浅谈铁路路基病害处理及预防
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摘要：受到不同区域地理及气候变化的影响，再加上铁路建设技术和经济条件的限制，我国的铁路路基多采用较低的技术规范和标准，施工的质量检测不严格等各种原因导致铁路基床病害的多发性，严重影响了我国铁路运输的安全性。因此，加强对我国铁路路基存在的病害处理及预防的研究，对预防和控制铁路路基的病害具有重要的意义。
关键字：预防铁路病害
中图分类号：F530.32铁 文献标识码：A 文章编号：
铁路为大型线路工程，往往穿越多种地貌单元，土层条件多变,铁路路基沿线经过的地质条件差别较大，填料也不均匀一致,既有线铁路由于施工时的技术水平、经济条件及施工工艺等方面的原因，填料、结构设计采用较低的技术标准，容易导致各种路基病害的产生，路基的安全情况关系到列车的运行安全，因此路基病害严重影响列车的安全运行。
一、病害类型
铁路路基病害类型主要分为以下几种：
1、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。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。
2、路基下沉。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、道砟囊或道砟袋。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。但有时负荷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。
3、挤出变形。表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，基床内的土经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发乍外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，外挤分为路肩隆起。
4、边坡坍方。坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤，岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定。碎落是岩石碎块的一种剥落现象，落石产生的冲击力可使路基、路面遭到破坏，威胁行人及车辆的安全。崩坍是大量土石脱离坡面翻滚于边坡下部形成倒石堆或岩堆的现象。崩坍的发生主要是路堑的开挖使原有自然坡面失去平衡所致。滑塌是指边坡上的大量土石沿着一定滑动面整体向下滑移的现象。
5、边坡冲刷。边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作边坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。
路基病害的原因是多种多样的，但是每一种病害都有着发病的原因和机理，总结起来主要有两个方面。首先病害的产生是由于路基所处地段的地质状况造成的；其次病害的产生与铁路所在的地区气候有着很大的关系。地质状况是路基病害产生的内因，气候变化以及列车的振动式导致病害的外因。对一条具体的铁路线路来说，由于地质状况的客观性，即使它也在发生着不断的变化，但从宏观角度讲仍然是较为稳定的状态。所以，在很大程度上决定铁路路基病害的是气候条件和列车行驶时产生的振动荷载。
研究表明，路基在列车轮轴荷载的长期作用之下，铁路路基的渐进性损坏，主要表现在过大的塑性变形，长期的塑性变形将会导致铁路路基土的塑性流动，最终导致路基病害的发生。相关的研究证明，以上这些病害的产生，很大程度上是因为铁路荷载条件下的抗剪强度的特性。随着土质饱和度的加大，土的动强度将呈现明显降低的趋势。位于轨道下面的路基土，由于受到了多次的反复挤压以及土的固结，而形成了较大的累积塑性形变。特别是在雨季的时候，路基基床填土的含水量达到最饱和，动强度明显减小，致使道床的稳定性下降，影响了铁路的正常使用。
二、病害处理
路基病害的处理主要有以下措施：
1、路基加固。
主要有两种方案，一种为搅拌桩加固，另一种方案为冲击挤密复合桩加固。从工程造价、加固效果和施工难易程度比较分析，第二种方案经济合理、操作简单以及加固效果良好，被推荐为施工方案。
冲击挤密复合桩有两种：一种为挤密桩，另一种为封水桩。两种桩所起作用不同，桩长、所用材料也不同，各种材料的比例应根据土的含水量和地下水位高度确定。挤密桩的主要作用是加固、疏干路基，从而提高路基土体承载力。封水桩的主要作用是切断路基坡脚积水对路基的侵蚀，保证挤密桩的疏干效果，并加强路基侧限，提高承载能力。为加固均匀，避免造成线路左右股钢轨下的路基软硬不均，复合桩平面采用梅花型布置。由于钢轨接头冲击力比其他位置大，钢轨接头处挤密桩需要加密。
2、排水处理。
路基中有水是路基病害产生的重要原因。因此，采取有效措施，使路基中的水及时排出，让路基始终处于一种比较干燥的状态，才能有效去除这个不利因素。排水措施有很多种，如排水管插入陷槽疏干法、两侧挖切疏干法、单向切沟排出陷槽积水法和设置横向盲沟等方法。
3、采用土工固格网。
采用土工固格网整治基床土的设想是基于基床土在列车动载作用下沉降的同时将向两侧扩张，并伴随有路肩的隆起，因此在基床面下方存在一个拉伸变形区域，如果将土工格网布置在这个区域，利用固格网具有较高的抗拉强度．可改善这部分基床土的受力性状，同时利用固格网的垫层作用，扩散及均布固格网下基床土受到的动应力，从而提高整个基床土的承载力，消除基床病害。
三、预防措施
病害预防包括以下内容：资料收集包括线路的设计、施工资料及线路区域的气候、水文、工程地质等情况，并了解其变化规律,为防治病害提供第一手资料；根据线路当前的状态及运营情况，应每3~5行一次线路的普查，评估线路的安全状态，提前发现病害趋势并进行相应的处置。的方法除了传统的人工调查、轨检车检测外，铁道部目前正在推广铁路路基快速物探检测系统，检测深度达轨面下2.5m度可达80km/h入路基和路基积水，保持路基面排水坡度。
四、总结
加强对我国铁路路基存在的病害处理及预防的研究，对预防和控制铁路路基的病害具有重要的意义。路基病害的产生是因为铁路所在区域的地质状况、气候变化、行车荷载等原因共同作用造成的，分析铁路路基病害的发病机理，做到预防养护为主、及时发现和处理病害，是保证铁路病害少发生且及时处理，是铁路行车安全的有效措施。