铁路线路路基病害整治

李传林

淮北矿业集团铁路运输处临涣工务段，安徽淮北 235025

铁路线路距离往往都较长，经过不同地区，地质条件往往有较大差距，填料也不均匀。另外，近年来列车的承载量和运行速度都有了大大提高，导致铁路线路路基内应力水平及作用方式和分布状态较以往都有了明显改变，现有的大多数铁路线路都是以前设计的，过小的承载力，加之提速后的列车由荷载产生的动应力，很容易导致铁路线路路基病害的产生。对列车的安全运行有着严重的影响作用。

1 铁路线路路基病害的类型

按其表现形式，可以将铁路线路路基病害的类型分为以下几种：

1）路基下沉。由于路基填筑密度不够且强度不足，容易造成路基下沉，主要表现为道砟囊、道砟袋或路基下沉等形式。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，称为路堤沉陷。

2）翻浆冒泥。因含有过多的水分，使得路基急剧下降，在连续经过的列车的作用下，产生裂缝、冒泥或者鼓包等现象，我们称这些现象为翻浆。当基床土质不符合要求时，容易发生翻浆冒泥的现象，尤其是以风化石质作基床，用细粒土作路基填料，具有较大降雨量的路堤和路堑等地段，常会发生翻浆冒泥的现象。

3）边坡坍方。坍方有剥落、碎落、崩坍和滑坍四种表现形式。路堑边坡是剥落、碎落和滑坍的主要发生地段。剥落指的是边坡表层土壤和岩石被风化后，形成零碎薄片，由边坡表层脱落下来的现象。堆积下来的剥落碎屑，能够堵塞边沟，对路基的稳定有一定的影响作用。碎落指的是一种岩石碎块的剥落现象，落石产生的冲击力可以破坏路基和路面，甚至会对行人和车辆产生安全隐患。崩坍指的是大量土石脱离坡面翻滚到边坡下部，形成倒石碓或岩堆的现象，崩坍这种路基病害的危害最大，崩坍的土石方常常会导致交通中断，崩坍发生的主要原因是路堑的开挖导致原有的自然坡面失去平衡。滑坍指的是沿着一定滑动面，边坡上的大量土石整体向下滑移的现象，路堤边坡产生滑坍的主要原因是边坡高度过高、坡度过陡以及填方不密实或没有必要的支撑与加固等；路堑边坡产生滑坍的主要原因是挖方岩层倾向路基，倾角在50°～70°之间，夹有软弱和透水层或岩石严重风化，因水的侵蚀和冲刷使土石失去平衡产生滑坍。

4）挤出变形。由于土体强度不足而产生剪切破坏或塑性流动，导致路肩隆起或侧沟被挤等现象的发生。

5）冻害。此种现象在寒冷地区较易发生，如果使用细粒土做路基土，因为细粒土透水性较差，当有较高的含水量或者路基面有积水时，随着气温的下降，土中的水会经过重新分布和聚集并最终成为冰块，导致不均匀的冻胀现象的产生。冻胀是由于路基下面的水向上集聚并冻结成冰所致，冻胀现象能够使得柔性路面产生鼓包或开裂的现象，使得刚性路面产生错缝或折断的现象。

2 铁路线路路基病害的整治

路基病害的整治应该从路基填料（改变填料的类型以及填料的成分）、防止水的侵入和提高路基的刚度和强度（改善路基结构设计）着手，其基本过程可以分为以下几个步骤：第一步，对路基病害进行检测，确定出病害所属的类型、产生病害的位置及规模和严重程度；第二步，分析病害产生的主要原因，可以从填料、水分侵入和强度不足等方面进行分析；第三步，设计采取的措施，设计的措施首先要能够控制住病害产生的原因，另外还要考虑经济上的因素，要求获得最佳的效益。

2.1 铁路线路路基病害的检测

1）了解路基的几何特性，在典型地段开挖横沟。

2）对试验区段内的路基应用探地雷达法和瞬态面波法进行大面积的扫描检测。探地雷达法的优点是能够直观反映出道床的几何形态而且表层分辨率高，能够实现路基结构分层的探明；能够探测出路基病害的类型及程度和具体位置，此法可以用来分析道床、路基各个土层的地质情况；其测量的数据为基床的电性参数，不能给出路基的力学特性。因为高频信号的限制和道砟的散射，瞬态面波法表层状况无法精确地反映出土层的真实状况，探地雷达法很好的弥补了这方面的不足，而瞬态面波法能够随深度的变化准确反映出路基土的力学参数，能够测试到比较深的深度，弥补了探地雷达法不能给出路基的力学特性的不足。对铁路线路路基病害的检测，主要就是检测路基表层和其下路基土的承载能力，综合运用两种检测方法，能够实现很好的检测路基的目的。

3）分析路基强度、刚度等方面的参数。轻型动力触探主要通过击数（10cm）反应路基不同位置的力学性能指标，击数越高，土质性能越好，强度也越高。

根据现有线路的特点，对路基的测试应该遵循原位（轻型动力触探）和区段测试（探地雷达法和瞬态面波法）结合使用进行测试的方法，这样能够综合的评价出路基的状况，为最后整治路基病害提高强有力的依据。

2.2 铁路线路路基病害的整治措施

实现铁路线路路基病害的整治有很多种方法，根据铁路线路路基病害的特点及形成原因，可以通过以下5种方式来进行路基病害的整治：

1）换填。有些软弱基床，容易发生下沉外挤或深陷槽病害，可采取基床表层换填的方式来整治病害。根据软弱层厚度来确定换填厚度，一般为50cm～60cm，换填料可选择级配良好的碎石土或中粗砂，或者掺入改良土壤工程性质的材料到原基床土中，使之成为改性土。换填对病害处理能够达到较好的效果，但是往往影响行车，在运力繁忙的情况下往往较少使用。

2）改土。常用的有压力灌浆法和水泥土挤密桩加固法两种方式，其实质是改良现有路基的力学特性，使之达到整治病害的目的。

3）减压。通过改变路基和轨道的结构来降低列车荷载对路基的作用。主要方法有：是用重型钢轨、加厚道床和设置垫层等。

4）防水。整治路基病害的关键就是治水。可以根据现场的实际情况采用设置集水井或增设横向排水等方式来实现治水的目的。

5）综合治理。路基病害一般是由多方面的原因引起的，因此在对病害进行整治的时候，要对症下药，综合使用多种不同的治理方法，对铁路线路路基病害实现彻底的整治。

[1]彭华，张鸿儒.铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术[J].工程地质学报，2005.

[2]朱湘云.浅谈公路路基病害的原因及对策[J].工程设计与研究，2003.