铁路路基病害类型及其产生机理和检测

于剑

摘要：为了加强我国各地区的联系，实现经济建设的有效开展，我国的道路建设部门在实际的作业过程中加强了对于道路网络系统的构建。目前，铁路运输凭借着其运输量大、运输成本低的特点而获得了相关部门的青睐，并在促进区域联系以及经济往来的过程中获得了广泛的运用。文章分析了铁路路基病害类型，并就其检测的操作进行了论述。

关键词：铁路建设；铁路路基；病害类型；产生机理；检测方法 文献标识码：A

中图分类号：U213 文章编号：1009-2374（2017）06-0113-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.057

作为一种线状结构的交通工程类型，铁路路基在实际的构建质量往往受到建设区域地质条件、填料性质等因素的影响。目前，施工单位在工程建设过程中因为技术、经济等因素的限制导致铁路路基设计以及建设的技术标准较低，且容易导致施工质量问题。基于此，铁路部门加强了对于铁路路基病害的关注以及相关问题的处理，进而由此促进铁路建设质量的提升，实现各项高效益的取得。

1 铁路路基病害类型特性

通过对于相关的数据资料进行整理、分析可以得知：我国的铁路路基在建设的过程中，由于地质环境的限制，导致各类病害问题的出现，最为常见的有翻浆、下沉、变形、冻害等。关于常见的铁路路基病害类型特性，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

1.1 翻浆冒泥

目前，翻浆冒泥的病害主要出现在含有大量颗粒物的基床表层土之中。基于这样的地质状况，土体往往会因为列车的运行振动而出现软化、液化的现象，并最终形成泥浆。在这样的背景之下，一旦列车通过轨枕，就会导致泥浆在上下起伏的压力之下顺着道床孔隙向上翻冒，最终导致道碴脏污、板结等状况的出现，严重时还会导致道床降低并失去了必要的弹性，降低了列车行驶的安全性以及可靠性。

1.2 下沉

在进行铁路的工程施工过程中，有时由于工作人员的疏忽没有注意到土质的密度和土质的疏松程度，当铁路使用以后，列车行驶会对地基形成挤压的状态，导致了局部或者是大面积的变形情况，再经过雨水的冲刷以后就会出现下沉的情况。

一般而言，这种状况的出现会导致铁路建设区域的地面出现不同程度的起伏状况，并严重阻碍了列车的运行，降低了其安全性。

1.3 挤出变形

相关的调查实验显示：铁路路基中的土体处于软塑状态，故而会在列车的荷载作用下出现一定的剪切破坏，并进一步导致外挤变形状况的出现。而外挤现象的出现也能够说明铁路基床在运行的过程中存在强度不足的状况，不利于铁路工程的正常运行以及相关效益的取得。

1.4 边坡滑坍

路基的黏土质边坡表层由于长期处在潮湿的环境下，故而会导致表层土出现含水饱和，最终导致土体稳定性下降，边坡浅层出现一定的溜滑或坍塌现象。一般而言，边坡溜坍现象的出现不会对基床的稳定性产生

影响。

1.5 边坡冲刷

所谓的边坡冲刷，指的是路基周边的土质路堑在运行的过程中因为长期处于风力侵蚀以及水流冲刷的环境下，进而导致其稳定性逐步降低。该类状况的出现会进一步阻碍铁路运输业的发展。边坡冲刷依据其自身特点不同而被划分为两大类型，分别是边坡淘刷以及边坡冲沟。

1.6 陷穴

作为常见的铁路路基病害类型之一，陷穴的产生往往会导致铁路轨道呈现出悬空的状态，故而导致铁路运输中断，严重者更会导致列车颠覆，造成严重的经济损失以及社会负面效应。

一般而言，陷穴出现的原因主要分为两大类：一类是由于地质状况而造成的陷落；另一类是由于人为因素而导致的。

1.7 滑坡

所谓的滑坡，指的是由于铁路的路基建设稳定性降低，故而导致路基中的各类土体出现不同程度的滑动，进而导致大规模滑坡事故的出现。一般而言，滑坡事故的出现会进一步导致铁路运行中断。目前，滑坡病害主要分为三种，分别是边坡滑动、路基滑移以及山体滑坡。

1.8 水浸路基

水浸路基主要指的是在极端降雨天气中，路基周边的积水深度因为超过设计水位，进而出现了被淹没的状况。在这样的情况下，铁路路基会在雨水的作用下出现不同程度的沉降以及坍塌，最终导致了路基的稳定性受到不同程度的影响以及破坏。

1.9 冻害

铁路路基的冻害主要出现在高纬度的湿润地区。由于这些地区温度低，且土层中的水分较高，故而导致冻胀现象的出现，进而促使铁路路基出现断裂等问题，不利于相关效益的取得。通过对于铁路路基病害类型的总结分析可以得知：尽管我国的铁路路基在运行的过程中存在多样的病害表现形式，但是具体总结可以得知导致这些病害出现的总体原因在于土质不良，压实密度不足以及排水不畅等。

2 铁路路基病害产生的机理

导致现铁路路基病害产生的原因比较复杂，总体而言其主要原因在于特殊的地质条件、气候条件以及列车振动负载的影响，其中地质条件的影响为内在因素，气候条件和列车振动负载的影响属于外在因素，其中对于地质条件的影响是真实存在的，而且由于地质条件是不断变化的，但是其变化程度比较慢，所以主要还是气候和列车振动负载影响比较大，在列车负载的影响下，路基会出现很大的塑性变形，路基的填土会出现塑性位移，并且产生路基病害，主要的表现就是产生枕木下面有积水洼地，尤其在雨季基床填土内的水分出现饱和情况，导致其强度出现降低情况，有的可能会影响车辆正常安全的运行。此外，这种塑性变形在运行的过程中普遍会导致路基填土出现塑性流动的状况，进而导致路基病害的出现。不仅如此，路基土的抗剪强度特性也进一步导致了这一系列病害的出现。

不仅如此，伴随着这一特性的显著增强，铁路轨道下方的各类土层则会出现不同程度的挤压以及固结作用，并由此导致塑性变形状况的出现，促成积水坑的形成。随着雨季以及极端降水天氣的到来，铁路路基基床中的填土含水量进一步提升，并最终导致了道床工作性能急剧下降，不利于铁路运输作业的有效开展，并对铁路的运行安全造成了极大的影响。

3 铁路路基病害检测

为了进一步促进我国的铁路部门在实际的作业过程中加强对于铁路路基病害的高效整治，需要作业人员在实际的处理过程中加强对于各类病害状况的有效检测，并以此为基础实现了对于病害成因的分析以及总结，最终促进了相关效益的取得。

依据我国现有铁路的状况，作业人员在进行铁路路基检测作业的过程中，需要规避对于铁路正常运行状况的干扰，并加强对于各类先进技术以及检测工艺的运用，确保获得信息的准确、可靠以及快速。目前，作业人员在进行铁路路基病害检测作业的过程中，加强了对于轻型动力触探、地质雷达等多种手段、方法的运用。关于铁路路基病害检测的具体操作流程，笔者进行了相关总结，具体内容如下：

在实际的操作过程中，需要技术人员对典型地段进行开挖作业，并以此为基础实现了对于铁路路基结构状况的直接了解，并进一步实现了对于路基几何特性的有效掌握。随后，作业人员在作业的过程中需要对路基的质量进行扫描检测作业。在这一过程中，最为常用的方法为探地雷达法。

作为一种新型的路基检测方法，探地雷达法在实际的运用过程中能够帮助作业人员实现对于道床的几何形态以及表层的分辨以及了解，进而对路基病害的各类信息进行掌握，促进作业人员对于相关问题的解决以及分析。但是该方法在实际的运用过程中只能对铁路路基基床的电性参数予以展示，却不能对于力学特性进行

分析。

而瞬态面波法在实际的运用过程中能够有效实现对于探地雷达法弊端的弥补，并依据土中频散曲线，准确反映出路基土的力学参数随深度的变化，进而促进各项作业的有效开展。

4 结语

随着时代的发展以及科学技术的进步，我国社会经济日益繁荣。为了进一步促进各区域之间的联系以及经济往来，需要相关部门加强对于铁路工程建设。本文基于此，分析探讨了我国铁路路基的九种病害类型（翻浆冒泥、下沉、挤出变形、边坡溜坍、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水浸路基和冻害），并就铁路路基病害产生的机理以及铁路路基病害检测方法进行了全面的论述。笔者认为，随着相关部门关注的进一步深入以及相关方法的有效运用，我国的铁路路基病害处理必将获得有效的发展，并由此带动相关效益的取得，促进我国铁路事业的高效发展。

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（责任编辑：王 波）