铁路路基病害治理探讨

摘要：铁路运输在我国整个交通运输系统中超着无可取代的作用，为我国经济社会的发展做出了不可磨灭的贡献。但随着铁路运行时间的增长，其消耗磨损度也会日益加大，而且期间会伴随各种路基病害，影响路基的使用寿命。文章以铁路路基病害的常见类型为着手点，分析了其相关的诱发因素，并分别从六个角度对铁路路基的治理措施进行了探讨。

关键词：铁路路基；病害治理；自然因素；铁路运输；交通运输系统 文献标识码：A

中图分类号：U213 文章编号：1009-2374（2017）02-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.042

铁路作为我国交通运输的命脉，不仅是大宗货物运行的主要途径，而且也是大众出行的惯用方式，其对整个国民经济的发展而言都具有举足轻重的作用。面对日益严重的铁路病害，加强对其病害的治理，已成为铁路工务段的工作人员的工作重点。

1 铁路路基病害的常见类型

1.1 水浸路基

水浸路基是指在路堤缺乏足够防护和加固设备时，因常年或季节性浸水，而使路基受水的浸润、水位变化、水流波浪等冲击进而导致路基不稳，从而影响铁路的正常运行。在我国，此种情况多发生于雨水集中的夏季。

1.2 挤出变形

铁路路基的填充物大多为岩土，岩土的密度不够坚固，在强压力的冲击下，极易扭曲变形。因而在持续不断的高质量列车的碾压下，铁路路基难以堪受重荷而导致基床被挤出，裸露于地表出現隆起外化变形现象。

1.3 边坡冲刷

通常情况下，高大的岸坡、隆起的边坡以及风化的岩石，在长年累月的水流侵蚀作用下，不是被冲刷为冲沟就是被冲刷为冲坑。无论是冲沟还是冲坑对于铁路路基的稳定性都具有一定的破坏力，是一种较为严重的铁路路基病害。

1.4 边坡溜坍

由于地表水的不断渗透以及地下水的溶蚀性，使得铁路路基附近的土质也在悄然间发生了质变，土质的密度越来越稀薄，土层也越来越脆弱，在流水的腐蚀中与自然的风化下，路基四周边坡上的岩土会逐渐向下滑溜，从而造成边坡溜坍，威胁铁路运行安全。

1.5 下沉

下沉是指在铁路建好之初，铁路路基受限于密度与强度的大小，在列车行驶过程中，路基不堪重负而出现的一种向下塌陷的现象。正常情况下，列车的大幅度振动以及水的侵蚀作用也会导致路基断裂或局部下沉。

1.6 陷穴

陷穴是指由地面表层水在地表的断裂缝隙处汇集，并经过水流的侵蚀腐化作用而形成的洞穴，导致铁路路基陷穴的原因是极为复杂的，有人为因素也有自然因素。通常而言，铁路路基施工失误以及工程在巡回检查阶段没有及时发现铁路路基洞穴的存在等人为因素是诱发铁路路基陷穴的主要原因。一旦忽略了洞穴的存在，当列车行至于此时，路基坍塌降落铁轨断裂，势必会造成重大损失。

1.7 滑坡

滑坡是一种常见的地质灾害，是斜坡上的岩土在河流冲刷、雨水浸泡以及地震危害等因素的影响下，而出现的山体向下滑移现象。倘若其滑移范围牵涉铁路路基，那么则意味着铁路路基也会出现不同程度的滑动位移，对铁路路基的稳固性造成不良影响，甚至威胁铁轨的正常通行状况。

1.8 冻害

冻害作为一种常见的气象灾害，其通常发生于寒冷之地。一般而言，在严寒地区，低温下铁路路基内部的水土会遇冷结冰，冰状固体也会随之膨胀，在路基表层形成不均匀的冰块肿胀，导致铁路路基被冻裂破坏铁轨的原始结构。

2 铁路路基病害的诱发因素

铁路路基病害的诱发因素复杂多样，有自然因素也有人为因素，而且每一病害的产生原因也不尽相同。但是无论哪一种病害因素，对于铁路路基而言都可能带来致命的杀伤力，对整个铁路系统的运行造成潜在威胁。

2.1 自然因素

自然因素是引发铁路路基病害的根本原因，风化作用、水流侵蚀、气候变化以及地质变动等各种因素对于完全置身于大自然中的铁路路基来说，都会有牵一发而动全身的影响。众所周知，铁路路基病害大多发生于特殊的地质环境之中，若路基岩土受风化作用较大、被水流侵蚀严重，那么岩土构造则会渐渐发生变化，密度变小强度变弱，然后诱发下沉、滑坡以及陷穴等病害。此外，气候变化对于铁路路基病害来说也是一种不容忽视的诱因。在地质环境相对较为稳定的状态下，路基病害的发生频率与当地的气候变化息息相关。例如，在持续的高强度降雨中，铁路路基会被大水所浸没，然后，路基内部的岩土会因遇水而呈现出一种饱和状态，岩土的动强度也会随之减小，进而影响基床的工作性能，使铁路路基呈现出凹凸不平状，给列车的安全通行埋下安全隐患。

2.2 列车自身荷重

路基病害是各种因素综合作用的结果，其中列车自身的载荷也是病害的重要诱导因素。一方面，列车自身的负重就很大，其在行驶过程中对于路基会表现出一种渐进的破坏力。简而言之，过大的质量会使路基岩土的塑性被改变，形成流动性岩土，破坏路基内部整体的稳定性；另一方面，列车在前行时会产生巨大的振幅效应，列车与铁轨间的大幅度振动会使其循环荷载能力降低，从而诱发不同程度的路基病害。

2.3 人为因素

在铁路路基病害的形成过程中，人为因素是最为次要的因素，但是其对铁路病害的影响却是不容小觑。从铁路施工到验收，再到运行整个阶段，都要不断地对铁路路基概况进行反复巡检。任何勘验失误与检查疏忽都会造成不可估量的后果，类似于陷穴的形成以及下沉的产生源于人为因素。

3 铁路路基病害的治理措施

3.1 做好信息的搜集汇总工作

面对复杂多变的铁路路基病害，可以从信息的采集方面着手，全面搜集路基病害的信息资料，随时随地反馈巡检结果。从铁路工程的启动之初，就做好整条线路的规划设计资料搜集整理工作，以土层岩石的密度勘探为着手点，对铁路沿线的岩土资料进行广泛搜集。而后，做好铁路路基的气候变化资料的搜集工作并做好即时汇总工作，根据相关资料对铁路路基可能出现的潜在病害做出预测，并据此做好随时启动应急方案的准备。

3.2 积极引进新型探测扫描技术与设备

在对铁路路基的概况进行检测时，可以将新技术新设备运用到铁路道床形态、路基结构剖析以及病害类型探测上来。在对铁路路基进行大范围的扫描测试时，可以采用瞬态面波法和探地雷达法分析铁路路基可能存在的病害。利用探地雷法探测出病害所处的具体位置，而后通过瞬态面波法计算出相关路基土的系列参数与其负重承受力。

3.3 以良好的粗砂作为路基填充物

粗砂密度较大抗压能力较强，具有较好的透气性。路基大多是以砂土混合而成，而其中的砂料大多为粉砂和细砂。粉砂和细砂的密度较小，透气性也相对较差，其对于路基的保护作用有限。但是倘若以大面积的粗砂对路基进行垫层设计，不仅提高了路基的抗压能力，而且还能有效地排除路基内部的积水，延长铁路路基的使用寿命。当然，最重要的是采用此措施时，应结合铁路沿线的具体环境与路基实际情况，进行选择适当性铺设。

3.4 优化隔离层设计

在建设铁路路基时，应该充分考虑路基的隔层设计的合理性。按透水性分，隔离层可以分为透水性与不透水性两种；按密封性分，隔离层可以分为封闭式和不封闭式两种。因此，对隔离层进行设计时，根据路基基床的要求，采取分层分段的隔离式设计，以最优化的隔离层设计最大限度地保护路基。此外，不同的隔离层所选择适用的材料也不尽相同，但是对于隔离层材料的使用应该以性能作为主要考虑因素，因而土木合成材料凭借较好的承重性成了隔离层材料的不二之选，为铁路路基的稳定性奠定了良好的基石。

3.5 加强填土的牢固度

面对地下水的渗漏导致的边坡冲刷、下沉以及陷穴等病害，可以路基填土为切入点，对其实行人工干预。以提高填土的高度来促进路基与地下水距离的扩大，从而减少地下水对路基进行边缘化渗透，使得路基中的水分在无形中被过滤。那么在严寒的冬天，就可以避免路基因结冰而出现冻害，导致其内部结构因挤压而变形，影响铁路的正常运行。

3.6 完善路基排水系统

连续性地强降雨容易导致铁路路基浸水，影响铁路的正常运行，因此建立完善的铁路路基排水系统已经成为了解决路基浸水的关键。从整体上对铁路全线的排水系统进行规范化设计，在路基的边沟、侧沟等处施放排水设备，使其与其他的地面排水设施相衔接，组成完善的排水系统。进而在施工期间对影响路基稳固排水系统建成的陷穴、地下水渗透以及水流侵蚀等因素进行一一分化处理，以保证排水设备的快速建成与操作的便利性。

4 结语

现阶段，我国铁路路基面临的病害问题日趋严重，倘若置之不理放任自流，最后势必会影响整个国民经济发展的良好势头，因而加强铁路路基病害治理是极有必要的。在治理过程中，要以当前铁路路基的具体病害情况为着手点，对其进行全面系统性诊断，据此采取相應的配套解决措施，从源头上对铁路路基的病害进行治理，拔掉威胁铁路正常运行的心头刺。

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作者简介：李敏（1973-），男，四川三台人，成都铁路局成都工务段工程师，研究方向：铁路桥路维修。

（责任编辑：小 燕）