齐喆
摘 要:路基安全是线路稳定的基础,路基病害对已有路基产生安全隐患,本文首先分析路基病害类型及原因,然后就这些病害原因进行分析,找出整治措施。
关键词:路基 病害 防护 整治
中图分类号:U216 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(b)-0069-02
由于国家大力加强铁路建设,使铁路建设的工程量增多,致使很多施工建设公司为了完成更多的工程量,只能尽可能的缩短施工工期,由于施工工期过短,在其施工建设过程中就会有控制松懈的现象发生,从而导致竣工后病害较多,本文先分析路基病害的类型及原因,找出病害的根源所在,从而提出预防和整治方案。
1 铁路路基病害类型及原因
铁路路基病害按表现形式可分为:翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等,下面从以下九个部分来分别介绍。
1.1 翻浆冒泥
翻浆定义:路基强度因含水过多而急剧下降,在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等的现象。翻浆冒泥的分类:土质基床翻浆、风化石质基床翻浆、裂隙泉眼翻浆。当铁路基床某些部分所用土质不符合要求时,就容易发生翻浆冒泥。当路基填料的材料是细粒土作,基床材料用风化石质时,这种情况下如果再加上降雨量偏大,路堤和路堑就有很大的可能发生翻浆冒泥[1]。
1.2 路基下沉
当路基的填筑密度、强度均小于要求时,就会出现路基下沉、道碴囊等,我们把这种现象称作路基下沉。如果因为路基下沉而最终导致断面尺寸改变,我们把这种病害现象称为路堤沉陷。组成的路基的土必须满足强度和密度要求,如果密度不够,或者强度不足,再加上雨水,重力以及列车通过时产生的振动,就会发生基床、堤体或者基底下沉现象。
1.3 挤出变形
挤出变形按表现形式,可以分为路肩隆起、侧沟被挤,路肩外挤和边缘外膨四种。挤出变形主要是由于土体的强度不符合要求所致,由于强度不足,从而导致基床内的土经常处于软塑状态,当有列车通过时,对路基产生较大的力,使本就处于软塑状态的路基土发生外挤变形。
1.4 边坡坍方
边坡坍方通过表1来说明。
1.5 边坡冲刷
边坡冲刷按照冲刷后果可以分为:边坡淘刷和边坡冲沟.当路堑、路堤边坡或者是岸坡的路堤边坡上的土质受到风雨侵袭,使其表面岩层风化,当雨季再次来临时,本来已经风化的土质再次受到水流的冲刷,侵袭,使路堑、路堤的边坡形成冲沟,甚至冲坑为边坡冲剧[2]。
1.6 陷穴
陷穴按照发生的地区不同,可以分为:黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。当路基的附近,甚至下方存在洞穴,但在施工工程中没有发现,或者没有做好处理时,就可能会引起基床和道床突然沉落,最终导致轨道悬空,使列车停运,严重时会造成列车颠覆,给人民财产带来重大损失。
1.7 水浸路基
路基在建设时都会按照当地的自然环境设计出规定水位,并且都会建设路堤防护和加固设备,以保障路基的平稳,使列车正常运行,在特殊情况时,当水位超过规定水位时,路基就会被水侵入甚至淹没,这样就破坏路基的强度,使其沈降或者局部坍塌,如果防护和加固设备不够完善,那么严重时路基将被破坏。
1.8 冻害
当铁路修建在寒冷地区时,由于天气寒冷,雨水或雪极易结冰,这时如果路基所用土质为细粒土时,土质中的水分就会凝集成冰块,因为细粒土的透水性极差。所以引起不均匀的冻胀。当水量较高或者路基的表面积水时,也会发生这类现象。
2 铁路路基病害机理
铁路路基的病害原因多种多样,但是都有由几个因素共同作用的结果,。比如路基填料的性质,土质的强度,路基土质的密度,当地当温度环境,水资源情况(地下水、地表水、降水情况),以及运行列车的负载情况等等,这些都是导致铁路路基病害的因素,而且通常状态下,都是以上因素公共作用,使病害发生,每一种病害都有其独特的病因,例如以上所诉,但是总结来看,可以归纳为以下两个方面。
2.1 地质环境导致了病害的发生
这是病害发生的根本原因,但是由于铁路在建设之初就已经对当地的地质环境因素进行了细致的了解,并就特殊环境因素,例如:天气寒冷,雨雪天气多,这就要就温度过低易结冻、雨季到来时,雨量大的情况做特殊的设计,做好路基防务措施,所以说地质环境虽然是病害发生的内因,但是它也是一个相对的稳定量。
2.2 气候的变化和列车振动共同作用最终导致病害的发生
如果说地质环境是病害发生的根本原因,那么气候的变化和列车振动就是病害发生的外在推力。路基病害的发生是由各项因为公共作用的结果,不是单一因素作用发生的,例如:当地的雨水较多,路基受到雨水侵袭,土质硬度和密度均发生变化,但是如果没有列车的重复振动,路基也不会发生损坏,只有和列车振动,轨道挤压共同作用时,才能够使路基病害发生,从而影响行车安全[3]。
3 病害的预防与整治
路基病害对线路安全相当重要,所以不能等到病害发生之后才采取措施,进行治理,必须遵循“早发现,早治疗”的原则,在线路设计时就要充分了解当地的地质条件和水文环境,做出设计出相应的防护和加固措施,以防止病害的发生,当病害发生时,应该因地制宜,设计出与当地环境相适应的有效措施。
3.1 病害的预防
病害防治根据时间段不同分为:
(1)整理材料,包括铁路线路的设计图、施工所需要的材料,当地的地质环境、水文环境等等,并且充分掌握其变化规律。
(2)当铁路线路完工之后,对线路的状态和运营状态应该关注,每个季度或者每半年进行一次线路普查,查看路线的运营情况,对易发生病害的地段进行详细排查,做到发现早预防。endprint
3.2 病害的整治
路基病害类型众多,由于每种病害都有其独特的性质,所以其防治和整治措施也有差别,下面介绍几种病害的政治措施。
(1)路基滑坡的防治。
路基滑坡的根源是水,所以排水措施尤为重要。用最经济、简单的方法防治滑坡就是给滑坡上部减重。当然也可以找到适当支挡结构,例如抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙、抗滑明洞等。还可以直接同土质的物理化学出发,用以加固和稳定滑坡,如果这些措施都不能避免路基滑坡病害的发生,那么只有考虑改线避绕。
(2)路基崩塌落石的防治。
在线路初建时应该就地质做详细研究,如果发现崩塌落石地段,如可避免可绕行,如可必须途径时,必须做好防固和预防工作,并且对于易发生崩塌落石地段应该定时巡查,做到早发现,早预防,一旦病害发生,必须一次性根除,不留后患。一般措施如下:如果是小小规模、小块体的崩塌落石一般设置落石平台、钢轨栅栏等拦截类措施;如果是大规模的崩塌落石,一般采用修建明洞、棚洞等方式来遮挡崩塌的落石,同时也防止由于石头落下而使路基稳定性遭到破坏;如果有大危岩或者不稳定的大孤石时,可以用支顶墙等把其固定住;遇到易风化剥落的边坡时,如果边坡角度较大,用护墙加固,反之用护坡加固[4]。
(3)基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治。
此病害的原因是土质受到雨水侵蚀,强度和密度都发生变化,交工程设计要求减弱,再经过列车负载下反复振动作用下,就出现了基床翻浆冒泥、下沉外挤病害。此灾害防治原则是以预防为主,及时防治,在灾害较小时尽早做出治疗措施,例如在线路建设之处就做好排水工作,同时对与基床的土质表面强度和当地水文环境向结合,在经济的前提下尽量提高其强度。
4 结语
引起路基病害的原因多种多样,但是如果在施工建设过程中能够加强质量控制,并严格按照施工验收规范要求进行施工,并适当提高验收标准,相信路基的病害将会大大减少。路基的病害预防与整治原则需要做到“早发现,早治疗”,并且在综合当地水文环境和地质条件之后做出与之相适应的整治措施,才能够提高铁路的安全系数,保证人民生命财产安全。
参考文献
[1] 王永春.铁路路基病害的整治和预防[J].民营科技,2010(11):255.
[2] 杜攀峰,廖立坚,杨新安.铁路路基病害的智能识别[J].铁道学报,2010(3):142-146.
[3] 黄书华,谢达文.铁路路基病害整治技术[J].铁道建筑,2008(9):64-66.
[4] 李旻.浅谈大准铁路路基病害整治[J].内蒙古科技与经济,2007(14):88.endprint