铁路路基病害产生机理及治理对策研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 铁路路基病害产生机理及治理对策 研究 摘 要：在铁路建设和运营中， 铁路的安全性一直是领域内关注的重点。 由于气候、施工、使用环境等因素的影 响，造成了铁路路基病害的出现，极大 威胁着我国铁路路基的安全性。本文对 铁路路基病害主要类型进行分析和探讨， 综合研究铁路路基病害的形成机理，在 此基础上提出铁路路基病害的应对对策， 为我国铁路路基的病害处理提供新的途 径。 中国论文网 /8/view-12736600.htm 关键词：铁路路基，病害，机理， 对策 铁路工程以线状性特点，沿线通 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 过的区域有着不同的水文地质条件以及 环境条件。这就使得铁路工程在修建过 程中和运营过程中要经受不同类型土质 的地基的考验。在铁路经过的地方中， 有许多存在风化残积土、红粘土、膨胀 土等各种类型的工程性质不良的路基土。 由于铁路施工质量受到施工技术、机械 设备、经济条件等因素的限制而无法保 证，在极端气候和恶劣环境的诱导下， 铁路路基病害成为分布广泛的多发性病 害，严重威胁到铁路运营的安全性和稳 定性。因此，对铁路路基病害的成因及 产生机理展开深入的探讨和研究，实现 对铁路路基病害的预防和整治具有重要 的现实意义。 一、铁路路基病害主要类型分析 铁路路基病害主要由以下几种类 型： （1）翻浆冒泥 翻浆冒泥是铁路路基的最为主要 的病害之一。带外界水通过不同途径进 入到路基内部，浸湿路基土或风化石质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 基面。在列车的外荷载及动力作用下， 被浸湿的路基发生液化和软化变化，逐 渐形成泥浆；在持续列车荷载的上下作 用影响下，泥浆通过道床喷溅而出，最 终造成道床降低或丧失弹性。翻浆冒泥 发生的主要原因道面排水不畅、养护不 及时、路基土软化以及列车荷载的影响 等。 （2）路基下沉 在外界水、列车荷载、路基土自 重以及行车的动力作用等影响下，路基 土由于质地松软或密实度不足而发生局 部或较大面积的竖向变形就是路基下沉 病害。通常情况下，在经受过一段时间 的行车作用影响后，路基下沉现象会有 所缓解。但是，若存在荷载增加和大量 水的侵蚀会在一定程度上加大路基的沉 降速率。 （3）路肩冲刷 由于路肩排水设施的不完善以及 设置不当，造成雨水等外界自由水的累 积和汇流，使路肩土被大流量水冲刷流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 失，大大降低路基的整体稳定性，大幅 增加整治难度。路肩冲刷多发生在多雨 水的地区。 （4）路基土冻害 路基土冻害多发生在寒冷地区。 当铁路路基土的土质较细，透水性能较 差时，道面积水等外界水渗入路基内部 后，会加大土基的含水量；在寒冷的气 候影响下，土中的水分积聚并冻结，使 路基土产生不均匀冻胀病害。 二、铁路路基病害产生机理 铁路路基病害产生原因在分析研 究中通常可以归结为以下两个方面：特 定的水文地质条件和气候变化；列车的 动荷载和运动作用。特定的水文地质条 件和气候变化是铁路路基产生病害的内 部影响因素，而列车的动荷载和运动作 用则是病害发生的外部影响因素。铁路 路基病害的产生是不同因素综合作用条 件下产生的结果，而病害的影响因素之 间存在着复杂的关联关系。 相关试验观测表明，塑性变形是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 铁路路基在列车动荷载的重复作用下产 生的渐进破坏，路基的持续塑性变形累 积，当达到极限状态时将造成路基土的 塑性流动，导致铁路路基病害的产生。 铁路路基病害的产生主要原因是在循环 动荷载作用下路基土承受的剪切力超过 了自身的极限抗剪强度。而路基土的抗 剪强度与路基土的饱和度有着直接的关 系。当饱和度逐渐增大时，路基土的动 强度将显著降低1。在雨季，受到雨水 的影响，路基填土的含水量基本达到饱 和状态，路基土的动强度显著降低，从 而导致路基的承载能力急剧下降，严重 时会使道面平整度大幅下降，影响列车 运行安全。 三、铁路路基病害治理对策 在我国铁路路基病害类型及机理 研究的基础上，主要治理对策有以下几 种： （1）翻浆冒泥的整治原则是“预 防为主、防治结合” 。在铁路的日常维 护工作中，应通过对排水设施的全面清 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 理保证到面的排水性能，已达到保持铁 路路基土干燥的目的。保证路基的边坡 平顺无坑槽。当路基存在翻浆冒泥的隐 患时，应对道床进行全面清理。在路基 发生翻浆冒泥病害时，若产生翻浆位置 的下部路基土尚未被侵蚀，可将表层泥 浆挖出，换填优良填料，并进行夯实处 理；若下层土壤已无法使用，可以采用 设置砂垫层夹土工布进行病害整治。 （2）路基下沉病害的主要处理 方法有换土垫层法、挤淤置换法、排水 固结法和加载预压法等。换土垫层法是 采用抗剪强度较大的优良填料换填工程 性质不良的软弱土等，以达到抑制路基 下沉的目的。挤淤置换法是借助抛石或 夯击回垫碎石，置换路基土中的淤泥， 从而加固铁路地基；排水固结法是通过 在填筑路基中设置沙井等排水装置来满 足土体排水骨戒的要求2；而加载预压 法则是通过在填筑的路基上施加一定的 荷载，已达到加速路基土的固结沉降的 目的，主要用于新修筑铁路的路基沉降 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 处理。 （3）对于路肩冲刷病害，主要 可通过加宽路肩、严格控制路基土压实 质量以及采用优质路基填料等方法3， 来降低路肩冲刷病害的出现，同时还可 以定期清理路肩排水设施来达到缓解路 肩冲刷病害的目的。 （4）路基土冻害发生在寒冷地 区，常用的整治措施有：修建排水设施， 降低路基土含水量。例如，通过修筑地 表排水设施防止路基土出现因地表水节 而引起的冻胀；将冻害地段的基床土部 分或全部挖除，换填抗冻性能强的碎石、 砂类土等填料；借助石棉、炉渣等优良 的隔温性材料，在铁路路基基床土的表 面铺设一定厚度的保温层，降低基床土 的温度敏感性，从而降低铁路路基土的 冻结深度，缓解路基土冻害的不利影响。 四、结