既有线路路基常见病害分类及处理措施

2019-02-16 21:32林存龙
四川水泥 2019年8期
关键词:格室道床基床

林存龙

(大秦铁路股份有限公司, 山西 大同 037005)

1 既有铁路线路路基常见病害分类

既有铁路线路路基常见病害可以分为土质边坡裂缝、风化剥落、陷穴、河岸冲刷、沙害、冻害、泥石流、滑坡、边坡溜坍、水浸路基、崩塌落石、基床下沉外挤、地面排水不良、翻浆冒泥等14 种。

铁路基床的病害等级可以按照等级评分值B 划分为Ⅰ级(严重病害),出现该病害时应立即进行整治;Ⅱ级(中等严重病害),出现中等病害时需要安排计划近期进行大修整治;Ⅲ级(轻微病害),出现轻微病害时应当加强检查进行分析,并进行预防性整治,以为了防止病害进一步发展,从而加大整治难度。

铁路基床的病害等级评分值B 是由其基本特征指标和相应的辅助特征指标进行综合评判得到。其中铁路基床基本特征指标主要反应的是病害对行车安全的影响程度,比如:翻浆冒泥取翻浆到达的位置作为病害的基本特征指标,当翻浆到达的位置越高,就说明翻浆越厉害,表现为列车通过时的轨道变形就更大,从而对行车安全的影响也就更大;又如:基床下沉取铁路轨道年下沉量和日下沉量数据,从而计算出的特征指标的最大值,该值作为其基本特征指标。相应的路基病害辅助特征指标是通过反映病害整治难易程度以及其发展趋势。比如:翻浆冒泥,铁路路肩外挤,剪切缝等相应的病害,从而采取病害的延展长度作为其辅助特征指标。病害的延长大小,一方面可以反映病害的整治难易程度,同时,也反映病害发展速度以及趋势。铁路基床病害的基本特征指标和辅助特征指标的数量,数值范围及数学表达式也是因病害类型而异的[1]。

2 既有铁路线路路基常见病害成因及处置措施

2.1 既有铁路线路路基常见病害成因

基床病害产生的成因及其机理主要表现为:内因和外因是基床病害的两个主要原因,其中,基床的土质问题是内因;另外,列车的动荷载以及水的作用等原因是主要的外界因素,铁路基床的病害是其三者的综合作用结果。

2.2 常见病害处置措施

按照合理选择整治方案、强化基床表层处理及排水功能的整治原则,基床病害整治的方法有:砂垫床、抬道、基床换填、铺设土工膜封闭层、提供格室或土工格栅加固基床、挤密桩、路基排水与边坡防护、其他措施。

1、翻浆冒泥处置措施:按照“以防为主,防治结合”的原则,对有翻浆冒泥的趋势的铁路路基,应对脏污的道床及时安排清筛,并严格控制道床清筛的质量,可采用不破底挖翻浆;排水沟需进行通长清理,保持其排水畅通;当路基坡脚低于外侧路面的时候,应在路基坡脚到排水沟边缘之间的位置做成不小于2%的坡度,最后夯实路基。

翻浆冒泥的处理可以采用小型挖掘机开挖,较多的工程实际证明采用小型挖掘机开挖取得了较好的效果,并且能够得到可靠的质量保证。采用小型挖掘机开挖的优点如下所示:

(1)采用挖掘机施工,开挖深度能够得到可靠的保证,并且开挖深度需要一致,同时,不能存在人工开挖深度不一样的问题。

(2)应该采用重型轨道车牵引风动石碴车来封锁点内卸碴,从而达到彻底换床的目的,要求枕底的优质道碴含量>95%,同时,回填洁净率要高,从而延长道床中修周期。

(3)为了提高施工进度,要求再180 分钟的封锁点内运用两台挖掘机清筛,保证日进度>150m,需要达到同等条件下的一台大型清筛机日清筛进度。

(4)、减轻了劳动强度,降低了费用,提高经济效益。

(5)、道床弹性增加,延长养护维修周期,减少养护维修工作量。

(6)、慢行点内不开挖枕底道床,提高施工安全系数

2、基床下沉处置措施

铁路基床在水动力的作用将会发生局部甚至更大面积的下沉,最终使道碴压入基床,从而产生出积水的现象,同时会使得线路平顺性也产生较大的变化。铁路路基基床下沉类型可以分为两个亚类[2]:(1)基面的下沉、边坡产生鼓坍。为了防止铁路桥、铁路涵过渡段的下沉产生较大病害,可以采取以下的整治措施来解决:在施工前,应先做好桥头以及涵背的过渡段排水施工,避免雨季降雨对路基填土浸泡,产生沉降。在路桥、路涵的过渡段,应在路基端两头预留台阶,预留台阶的宽度宜为2-3m。为防止新、老路基基床不稳定而产生的下沉病害,可采取以下整治措施:①通常采用基床换填黄砂, 换填深度应符合下卧软弱层的强度验算,一般在砟囊下0.25 m 以上。经验发现,当采用高度10 cm 的土工格室填砂组合体时,优于换填深度0.55 m 黄砂, 采用土工格室的方法对行车干扰较小, 降低劳动强度。②要求轨枕下道碴0.30 m, 黄砂0.30 m,高度10 cm 土工格室内填黄砂, 土工格室下黄砂0.10 m。路基面排水坡≮4%。必要时科采用土工格室与土工合成材料混合使用,其效果更好。

3、路基面排水不畅的处置措施

路基面排水不畅常常引发铁路基床的病害,基床路拱经运营后被压平或压成凹凸不平,排水能力降低,如阜淮线k9+350~k10+405 段,土质路基面呈“W”状,钢轨底至枕头部位低洼而道心、路肩处所较高,路基面积水,进而基面泥化,在列车动力反复作用下形成泥浆并翻冒出来。

根据病害成因,结合现代材料工艺,利用施工“天窗”,设计采用基床换填、铺设土工布加强排水、铺土工格室提高承载力的方案进行综合整治。

(1)换填深度为轨枕底以下0.65m。沿线路中心自枕底向下0.65m范围内挖出全部泥碴及翻浆土,降低路基面,利用中粗砂换填基床。

(2)路基面铺设土工格室一层,幅宽3.6m,高度(即厚度)0.1m;其下底砂厚0.05m,上顶面砂0.15m,其间由中粗砂填塞(厚度0.1m)。

(3)土工格室面砂上部铺设土工布,幅宽3.8m;布上填筑0.15m厚黄砂作保护层,道床清碴厚0.3m,恢复道床标准断面。

(4)基床面做成2%的单向排水坡

(5)降低路肩面,平均标高低于轨面1.0m,铲落外高内底,利用开挖弃土加宽路基。

(6)土工格室连接牢靠,沿线路方向应形成一整体;土工布铺设平整,相邻两块搭接宽度不少于0.3m。

(7)增设片石路肩及侧沟 。

3 总结

在整治既有铁路路基基床病害时,应根据各地不同的土体结构和性质,详细分析病害的成因,因地制宜,合理选择不同的防治措施。通过采用新材料、新工艺、新技术,增加路基基床的稳定,加强轨道的基础结构,提高基床的承载能力,有效的保证了铁路快速、安全的运营,也减少了工务再次维修和整治的工作量。

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