刘阳花
山东英才学院 建筑工程学院 山东济南 250104
摘要：铁路线路使用环境为露天环境，导致极易出现各类受气候影响的路基病害，严重影响铁路运行安全，了解路基病害类型、成因及治理措施对铁路建设维护有着重要的意义。本文主要对铁路路基病害的原因及整治方案进行了总结探讨，提出了治理建议，对铁路路基边坡治理提供了依据。
关键词：路基；病害；治理
Analysis and treatment of the Existing roadbed disease
Liu yanghua
（Shandong YingCai University Architectural engineering institute Shandong Jinan 250104）
Abstract：The use environment of railway lines is open air environment，which can easily lead to various roadbed diseases affected by climate and seriously affect the safety of railway operation.To understand the types，causes and treatment measures of roadbed diseases have an important significance for railway construction and maintenance.This paper summarizes and discusses the causes and treatment schemes of railway roadbed diseases，puts forward treatment Suggestions，and provides a basis for the treatment of railway roadbed slope
Key words：Railway roadbed；Diseases；Treatment
1路堤病害情况
1.1 平原地区的病害类型和产生原因
1.1.1 病害类型
（1）路基陷坑，道床下沉。此类病害是由于路基大部分为粉质土填筑，汛期易冲失，形成路基顶面陷槽、陷坑，道床下沉、溜塌，轨枕连续悬空，少则3~4根，多则7~8根，甚至连续悬空十几根。
（2）路基不均匀下沉。由于路基填筑时密实度没有达到设计要求，软硬不均，造成线路工后沉降和雨季下沉不均匀，轨道几何尺寸、平纵断面变化较大，影响行车安全。
（3）路基暗洞。由于土质不良，填筑不实，雨水汇集后，在路基内部冲出，形成暗洞，最大的直径2～3米，深3～4米，此类病害如不及时发现，将造成路基塌陷，对安全威胁极大。如图1所示。
（4）路基边坡冲沟、溜塌、滑坡。由于路基边坡抗冲刷能力差，线路发生小到路基局部冲沟，大到路基边坡发生大面积溜塌、滑坡。如图2所示。
（5）桥头路基下沉。此类病害主要由桥涵台后填料等级低和密实度不够所致。
（6）桥梁护锥、翼墙变形损坏。此类病害主要由桥头路基不稳定所导致。
图2 路堑边坡滑塌、冲沟
1.1.2 路基病害产生的原因
粉砂土高路基产生病害与破坏的过程为：
基床表层破损—道碴陷槽—道碴囊—道心积水—高路堤产生腰漏与暗洞—道碴下陷与路基下沉—道碴陷槽、道碴囊病害加剧—路基破坏。其中，路基破坏有突水流沙、边坡溜坍、路基塌陷等几种形式。
在这些破坏中，除了突水流沙随降大雨突发外，边坡溜坍与路基塌陷破坏一般是通过存积在道碴陷槽与道碴囊中的大气降水连续不断的渗透、掏蚀、搬运路堤中的粉砂土的结果，也是规模与程度逐渐加剧最终导致的结果。具体原因如下：
（1）标准低
长期以来，我国铁路路基的设计标准偏低，将铁路路基仅作为土石方对待，未将其作为土工建筑物对待，在“重桥隧、轻路基、重土石方数量、轻质量”的指导思想下，易产生各种路基病害。
① 路基填料选择标准低。冲积的粉砂土具有粉粒含量高、黏粒含量少，颗粒间连接力小，干燥失水时其工程性质接近于粉砂土，强度较高，压缩模量较大，但受水饱和后，孔隙水含量较大，且渗透系数较小，孔隙水压力消散慢，在震动荷载作用下孔隙水压力迅速增大，易析水、液化，其力学强度急剧衰减，极易形成路基病害。在线路沿线优质填料缺乏的情况下，外运优质填料路程远、费用较高且交通不便，在路基填筑过程中采用就地取土的原则，对基床表层填料也未采取特殊的处理，致使线路路基填料组成先天不足。
②压实标准低。没有很好地控制路基压实质量，特别是高路堤和路桥结合部位，压实质量远远没有达到设计要求。在轨下基床表层形成0～1.0m陷槽及大小不一的道碴囊。
③施工时相关标准执行不严格。特别是桥台后过渡段路基填土多数未采用渗水土填筑，使得本来就相对薄弱的路桥结合部位的强度更加薄弱。所以桥梁锥体、翼墙、路桥过渡段病害特别突出。路基填筑时，在分层碾压和分层检测时，质量控制不严。
（2）运营状况不佳
由于路基本身存在质量问题，致使运营过程中路基不均匀下沉和下沉量过大，为保持线路轨面标准，工务部门被迫不断抬道，不仅降低了轨道的强度，而且使得相应地段路肩宽度严重不足，甚至出现无路肩现象。也加剧了路基边坡的不稳定。
1.2 山区及丘陵区的病害类型和产生原因
（1）坡面残积土或风化层受雨水冲刷溜坍：风化层较厚，坡度较大的边坡，在没有较好的植被覆盖和排水措施情况下，极易遭受雨水冲刷，形成沿坡面的小型冲沟或溜坍。
（2）土层滑坡或岩层顺层滑动：在雨水的潜蚀作用下，坡面覆盖层沿土石分界面滑动，形成土层的浅层滑坡；沉积岩或变质岩地区，当岩层倾向线路，且倾角大于坡度时，极易形成顺层滑动。
（3）危岩落石：在构造发育地段，岩层节理裂隙发育，风化严重，岩体极其破碎，在边坡坡度较大时，极易形成危岩落石，危害列车的安全运行。
2 整治方案
2.1 路基边坡防护
主要针对路基边坡抗冲刷能力弱，易形成冲沟、坍塌、溜坍、下滑，路基出现较大裂纹，造成路基边坡失稳，轨枕悬空等病害。
2.1.1 路基边坡帮宽+喷播植草
适用于路肩坍塌损坏，路肩宽度不足的路基；降水相对集中地区的路基；路基填筑土质量差，填筑标准低，易溜坍、滑塌的路基边坡。
2.1.2 浆砌片石拱形骨架内喷播植草
适用于路基填筑质量较好、填料的塑性指数为IP＝12～17的黏性较大的粉质黏土、且路堤高度不大的路基加固情况较好，但对填筑质量差，粉粒含量高的路堤效果不好；降水相对集中地区的路基；路基填筑土质量差，填筑标准低，易溜坍、滑塌的路基边坡。
2.1.3 浆砌片石方形植草窗
适用于降水相对集中，边坡高度较大的路基；雨水下渗后，边坡土体易软化的路基。
2.1.4 挡土墙
（1）重力式挡墙：
①一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等部位，可采用重力式（含衡重式）挡土墙。
②路肩、路堤和土质路堑挡土墙高度不宜大于10m，石质路堑挡土墙不宜大于12m。
③重力式挡土墙墙身材料及强度等级的适用范围可参考铁路路基支档规范表3.1.2。
图3 重力式挡墙
（2）扶壁式挡墙：
①一般重力式挡墙在墙高3m以下时使用，3～6m采用悬臂式挡墙，大于6m时（不宜高于10m）采用扶壁式挡墙。
②不宜在不良地质地段和设计地震动峰值加速度0.2g及以上地区采用。
③ 桩板式挡墙：主要用于滑坡等特殊路基的支档结构设计。
2.1.5 注浆+浆砌片石拱形骨架
适用于填筑质量差，发生不均匀沉降的路基；出现道砟囊、路基暗洞的路基；桥头路基下沉段的处理。
2.1.6 防冲刷设施-急流槽及吊钩
适用于急流槽通常接道路路面的边沟或直接作为路面汇水的排出口，也可快速导出路堑边坡上的残留积水，可预防因积水浸泡边坡导致的边坡垮塌、滑坡和泥石流等病害。适用性于山区及丘陵区，坡面汇水量较大，易受水流冲刷的坡面防护。
2.1.7 锚杆框架梁
适用于岩质路堑边坡，结构面发育，岩体破碎；存在浅层滑坡、顺层、软硬质岩互层等不良地质体的路堑高边坡。
图4 锚杆框架梁支护
2.1.8 张口式帘式被动防护网LZ-050
适用于主要适用于危岩落石的防护；整体稳定，坡面节理裂隙发育，危岩发育较多，坡面不易过多扰动、清理困难、落石源与线路间最大高差较大，而坡体中部具备设置被动拦截系统条件，但被动拦截防护系统维护困难，且坡脚可进行落石搜集或采用其他组合防护措施的高陡边坡；节理、裂隙发育的弱风化硬质岩或松散块石土质边坡防边坡防护，主要用于环境湿度大、自然条件恶劣的地区。
3 经济对比
几种边坡防护方法的工程造价对比如表1.
表1 路基边坡加固综合单价比较表
注：路基平均高度按7m计算。
4 既有线路基病害整治的结论和建议
（1）路基病害整治的原则
既有线路基病害的形成，特别是平原地区路基填料特殊的工程特性和路基密实度较差是形成路基病害的主要因素，大气降水是导致病害形成的直接原因。所以封闭、加固基床表层与提高路基边坡的抗冲刷能力相结合，是最终整治既有线路基病害的根本。同时，应视路基高度以及一旦发生病害对行车的影响和抢险的难度，本着先急后缓，先重点后一般的原则，分年度有计划、分期分段彻底整治。
（2）施工工艺改进
目前除个别临时抢险工作外，大部分基床加固项目均需封顶要点大揭盖施工，每工点次施工25m（1组）需3小时左右。大揭盖施工简单，工艺成熟，安全有保障，但需封锁要点，影响正线运营，尤其是大面积提速后，对线路运营的影响更大，很难在大范围内推广使用。因此，在今后的线路路基病害整治方法的研究中，应大力改进施工工艺，寻找对线路运营影响小，或不影响线路正常运营的施工方法。
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作者简介
刘阳花（1981-），女，硕士，山东英才学院建工学院讲师。
论文作者:刘阳花
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/6
标签：路基论文; 病害论文; 路堤论文; 济南论文; 挡墙论文; 线路论文; 集团有限公司论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;