铁路路基病害整治的技术探讨

2016-03-12 10:41孙恺李发龙黄雷青
工程建设与设计 2016年14期
关键词:基床整治路基

孙恺,李发龙,黄雷青

(济南铁路局兖州工务段,山东济宁277000)

铁路路基病害整治的技术探讨

孙恺,李发龙,黄雷青

(济南铁路局兖州工务段,山东济宁277000)

随着社会经济的快速发展,我国的基础设施建设也变得更加完善,并且建立了遍布全国的铁路交通运输网络体系。路基是铁路工程建设项目的重要组成部分,其施工质量直接决定整个铁路线路运营的安全性、可靠性,但由于受到各种主客观因素的影响,路基也是铁路病害的多发区,因此,对其提出具体的病害整治措施。

铁路路基;路基病害;整治技术

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.015

1 铁路路基常见病害概述

1.1 滑坡病害

铁路路基长期暴露于自然环境中,在自然因素和人为因素的影响下,致使路基的岩体或土体的受力平衡被打破,一些稳定性比较差的岩体或土体顺着软弱带向下滑动,破坏了路基的整体结构。

1.2 崩坍落石

崩坍和落石大多发生在地质条件相对复杂或是地势较为陡峭的斜坡上。崩坍即由于铁路的路基长期受到水流冲刷、风化腐蚀的作用,并且在自身重力的影响下,土地或岩体脱离路基整体且快速向下坠落的现象;落石,是由于路基上的石头平衡力受损,出现滑落的现象,也多发生在地质环境复杂和陡峭的地区。

1.3 基床下沉外挤

路基基床受大自然影响较大,基床下沉的病害也主要是由于雨水侵蚀造成的。铁路基床下面就是土体,在雨水的侵蚀下很容易软化,这在很大程度上降低了基床整体的强度,致使基面沉降。并且由于基床的强度被破坏,在火车行驶的过程中很容易将道砟压入到基床内部,这也是道砟袋、道砟囊形成的主要原因。严重时基床表面的软弱层还会滑动,致使道床下沉,侧沟向外挤压、路肩凸起等病害。

1.4 翻浆冒泥

铁路路基表面的土体受到雨水的冲击后就会软化形成泥浆,火车行驶过程中产生的振动会使泥浆填充到道砟中,污染道床,使道床的弹性受损,严重降低了路基的强度,增加了泥浆的数量,很容易在外力的作用下冒出来,引起翻浆冒泥。

1.5 排水不良

如果铁路路基表面存在积水或是在具有较高地下水位的地质环境中,铁路路基的排水系统存在缺陷,无法满足路基排水的需求,将会严重威胁路基的安全,形成路基病害。

1.6 砂害

砂害主要指的是在风砂流的作用下对铁路线路设备的破坏,以及流砂上道而影响火车正常行驶的现象。风力对铁路路基具有明显的风蚀作用,并且依据侵蚀形式可以将风蚀作用分为3种,即掏蚀、磨蚀、吹蚀。(1)掏蚀主要指的是风流在前进的过程中由于遇到阻碍物从而形成涡流,使较小颗粒被移动,从而破坏了土质中较大颗粒的稳定性,使其很容易移动或是滚落;(2)磨蚀主要指的是风在运行的过程中携带沙粒,会对铁路路基本体产生冲击,甚至会钻入路基填料缝隙内,在旋磨的过程中直接将路基内部小范围掏空;(3)吹蚀的作用比较简单也比较直接,就是利用风流将路基填料颗粒进行转移。

1.7 冻害和雪灾

冻害是铁路路基中较为普遍存在的病害,主要是指路基内存有大量雨水,在温度的影响下冻结或融化,致使路基产生不均衡冻涨,削弱路基的承载力,从而对列车线路的运营安全造成威胁。尤其是我国北方地区,冬季会出现大量的降雨雪天气,积雪与雨水覆盖了线路,在气温极低的情况下很容易产生冻害,进而严重威胁列车的安全性与稳定性,造成特大或大型铁路交通事故。因此,冻害和雨雪灾问题一直是列车运行关注的重中之重。

2 科学有效地进行铁路路基病害整治

随着线路部门施工维修技术的不断创新,路基病害整治也取得了较大的进步。目前,应用比较成熟的路基病害整治方法有压力灌浆法、改换填充材料法、封闭机床法等。并且应该根据线路施工标准、路基填充材料、路基病害产生的原因以及路基病害的特点制定切实可行的整治措施,也只有这样才能彻底根除路基病害,保证铁路线路的安全、稳定。

路基病害整治通常从以下几方面采取措施:(1)整治路基填料。这里整治措施主要有2个方向,即改变填料的方式和变换填料的组成比例或是成分,从而提高路基的强度[1];(2)提高路基的抗水性、抗渗透性,这主要是通过改善路基结构来实现的;(3)提高铁路路基的强度和刚度,降低外力因素的影响。

3 铁路路基中常见病害的整治技术

3.1 滑坡、崩坍落石整治技术

滑坡、崩坍落石路基病害经常出现在较为陡峭的山坡或路堑边坡处,为了有效防止这些病害对周围环境带来的影响,应在路基周围设置拦石墙、挡土墙或是抗滑桩。同时还可以对铁路路基进行整治,提高铁路路基的刚度和强度,例如采用喷射混凝土、喷浆等施工技术。

3.2 基床下沉外挤、翻浆冒泥整治技术

出现上述2种病害主要是由于铁路路基的密实程度较低以及含水量过多。因此,为了有效整治这类病害,应该从排水系统入手,有效排出基床内部的地下水及地表水,保证基床土体的干燥[2]。并且要依据基床病害的严重程度,科学选用整治技术,保证机床的承载力和强度符合铁路线路要求。目前,这类病害常用的整治技术有换填、改进基床土等。

3.3 排水不良的整治技术

铁路路基的排水工程必须严格遵循相关技术标准。路基的排水系统应该实现沟桥相通、沟沟相连,并且需要做好日常整修和清理工作。在地下水的发源地,按照地下水埋藏深度以及含水层的实际状况科学选择排水槽、明沟、渗水涵洞、边坡渗沟、渗水暗沟、渗答以及仰斜式钻孔等一系列排水措施,从而有效整治排水不良的病害。

3.4 冻害路基的整治技术

在寒冷环境中的路基,一方面应该始终保持边坡及路肩的平整以及排水系统流畅,另一方面还必须重视冻害的整治。一旦出现冻害,需要结合冻害的起因和严重程度,采取设置双层暗沟、渗水答或下渗沟、换土等有效措施,并且还应该做好保温措施,从而较好地解决冻害问题。

3.5 砂害的整治技术

砂害路基病害多是出现在风沙比较严重的地区,为了有效整治这类病害,应从减少风力对路基的冲击这一方向入手。(1)可以采用植物固沙手段,通过设置植物防护林、防砂草障等措施减少风力对路基的冲蚀;(2)还要采用化学固沙剂、喷洒乳化沥青等措施,防止砂粒移动;(3)可以在路基本体上采取铺设卵石、砂浆板等措施,提高路基本体的强度和硬度[3]。

4 结语

综上所述,线路列车的运行会受到各种主观和客观因素的影响,例如路基本体施工技术、自然环境、列车密度等,致使铁路路基或多或少地出现了不同程度的病害,严重降低了线路列车运行的安全性与可靠性。因此,为了充分保证铁路路基的安全性,彻底消除铁路路基病害,必须要不断创新病害整治技术,制定行之有效的整治方案。

【1】孙逢坤,李建国,徐良,等.关于铁路路基病害整治技术的探讨[J].科技与企业,2014(5):165-165.

【2】刘克明.关于南方地区铁路路基病害整治技术的探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(2):307,274.

【3】张爱涛.湿陷性黄土铁路路基病害整治技术研究[J].山西建筑,2011,37(30):150-150.

Technical Discussion on the Treatment for Railway Subgrade Defects

SUN Kai,LI Fa-long,HUANG Lei-qing
(Ji'nanRailwayBureau,YanzhouPublicWorksSection,Jining 272000,China)

With the rapid development ofsocial economy,China's infrastructure construction is becoming more perfect,and the nationwide railwaytransportationnetworkhasbeenestablished.Subgradeisan important part ofrailwayengineeringprojects,and itsconstruction quality directlydeterminesthesafetyandreliabilityofthe wholerailwayoperation.But due to varioussubjectiveand objective factors,the subgradeis easytosufferdefects,sospecificmeasuresforthedefecttreatmentareproposed.

railwaysubgrade;subgradedefect;treatmenttechnology

U216.42

A

1007-9467(2016)10-0034-02

2016-08-30

孙恺(1987~),男,江苏徐州人,助理工程师,从事铁路养护与维修研究。

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