分析铁路路基病害原因及整治措施

毛景新

摘 要：路基是铁路安全运行基础，铁路重要组成内容，其质量会对铁路运行形成直接影响。但由于路基长期暴露在自然环境中，可能会因为自然以及其他方面因素影响，而出现不同种类、不同程度的病害，需要进行治理。文章将以铁路路基病害机理分析为切入点，对各种病害产生原因以及相应治理措施展开全面论述，期望能够为铁路路基病害治理提供一定理论方面支持。

关键词：产生机理；铁路路基；病害原因；病害治理

中图分类号：U216.41 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）27-0115-02

Abstract： Roadbed is the basis of railway safe operation， and the quality of railway has a direct impact on the operation of the railway， which is an important part of the railway. However， due to long-term exposure to the natural environment， roadbed may be affected by natural and other factors， and there are different types of disease， different degrees of disease， need to be treated. The article will take the railway roadbed disease mechanism analysis as the breakthrough point， will launch the comprehensive elaboration to each kind of disease production reason as well as the corresponding treatment measure， anticipates to be able to provide the certain theory support for the railroad roadbed disease treatment.

Keywords： production mechanism； railway roadbed； cause of disease； treatment of disease

由于運输需要，铁路多为大型线路工程，需要穿越多种地貌区域。因为各地区土层条件并不相同，地质条件也存在着较大差异，加之各路段施工技术以及施工条件等并不相同，所以一旦施工不当，很容易会导致各种路基病害问题出现。为制定出较为科学的路基病害治理方案，相关人员首先应对病害产生机理进行明确，以为后续治理方案制定奠定良好基础。

1 铁路路基病害产生机理

通过对路基病害的分析发现，病害形成与温度变化、列车振动荷载以及工程性质等因素都有着直接关联，是因为各种因素综合作用所导致的，发生原因相对较为复杂，且各种病害病理并不相同，总体可以分为“地质环境”与“列车振动荷载和气候变化”两个方面[1]。对于铁路线路而言，地质灾害属于客观存在内容，其虽然处于不断变化的状态，但整体稳定程度相对较高，病害发生程度与频率多和列车长期重复振动与气象水文条件有关，是多种因素综合作用所得到的。例如，在列车荷载作用之下，路基会出现塑性变形状况，一旦变形累积到一定程度后，路基填土便会发生塑性流动，会产生相应病害。

2 铁路路基病害类型与原因

2.1 翻浆冒泥

如果路基含水量过多，其强度便会在含水量的影响下出现急剧下降的情况，此时在列车荷载的作用之下，路基基床会出现冒泥、裂缝以及鼓包等状况，翻浆病害由此产生。通常翻浆冒泥问题多发生在基床土质与相应要求不符的位置，尤其在风化石以及细粒土路基填料中的发生概率最高。在列车经过翻浆冒泥病害区域时，由于受到列车作用，基床孔隙会持续翻浆，会出现板结以及碴脏污等情况，进而产生道床弹性丧失或降低问题，会对行车安全形成严重威胁。

2.2 边坡坍方

坍方病害表现形式较为多样，像崩坍、剥落以及碎落和滑坍等，都是边坡坍方具体表现。滑坍、剥落以及碎落等多在路堑边坡发生，其中剥落是边坡表层土壤或岩石风化脱落，会因为脱落碎屑堆积而造成边沟堵塞，并不利于路基稳定性；碎落是路基岩石碎块剥落，会因为落石冲击力作用，而使路基受到破坏，且会对车辆以及周边行人人身安全形成影响；崩坍是指基床土石剥离坡面滚落到边坡下部所造成的岩堆或者倒石堆问题，会直接造成交通中断以及其他方面问题，危害程度相对较大。

2.3 冻害

冻害多发生在低温寒冷地区，如果路基处于寒冷地区且路基土为低透水性细粒土，或者基面含水量较高，在气温不断下降时，路基内部可能会出现冰冻，会引起不均匀冻胀问题。冻害影响因素主要因为以下几种：第一，温度。如果土层温度属于负温转换状态，且冻结速率没有达到相应水平时，土中水分会处于较为活跃的状态，会造成大规模冻胀问题；第二，土质。如果土质粒径超过0.1毫米，其冻胀范围相对较小，有些部分甚至不会出现冻胀问题，但如果土质粒径在0.1毫米以下，就会出现冻胀性较大的问题，特别是粘粒在含量超过15%时，密度较小的粉粒土冻胀问题最为严重；第三，水分。如果路基含水量较大，其冻胀性也会随之增加，尤其是存在地下水的地区，很容易会出现强烈冻胀的问题[2]。

3 病害整治措施

3.1 坡面加固施工

在实施坡面加固时，可通过对“拱型骨架护坡或路堤墙”以及“浆砌片石肋条”的运用，完成相应加固任务[3]。一般浆砌片石肋条主要用于高度在3米以下高度坡面，会在对肋条进行镶嵌的同时，在路基边脚处设置条形基础，再将条形基础与肋条下部连接在一起，以对坡面进行加固。而拱型骨架主要用于高度在3米以上坡面，当有边坡溜塌问题发生时，会及时对滑塌体进行清理，并会重新完成路堤填充，会通过在坡脚处设置护脚加固的方式，对拱形骨架护坡进行恢复与砌筑。在实施路堑坡面加固过程中，可通过重新进行桩板墙整修或者砌补的方式进行加固。如果坡面损毁较为严重，存在横向贯通或者鼓胀开裂裂缝，此时需要对砌筑坡面进行重新拆除与砌筑，且要在坡面之中设置耳墙，但若边坡存在滑动倾向，此时要在坡脚处设置桩板墙，要在桩间外部设置土板；如果堑坡具备一定稳定度，且坡面损坏部分相对较少，此时只需重新进行整修与砌补即可。

3.2 翻浆冒泥治理

技术人员可以通过以下几种手段，完成翻浆冒泥治理：（1）要在进行路基建设阶段，做好路基排水系统设置，要对路基表面水体温度展开科学调节，防止地下水以及其他水分在冻结期间进入到路基之中，并要设置配套的隔离层以及隔温层，要对水分排出质量进行保证，保证路基土质含水量可以被控制在合理范围内；（2）由于翻浆冒泥问题产生与路基上部水分聚集有着直接关联，所以可在路基上方设置水砂垫层，以对表面水分展开合理处理；（3）强化路面，做好土基改善工作。技术人员要按照铁路路基沿线实情，对路基进行换土以及土质加固处理，同时也可通过对煤渣石灰石结构层的运用，完成土体质量改善，技术人员要按照具体情况，合理对治理方案进行选择，以对最终处理结果进行保证[4]。

3.3 路基面防排水

在实施路基防排水处理时，技术人员会对基床表层进行封闭层设置，会通过对高分子聚合材料、中粗砂以及复合排水板等材料的运用，完成封闭层处理。其中“粗砂+复合土工膜”封闭层制作模式较为常见，能够对高度较高段落展开科学填补[5]。在对基床进行加固时，先要对表层浮土进行清理，再在路拱后设置封闭层，之后便可以開始进行补填施工。一般“中粗砂+复合排水板”模式封闭层，多会被用于补砟厚度较薄的地区，在使用时会先对道碴进行清理，在填筑厚度为1cm的中粗砂，并通过在中间夹铺层设置防排水板，且要在其上部铺设3cm的道碴。而在病害较为严重的路段，会选择P.P.T高分子聚合材料。该材料是一种新型聚合料，可在水中进行溶解，在反应之后会生成不溶于水的凝胶物体，在材料分子聚合反应作用之下，会形成立体网状结构形式，土颗粒会紧密连接在一起，以提升土质性质，保证土体能够产生半钢半柔的特性，其抗渗性能与强度可以得到不断提升。运用P.P.T材料实施土体改善，不仅具有操作便捷以及施工效率高等方面的优势，同时还能对土体厚薄程度以及凝胶时间等展开科学调整，在客流量大的路段极为适用。

3.4 坍方、滑坡治理

滑坡产生原因主要分为内在因素以及外在因素两种，其中内在因素是滑坡产生前提，像地形地貌、岩土性质以及地质构造等，都属于内因；而外在因素是滑坡产生催促剂，像人为、水或者地震等，都可能会造成滑坡出现[6]。总体而言，滑坡病害是内外因公共作用下产生的。目前较为常用坍方、滑坡病害治理方式主要有以下几种：第一，因为水是造成滑坡病害发生的主要因素，所以有关部门要做好排水设施建设与完善工作，以做好滑坡病害预防；第二，如果滑动面深度较浅，且整体滑体呈现为上陡下缓形式，且滑坡外围存在稳定度较高的山坡，此时滑坡基本不会向上发展，所以可以通过对滑坡上部进行减重的方式，对滑坡下滑力进行减小，且可以通过将减重土体放置在坡脚进行反压的方式，对山坡抗滑能力进行增强，以保证整体治理质量；第三，可按照滑体推力实际情况，设置相应支挡措施，以降低滑坡问题产生机率；第四，要对滑坡土体物理力学性质进行改善，要通过对物理以及化学等手段的运用，提高滑坡稳定程度以及加固效果；第五，如果上述几种手段运用之后，仍然不能达到预期治理目标，且经济技术较为合理，此时可通过改线绕避的方式，对病害进行治理。

3.5 冻害治理

因为冻害有着较强的季节性特征，会在冬季开始冻结，且会在春夏季节融化。在温度、土以及水的共同作用之下，路基会发生不同程度的冻胀问题，并会在融化时发生下沉，会造成轨面水平以及高低不均性变形，并不利于列车行驶[7]。以某线路段冻害治理为例。该段铁路处于芨岭以及打柴沟，是高海拔严寒区域，在冬季病害发生的概率相对较高。其中打柴沟地区冻害在桥涵过渡段发生较为频繁，而芨岭地区冻害主要集中于拨接口。当地相关部门按照冻害发生规律以及发生严重程度，重点对桥涵过渡段以及拨接口地段进行了处理，冻害治理效果较为理想。在具体治理时，可以通过架设施工便梁以及更换路基填料的方式，对桥涵过渡段进行治理。而在处理拨接口地段冻害时，可按照当地综合情况，对路基外侧土垅进行挖除，并设置排水盲沟、实施封闭路肩整治，以对路基表层排水能力进行强化，从而降低雨水进入到本体中的数量。同时要运用排水盲沟对路基排水性能进行增强，以对路基含水量进行合理控制，确保该地区冻害问题能够得到有效缓解。

4 结束语

虽然路基病害不可避免，但并不意味着无法治理，铁路有关部门要明确认识到路基病害的危害性，要在对病害产生机理进行深度分析的基础上，明确各项病害产生根本原因，并结合路基所处环境、地质以及运输任务量等因素，制定出可行性较高的病害治理方案，以便通过加固坡面以及路基面防排水等手段，对冒浆以及冻害等病害展开科学整治，以将病害影响程度控制在最低，保证铁路整体运行环境。

参考文献：

[1]曹宗国.对土木工程建筑施工技术及创新探究[J].建筑技术开发，2018（6）.

[2]李盛国.探究铁路路基病害的成因与整治措施[J].科技风，2018（3）：236.

[3]李晨光.铁路路基常见病害分析及治理措施浅析[J].神州，2018（8）：201.