奎北线北屯车间路基病害产生的原因及整治措施

马继荣

摘要：随着铁路建设的迅速发展，铁路建设越来越得到人们的重视，路基是铁路的重要组成部分。行车的载荷主要靠路基来承受其重力，荷载量过大，容易引起变形。其中铁路的路基质量对铁路的使用性能影响较大，因此，本文以奎北铁路北屯车间路基为例，对路基存在的病害类型及病害产生原因进行了分析，并采取科学合理且有效的维修与整治措施，提出整治方案，清除病害，从而保证列车运行安全。

关键词：铁路路基；病害；原因；防治措施

0引言

北屯车间管辖段位于奎北铁路最北边，由塔城境内延伸至阿勒泰地区的北屯市，全长140公里，目前允许速度80km/h，属于单线普通线路，管辖3个工区（库仑铁布克工区、衣提阔腊工区、北屯工区），管理道岔80组（其中正线道岔20组），有桥梁47座、其中特大桥4座，涵洞310座、隧道1座，长2.4公里。沿线有山区、重丘、平原、湖泊：夏季炎热，降雨较多（多为短时雷阵雨）：冬季异常寒冷，达到零下三十多度。路基形式多样化，持力层土质有沙土、黏性土各类特征的土，植被覆盖率低，沿途多高路堤。

1奎北线北屯车间路基主要病害类型及产生原因

1.1路基下沉

主要发生在库仑铁布克班组k339+000-k344+000限速印公里/小时地段和桥涵与路基过渡段，下沉主要是桥涵和路基的刚度存在差异，路基填料固结程度较差，强度相对而言较低，加上限速段降水降雪丰富，路肩两边铺有混凝土预应力板，导致路基内水分不能及时蒸发，排水性差，在列车荷载在反复作用下，逐渐下沉。

1.2边坡冲刷

北屯车间线路地处宽阔戈壁草原，上游多山地，每到夏季，强降雨多，山洪大，2012年7月间隔降雨2天，山洪下来导致k398+434涵口沿线右侧路基被冲刷，冲刷处长10米，宽1.5m，高1m。此外库仑铁布克至克什克段地处山区，沿途多为高大的土质路堤。路基表层自路肩至路基坡脚被雨水冲刷成一道道深浅不一的沟槽。部分地段冲刷严重，2016年8月份暴雨过后k377+984涵处留下宽0.6米，深约0.4m的沟槽，严重威胁到此处路基稳定。主要形成原因有以下三种。

第一，路段建设时填筑材料选用不当，施工中夯实密实度不够，或由于基础处理、坡面排水系统、边坡防护及加固措施不够完善，引起路基自身稳定性不足。

第二，沿河路基防护构造物布设不当。虽然有些路段设置了防护工程，但在水流冲刷作用下存在基础埋深不足而外露等问题，在冲刷较严重的位置未采用相应的防护措施，导致汛期洪水时坡脚淘刷严重。还有部分山区沿河道路的防护工程出现局部损坏或缺失而未能及时修补，其结构的稳定性和抗水毀能力均有所下降，难以抵御大洪水的冲击。

第三，路基地处北疆戈壁山区，路基边坡基本没有植被覆盖。其表层抗水毁能力很差。

1.3翻浆冒泥

北屯车间管内k391+000-k396+000地段常年风沙较多，造成土质路基中含沙较少，且多为细粒土。因降雨造成路基土中含水量较大铁路路线路基的强度达不到标准。此地段基床表层土在列车反复的振动下发生软化和液化，从而形成泥浆，在列车通过时会产生反复的挤压和抽吸，使泥浆向上翻冒，从而影响到道床的平整度及弹性，使轨道的尺寸发生变化，进而危及到行车的安全性。

1.4挤出变形

奎北线福海至北屯市区间k445+000-k452+000，由于土质为沙粒土，在夏季雨水时期和春融时期，局部地段积水严重，造成路肩被挤压外翻，道床下陷，线路下沉，轨道高低、水平、方向等几何尺寸发生无规律性变化，造成设备安全状态无法控制与预测，给行车安全带来了很大影响。挤出变形主要发生在雨季春融时期，由于其土质多为细沙粒土，强度不足而产生剪切破坏或塑性流动，基床内的土经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发生外挤变形。

2奎北线北屯车间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，因地制宜地采取整治的措施。

2.1病害的预防

病害预防包括以下内容：

①根据奎北线路的设计、施工资料及沿线的气候、水文、工程地质等情况，了解掌握其变化规律，为防治病害提供第一手资料：

②我段每年举行一次春检和秋检，对桥涵台背、防洪设施，设备质量等全面检查，及时掌握线路运营状态，提前发现病害趋势并进行相应的处置。此外通过每日添乘机车、每月一次的轨检车动态检测，及时发现反馈线路病害，从而间接监控路基变化。

2.2病害的整治

2.2.1路基下沉的处理措施

①桥涵与路基过渡段处理措施。

我段考虑到线路运营、材料消耗、施工质量、施工成本，主要采用以下两种方法：

2013年以前，通过申请道碴，起道捣固使线路几何尺寸符合要求，然后用道碴填满麻袋，将麻袋置于陷落较大的桥涵与路基过渡段两端，再往上面覆上道碴，这种方法可用于短期处理桥涵台背陷落，但时间一长，麻袋风蚀浸化破损，道碴随之散落下沉，进而失去作用。

2013年以后随着我段维管技术经验的积累，采用焊接钢筋混凝土笼代替上述麻袋，钢筋混凝土笼质量安全可靠，对道碴起到了很好的回笼作用，致使桥涵台背经年累月沉降变化小，这样可达到较理想结果，也是我段大力推广的一项技术。

②k339+000-k344+000限速段处理措施。

通过换填技术，即使用质地较为坚硬的砂石来代替原有的软土结构，让路基变得更加稳定，这样便可彻底消除路基不均匀沉降，但考虑到奎北线是单线，更换路基会中断行车、加上我段是维管单位，经费有限，因此我段采用起道捣固及时处理病害与每日盯控且限速办法，限速60km/h，2014年夏季专门在库仑铁布克成立了临时班组，通过向路局申请道碴、起道捣固、增加基床道碴厚度，提高基床表层强度。此外在路肩上开挖宽30cm到40cm间距为5m左右的横沟，排除表面积水，有效缓解了k339+000-k344+000路基不均匀沉降，确保了列车运行安全。endprint

2.2.2路基边坡冲刷的处理措施

①在防春融春洪前对所有的路基坡脚，排水设施进行全面疏浚，对影响排水地段进行改造，保证在初期融雪和降雨时路基坡脚不积水，疏通路基排水系统和桥涵上下游渠道，加强路基稳定性。

②在防春融开始前对路基土质不良和桥隧涵重点地段进行清雪处理，避免融雪性洪水对路基冲刷破坏。

③对k398+434涵口沿线右侧路基冲刷处，段采取第一时间封锁线路，在车间、段领导指示下通过抽水、疏通涵洞，使洪水退去，冲毁处用挖掘机填土、堆垒麻袋夯实修复，开通线路，事后通过对附近地形勘探，导致路基被冲刷是由于降雨大、时间长，涵口上游地势开阔平坦，无挡水建筑物引导汇聚而下的山洪及时排出涵口，针对上述情况，我段后续又在涵口两端各建长100m的挡水墙，有效避免了山洪对路基边坡的冲刷。

④对k377+984涵冲刷地段，通过在冲刷沟槽处人工填土，堆垒麻袋，再在上面覆盖砂土夯实，有效增强了路基稳定性。

2.2.3翻浆冒泥病害的处理措施

路基翻浆冒泥病害的整治我段主要从产生的源头、路基的排水处理两方面入手。

①设置防沙屏障。

在常年风向的上风地带，设置防沙屏障，可防止风沙侵入路基，杜绝路基土质被污染。从源头上消除翻浆冒泥。此方法省时省力，节约成本。

②排水。

路基翻浆冒泥病害产生的主要原因是路基中有水。因此，采取有效措施，使路基中的水及时排出，让路基始终保持比较干燥的状态，路基就不会产生翻浆冒泥病害。排水措施有很多种，如排水管插入陷槽疏干法、两侧挖切疏干法、单向切沟排出陷槽积水法和设置横向盲沟等方法，我段采用两侧挖切疏干法，可有效阻止k391+000-k396+000地段路基翻浆冒泥，且节约成本。

2.2.4挤出变形病害的处理措施

为避免我段福海一北屯市k445+000-k452+000路基吸水性强，水分不能及时蒸发排出，道碴在列车荷载作用下挤入路基表面形成道碴囊。局部積水严重地段，路肩被挤压外翻，我段采用人工定点巡查排水和在吸水严重地段埋暗管可有效降低路基内水分，减缓路基挤出变形。

3结语

路基病害与路基施工质量、荷载、环境有关，而随着铁路运营年限的增长，路基病害问题将越来越突显。因此，根据路基病害的存在问题，找出病害原因，加以重视与科学合理的防治方法，做好及时的预防与警示工作，使病害程度降到最低，不仅可以使铁路线路使用寿命增长，还保障了人民生产生活的安全。endprint