浅析铁路路基病害的预防与治理措施

摘要：路基是铁路的重要组成部分，也是铁路安全运行的基础。如果铁路路基施工质量不能达标，就会给物质运输、经济发展甚至人民的生命财产安全带来很大威胁。而在路基的建设中，还要十分重视路基病害的预防和整治。路基冲刷和路基冻害是铁路路基的常见病害，现简要论述如何加强对路基病害的整治和预防。

关键词：路基；常见病害；预防

一、铁路路基病害产生的原因

铁路路基病害按路基面形状可分为路堤病害和路堑病害;按发生部位可分为基床病害、路基本体病害和地基病害；按表现形式可分为下沉、挤出变形、翻浆冒泥和边坡失效。

1.下沉

下沉是最常见的路基病害，具体表现为路基下沉，路堤地段、路堑地段和过渡段都有发生，是由于路基填筑密度不够和强度不足，在水、荷载、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形，产生原因为路基填料及压实达不到要求。

2. 挤出变形

具体表现为路肩隆起、侧沟被挤等，是由土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动引起的。

3. 翻浆冒泥

分为道床性和基床性两种。道床性是由于道床板结，阻塞路基面降水的顺利排出而形成的。基床性是由于基床土质不良，在列车荷载作用下液化成泥浆，由于荷载的反复作用形成抽吸作用，泥浆受挤压向上冒出。其发展过程一般为道心积水阶段、冒砂阶段、局部翻浆冒泥阶段、区段翻浆冒泥阶段。

4. 边坡失效

主要是受路基下沉及排水不良的影响，路堤边坡和路堑边坡都有发生。

这些路基病害表现形式为多种多样的，但由分析可以看出，路基病害的产生和发展与路基填料的工程性质、地表水与地下水和列车振动荷载有关，产生路基病害的原因主要是土质不良、填筑密度不够、强度不足和排水不良等。

二、路基病害的整治

路基病害的整治要根据产生病害的不同部位和不同原因，采用针对病害特点的整治措施，主要有以下措施。

1. 路基面防排水

路基面防排水措施是在基床表层形成封闭层，可以采用中粗砂+复合土工膜、中粗砂+复合排水板或采用P. P. T高分子聚合材料作为封闭层。中粗砂+复合土工膜作为封闭层的设计比较常见，适用于补填高度较大的段落。基床加固后，清除表层的道砟之类的浮土，做出路拱后在其上设置封闭层，而后向上补填。中粗砂+复合排水板适用于补砟厚度相对较小的地段。挖除道碴，填筑中粗砂厚0. 10 m，中间夹铺一层复合防排水板，其上铺道碴厚0. 30 m，路肩两侧设挡碴墙。病害严重路段可采用P. P.T高分子聚合材料作封闭层，P. P.T高分子聚合筑路剂为一种新型的高分子土工聚合材料，液状，可溶于水，反应后形成不溶于水的凝胶体，它依靠材料中分子间的聚合反应，形成立体网状结构，将土颗粒紧紧连结成一个整体，改善天然土的基本性能，使土体具半刚半柔特性，强度及抗渗性能显著提高。利用P. P. T材料改良土体的工艺，施工快，操作简单，凝胶时间可调，处理厚度薄，特别适合目前铁路客货车流量大、要点时间短的情况。

2. 基床加固

路基基床加固主要是提高路基的强度和刚度，经常采用的措施有补填、水泥土挤密桩和无砂混凝土桩。补填措施适用于路基沉降较大、补砟较多的地段，下部填筑体承载能力基本良好或经过加强处理，设置排水封闭层后向上补填A、B组土或改良土，然后按照标准道床厚度铺砟、铺轨。水泥土挤密桩常用于基床承载力较差的地段的基床加固，加固深度在既有路基面以下3.0~5.0 m，水泥土挤密桩布置在枕木间。无砂混凝土桩的桩径、布桩方法和成孔都与水泥土挤密桩类似，与水泥土挤密桩不同的是桩孔内填碎石后注浆，注浆材料采用水泥-粉煤灰。采用桩对既有基床部位加固后，还需在既有路基面上部设置封闭层，并向上补填至设计路肩高程。

3. 基床以下部位加固

基床以下部位的加固就是对填筑体的加固，常用措施有旋喷桩加固和花管注浆方案。旋喷桩加固措施主要针对与那些沉降量大、填筑体受水害已久，路基形态变化较大，承载力严重不足的地段，如下沉严重的路桥涵过渡段和区间路基地段。花管注浆的注浆材料为水泥-水玻璃。

4. 加宽路基面宽度

路基下沉、冲刷等原因造成路肩宽度不足，采取帮宽、设置挡砟墙等方式加宽路基面至符合要求，路肩宽度满足路堤0.8 m、路堑0. 6 m的要求。

5. 坡面加固

路堤坡面加固可采用浆砌片石肋条、拱型骨架护坡或路堤墙。浆砌片石肋条用于坡面高度不大于3. 0 m的坡面。肋条上部接挡砟墙或镶边，沿路基坡脚处设一道条形基础，各肋条下部与条形基础相接。拱型骨架护坡用于填高大于3 m，既有坡面无防护、路堤帮宽后恢复坡面防护地段。路堤墙适用于为不出现新征用地，帮宽受到限制地段，坡脚处设路堤墙收坡，墙高根据地质资料和现场条件确定，一般不宜超过4 m，挡墙以上边坡采用拱型骨架护坡。既有边坡溜塌时，清除滑塌体，重新帮填路堤，坡脚处设护脚墙加固，并砌筑或恢复拱形骨架护坡。

路堑坡面加固可采用重新砌补、整修或桩板墙加固。对于既有堑坡稳定，坡面仅有少量损毁地段，对损毁坡面重新砌补、整修。对于既有堑坡稳定、坡面损毁较为严重，有鼓胀开裂或有较长的横向贯通裂缝地段，分段拆除重新砌筑坡面，并在坡面中部设一道耳墙。对于边坡较高且不稳定，或有滑动倾向时，在坡脚处设桩板墙，桩间设外挂挡土板。使之有利于加宽路基面，增设排水沟，并有利于边坡稳定。

三、路基冲刷和路基冻害

3.1路基冲刷和路基冻害的形成原因

⑴位于河流岸边、河滩或水库岸边的路基，因常年或季节性水流冲刷、波浪和渗流的作用，往往造成路基冲空、边坡滑坍等病害。

⑵我国北方有些地区冬季非常寒冷，如中国东北地区多为季节性冻土地区，地表土层一般冬季冻结，春季开始融化，夏季除永冻层外将全部融化。这类地区的路基，在土、水、温度的共同影响下，路基面将发生不同程度的冻胀，春夏又发生融化下沉，使轨面高低、水平产生不均匀变形，严重地段往往伴生翻浆冒泥，道碴陷槽，基床外挤等病害。

3.2路基冲刷和路基冻害的防护与治理

3.2.1路基冲刷病害的防治

防治这类病害，必须掌握水流性质、变化规律及可能对岸边或路基造成危害的性质和严重程度，使防治措施准确到位。为此，应细致地调查勘测、精心分析，提出符合实际的科学结论。防护工程分直接防护和间接防护两类。直接防护是对路基本体加固，以抵御水流的冲刷；间接防护是借导流或挑流工程，改变水流性质，间接达到避免或减轻水流对路基冲刷的目的。

3.2.2路基冻害病害的防治

1）修建减少路基基床含水量的排水设施。如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施，以防治因地表水节而引起的冻胀；修建渗沟、暗沟、截水沟等，截断、疏导地下水或降低地下水位，以防治因地下水补给而引起冻胀。2）挖除冻害地段的基床土，换填无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。换土深度应主冻结试之下，换土宽度应包括路肩在内的整断面更换。3）在基床表层铺设保温层，改善基床温度环境，使表层下的基床土不冻结或减小冻结深度。保温材料一般用炉渣，其导热系数小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保温材料。国外经验表明，用泥炭或冷压泥炭砖作保温材料，效果良好，使用时间长。湿度大的泥炭在水分冻结时，会释放大量潜热，能防止泥炭进一步冻结。

3.总结

铁路路基病害的产生原因各不相同，针对不同地区、不同特点的路基病害，需要采用不同的整治措施，要彻底整治好病害，需要判别出路基病害产生的具体原因，然后针对其关键因素确定适宜的整治措施。

参考文献：

[1]李孝峰. 铁路路基病害的产生机理与治理措施[J]. 辽宁经济,2009, (6).

[2]黄书华,谢达文. 铁路路基病害整治技术[J]. 铁道建筑,2008,(9).

[3]黄泽波. 铁路路基病害类型及其产生机理和检测[J]. 山西建筑,2008,(19).

[4]黄锦鑫. 弱膨胀土铁路路基工程病害的防治措施[J]. 科技情报开发与经济,2007,(28).