浅谈铁路路基基床病害与新建铁路路基基床施工技术

唐和彬

摘 要：随着经济的快速发展，促进了交通事业的进步。铁路是交通运输的重要组成部分，发挥着重要作用。随着各地区铁路建设步伐的加快，人们对铁路施工的关注程度也不断提高。一些因路基而引发的质量问题严重阻碍着铁路事业的发展。本文就铁路路基基床病害机理做出分析，提出相应的解决措施，以供参考。

关键词：铁路路基；施工技术；病害；措施

1 铁路路基介绍

铁路路基，在整个铁路工程建设中发挥着举足轻重的作用，由于其占线较长、所占比重大和投资较多等特点，在铁路工程施工中，作为一种承受、传递轨道重力和列车动态作用的结构，是列车轨道的前提基础，是保障列车安全稳定运行的重要建筑部分。另外，由于路基是一种土石结构，易受到各种自然灾害和气候的影响，比如，洪水、地震、泥石流和崩塌等。因此，就导致了铁路容易容易产生病害，从而阻碍了铁路的健康运营。根据相关部门对近年我国铁路路基病害情况的调查，我国铁路的病害数量达到85962处，总延长达到12596km，由此可得出结论，铁路工程的病害数量非常多。引起病害的最主要原因就是铁路路基的施工质量。路基的施工质量，影响着铁路的快速运营和行车的安全稳定，不仅加大了铁路的维护费用，而且还可能对国家和人民的生命财产安全带来一定的威胁。

2 铁路路基的基本特点

铁路路基位于线路下方，作为承受轨道和列车荷载的基础，承担保障线路稳定及列车正常运行的重要功能。要求有足够的基床强度和经受列车重复荷载的疲劳强度，有较小的路基弹性变形和累计塑性变形，有合理的刚度和保持适当的弹性。为确保路基具有前述各项功能指标，需要从其特征方面进行分析。

2.1路基基床强度

基床强度需能够承受列车重复荷载产生动应力的作用。

列车轮轨振动加速度和对轨道的冲击与速度平方成正比，随着列车车速提高，路基承担的动荷载及其作用次数将明显增加。为保证行车条件下路基的稳定，路基必须具有足够的强度，承受列车动荷载对基床的强度需求。此外，还要考虑由于动荷载的作用次数增加，路基土体的疲劳作用加强，土的强度将有一定程度下降的因素，为保证路基在重复荷载作用下的稳定，基床应有经受重复荷载的疲劳强度。

2.2路基基床刚度

基床刚度要求在列车荷载作用下，弹性变形和累计塑性变形要小。同时，还应具备一定的弹性以减弱轮轨动力作用。

路基按强度破坏条件进行设计，由于在轮轨动力作用下，如果轨道几何尺寸不能保持，弹性变形和累计塑性变形将会明显增加，需控制達到强度破坏前可能出现的过大变形。另外，合理基床刚度能影响车轮荷载分配，使轨面最大支承力减少一半以上，能够改善基床动应力分布，减弱重复荷载的动力作用，减少列车荷载对线路的不良影响。

3 常见铁路路基病害

3.1路基的下沉

路基沉陷是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷，将造成局部路段破坏，影响行车。路基沉陷有如下两种情况：一是路基本身的沉陷；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重与车辆荷载的作用下引起的沉陷。

3.2不良地质和水文条件造成的路基破坏

铁路在不良地质条件和较大自然灾害地区，均可能导致路基的破坏。

3.3路基道碴陷槽、道碴囊

路基基床在地表水和地下水的浸润作用下，将原有的土体和风化石质的岩体强度大大降低。当线路上部建筑传递来的荷重，特别是近乎周期性的列车动力作用，使粘性土和粉质粘土便发生触变而软塑液化。在路基面抗塑强度大大减弱的情况下，道碴更被切压入基床，有些在基床内部便逐步形成和发展为各式各样的道碴陷坑，从而构成基床内部变形。

道碴陷坑为基床内部由于道床下陷构成各式坑洼的统称。按其发生的部位和发展的过程来讲，道碴陷坑可分为：道碴槽、道碴锅、道碴囊和道碴窝四类。道碴槽的陷坑部位并不深，属于路基面变形范围。道碴锅就比较深些，已经由基面进入到基床内部。

4 新建铁路路基基床病害的防治措施

首先要选择合理的施工方案和施工技术手段，优化设计方案，提高施工的效率，加快工程的进度。在施工的过程中，要针对不同的填土材料和含水率选择合适的碾压方法和工具，以保证路基的土质的密度和强度。

其次，按照严格的施工程序来执行相关的技术路线。在施工之前就要做好施工组织设计工作，协调好各工序间相互关系，尽可能将路基填筑安排在非雨天时段进行施工，做好人员培训，以及监督管理工作，对整个工程的施工程序进行全程监督和指导，根据现场需要，动态调整技术路线和施工顺序。

最后就是要严把路基基床材料的质量关，一是基床底层填料应选用A、B组填料或改良土。当选用碎石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不应大于10cm。二是基床表层填料基床表层填料采用级配碎石。碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》的有关规定，杜绝出现使用质量不合格的回填材料。

5新建铁路路基基床的施工质量控制方法

5.1路基填料的控制办法

路基填料对铁路路基施工质量的好坏起决定因素。它主要是指土、石混合而成的。按照铁路路基的设计规范，可以将路基填料分为优质填料、良好填料和一般填料。优质的填料主要包括硬实块搭配品质优良的细粒土，其中所含的粗砂和碎石土都较少。良好的填料则比优质的填料略次一点，其中则包含较多的软石块和较少的细粒土，漂浮这更多的碎石土以及漂石土等。一般填料的品质则更次于前两者。在铁路路基的建设中要严禁使用D类填料。土源的选择应该慎重选择土源场地，在运输之前要对此地区的地形、地貌等情况进行详细的调查和分析，尽量选择土质较好、含水量适中的土源，在确定土源场地后要进行土样实验，确定该土源是否适合用于铁路路基的建设。

5.2压实度的控制

路基压实度的控制，首先要控制填土的含水量，尽量使其保持在试验段设计允许的标准内，有效地控制压实度。含水量若过大，应在晾晒到一定程度时再进行碾压。为了保证土的最佳含水量能维持在整个工程的施工过程中，施工的过程应该实行连续作业，切勿使土暴晒甚至雨淋，以免土壤的含水量出现变化。其次要选择合理的压实工具。土壤在填实的过程中要进行分层铺设，逐层进行压实。压实工具也应该尽量选择重型压实机进行施工，并且要保证每层土的厚度不能超过规范要求。另外，控制土的含水量时要考虑到碾压带来的水量损失。路基基床的压实系数检测按表控制。

注：1、压实系数为重型击实试验对应的压实系数；

2、K30为用30cm直径荷载板试验得出的地基系数。

5.3基床面平整度的控制

在每100m长路基上，用2.5m长直尺，垂直于线路中线，间距大致均匀地抽测10次，量得的最大凹凸差，土质基面不超过1.5cm，石质基面允许有2次超过5cm，但不大于10cm。

6 结束语

总之，在现阶段有许多问题需要铁路工程技术人员解决，我们一定要加深自我创新能力，自主研发，把我们的铁路建设推向更高的层次。铁路路基基床填筑质量的好坏直接关系到整个铁路的质量与安全，是关乎人们通行安全与否的关键所在，也能在一定程度上影响通行列车的舒适度。因此，在施工的过程中要采取科学合理的施工方案和施工技术路线，抓住施工的重点和难点，严格执行相关的质量技术标准，保证施工的质量。

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