浅谈铁路路基病害产生的原因及防治措施

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摘要：随着经济的快速发展，铁路在国民经济发展中越来越占有非常重要的位置，铁路的安全性已成为人们关注的重要问题。目前对铁路危害最大的就是路基病害。路基是铁路的重要组成部分，其主要承载着铁路轨道及列车的荷载，因此需要路基具有良好的稳定性及足够的强度。

关键词：铁路路基；病害；产生原因；防治措施

中图分类号： F530.31 文献标识码： A 文章编号：

引言

铁路路基质量病害多种多样，引发铁路路基质量病害的发生的因素复杂多变，因此，铁路路基质量病害的防治是需要对不同类型的病害有深刻认识的基础上进行综合处理的繁杂问题。

一、发生机理

铁路路基质量病害的发生与否与以下五个因素有关：铁路路基材料、地下水与地表水的分布、列车动力荷载、基床土质的动力强度特性、气温的变化，这五项因素之间的相互联系与综合作用就形成了铁路路基质量病害发生的主要原因。由于各种因素之间这种错综复杂的关系，使得铁路路基质量病害复杂多变，不同的病害都有不同于其他病害的特殊病理。特别是在铁路线路长期运营的情况下，由于自然环境对路基的长期侵蚀和维修保养的不及时，使得病害类型、病害分布和病害发育具有明显的非线性和随机性。

我们可以将病害发生的机理概括为内因和外因两个方面：内因是指可能导致病害发生的地质条件；外因是指可能导致病害发生的气候变化和列车动力荷载。无论选择任何一条实际线路来进行分析，该线路的地质条件都是客观存在的，其特质受外界因素的影响较小且变化缓慢，具有足够的稳定度。所以铁路路基质量病害的发生在很大程度上取决于前文所提的外因，特别是病害发生的频繁度和严重度与气候和动力荷载的长期重复影响息息相关。对记录下来的历史数据进行分析可以发现，在外因的作用下，路基的塑性变形过大是路基渐进性破坏的主要特征。如果让塑性变形的累加超过一定的范围，路基填土就会发生塑性流动，进而导致路基病害的发生。这一类病害的发生与基床土质的饱和密度有直接的联系，土的动强度将随着饱和度的不断降低得到明显的加强。当轨道的路基土的塑性变形的累加超过一定程度，就会在枕木下方形成积水坑和道碴坑。若是在多雨季节，基床填土的含水量处于饱和态后使得动强度明显下降，这就会让道床的工作性能得到破坏并使得线路产生严重的不平顺，极大地威胁到了行车的安全。

二、铁路路基病害类型及原因分析

铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害、雪害、沙害等。

1.1、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。

1.2、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。

1.3 挤出变形路基的土质如果有软土存在，则土质很难达到密实度，这样在长期的荷载下，软土则会处于流动状态，当达到一定承受点时则会产生一定的张力发生变形或是破坏。1.4 边坡冲刷靠近河流、河滩、水库及低洼地带的路基，因常年或是季节性受到水流的冲刷、渗流等作用，很容易造成路基冲空，边坡滑坍等病害发生。1.5 陷穴在路基施工时勘探不准确或是后期人为原因导致的路基下方或是附近出现洞穴，如果平时巡查时发现不了，则在荷载力的反复作用下，路基会坍塌或是沉落，这时轨道会悬空或是断裂，列车难以正常行进，如果坍塌时列车正好在此位置，则会导致列车颠覆事故的发生。1.6 滑坡指影响路基稳定的土体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。1.7 水浸路基当雨季来临时，如果遇到洪水灾害发生时，路基会长时间的处于水里浸泡，这时如果路基的强度和土质的密实度不够，则会导致地基的沉降或是坍塌，因此在平时需要对路基采取一定的防护措施，以免在自然灾害发生时造成病害的发生。

三、铁路路基病害的防治措施

1、对于路基施工中产生问题应采取以下措施

1.1 选择合理的施工方法。目前路基施工中普遍采用机械碾压，极大地减轻了劳动强度，加快了施工效率。但需要注意的是，针对不同的填土材料以及含水率须选择适应的碾压机具和碾压方法，是保证路基强度的关键。

1.2 严格按程序施工。施工人员在施工前应做好施工组织设计，协调好埋于路基中的各种涵洞、挡土墙和地下管线构筑物等与路基施工的顺序，避免路基碾压完毕后重新开挖沟槽。监理人员应做好监督管理工作，及时对违反施工程序的做法提出纠正意见。

1.3 禁止采用不符合要求的回填材料。施工图设计文件中对路基回填材料应有明确的要求，施工人员应严格按照设计文件的要求和相应的技术规范选用回填材料。禁止在路基回填土中混入大粒径块石、表层土、腐植土、草皮和树根等。不同回填材料避免混掺，以免造成压实度不够。分层回填、分层压实应及时，严格按相关规范要求做路基压实度试验，确保铁路路基强度。

2、砂垫床

砂垫床一般用于翻浆冒泥的防治，即在碎石道床的下部，铺设砂垫层，其作用是使碎石与基面隔离，使基面受力均匀，保持基面的平整度，避免基面因积水造成翻浆冒泥。

3、复合土工膜封闭层

在基面铺设一层不透水的土工合成材料隔层作为封闭层，隔离地表水，使之不渗入基面以下，从而防止或减轻基面软化或风化，降低基床含水量，提高基面承载能力。

4、土工布反滤隔离层

对于翻浆现象的处理，要保证道床部位的干燥，这样才能制止反浆现象的再发生，因此要在道床和基层之间用土工布进行隔绝，从而防止土颗粒进入道床上来，这样就很难再有翻浆现象的发生。

5、换填

对部分路段路基土质不合格的，要对其进行及时的更换，使其符合相关的标准，保证路基土的强度和土质的密实度，这样才能保证路基具有较强的承载力，不会因为列车的反复碾压而发生变形或是沉降。

6、土质改良

土质改良就是改善基床填土，通过改良基床的填料和结构来提高路基设计标准，特别是基床填料的标准。在铁路路基建设初期，就要对基床填料进行严格地筛选，若缺乏合适的基床填料，就应该采取铺设土工合成材料的措施来对土质进行改良。若已经铺设好的线路在使用中出现了病害路段，必须采用彻底的方案来对病害进行治理才能不留后患。具体的措施有：水泥桩加固、铺设土工合成材料和土质换填等。

7、减少列车动力荷载

减少列车动力荷载就是减轻列车荷载对基床的作用效果，一般要改变道床和轨道结构。具体的措施包括：加长轨枕长度并缩少间距；换重型钢轨；加厚道床并铺设垫层；改造机车车辆轴距。在合理的范围内，若轨枕长度增加8%，则可以降低基床动应力6%；若轨枕长度增加16%，则可降低11%。若60型钢轨替换50型钢轨，则可降低基床动应力12%。这些措施若综合使用，改善效果可能增加一倍。铁路路基质量病害是由多种因素引发的，若要彻底根治，就必须将上述防治方法综合运用，如此方能让铁路运输安全得到充分的保障。

结束语

综上所述，铁路线路路基的构成千差万别、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中，除了要分析病害存在的机理，寻求合适的解决方案，还要总结更为先进的整改经验，利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。

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