马 勇
锡林浩特综合维修段 内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市 026000
摘要：铁路的安全运行与路基的质量有着直接的关系，但由于路基往往处于大自然环境中，很可能受到自然或其他方面的影响，造成路基不同程度、不同类型的病害，因此迫切需要采取相应的措施对其进行整治。基于此，本文分析了普速铁路路基和基床病害整治措施。
关键词：普速铁路；路基；基床；病害；整治
随着铁路事业的进一步发展，我国铁路总里程实现了快速增长，进一步促进了我国社会经济的发展。然而，铁路路基和基床病害的存在，给铁路行车安全带来了严重的不良后果，严重威胁着人们出行的生命安全。因此，做好铁路路基和基床病害的整治工作具有十分重要的意义。
一、路基常见病害
1、路基边坡溜坍。由于地表水的不断渗透及地下水的溶蚀性，使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，进而威胁铁路运行安全。
2、基床下沉外挤。基床范围的土体被雨水浸湿软化,导致路基强度不足,路基面下沉。列车振动将道碴压入基床内,形成道碴囊或道碴袋并越来越深,或基床土体软弱层发生剪切滑动,致使道床下沉,路肩隆起、侧沟外挤,甚至边坡坍滑。
3、冻害。冻害多发生在低温寒冷地区，若路基处于寒冷地区且路基土为低透水性细粒土，或基面含水量较高，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。冻害影响因素主要有：1)温度。若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；2)土质。若土质粒径超过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；3)水分。若路基含水量较大，其冻胀性也会随之增加，尤其是存在地下水的地区，极易出现强烈冻胀的问题。
二、路基病害整治措施
1、基床下沉外挤整治。在整治过程中采用基床换填黄砂和加铺土工格，也可在施工过程中采用具备隔水作用的土工布，同时还要清理机床上的陷槽进行有效处理，使基床表面能一直保持平整的状态，然后再进行回填处理，回填时最好使用厚度为0.4米，宽度为4米的黄砂，在中间位置可摊铺大小适中的土工布，也可用土工格室对其进行处理，但在对土工格室进行处理时一定要注意其自身的牢固性，同时还要保证整个结构的平整性，路肩的部分最好使用砌块对其进行加固，这样就使侧向的约束力得到很大的提升，对一些陷槽深度较大且排水效果又没有办法保证的地段，一定要适量的增加隔水土工布，这样就能很好的提高基床自身的承载水平，从而使列车在运行过程中不会对膨胀土的机床产生重大的影响。
2、冻害的整治。①加强地表排水。a.清筛不洁道床，削去道床两端土垅，增强道床排水性能。b.铲平路肩坑洼，防止路肩积水。c.整治道碴陷坑。②降低地下水位。修筑渗沟可降低地下水位或拦截地下水，使路基面干燥，以消除冻害。由于渗沟只能排除重力水，不能排除薄膜水，因此渗沟不适用于渗透性差的翻土地带。③换土。挖除冻害地段的冻胀性土，换以渗水土或与两端相邻的冻胀性相近的土，使路基均匀冻起，以消除冻害。换土的深度，一般冻胀性土层有多深就换多深，若超过冻结线时，则换至冻结深度即可。
3、路基边坡溜坍整治。①采用浆砌片石拱圈骨架护坡，坡脚设一浆砌片石基础，主骨架厚0.8m(含O.1m碎石垫层)，宽0.8m～1.0m，间距4.5m～5.0m，路肩为干砌片石并抹面。②采用干砌片石加护，厚0.4m，并加设0.1m厚的碎石垫层。在膨胀土边坡加固设碎石垫层的作用，即可排水畅通，又可吸收膨胀力30％左右。③可采用打钢轨桩、干砌片石护坡及片石反压码道综合整治方案，整治后其线路轨面状态良好，路基稳定。
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三、基床病害
1、基床土质的影响。基床的土质是引起基床变形的重要原因，多发生于粘土及泥质砂岩、页岩等软弱的土质中。这主要是由于细粉性和透水性差的粘土含水量较高，排水能力差，导致吸收大量的水分后出现膨胀，降低基床的稳定性和抗剪强度，从而引起变形；而软弱岩层大多容易风化，从而使石质基面出现翻浆冒泥。
2、降雨的影响。基床病害的产生和发展，水是最重要的条件之一。仅只有产生基床病害的土质、岩性因素，若没有足够的水的影响和作用，基床病害也不会发生。管内沿线地区降雨平凡，对基床和稳定极不利，土在水的浸泡下强度降低使变形加剧。另外，降雨还使地下水位升高形成对基床的浸泡及岩质基床地段岩层裂隙水的补给形成岩层裂隙翻浆和泉眼翻浆。
3、列车振动荷载的影响。在列车轮轴荷载的重复作用下，铁路路基会发生塑性的变形，当变形情况发展一定程度时，路基填土便产生了塑性流动，造成病害的发生。这种病害的成因主要取决于，路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，它与土的饱和度息息相关。随着土的饱和度加大，土的动强度明显地降低，处于铁路轨道下面的路基土，因反复受到挤压和固结而产生幅度圈套的累积塑性变形，形成了道碴坑及枕木下方积水坑。尤其是在夏天，遇到雷雨天气，铁路基床下土的含水量达到充分的饱和状态，动强度明显减小，从而使铁路路基的性能明显下降，造成影响行车安全的不稳定因素。
4、道床不足的影响。通常道床薄，弹性差，道砟粉碎，脏污加速，道心积水则难以排除。对基床浸润软化，使基面变形日趋扩大，形成深陷的道砟陷槽。另外，道床太薄，荷载传送到路基顶面的砂垫层时未得到充分扩散，造成枕下垫层表面应力大，出现枕下凹槽。根据资料记载，200mm的碎石基床下路基面，单位面积所受的压力均为350mm厚的两倍以上，由此可见，线路必须要有足够厚度的道床，道床厚度不足也是产生基床变形的原因之一。
四、基床整治措施
1、增加道床厚度。利用降低路基基床面与抬道相结合，增加道床厚度，使基床厚度达到标准要求，降低基床所承受的压力，消除基床面翻浆冒泥病害。该措施适用于基床土质较好，排水良好，只是由于道床厚度严重不足造成的基床翻浆冒泥病害。
2、铺设砂垫床。在碎石道床下铺设一定厚度的砂层，称为砂垫床。砂垫床的作用是将碎石道碴与路基面隔离，使路基面受力均匀，避免碎石与路基面直接接触破坏路基面的平整，从而避免路基面因坑洼不平积水而造成翻浆冒泥。砂垫床适用于整治无地下水影响的土质基面及风化石质基面翻浆冒泥，但不适于整治裂隙泉眼翻浆冒泥。砂垫床的顶宽不宜超过轨枕长度，一般采用230cm，边坡1:2，厚度为15～25cm。铺设砂垫床地段的长度，除翻浆地段的长度外，应向两端各延长至少5m。砂垫床以采用中砂及级配良好的粗砂为宜，砾砂、细砂、粉砂等均不能使用。砂的材质以石英砂最好，含铁、镁矿物较多的砂易风化成泥，不应使用。砂中含泥量不得超过5%。施工时，在翻浆冒泥地段铲去路基面上的泥浆层，切削道碴陷坑，按1:20的坡度做好路基面横坡，再铺砂垫床。切削路基面的深度视道碴槽深度而足，一般为陷坑底面下10～15cm,至少应与陷坑深度相等。在个别陷坑过深地段，为避免切削路基过多，可将坑内泥碴挖除，然后用透水性小的土层夯填，达到与原路基一样的密实程度。
3、铺设土工布。隔离地表水，减少基床水的含量，以提高基床的承载力；隔离道床与基床面，使基床上不能上冒道床，防止道砟与基床土相互掺合，有效地阻止基床翻浆冒泥，该措施适用于土质为黏性土、砂黏土。
4、铺设土工格室。土工格室是合成材料制成的三维结构，可用于处理软弱地基，防护边坡和建筑支挡结构。土工格室用于整治基床下沉、外挤病害效果良好。它将格室置于基床上部，基床软土层只需挖去相当于格室深度的部分，置换厚度仅0.2m左右。格室内充填碎石或中粗砂，构成大刚度结构体。格室下部铺土工布，土工布下再垫砂5m。该措施适用于土质不良(软土)，受水影响较大，且伴有下沉的基床翻浆冒泥病害。
参考文献：
[1]程博华.铁路路基病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术，2015(02).
[2]刘国鹏.铁路路基病害问题及控制措施[J].江西建材，2015(04).
[3]何虎.浅析铁路路基病害及防治对策[J].内蒙古科技与经济，2014(11).
论文作者:马勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/3/2
标签：路基论文; 病害论文; 土质论文; 铁路论文; 冻害论文; 厚度论文; 碎石论文; 《防护工程》2019年19期论文;