浅谈铁路路基病害原因及整治措施

张斌

摘要：本文对铁路路基中存在的病害进行分类，并分析各种路基病害发生的原因，结合现场实际情况，针对不同病害制定切实可行的整治措施。

关键词：铁路路基，病害，原因，整治

路基是铁路轨道下的基础建筑，为了保证线路平顺，对路基强度和稳定性提出较高要求。结合现场实际情况，对产生的路基病害进行原因分析，并制定整治措施。

1铁路路基病害类型及原因分析

1.1 铁路路基病害类型

铁路路基主要病害有滑坡、基床翻浆冒泥、边坡溜塌、基床下沉外挤、陷穴、排水不良、崩塌落石、风化剥落、河岸冲刷、冻害、雪害、泥石流、沙害、水侵路基。

下面针对我段管内常见的路基病害进行原因分析。

1.1.1 基床翻浆冒泥

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、冒泥等现象，称之为翻浆。

翻浆冒泥一般易发生于基床土质不符合要求的部位，特别是以细粒土作路基填料、风化石质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多发地段一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土在和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性。轨道几何尺寸变化，危及行车安全。

1.1.2 基床下沉、外挤

路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致，表现形式有路基下沉、路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨等。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，为路堤沉陷。由于路基土密实度不足或地基松软，在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后。下沉会趋于缓解。但有时荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉。

1.1.3陷穴

陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落.轨道悬宅，中断行车，甚事造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。

造成洞穴顶部塌陷的主要因素是水的作用和列车荷载作用。洞穴在水的侵蚀、潜蚀作用下和列车动荷载的反复作用下，洞顶的岩土结构逐渐遭到破坏，承载力也逐渐丧失，最终突然塌陷。

1.1.4 冻害

冻害发生在寒冷地区，如路基土为透水性较差的细粒土，当含水量较高或基面积水，在冻结过程中，土中水重新分布和聚集形成冰块。又引起不均匀的冻胀现象。

冻胀原因及影响因素由于土中的水在冻结过程中有向冻结锋面迁移的特征，并不断析出冰层，且体积增大这一物理力学现象造成。所以，冻结过程中土中水的迁移机理，是产生路基冻害的基本原因。影响因素：①温度的影响。当土层温度处于负温相转换区，且冻结速率较低时，土水中迁移最活跃，以致形成较大的冻胀。②土质的影响。由粒径大于0.1mm的粗颗粗组成的土质，无冻胀或冻胀较小，如砂、砾石、碎石等；由粒径小于0.1mm细颗粒组成的土质，如砂黏土、黏土等，有较大冻胀性，尤其是黏粒含量大于15%，密度较小的粉粒土冻胀最强烈。③水分的影响。土的天然含水量越大，冻胀性也越大，特别是有地下水补给时，会发生强烈的冻胀。

2 路基病害的整治

2.1 病害的整治步骤

路基病害的整治应从路基填料防止水侵入、提高路基强度和刚度入手，处理路基病害基本按以下步骤进行：①需要检测路基病害，判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度；②对产生病害的主要原因进行分析：一般为填料、水分侵入、强度不足等方面的问题；③拟采取的措施：应采用技术上可行、经济上合理的治理方法。

2.2.1 基床翻浆冒泥、下沉外挤的整治

我段兰新线打柴沟至武威段在二线改造后部分地段出现不同程度的基床翻浆冒泥、下沉，我们采用降低路肩、顺坡排水，3：7灰土封闭路肩，干砌片石恢复路肩标高，增设、改造排水侧沟的方法，通过提高路基排水性能，解决了路基基床翻浆冒泥、基床下沉等病害，消除了運输中的安全隐患。

2.2.2陷穴的整治

2013年我段兰新线打柴沟至武威段古丰1#隧道东洞口洞顶上方50米处出现陷穴，通过调阅施工资料发现，古丰1#隧道东段在施工开挖时出现过塌方，施工单位回填后未对表层进行处理，进过雨水冲刷、浸泡，原塌方处下沉，再次塌陷。我段采取开挖回填的方式进行整治，表层用3：7灰土封闭阻水，解决了该处病害。

2.2.3 路基冻害的防治

路基冻害多发季节性冻土地区，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，春季又发生融化下沉，使轨面高低、水平产生不均匀变形。

我段管内打柴沟、芨岭处于高海拔寒冷地区，冬季冻害严重，打柴沟地区冻害主要集中在桥涵过渡段，芨岭地区冻害主要集中在拨接口地段。针对不同原因，我们分别制定了整治措施，对兰新线k151+095，k237+720桥涵过渡段采取架设施工便梁，换填路基填料的方式进行整治，效果显著。对芨岭地区冻害地段，采取挖除路基外侧土垅，增设排水盲沟，降低路肩，顺坡排水并3：7灰土封闭路肩的方式进行整治，提高改善路基表层排水能力，减少雨水进入路基本体，利用排水盲沟增强路基排水性能，加快路基内部空气流通，降低路基含水量，明显缓解了冻害。

3结论及建议

通过对路基病害产生的原因分析，我段通过提高改善路基排水性能，有效的防止了雨水对路基基床的渗入，对路基基床补强效果较好，保证了路基的稳定性。如何能够有效的对路基病害进行整治是一个急切而有长期的课题，需要我们进一步进行探索。

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）

[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）

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

[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（7）