形成密实牢固的封闭隔水层, 达到防止雨水下渗侵蚀路堤的目的。对桥涵两侧路堤 (本体) 或碴囊注浆, 要考虑配合浆砌挡肩和干砌路肩措施, 以确保桥涵两侧路堤及轨道的稳定。

4.6 柔性封闭、排水固基

对桥涵两侧路堤下沉碴囊较深渗水严重的病害, 也可用柔性封闭、排水固基的方案进行综合整治。具体做法, 在桥台后一定距离, 开挖部分道碴陷槽, 使其向台后方向保持一定的排水坡度 (i=0.03) , 其上面用不透水土工布铺设隔水汇水面 (设底砂、面砂层) , 以从根本上改变台后碴囊积水向桥台 (涵) 的汇水方向。在开挖段尾端设贯通的横向盲沟, 并与坡面排水系统相连接, 以排除开挖段汇集来的纵向水流, 并截断和排除另一端保留段的碴囊水流。以上措施还要与浆砌挡肩、干砌路肩等措施相配套。以到达防渗排水、稳固路基及轨道的目的。

4.7 反压护道及侧向约束桩

对少数软土地基路堤出现的剪切滑动和外挤隆起地段, 视情况可采用反压护道 (增加平衡力矩) 或侧向约束桩 (限制基底软土侧移) 的措施进行整治。前者适合条件为:软土层较厚, 非耕作区和填料来源方便;后者适合于软土层较薄, 底部有较硬的下卧层。设置反压护道的高度不能超过天然软弱地基填筑的临界高度, 一般为路堤高度的1/3~1/2, 护道宽度应通过稳定检算确定。侧向约束桩 (单排) 应设置在路堤坡脚, 桩径0.6~0.8m, 间距0.8~1m, 材质一般为钢筋砼桩或 (经沥青处理过的) 圆木。

5 整治效果及体会

对邯黄铁路的路基病害进行了初步整治, 取得了较好的成效。通过整治路基病害的实践, 体会到: (1) 整治邯黄铁路路基病害, 要注重调查研究, 摸清病害成因及规律, 搞好方案论证, 确保施工质量, 争取一次施工彻底根治, 避免反复施工和投资。 (2) 各种整治方案都是有适应性和针对性的, 对具体病害要具体分析, 做到因地制宜, 因病施治, 有多种病因时, 要综合整治。 (3) 整治路基病害要努力采用新材料新技术, 对于石料来源比较缺乏的邯黄铁路, 大力推广土工合成材料整治路基病害, 是很有现实意义的。

参考文献

[1]刘建坤.铁路路基养护维修[M].2010, 8.

[2]黄泽波.铁路路基病害类型及其产生机理和检测[J].山西建筑, 2008 (19) .

铁路路基病害防治 篇5

旋喷桩在铁路路基病害整治工程中的应用

结合朔黄铁路工程实例,介绍了旋喷桩在铁路路基病害整治工程中的应用,分析了倾斜旋喷桩的加固机理及特点,提出了倾斜旋喷桩的.加固方案,探讨了各工序的技术要点,指出倾斜旋喷桩在对铁路路基病害整治及提高路基整体强度方面有着广阔的前景.

作 者：金成军 JIN Cheng-jun 作者单位：中铁十八局集团有限公司神朔指挥部,天津,300222刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：200935(4)分类号：U416.1关键词：旋喷桩 铁路路基 病害整治 加固机理

铁路路基病害防治 篇6

当前随着我国交通现代化建设的迅猛发展，我国公路建设取得了前所未有的成果，特别是在季冻区的公路越来越多，随之发生的一些工程质量问题也引起了社会各界的高度重视。而当前很多季冻区的公路路基设计采用较低的技术标准，季冻区的公路路基施工土方工程量巨大、分布不均匀，施工质量往往要求不严，并且桥涵、隧道、附属设施互相交错，对后期维护的要求更高，虽然主管部门对设计、施工、监理也加大了管理力度，但是季冻区路基建设质量在一定程度上仍然存在值得注意之处，严重影响着行车安全。本文具体探讨了季冻区路基病害的常见原因与防治措施，总结如下。

1 季冻区公路路基施工的重要性与施工特点

当前随着我国季冻区公路运营路基的病害相当严重，同时高速公路和国道路龄的增大，路基病害也日趋严重。随着我国国力的增强及人们生产、生活要求的不断提高，国家对季冻区公路的扩能改造也日益增多，每年都投入大量的人力、物力、资金用于维护和整治。而在季冻区公路路面结构设计中，路基施工质量的好坏直接影响到路面结构的安全性以及工程的经济性，同时还与土质、压实度、含水量等有密切关系，其中土基的回弹模量是影响结构层厚度最敏感的参数之一，土基回弹模量较小的变化，路基的回弹模量受重复荷载作用的影响，对结构厚度将产生较大的影响，这些因素又与施工质量密切相关。

在施工中，其存在如下特点：(1)由于路基存在沉降和稳定问题，特别是高路基可能发生的稳定性问题，要求其施工质量高，因此无论对压实标准的控制、填料的选择、排水措施、基底的处理等方面都要求比较高。(2)季冻区公路路堤的所需土方量很大，因此需要加强机械化作业，从基础的处理、开挖、运送、填料的摊铺、压实均采用一系列的机械进行施工。同时当前我国很多的季冻区路基行车密度大、安全要求高，决定了对公路路基状态评价方法和手段的局限性，我国公路管理部门急需一套适合快速、无损、不影响行车安全，不破坏公路设施的检测系统。(3)季冻区公路采用封闭形式，桥涵、孔道较多，减少桥头跳车，必须采用各种技术措施保证结构物两端路基的填筑压实质量。(4)季冻区公路施工中必须做好环境保护和绿化工作，施工周边的水土，填料不能有有害物质，植被地貌都不应由于施工而遭到破坏，防止环境受污染。

2 季冻区公路路基病害情况与常见原因

2.1 季冻区公路路基病害情况

由于天气的影响，我国季冻区公路路基病害情况比较常见。当前研究认为路基病害原因是路基填料土质较差、道床排水不畅、汽车动荷载反复作用、密实度不够、土质不均匀、大气降雨渗透等因素的影响，降低了土质物理力学指标，从而引起路基边坡变形、边坡浅层溜塌等病害。路基温度场的研究表明防冻胀翻浆路基中间存在透水层(碎石)，修筑路基后，在路基及其下部地基中将会产生大片的力学性质极不稳定的高温冻土层，防冻胀翻浆路基的最大孔隙水压力比减小达30%左右，这对延缓、消除路基病害产生有很大作用。路基运营期当交通荷载刚驶入或离开路基计算断面时，路基内的加速度、应力、孔隙水压力、速度、位移均振荡剧烈。防冻胀翻浆路基的碎石层削弱了汽车动荷载的冲击振动作用。

2.2 季冻区公路路基病害的常见原因

由于填筑不实孔隙比大，雨水就易于渗入，降低了承载力就要翻浆，这些岩质基床距地表很近，都属于风化带，加上有压裂隙水和动载的抽吸作用，容易造成损害。路基的堤堑交接处常是地下水排泄通道和滞水积聚的处所，土层含水量较大多有基床病害发生，而道口、桥头易于积水处，如无特别措施要招致基床变形。行车时活载对基床有振动和抽吸作用，使泥水重塑易于成浆，泥土重塑后即使含水量没增大强度也会降低，引起道碴陷入基床，逐步发展，也就增大了孔隙或裂隙中的水压力，及至车轴过后又减压，泥浆被吸进路基和石碴空隙之中。

3 季冻区路基病害的防治措施

3.1 路基填筑材料的控制

路基首先考虑是在线路上用自然土进行移挖作填来修筑的，测定其最佳含水量及最大干容重，需要清除淤泥、有机土、生活垃圾、草皮土、沼泽土和含有腐朽物质的土，确定其物理力学性质；在路基填筑之前应对沿线的自然土，将不适合作为路基填料的表土清除，根据规范要求的频率进行试验分析，以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测。围绕季节冻土地区高寒水质黏性土低路基修筑，路面的材料应用，典型结构和高低温稳定性，桥梁结构耐久性，低温施工与质量控制以及公路安全，环保技术预评价等技术难题，开展科学公关和成果推广应用研究。

3.2 路基压实度控制

(1)保证土的最佳含水量。必须随时控制土的含水量。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化，在路基填土压实过程中应晾晒风干至最佳含水量再碾压，土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度。(2)碾压质量控制。碾压质量控制包括选取合适的压实方法、型号、压实遍、压路机吨位、压实均匀性等，公路采用重型击实标准和要求较高的压实度，同一压路机碾压采用不同的压实遍数，公路采用重型击实标准和要求较高的压实度，不同种类的压路机对不同土质的压实效果不同，这就要求大吨位的压路机与之相配套，振动碾压粘性土能得到最佳压实效果，振动碾压砂砾土能得到良好的压实效果。严格控制路基碾压前的填土表面平整性也是很有必要的，填土表面平整性也是影响压实均匀性的因素之一，压实均匀性要求控制被碾压路段的压实度一致，不致于部分欠密的不均匀现象。

3.3 结构物台背回填控制

台背回填压实高于同层次路基压实度2%左右，压路机无法碾压的死角蛙式打夯机夯实，不宜用振动压路机压实。台背回填与锥坡填土路基填土同步进行，桥涵墙身与其顶交点处开始向后引长2m的水平线再向外引45°斜线向上至路基的过渡区，增加地基承载能力，台背填方段地基使用沙砾填筑至自然水位上，避免其强度与桥涵基础强度相差太大而使桥台和桥后填方产生差异沉降变形，形成台阶。

3.4 其他措施

要高度重视科技创新平台建设，全力建设具有鲜明气候特点和地域优势的交通行业优秀重点实验室，为全面提升季冻区公路建设与养护水平，实现交通行业又快又好的发展不断作出新的贡献。加强季冻区路基沿线施工的组织管理和监督检查，及时发现和解决施工安全和劳动人身安全隐患，明确分工，落实责任；对已发现的安全隐患，全部拍照或摄像保存，并安排车班组加强现场情况的跟踪检查，归档整理成问题库，确保管理不缺位。在病害管理中实行记名检查、记名验收、记名整治，将每个环节的检查、每处病害的整治责任落实到人，到有检查记录、有信息反馈、有推进效果、有责任追究，每周汇总整治情况，定期下发专题通报，形成全过程闭环管理。同时要对每座隧道、每段路基、每处路堑进一步细化责任，落实到人，对前期已整改到位的问题全面进行复核，确保病害得到彻底整治。

总之，随着公路建设的飞速发展，路基是公路工程的重要组成部分，只有进行综合治理才能从根治路基病害，使得季冻区公路建设的施工质量有很大提高。

[1] 汤诞，翟晓春.连续刚构梁桥主要病害原因分析[J].山西建筑，2010，(02).

[2] 赵立荣.浅谈水土流失成因与综合治理[J].中国新技术新产品，2010，(03).

[3] 张领先，束懿，车正伟.高速公路中路基三背引起常见病害及原因分析[J].山西科技，2010，(01).

[4] 李玉平.浅析沥青路面早期病害形成的原因与影响[J].山西建筑，2010，(04).

[5] 安骞.沥青路面预防性养护措施研究[J].山西建筑，2010，(05).

[6] 刘再成，富志鹏，韦刚.公路桥头跳车原因与病害防治措施研究[J].山西建筑，2010，(06).

铁路路基常见病害治理探讨 篇7

1 常见铁路路基病害

1.1 路基的下沉

路基沉陷是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷, 将造成局部路段破坏, 影响行车。路基沉陷有如下两种情况:一是路基本身的沉陷;二是由于路基下部天然地面承载能力不足, 在路基自重与车辆荷载的作用下引起的沉陷。

1.2 不良地质和水文条件造成的路基破坏

铁路在不良地质条件和较大自然灾害地区, 均可能导致路基的破坏。

1.3 路基道碴陷槽、道碴囊

路基基床在地表水和地下水的浸润作用下, 将原有的土体和风化石质的岩体强度大大降低。当线路上部建筑传递来的荷重, 特别是近乎周期性的列车动力作用, 使粘性土和粉质粘土便发生触变而软塑液化。在路基面抗塑强度大大减弱的情况下, 道碴更被切压入基床, 有些在基床内部便逐步形成和发展为各式各样的道碴陷坑, 从而构成基床内部变形[1]。

道碴陷坑为基床内部由于道床下陷构成各式坑洼的统称。按其发生的部位和发展的过程来讲, 道碴陷坑可分为:道碴槽、道碴锅、道碴囊和道碴窝四类。道碴槽的陷坑部位并不深, 属于路基面变形范围。道碴锅就比较深些, 已经由基面进入到基床内部。

2 常见铁路路基病害整治方案

铁路路基基床病害的整治应从线路上部病害整治 (消灭几何尺寸超限, 紧松、补缺、换损, 增强轨道框架刚性) 、防止水侵入 (改善基床结构设计, 增强基床排水和阻水功能) 等方面入手。

2.1 排水

排水, 适用于排水不良导致的基床病害, 如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统;修建堆载、导引、降底地下水位的盲沟、截水沟、侧沟、下渗沟等排除地下水或降底地下水位系统, 等消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害, 使基床土经常保持疏干状态[2]。

2.2 清筛道床

彻底清筛道床处理道床不洁所造成的道床翻浆是最有效的方法。彻底清筛道床的方法是将道床内的泥碴彻底挖除到规定深度, 做成基面横向排水水坡, 然后回填洁净的碎石道碴和补充部分新碴至设计的道床厚度

2.3 砂垫床

在碎石道床的下部路基面上, 用符合一定材质要求的砂, 铺设一定断面的砂层, 称做砂垫床。在道床内加铺一层厚约200mm的砂垫床, 在防治土质基面翻浆病害能起到隔离、过滤、扩散。保护等作用。砂垫床最适用于防治无地下水影响的土质路基面翻浆, 也适用于防治风化石质基面翻浆。不适用于由于地下水造成的裂隙、泉眼翻浆。

3 工程实例

本文结合实例, 以我单位所管辖的大准线K251+050-780、DZK0+0-650的路基病害为例, 进行路基病害的研究。

3.1 路基病害概况

路基病害区为深切沟谷地貌, 剥蚀切割作用强烈, 多发育“V”字形沟谷, 两侧谷坡地形较陡, 冲沟发育。本段线路所经地属于季节性河流, 流量受降雨强度控制, 夏秋雨季水量较大, 汇入黄河, 其余大部分时间断流, 。从路基钻孔情况来看, 整修路基区的地下水不发育, 基岩面上部钻孔有缩孔现象。经现场实地勘测, 发现主要病害情况如下:

1) K251+090~K251+160段线路右侧出现多条贯通裂缝, 最长70m, 最大宽度50mm;

2) K251+050~+780、DZK0+350~+650段线路路基已出现明显沉陷现象, 最大沉陷量0.5m;

3) K251+050~+140段一级坡面护坡出现明显外鼓现象, 路基出现横向裂缝, 宽度5mm~20mm;

4) K251+150~+180段二级边坡坡面出现多条牵引裂缝, 宽度10~40mm。

5) 排水沟大部分破裂、填埋, 失去功效。

3.2 路基病害原因分析及稳定性评价

3.2.1 路基病害原因分析

本段路堤使用的填料属于C组~D组填料, 即在可使用的填料 (泥质胶结, 易风化的软块石) 和不应使用的填料 (风化严重的软块石) 之间, 根据规定, 如用D组填料是应采用不同措施, 如放缓边坡、加固坡面、提高压实密度等, 但根据现场勘查情况情况来看, 施工过程中未做类似处理。从挖探情况来看, 填料中的泥岩已完全风化为近土状、土状, 处于潮湿环境, 呈可塑状态。填料中所使用的砂岩分布也极不均匀, 块石间有空隙, 敲击块石有空洞声, 在路基施工过中部分层位碾压密实度不够。从钻探来看, 取芯率极低, 较易钻进, 钻进过程中泥浆或水跑漏现象比较严重, 钻孔动力触探试验的击数普通较小应用技术Applied Technology

(见表1) , 路基承载力不高, 密实度不均匀。

3.2.2 路基的稳定性评价和计算分析

1) 滑坡稳定性计算分析

滑带强度指标在滑坡稳定计算中起着十分重要的作用。一般情况下, 滑带强度指标通过试验方法、反算法和经验数据法确定。由于本边坡勘察过程所进行的物理力学试验有限。滑动带指标的确定, 根据边坡的地质环境条件、边坡性质、边坡目前所处的稳定状态 (裂缝变形现象) 及其环境变化因素, 判断稳定度, 反求滑动带 (主要为泥岩全风化物) 力学参数, 参考滑带的力学性能, 及类似工程的实例的相差经验指标综合确定。

根据路基病害勘察资料稳定性分析, 算得计算指标及稳定性系数 (见表2) :后级浅层滑坡在天然状态下, 稳定度为0.97, 处于不稳定状态;后级深层滑坡在天然状态下, 稳定度为1.02, 处于欠稳定状态;前级滑坡在天然状态下, 稳定度为0.98, 处于不稳定状态。需加以工程治理, 以保证坡体的长期稳定。根据计算指标求得各断面推力大小 (见表-3) , 以此为依据进行治理工程设计。

3.2.3 边坡稳定性评价

根据设备使用单位观测, 每逢雨季, 路基的沉降变形非常剧烈, 目前部分路段累计沉陷量已超过0.5m;从现场踏勘的情况来看, K251+050~K251+210段线路右侧有多条贯通裂缝, 路堤二级边坡上也有多条牵引裂缝, 一级坡面上有明显连续的鼓出现象, 在路肩上由于不均匀沉降已产生横向裂缝。根据勘察成果资料、坡体的变形情况和稳定性计算, 该段路基目前处于沉陷变形挤压阶段向滑动的过渡期, 属于欠稳定坡体, 随着沉陷变形的不断发展, 线路随时都有向临空面方向突然发生滑移的可能。其他病害段目前还是以沉降为主, 滑移现象不明显。

3.3 路基病害治理方案

3.3.1 预应力锚索框架加固方案

为保证铁路路基的安全和稳定, 根据工程地质条件和现场病害情况对K251+050~K251+210段高路堤边坡采取锚索框架方案[3]。在一级边坡设Ⅰ型C25钢筋混凝土预应力锚索架三排, 共44组, 预应力锚索396根。每组框架由三片竖肋、三根横梁组成, 竖肋和横梁的截面尺寸为0.5m×0.5m, 竖肋埋深1.6m, 竖肋间距中~中3m, 每片竖肋3孔A型 (5ΦS15.2) 预应力锚索, 每孔锚索设计拉力为550k N, 锚孔下倾与水平夹角为30°, 锚固段长10m;在二级边坡设Ⅰ型C25钢筋混凝土预应力锚索框架一排, 共7组, 预应力锚索63根;Ⅱ型C25钢筋混凝土预应力锚索框架一排, 共9组, 预应力锚索54根, Ⅰ型C25钢筋混凝土预应力锚索框架的布置与一级坡相同;Ⅱ型C25钢筋混凝土预应力锚索框架由三片竖肋、两根横梁组成, 竖肋和横梁的截面尺寸为0.5m×0.5m, , 竖肋埋深1.6m, 竖肋间距中~中3m, 每片竖肋2孔A型 (5ΦS15.2) 预应力锚索, 每孔锚索设计拉力为550k N, 孔径Φ=130mm, 锚孔下倾与水平夹角为25°, 锚固段长10m。

3.3.2 注浆加固方案

采用压力注浆对该病害路基进行加固。该方法以水泥水玻璃为主剂, 通过花管、注浆管、分浆器、注浆泵等把配置好的悬浊液浆材压入路基土层, 浆材通过充填、压密、劈裂、渗透等方式在路基土中形成胶结土层, 使该部分疏松的土体及孔隙和裂隙得到固结, 浆脉骨架和土体共同形成复合地基。压力注浆可达到以下目的:

1) 压力注浆可以在路基土层中形成随机分布的浆液脉体, 充填原来土体中的孔洞、裂隙, 进而对土体进行劈裂挤密, 形成树枝状或板状的结构, 该结构与其之间的土体形成新的复合土体;

2) 随机分布的浆脉相互穿插, 由于浆脉固体具有较高的强度, 因此将产生一定的支撑作用;

3) 浆脉之间的土体, 在劈裂过程中被挤压, 提高了密实程度, 从而也改变了原土体的性能, 如阻水性及抗剪能力等都得到提高;

4) 浆脉的支撑作用和土体强度的改善, 使新的复合土体的综合强度得到提高, 也即提高了路基土的综合强度。

注浆设计水灰比为0.4~0.45、灰砂比1:1, 采用水玻璃为促凝剂, 其参量为水泥用量的5%~10%, 注浆量为每方土200L, 注浆孔间距1.5m, 根据现场具体情况可作适当调整,

3.4 施工注意事项

3.4.1 锚索

1) 锚索孔位测设必须准确, 偏差不得超过±5cm, 钻孔倾角允许误差±2°。考虑沉砟的影响, 为确保锚索深度, 实际钻孔深度要大于设计深度1m;

2) 锚索成孔禁止开水钻进, 以确保锚索施工不致于恶化边坡工程地质条件;

3) 锚索孔径不得小于设计, 钻孔完成后必须使用高压空气 (风压0.2MPa~0.4MPa) 将孔中岩粉或地下水全部清除, 以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度;

4) 采用从孔底到孔口返浆式注浆, 确保注浆饱满, 砂浆强度不低于25MPa;

5) 锚筋材料采用高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线, 直径Φ15.2mm、强度1860 MPa, 要求顺直、无损伤;

6) 锚索下料采用砂轮切割机切割, 避免电焊切割。锚固段及自由段钢绞线必须按设计要求绑扎架线环;

7) 锚索张拉前必须对张拉设备进行标定。正式张拉前对锚索进行1次张拉, 荷载等级为0.1倍的设计拉力。锚索正式张拉分两次进行, 第一次张拉至设计荷载的80%, 待7天后进行二次张拉至设计锁定荷载120%, 卸载至设计锁定荷载锁定。

锚索张拉分级进行, 每级荷载分别为设计锁定荷载的0.25、0.5、0.8、1.0、1.2倍, 除最后一级需要稳定15min外, 其余每级需要稳定5min, 并分别记录每一级钢绞线的伸长量, 在每一级稳定时间内必须测读锚头位移三次。张拉后若发现有明显的预应力损失, 应及时进行进行补强张拉;

8) 张拉变形稳定后, 卸荷载至锁定荷载锁定锚固, 预留10cm, 切除多余钢绞线, 用C25混凝土封闭锚头。在未封闭前注意外露钢绞及锚头的防腐[4]。

3.4.2 注浆加固

1) 在施工过程中随时检查轨道几何尺寸的变化情况;

2) 注浆自下而上、分层灌注, 每层注浆区段准确到位, 严格控制注浆压力;

3) 砂浆配置严格按设计要求, 搅拌时间不得小于2min, 配好的砂浆过筛后放入贮浆槽, 并不断搅拌, 以防止砂浆分层析水;

4) 为防止砂浆向外流失, 降低加固效果, 注浆应从路基外侧向路基逐步推进。

4 结论

路基病害的发生是无法避免而要彻底的控制路基病害也是不现实的, 基于此在充分认识路基常见病害与病害机理的基础上, 采取一系列切实可行的措施, 将其产生的可能性降到最低。而本文中对目前软土路基防治措施中所涉及的方法, 对于其他类型的路基也可以借鉴与采纳。在实际的应用过程中也可以将几种方法巧妙的结合起来, 可以达到更好的效果。

摘要：路基是整条道路的基础, 更是保证列车平稳运行的关键。路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下, 引起路基标高和边坡坡度、形状的改变, 严重时造成土体位移, 危及路基的整体性和稳定性, 造成路基的各种破坏。

关键词：铁路路基,常见病害,防治措施

参考文献

[1]李日善, 李光熙, 申荣国.养护工程路基破坏原因分析及处理措施[J].吉林交通科技, 2006, 103 (2) :35-36.

[2]刘建坤, 曾巧玲, 等.路基工程 (路基) .中国建筑工业出版社, 2006.

铁路路基病害及其整治措施 篇8

进入21世纪以来, 随着经济和技术的发展, 铁路运输提出了大重量、高密度、高速度的技术政策, 为适应主这一变化, 必须提出与之适应的高标准的路基设计标准, 并严格控制工程质量和运营阶段的病害处理。对于工务部门, 运营阶段路基病害的处理尤为重要。铁路路基存在的问题主要有翻浆冒泥、路基下沉、路肩冲刷、边坡坍方、滑坡、岸边冲刷、泥石流、路基冻害等等。

2 路基病害及其整治办法

2.1 翻浆冒泥

翻浆冒泥是路基的常见病害, 基床翻浆冒泥是指土质基面或风化石质基面被水侵蚀软化, 在列车动力作用下发生软化或触变、液化, 形成泥浆, 列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压而通过道床孔隙向上翻冒, 造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性。主要分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。其发生的原因主要有道床脏污、基床土质软化、排水不畅、养护作业不当以及列车的动力作用等。工务部门整治翻浆冒泥应该以预防为主、防治结合为原则。日常工作中应及时对排水沟进行全面清理, 保持排水畅通, 使路基土体保持干燥状态。保持路基边坡整平, 不留坑洼, 夯拍密实。检查中发现路基有翻浆冒泥的趋势时, 应对脏污的道床及时安排清筛, 严格控制清筛质量。翻浆冒泥发生时, 如果翻浆以下部分的土体土质尚好, 可以将表层土挖掉, 换上优质填料, 然后按既有结构设置;如果路基土体严重恶化, 经测定无法再使用, 而且区段较长, 可以采取砂垫层夹土工布的做法, 有计划地进行整治。

2.2 路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致, 与填料的级别、压实标准与质量有关。由于路基土密实度不足或地基松软, 在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后, 下沉会趋于缓解。局部下沉也会造成线路不平顺。路基下沉的处理方法有换土垫层法, 即将软弱土或不良土开挖至一定深度, 回填抗剪强度较大、压缩性较小的土;挤淤置换法, 即通过抛石或夯击回垫碎石置换淤泥达到加固地基的目的;对于新修路段可以采用排水固结法和加载预压法, 即在天然地基上填筑路堤, 为保证工后沉降要求, 除采用袋装砂井、塑料排水板和砂垫层在地基中设置竖向排水通道, 加速土体沉降固结外, 在路基达到设计标高后, 将轨道结构和列车荷载换算成预压荷载, 预加到路堤上, 达到预压沉降要求后, 卸载、铺设轨道结构。

2.3 路肩冲刷

路肩冲刷多发生在多雨水地区, 路肩冲刷多发生在多雨水地区由于路肩排水设施不当, 会造成雨水的汇流与囤积, 雨水的流动作用会带走路肩土, 这不仅会增加维修作业的难度, 而且还会大大降低路基整体稳定性, 因此在多雨水地区, 应当适当加宽路肩、选用优质路基填料、严格控制压实质量、并且做好防水及排水设施。

2.4 路基崩塌落石

崩塌落石是堑坡或其上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、快速和较难预测的特点, 是地形、地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害, 对铁路行车安全危害甚大, 经常导致中断行车, 甚至列车颠覆。其表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。

工务部门对路基崩塌落石的防治应该以预防为主、防治结合为原则。首先, 对于存在崩塌落石隐患的地段应采用拦截、遮拦、支持加固、做护面护墙等防护措施确保安全。其次, 对于存在崩塌落石隐患的地段应进行定期检查、经常检查和雨季汛期检查。所谓定期检查是指春检和秋检, 对存在崩塌落石隐患的地段及其防护建筑物进行全面地检查。春检时发现的问题, 应采取防范措施安全渡汛;秋检时是检查汛期过后崩塌落石处所的变化情况及防护建筑物的破损情况, 分轻重缓急, 安排路基大、维修计划。雨季汛期应加强检查力度, 执行雨前、雨中、雨后检查制度, 是防止崩塌落石事故的有效措施。及时清理被拦截的崩塌坠落土石, 修理被破坏的建筑物及排水设备。第三, 对范围大、数最多、危石分散、清除整治困难的崩塌落石地段, 应设置报警装置, 以防发生事故。

2.5 泥石流

在地质不良、山坡陡峻和沟床纵坡较大的地区, 由于强大的降水 (暴雨、融雪、冰川) 而形成的一种含有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流称泥石流。在地震烈度高的山区, 特别是在深大断裂地区, 以及岩体破碎和岩性不良地段, 由于坍塌、滑坡和水土流失严重, 提供了丰富的固体扩散物质来源, 泥石流往往容易发生。泥石流的危害主要是堵塞和破坏桥梁涵洞, 掩埋和冲毁路基。泥石流防治主要是:首先要在水土流失严重的山坡上筑水平沟, 以保持水土和恢复植被, 并对坍塌和滑坡等进行治理, 以减少产生泥石流的土石来源。如在坍塌滑坡严重的支沟中修拦河的谷坊坝, 制止沟床下切, 以控制山坡病害的发展和停积泥石;在泥石流沟中选择上游宽阔而出口狭窄处修坝拦淤;下游洪积扇地段改直沟道, 以避免泥石堆积。铁路以在洪积扇以上泥石流输送地段通过为上策, 或以一孔桥跨过, 或以明洞自沟底以下而过, 也可在铁路上方修渡槽将泥石送走。

2.6 路基冻害

冻害发生在寒冷地区, 如路基土为透水性较差的细粒土, 当含水量较高或路基面积水, 在冻结过程中。土中水重新分布和聚集形成冰块, 又引起不均匀的冻胀现象。冻胀是由于路基下部的水向上集聚并冻结成冰所致, 过大的冻胀可使柔性路面鼓包, 开裂, 使刚性路面错缝、折断, 冻胀是翻浆过程的一个阶段同时也是一种单独的路基病害。冻害发生后, 首先应认真进行调查, 弄清冻胀发生部位、形状、高度、起落及发展过程, 弄清冻胀土层的性质被、结构及水文地质条件, 以便分析冻胀产生的原因和变化规律, 然后提出相应的整治措施。常用的整治措施有∶ (1) 修建减少路基基床含水量的排水设施。如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施, 以防治因地表水节而引起的冻胀;修建渗沟、暗沟、截水沟等, 截断、疏导地下水或降低地下水位, 以防治因地下水补给而引起冻胀。 (2) 挖除冻害地段的基床土, 换填无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。换土深度应主冻结试之下, 换土宽度应包括路肩在内的整断面更换。 (3) 在基床表层铺设保温层, 改善基床温度环境, 使表层下的基床土不冻结或减小冻结深度。保温材料一般用炉渣, 其导热系数小、, 成本低廉, 也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保温材料。国外经验表明, 用泥炭或冷压泥炭砖作保温材料, 效果良好, 使用时间长。湿度大的泥炭在水分冻结时, 会释放大量潜热, 能防止泥炭进一步冻结。

3 结论

铁路路基常见病害分析与预防整治 篇9

“交通为实业之母, 铁道又为交通之母。国家之贫富, 可以铁道之多寡定之;地方之苦乐, 可以铁道之远近计之。”孙中山先生的这句话说明了铁道在国家建设和国民经济发展中的重要作用。为了保证铁路能够很好的完成运输任务, 对铁路路基病害全面系统的了解和掌握相关预防整治办法是非常的重要。

1铁路路基病害类型及原因分析

铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害、雪害、沙害等。

(1) 翻浆冒泥。

路基强度因含水过多而急剧下降, 在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象, 称之为翻浆。

(2) 路基下沉。

路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致, 表现形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。

(3) 挤出变形。

表现形式有路肩隆起、侧沟被挤, 路肩外挤和边缘外膨。

(4) 边坡坍方。

坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。

(5) 边坡冲刷。

边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡 (滨河、河滩、海滩和水库 (塘) 的路堤边坡) 或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀, 边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。

(6) 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, 轨道悬空, 中断行车, 列车颠覆等。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞及废弃窑洞等。

(7) 滑坡。

滑坡指影响路基稳定的土 (岩) 体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。

(8) 水浸路基。

水浸路基指实际浸水超过设计水位的路基。被水浸或淹没, 引起一定的沉降或局部坍塌, 当路堤缺乏足够的防护和加固设备时, 导致路基稳定性受到影响或破坏。

(9) 冻害。

冻害发生在寒冷地区, 如路基土为透水性较差的细粒土, 当含水量较高或基面积水, 在冻结过程中, 土中水重新分布和聚集形成冰块。又引起不均匀的冻胀现象。

(10) 沙害。

在我国北方地区, 由于地理条件原因, 经常出现风沙经常掩埋铁路。尽管路基病害表现形式多样, 但产生路基病害的原因则主要是土质不良, 压实密度不足和排水不畅等。

2铁路路基病害的预防与整治

路基病害的预防和整治, 应贯彻“预防为主、综合治理”的原则, 首先弄清发生病害的原因, 经过综合分析。因地制宜地采取整治的措施。

(1) 病害的预防, 包括:

①掌握技术资料。资料收集包括线路的设计、施工资料及线路区域的气候、水文、工程地质等情况, 并了解其变化规律, 为防治病害提供第一手资料;②摸清线路状况。根据线路当前的状态及运营情况, 评估线路的安全状态, 提前发现病害趋势并进行相应的处置。调查的方法, 利用既有铁路路基快速物探检测系统, 结合传统的人工调查、轨检车检测等。

(2) 病害的整治。

路基病害的整治应从路基填料 (改变其填料类型、改变填料的成分) 防止水侵入 (改善路基结构设计) 、提高路基强度和刚度 (改善路基结构设计) 入手。

1) 路基滑坡的防治。

防治滑坡的原则:一是预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡, 应采取必要的工程措施, 以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活;二是治早。滑坡的发生与发展, 是有一个过程的, 早期整治, 能收到事半功倍的效果;三是一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治, 不留后患。对滑坡体以外的地表水, 应加以拦截和引出, 在滑坡可能发展的边界5 m以外修建一条或多条环形截水沟;对滑坡体以外的地下水, 应修建截水盲沟;对滑坡体内的地下水, 应疏干和引出, 浅层地下水采用支撑盲沟, 深层地下水采用泄水隧洞, 亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;对滑体范围内的地表水, 应尽快汇集引出以防下渗, 在充分利用天然沟谷的基础上, 修建排水系统。支挡措施根据滑体推力的大小, 可以选用适当的支挡结构防滑。一、抗滑挡墙。它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便, 稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式, 石砌, 也有用混凝土或钢筋混凝土的;二、抗滑桩。它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少、操作简便、工期短、收效快、对行车干扰小、安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度, 应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定;三、锚杆挡墙。是一种新型支挡结构, 由锚杆、肋柱和挡板三部分组成, 用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。具结构轻盈, 节约材料, 适宜机械化施工, 提高生产效率等优点;四、抗滑明洞。若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置, 可视地基情况设置坑滑明洞, 洞顶回填土石支撑滑体, 或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大、施工困难、造价昂贵, 只有在其他措施难以奏效时采用。

2) 路基崩塌落石的防治。

崩塌落石是堑坡或其上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、快速和较难预测的特点, 是地形、地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害, 对铁路行车安全危害甚大, 经常导致中断行车, 甚至列车颠覆。

①形成崩塌的原因:

一是陡峭高峻的边坡或山体斜坡, 坡度大于45°、高度大于30 m, 特别是坡度在55°～75°的斜坡, 是崩塌多发地段;二是由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡, 如互层砂岩, 稳定性更差, 容易形成崩塌;三是受地质构造影响严重, 有很多结构面将岩体切割成不连续体的斜坡, 特别是有两组结构面倾向线路, 其中一组倾角较缓时, 容易向线路崩塌;四是水的作用是产生崩塌的重要因素。绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后, 因为水的渗入, 对岩石产生软化、润滑和动水压力作用, 使岩体强度降低, 内摩擦力减小, 促使崩塌发生;五是其他如地震、爆破、人工开挖斜坡及列车震动等, 都是诱发崩塌的因素。

②防治原则以预防为主, 治早治小, 一次根治, 不留后患为原则。

一是新建铁路应加强工程地质工作, 对崩塌落石地段, 严重者应予以绕避, 不能绕避时, 应修建必要的预防性工程, 防患于未然;二是养护维修应对可能发生崩塌落石地段, 加强检查巡视, 发现变形失稳征兆, 应及时采取措施, 治早治小, 防止因病害扩大而导致灾害的发生;三是病害发生后, 整治工作要坚持一次根治、不留后患。否则, 往往会招致大的灾害。防治措施应根据病害性质、规模及所处地形、地质情况, 因地制宜地选择。

③常用的防治措施。

一是拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等;二是遮栏类应用于规模较大的崩塌落石, 遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞, 既可遮挡崩塌落石, 又可对边坡下部起稳定和支撑作用;三是支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等;四是护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙, 边坡缓者用护坡;五是改线绕避上述措施不能奏效时, 应考虑改线绕避。

3) 基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治:

基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害。一般发生在基床为粘土类的路基地段, 排水不良的路堑和站场比较多见。翻浆冒泥和基床下沉外挤病害, 是基床变形不同阶段的表征, 翻浆冒泥导致陷槽或碴囊基床下沉, 陷槽或碴囊的发展使基床抗剪强度下降, 导致路肩隆起或边坡外挤。基床翻浆冒泥引起的轨道不平顺, 恶化了列车运行条件, 但变形发展缓慢, 对行车安全影响不大。而基床下沉外挤, 则可能造成行车中断甚至列车颠覆, 严重危及行车安全。

防治原则“预防为主, 治早治小”。应在基床变形的初始阶段及早整治, 不要道碴囊形成甚至下沉外挤再整治, 这样做可事半功倍。防治措施应视病害性质, 产生原因, 地段长短及施工条件等情况, 合理选择施工工艺, 综合整治以求实效。一是排水。适用于排水不良而导致的基床病害, 如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统;修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害, 使基床土经常保持疏干状态;二是提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害, 如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土 (二合土或三合土) 及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则;三是使基面应力降低或均匀分布;四是土工膜 (板) 封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺, 它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用, 常与换砂、砂垫层配合使用。作为隔断排水层的材料, 它能渗水, 又能隔断粘土细粒, 具有足够的强度, 又有延伸性, 是整治基床病害的好材料, 但这种材料造价较高, 使用寿命尚有待测试。

4) 路基陷穴的防治。

路基陷穴是路基下面隐伏的洞穴顶部塌陷引起的一种路基病害。塌陷有时能使轨道悬空, 给行车安全带来严重后果, 这些洞穴有三类, 一是石灰岩地区的岩溶洞穴;二是黄土地区的黄土陷穴;三是人工遗留的洞穴, 如古墓、古窖、古井、遗弃的坑道等。形成原因:造成洞穴顶部塌陷的主要因素是水的作用和列车荷载作用。洞穴在水的侵蚀、潜蚀作用下和列车动荷载的反复作用下, 洞顶的岩土结构逐渐遭到破坏, 承载力也逐渐丧失, 最终突然塌陷。

①预防措施:

预防洞顶塌陷, 必须预先弄清楚影响路基稳定范围内, 隐伏洞穴的分布情况、形状大小、埋藏深度、顶部厚度、洞穴处工程地质和水文地质情况, 以及洞穴的发展趋势等, 而后采取工程措施, 预防洞穴塌陷。但要做到这一点, 只有在新线勘测设计或施工阶段才有可能。通车后在运营条件下, 很难做到。黄土路基, 只要做好路基排水, 就能预防新生陷穴的发生。

②整治措施:

陷穴发生后, 首先应根据陷穴发生的部位、规模、对路基稳定性或行车安全的危害程度, 进行评估, 确定是否紧急处理。发生在轨道下面的陷穴, 对行车安全危害较大, 应采取紧急措施, 如填实陷坑, 整修线路, 扣轨慢行, 派人看守, 情况危急时, 应封锁线路。其次应做细致调查, 查清塌陷洞穴的成因, 形状大小, 平面位置, 埋藏深度, 工程地质和水文地质特征及可能的发展趋势, 为彻底整治提供依据。常用措施有:一是开挖回填。如暂不危及行车安全, 此措施应作为首选, 它能确保质量, 不留后患;二是塌陷洞穴在轨道下方, 无法开挖, 可钻孔灌砂、灌注泥浆、砂浆或混凝土浆;三是规模较大或与暗河相通的溶洞塌陷, 可采用网格梁、地基梁、框架梁跨越, 或其他类梁跨越等。无论采用何种措施, 都要做好排水, 尤其是黄土陷穴, 排水设施有效、完善与否是整治成败的的关键。

5) 路基冲刷的防治。

位于河流岸边、河滩或水库岸边的路基, 因常年或季节性水流冲刷、波浪和渗流的作用, 往往造成路基冲空、边坡滑坍等病害。防治这类病害, 必须掌握水流性质、变化规律及可能对岸边或路基造成危害的性质和严重程度, 使防治措施准确到位。为此, 应细致地调查勘测、精心分析, 提出符合实际的科学结论。

6) 路基冻害的防治。

中国东北地区及西北高原地区, 多为季节性冻土地区, 地表土层一般冬季冻结, 春季开始融化, 夏季除永冻层外将全部融化。冻胀是翻浆过程的一个阶段同时也是一种单独的路基病害。

①冻胀原因及影响因素由于土中的水在冻结过程中有向冻结锋面迁移的特征, 并不断析出冰层, 且体积增大9%这一物理力学现象造成。所以, 冻结过程中土中水的迁移机理, 是产生路基冻害的基本原因。影响因素:一是温度的影响。当土层温度处于负温相转换区, 且冻结速率较低时, 土水中迁移最活跃, 以致形成较大的冻胀;二是土质的影响。由粒径大于0.1 mm的粗颗粗组成的土质, 无冻胀或冻胀较小, 如砂、砾石、碎石等;由粒径小于0.1 mm细颗粒组成的土质, 如砂粘土、粘土等, 有较大冻胀性, 尤其是粘粒含量大于15%, 密度较小的粉粒土冻胀最强烈。三是水分的影响。土的天然含水量越大, 冻胀性也越大, 特别是有地下水补给时, 会发生强烈的冻胀。

②冻害的表现形态:一是从轨面前后高低变形看, 分为冻峰 (臌包) 、冻谷 (凹槽) 、冻阶 (台阶) ;二是从轨面水平变形看, 分为单股冻起、双股冻起、交错冻起;三是从冻胀部位看, 分为道床冻胀、基床表层冻胀、基床深层冻胀。四是从冻起高度看, 冻起高度小于25 mm, 为一般冻害, 冻起高度25～50 mm, 为较大冻害, 冻起高度大于50 mm, 称为大冻害。

③预防措施和整治措施:一是保持道床清洁, 防止泥土混入, 及时清除土垅, 以利排水;二是路肩和边坡保持平整, 无坑洼、裂缝、防止积水下渗;三是侧沟、天沟等地表排水设施及渗沟、暗沟等地下排水设施应保持工况完好, 畅通无阻, 防止或减少水对路基的补给。整治措施冻害发生后, 首先应认真进行调查, 弄清冻胀发生部位、形状、高度、起落及发展过程, 弄清冻胀土层的性质被、结构及水文地质条件, 以便分析冻胀产生的原因和变化规律, 然后提出相应的整治措施。

④常用的整治措施有:一是修建减少路基基床含水量的排水设施。如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施, 以防治因地表水节而引起的冻胀;修建渗沟、暗沟、截水沟等, 截断、疏导地下水或降低地下水位, 以防治因地下水补给而引起冻胀;二是挖除冻害地段的基床土, 换填无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。换土深度应在冻结层之下, 换土宽度应包括路肩在内的整断面更换;三是在基床表层铺设保温层, 改善基床温度环境, 使表层下的基床土不冻结或减小冻结深度。保温材料一般用炉渣, 其导热系数小, 成本低廉, 也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保温材料。国外经验表明, 用泥炭或冷压泥炭砖作保温材料, 效果良好, 使用时间长。湿度大的泥炭在水分冻结时, 会释放大量潜热, 能防止泥炭进一步冻结;四是人工盐化基床土。用氯盐 (NaCl) 整治路基冻害, 费工较多, 效果虽明显, 但有效时间短, 一般只用于基床表层冻胀地段。选择上述措施时, 应注意总体效果, 考虑相互配合, 以期达到根除冻害的目的。

7) 路基雪害的防治:

在我国的黑龙江、吉林、内蒙古等省区, 属寒温带大陆性季风气候, 全年降雪天数190～200 d, 积雪天数160～180 d, 最大积雪深度200～1 000 mm。年平均风速4.4 m/s, 最大风速40 m/s。这些地区的铁路线路, 冬季常被雪埋, 严重影响行车安全。易于积雪地段由于铁路线路的地形、地貌及其与主风向的夹角各不相同, 线路积雪的程度也不一样。经验表明, 下列地段易于积雪:一是车站站场;二是路堑与路堤交界处;三是深2 m以下的浅路堑;四是高1.2 m以下的矮路堤;五是复线并行不等高的高差大于0.3 m地段。为预防不设, 应在适当区段, 储备一些除雪机, 以备急需。

8) 路基沙害的防治:

通过沙漠 (包括沙质荒漠、戈壁及沙地) 地区的铁路, 如兰新线、集二线、京通线、青藏线、南疆线等, 在风的作用下, 移动沙流经常给铁路造成不同程度的危害, 有时甚至掩埋线路, 危及行车安全。沙害形态风沙对线路的危害主要表现在流沙在线路上的堆积, 以及流沙对路堤边坡的吹蚀和对道床的掏空。

防治原则和措施:沙害的防治原则是因害设防, 因地制宜和就地取材。沙害防治措施, 分为植物固沙和工程固沙两类。植物固沙是治本良策, 既可阻截沙流, 防止风蚀, 又可调节小气候, 改善生态环境和改良土壤。

3结束语

铁路线路路基的构成千差万别、各不相同, 所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中, 除了要分析病害存在的机理, 寻求合适的解决方案, 还要总结更为先进的整改经验, 利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。

参考文献

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铁路路基病害整治的技术探讨 篇10

1.1 滑坡病害

铁路路基长期暴露于自然环境中, 在自然因素和人为因素的影响下, 致使路基的岩体或土体的受力平衡被打破, 一些稳定性比较差的岩体或土体顺着软弱带向下滑动, 破坏了路基的整体结构。

1.2 崩坍落石

崩坍和落石大多发生在地质条件相对复杂或是地势较为陡峭的斜坡上。崩坍即由于铁路的路基长期受到水流冲刷、风化腐蚀的作用, 并且在自身重力的影响下, 土地或岩体脱离路基整体且快速向下坠落的现象;落石, 是由于路基上的石头平衡力受损, 出现滑落的现象, 也多发生在地质环境复杂和陡峭的地区。

1.3 基床下沉外挤

路基基床受大自然影响较大, 基床下沉的病害也主要是由于雨水侵蚀造成的。铁路基床下面就是土体, 在雨水的侵蚀下很容易软化, 这在很大程度上降低了基床整体的强度, 致使基面沉降。并且由于基床的强度被破坏, 在火车行驶的过程中很容易将道砟压入到基床内部, 这也是道砟袋、道砟囊形成的主要原因。严重时基床表面的软弱层还会滑动, 致使道床下沉, 侧沟向外挤压、路肩凸起等病害。

1.4 翻浆冒泥

铁路路基表面的土体受到雨水的冲击后就会软化形成泥浆, 火车行驶过程中产生的振动会使泥浆填充到道砟中, 污染道床, 使道床的弹性受损, 严重降低了路基的强度, 增加了泥浆的数量, 很容易在外力的作用下冒出来, 引起翻浆冒泥。

1.5 排水不良

如果铁路路基表面存在积水或是在具有较高地下水位的地质环境中, 铁路路基的排水系统存在缺陷, 无法满足路基排水的需求, 将会严重威胁路基的安全, 形成路基病害。

1.6 砂害

砂害主要指的是在风砂流的作用下对铁路线路设备的破坏, 以及流砂上道而影响火车正常行驶的现象。风力对铁路路基具有明显的风蚀作用, 并且依据侵蚀形式可以将风蚀作用分为3种, 即掏蚀、磨蚀、吹蚀。 (1) 掏蚀主要指的是风流在前进的过程中由于遇到阻碍物从而形成涡流, 使较小颗粒被移动, 从而破坏了土质中较大颗粒的稳定性, 使其很容易移动或是滚落; (2) 磨蚀主要指的是风在运行的过程中携带沙粒, 会对铁路路基本体产生冲击, 甚至会钻入路基填料缝隙内, 在旋磨的过程中直接将路基内部小范围掏空; (3) 吹蚀的作用比较简单也比较直接, 就是利用风流将路基填料颗粒进行转移。

1.7 冻害和雪灾

冻害是铁路路基中较为普遍存在的病害, 主要是指路基内存有大量雨水, 在温度的影响下冻结或融化, 致使路基产生不均衡冻涨, 削弱路基的承载力, 从而对列车线路的运营安全造成威胁。尤其是我国北方地区, 冬季会出现大量的降雨雪天气, 积雪与雨水覆盖了线路, 在气温极低的情况下很容易产生冻害, 进而严重威胁列车的安全性与稳定性, 造成特大或大型铁路交通事故。因此, 冻害和雨雪灾问题一直是列车运行关注的重中之重。

2 科学有效地进行铁路路基病害整治

随着线路部门施工维修技术的不断创新, 路基病害整治也取得了较大的进步。目前, 应用比较成熟的路基病害整治方法有压力灌浆法、改换填充材料法、封闭机床法等。并且应该根据线路施工标准、路基填充材料、路基病害产生的原因以及路基病害的特点制定切实可行的整治措施, 也只有这样才能彻底根除路基病害, 保证铁路线路的安全、稳定。

路基病害整治通常从以下几方面采取措施: (1) 整治路基填料。这里整治措施主要有2个方向, 即改变填料的方式和变换填料的组成比例或是成分, 从而提高路基的强度[1]; (2) 提高路基的抗水性、抗渗透性, 这主要是通过改善路基结构来实现的; (3) 提高铁路路基的强度和刚度, 降低外力因素的影响。

3 铁路路基中常见病害的整治技术

3.1 滑坡、崩坍落石整治技术

滑坡、崩坍落石路基病害经常出现在较为陡峭的山坡或路堑边坡处, 为了有效防止这些病害对周围环境带来的影响, 应在路基周围设置拦石墙、挡土墙或是抗滑桩。同时还可以对铁路路基进行整治, 提高铁路路基的刚度和强度, 例如采用喷射混凝土、喷浆等施工技术。

3.2 基床下沉外挤、翻浆冒泥整治技术

出现上述2种病害主要是由于铁路路基的密实程度较低以及含水量过多。因此, 为了有效整治这类病害, 应该从排水系统入手, 有效排出基床内部的地下水及地表水, 保证基床土体的干燥[2]。并且要依据基床病害的严重程度, 科学选用整治技术, 保证机床的承载力和强度符合铁路线路要求。目前, 这类病害常用的整治技术有换填、改进基床土等。

3.3 排水不良的整治技术

铁路路基的排水工程必须严格遵循相关技术标准。路基的排水系统应该实现沟桥相通、沟沟相连, 并且需要做好日常整修和清理工作。在地下水的发源地, 按照地下水埋藏深度以及含水层的实际状况科学选择排水槽、明沟、渗水涵洞、边坡渗沟、渗水暗沟、渗答以及仰斜式钻孔等一系列排水措施, 从而有效整治排水不良的病害。

3.4 冻害路基的整治技术

在寒冷环境中的路基, 一方面应该始终保持边坡及路肩的平整以及排水系统流畅, 另一方面还必须重视冻害的整治。一旦出现冻害, 需要结合冻害的起因和严重程度, 采取设置双层暗沟、渗水答或下渗沟、换土等有效措施, 并且还应该做好保温措施, 从而较好地解决冻害问题。

3.5 砂害的整治技术

砂害路基病害多是出现在风沙比较严重的地区, 为了有效整治这类病害, 应从减少风力对路基的冲击这一方向入手。 (1) 可以采用植物固沙手段, 通过设置植物防护林、防砂草障等措施减少风力对路基的冲蚀; (2) 还要采用化学固沙剂、喷洒乳化沥青等措施, 防止砂粒移动; (3) 可以在路基本体上采取铺设卵石、砂浆板等措施, 提高路基本体的强度和硬度[3]。

4 结语

综上所述, 线路列车的运行会受到各种主观和客观因素的影响, 例如路基本体施工技术、自然环境、列车密度等, 致使铁路路基或多或少地出现了不同程度的病害, 严重降低了线路列车运行的安全性与可靠性。因此, 为了充分保证铁路路基的安全性, 彻底消除铁路路基病害, 必须要不断创新病害整治技术, 制定行之有效的整治方案。。

参考文献

[1]孙逢坤, 李建国, 徐良, 等.关于铁路路基病害整治技术的探讨[J].科技与企业, 2014 (5) :165-165.

[2]刘克明.关于南方地区铁路路基病害整治技术的探讨[J].建筑工程技术与设计, 2016 (2) :307, 274.

铁路路基病害防治 篇11

关键词：铁路路基,病害,成因,整治措施

铁路线路常年暴露在自然环境中, 受自然环境影响大, 加之机车车辆本身的动力作用, 轨道的几何尺寸及状况不断发生变化, 路基、道床也在不断的变形变化中, 加上对其重视及整治的力度不够, 因此对铁路路基造成许多病害。本文着重对铁路路基的常见病害进行分析, 并提出了预防整治措施。

1 铁路路基病害的分类及成因

预防铁路路基病害的产生和发展, 找出病害的原因, 根据情况进行合理整治, 以加强设备的使用寿命, 保持线路设备完整和质量均衡, 使机车安全、平稳和不间断地运行, 是工务段的主要职责。铁路路基的病害按表现形式, 分为路基下沉、翻浆冒泥、挤出变形、边坡坍方、陷穴、水浸路基、滑坡、边坡冲刷等。

1.1. 翻浆。

翻浆是指铁路路基的强度因含水分过多而降低, 加上机车的荷载, 发生鼓包、冒泥、裂缝等现象。这种现象, 以铁路基床土质不符要求的部位为多发部位, 尤其是在细粒土作铁路路基的补充填料、基床以风化石质为主、降水量大的铁路路堤和路堑地段表现得更为明显。究其原因, 是因为这些地方含有一定的含粘粒、粉粒的基床表层土, 在机车经久振动力的作用下, 发生软化或触变、液化等现象, 进而形成翻浆, 对行车安全造成严重隐患。

1.2. 路基沉降。

路基沉降主要是路基填筑密度不够和强度不足所致, 导致被填充的路基下沉, 导致断面产生, 并最终使断面的尺寸发生改变或路堤沉陷的病害现象。由于路基所回填土质的密实度不足或地基松软。在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的垂直变形。

1.3. 外挤变形。

造成这种灾害的原因, 主要是由于土质的强度低, 产生剪切破坏或塑性流动, 使路基内的土处于软塑状态, 尤其是在机车荷载力的作用下, 基床发生剪切破坏, 进而形成外挤变形, 严重影响列车的运行。这种灾害的主要表现形式为侧沟被挤、路肩隆起或外挤、边缘外膨等。

1.4. 边坡冲刷。

这种灾害主要表现为较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡的路堤边坡或严重风化的软质岩石边坡, 因水流的冲蚀、冲刷作用而形成的冲沟、冲坑。这是一种比较严重的铁路路基病害。

2 铁路路基病害产生的内外因分析

造成铁路路基病害的原因有很多种, 是路基填料、水、列车荷载和温度变化等多项因素综合作用的结果。综合地看, 铁路路基病害的产生原因主要来自两个方面:

2.1. 内因——地质和气候环境的影响。

对某一具体的铁路路基来说, 其地质条件是客观存在的, 虽然它也处于不断的发展变化中, 但基本上是一种较为稳定的量。因此, 铁路路基病害的发生频率及程度, 主要受气象及水文条件影响。这是造成铁路路基病害最直接的原因。

2.2. 外因——列车振动荷载。

在列车轮轴荷载的重复作用下, 铁路路基会发生塑性的变形, 当变形情况发展一定程度时, 路基填土便产生了塑性流动, 造成病害的发生。分析这种病害的成因, 主要取决于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性, 它与土的饱和度息息相关。随着土的饱和度的加大, 土的动强度明显地降低, 处于铁路轨道下面的路基土, 因反复受到挤压和固结而产生幅度圈套的累积塑性变形, 形成了道碴坑及枕木下方积水坑。尤其是在夏天, 遇到雷雨天气, 铁路基床下土的含水量达到充分的饱和状态, 动强度明显减小, 从而使铁路路基的性能明显下降, 造成影响行车安全的不稳定因素。

2.3. 线路技术设备状态。

路基产生基床病害因素和线路上部建筑的技术设备、线路设计的标准、施工质量和运营中线路养护维修的质量等有直接关系。因此, 必须着重研究技术设备这方面的各种因素, 采取相应的经济有效的技术标准和设备, 才能防治基床病害的形成和形成后制止其发展, 以减少对运营的影响。首先, 线路技术设备的标准, 要能满足运输要求。假如与线路运营要求不相适应, 就必然会直接导致基床病害的发生和发展。其次, 线路施工质量也决定着路基基床的稳定。新建与改造铁路的施工质量与产生基床病害的关系及为密切。再者, 线路养护维修质量, 对路基基床病害的产生和发展也是有密切关系的。

3 铁路路基病害的预防整治措施

工务段工作人员要从路基填料防止水侵入、提高路基强度和刚度入手进行路基病害的整治。整治路基病害要从以下步骤进行:检测路基病害, 判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度;对产生病害的主要原因如填料、水分侵入、强度不足等方面进行分析;采用技术上可行、经济上合理的治理方法整治病害。

(1) 基床翻浆、沉降外挤的整治措施。这种病害一般发生在基床为黏土类的路基地段、排水不良的路堑和站场。整治原则是以预防为主, 早发现早整治。应在基床变形的初始阶段及早整治, 不要到碴囊形成甚至下沉外挤再整治, 以取得较好的整治效果。

(2) 陷穴的整治措施。铁路中期发生陷穴灾害后, 工务段工作人员第一要根据陷穴灾害产生的规模、位置及危害程度进行检测评估, 确定处理的时限。对于发生在轨道下的陷穴, 由于危害性大, 应抢前抓早采取紧急整治措施。第二, 对陷穴灾害进行细致勘查, 找出陷穴的产生原因、部位、大小、程度及附近地质和水文地质特征。常用的救治措施, 首先是开挖回填。这种措施适用于陷穴灾害程度不严重, 不危及机车运行的安全;其次是陷穴如果在轨道下方, 无法挖开, 可采取钻孔灌砂、灌泥浆、砂浆或混凝土浆等办法;最后如果是规模较大或与暗河相通的陷穴, 可采用地基梁、网格梁、框架梁跨越或其他梁跨越的方法。但无论采用哪种防治措施, 都要做好排水工作。

总之, 铁路线路路基病害的成因相对复杂, 工务段人员只有加强对线路路基的日常检查维护, 合理养护铁路线路, 及时有效的分析、预防和整治设备病害并对症下药, 才能及时消除存在的安全隐患, 确保线路行车的安全。

参考文献

[1]王晓红.浅谈铁路路基填筑的施工控制[J].山西建筑, 2003, 11 (21) :89-90.[1]王晓红.浅谈铁路路基填筑的施工控制[J].山西建筑, 2003, 11 (21) :89-90.