淺談重載鐵路基床病害與整治

岳海潮

摘 要：鐵路作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，隨著經(jīng)濟(jì)增長速度的加快，重載鐵路所發(fā)揮的作用也越來越顯著。目前，我國重載鐵路因運(yùn)輸量大、載荷大等原因造成其路基出現(xiàn)一些病害，不僅影響了運(yùn)輸速度，還增加了發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，簡要概述了重載鐵路路基的常見病害，并提出了有針對性的整治措施，從而推動我國鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域提升至新的高度。

關(guān)鍵詞：重載鐵路；路基病害；翻漿冒泥；路基下沉

中圖分類號：U216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.131

1 重載鐵路路基常見病害

重載運(yùn)輸是指擴(kuò)大列車編組長度，大幅提高列車質(zhì)量，以達(dá)到提高運(yùn)輸能力的目的的一種運(yùn)輸方式。重載列車運(yùn)送大宗貨物是鐵路的一個長處，隨著鐵路運(yùn)量的增加、軸重的增大，路基的負(fù)荷也增加。重載鐵路路基的病害主要有翻漿冒泥、路基下沉和路肩沖刷等，需提出相應(yīng)的防治措施，確保運(yùn)輸安全。目前，我國重載鐵路路基的常見病害有翻漿冒泥、路基下沉、路肩沖刷、邊坡坍塌與滑坍等。

2 重載鐵路路基病害的整治措施

2.1 翻漿冒泥的整治

發(fā)生在重載鐵路路基中最為常見的病害便是翻漿冒泥。翻漿冒泥主要是指積水日益侵蝕土質(zhì)基面，造成基床在列車外力的作用下出現(xiàn)液化，進(jìn)而形成泥漿并冒出，導(dǎo)致其失去彈性的同時也發(fā)生形變，最終破壞基床結(jié)構(gòu)。其中，排水堵塞、基床臟污以及土質(zhì)軟化是引發(fā)基床冒泥的主要因素。因此，應(yīng)實(shí)施“防治與預(yù)防”相結(jié)合的整治策略，根據(jù)不同的原因采用有針對性的解決方案。對于翻漿冒泥的路基病害，主要有以下幾種防治措施：①填料的特性應(yīng)是設(shè)計(jì)階段考慮的首要因素，并將排水設(shè)施的設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)關(guān)注事項(xiàng)；②及時安排道床的清污作業(yè)，以免路基出現(xiàn)翻漿冒泥；③為使路基保持干燥狀態(tài)以及確保排水暢通，及時清理排水溝污物；④如果外側(cè)路面高于路基坡角，應(yīng)將排水溝與坡角間的區(qū)域設(shè)置一定的坡度；⑤如果出現(xiàn)翻漿冒泥的區(qū)段下部土質(zhì)仍可以使用的情況，則只需要使用比道砟直徑更細(xì)的石砟置換上層土即可。

2.2 路基下沉的整治

路基中填料的等級、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與工程質(zhì)量直接影響了路基的強(qiáng)度和剛度，進(jìn)而關(guān)系到路基的下沉與松軟病害的發(fā)生概率。如果出現(xiàn)此類現(xiàn)象，通常可采取以下措施。

2.2.1 置換法

置換法主要有以下3種形式：①換土墊層法。將出現(xiàn)松軟的土層挖出，并回填一定深度的壓縮性小且抗剪強(qiáng)度大的新土至路基處。②擠淤置換法。為加固路基土層，使用拋石或夯擊回墊碎石將淤泥置換出來。③碎石樁置換法。為增強(qiáng)路基的承受載荷能力，并用砂、碎石等材料置換同體積的黏性土，與未加固部分形成復(fù)合路基，通常需使用沉管法在軟黏性土路基中建立有一定密實(shí)度的碎石樁或砂樁。此外，石灰樁法、強(qiáng)夯置換法和振沖置換法也是常用的置換形式。

2.2.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法的常用形式有以下2種：①加載預(yù)壓法。如果路堤填筑在天然地基上，為確保土體不發(fā)生沉降，可使用袋裝砂井、塑料排水板在基床中設(shè)置豎向排水通道。此外，待路基達(dá)到圖紙要求的標(biāo)高后，將列車荷載與軌道荷載換算成預(yù)壓荷載，從而在路堤中預(yù)載。在預(yù)載與沉降力相適應(yīng)后將其卸載，而后便可將軌道鋪設(shè)其上。②真空預(yù)壓法。將砂墊層與豎向排水通道設(shè)置在飽和軟黏土地基中，并將不透氣的密封膜覆蓋其上。為使內(nèi)部變成負(fù)氣壓，可使用排水管不間斷地抽水和排氣，加快軟黏土層排水固結(jié)。通常負(fù)氣壓形成的預(yù)壓載荷為85 kPa。此外，真空預(yù)壓法和超載預(yù)壓法也是較常用的排水固結(jié)法。

2.2.3 灌入固化物

通常，為灌入固化物，可使用深層攪拌法，即利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基，以提高地基承載力。此外，滲入性灌漿法也是灌入固化物的常用方法。該方法主要是指在一定的壓力作用下，將漿液灌入路基中，從而將其中的縫隙填滿，以便土體本身的力學(xué)性能得到加強(qiáng)。

2.2.4 振密擠密法

振密擠密法常用作業(yè)方式有以下2種：①強(qiáng)夯法。為降低沉降量，提升路基抗載荷能力，從高處下落300 kN左右的夯錘至地基處，通過夯錘傳遞出的振動力和沖擊力使其密實(shí)。②振沖密實(shí)法。飽和砂層在振沖器的強(qiáng)力振動下會出現(xiàn)液化，從而

降低孔隙出現(xiàn)的概率。此外，砂層在振沖器的水平振動力作用下會使其中的回填料擠密，進(jìn)而在提升路基土體的抗液化能力的同時降低沉降發(fā)生的概率。

2.3 路肩沖刷的整治

雨水較多的地區(qū)容易發(fā)生路肩沖刷的情況。雨水會因?yàn)槁芳缗潘O(shè)施設(shè)計(jì)的不合理而囤積與積聚，從而使路肩土因雨水的沖刷而被帶走。這樣，在增加維護(hù)作業(yè)難度的同時也使路基的整體穩(wěn)定性下降。鑒于此，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠晁闆r適當(dāng)調(diào)整路肩的寬度與填料的特性，并確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將排水設(shè)施設(shè)計(jì)得更為合理。

2.4 崩塌的整治

崩塌指的是破碎巖土組成的坡面出現(xiàn)形變而發(fā)生脫落現(xiàn)象，從而造成其上部支撐的巖體出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象。此外，巖體下方的軟巖斜坡出現(xiàn)形變后極易引發(fā)上層巖體出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象。可見，崩塌現(xiàn)象具有瞬時性和突然性。為此，崩塌的防治應(yīng)遵從以下所述內(nèi)容，即鐵路應(yīng)盡量避讓開有可能發(fā)生崩塌現(xiàn)象的路段。如果條件不允許，則需要對山坡按照工程地質(zhì)比擬原理進(jìn)行減重和刷坡。此外，對于中部不穩(wěn)定的巖體和巖塊結(jié)構(gòu)，需要使用金屬錨索或金屬錨桿進(jìn)行錨固作業(yè)。

2.5 岸邊沖刷的整治

河流、湖泊和水庫對岸邊路基造成的淘底、沖刷邊坡和地下水位上壅等危害稱“岸邊沖刷”，其危害程度因水面寬、水深、流速、流向、旋流、水流含泥量等的不同而異，并與岸邊巖土的抗沖能力有關(guān)。岸邊沖刷的防治措施主要是：線路選線時，應(yīng)盡可能地避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，要將基礎(chǔ)埋置于淘刷線以下。基礎(chǔ)埋深不足時，可以按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護(hù)墻；也可以用改河和導(dǎo)流的辦法避免路基直接受激流沖刷。

3 結(jié)束語

綜上所述，重載鐵路基床病害的主要原因是先天不足且后天失調(diào)，整治方法除按常規(guī)清篩道床、處理翻漿冒泥外，還應(yīng)優(yōu)先考慮使用級配鋼渣，并適時選用新材料及新工藝，確保鐵路線路、設(shè)備良好，保證列車按規(guī)定的最大載重、最高速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕