铁路路基病害及整治防护措施

成 晨

（ 朔黄铁路发展有限责任公司，河北 沧州062350）

铁路路基病害在铁路中几乎无法彻底消除， 铁路长期暴露在自然环境中，每段铁路根据其所处环境不同会产生不同种类的路基病害，而且除了长时间的使用会导致铁路路基存在问题，在进行施工时如果采用的施工方式不当，同样会为铁路路基埋下隐患，要减少铁路路基病害造成的影响，便需要从多个方面对路基病害进行处理，不仅需要在施工时尽可能减少由于施工造成的路基问题，还需要在铁路投入使用后定期对其进行检测，寻找由于长时间使用出现的路基病害，对其进行综合管理治理，才能够保障铁路的安全运行。

1 铁路路基病害类型

1.1 铁路路基下沉

铁路路基下沉是指在铁路的某一段线路上， 路基海拔低于该区域路基原来规划的海拔高度，路基下沉对于下沉区域与正常区域连接处会造成巨大的危害，并使得该区域容易成为事故多发地。 路基下沉意味着铁路出现竖直方向的距离差， 在这种情况下，铁路受力会产生突变，导致铁路更加易毁。 铁路路基下沉最主要的原因是在施工时，对土壤勘探处理不够，部分地区地下土壤种类相对较多，不同土壤结构性质具有较大的差异，一些土壤分子密度较为紧密，硬度较大，因此承载力也更强，但是铁路工程是一个区域范围较广的一个工程，不同区域土壤存在着较大的差异，因此土壤可能会从密度较大随着铁路延伸逐渐变得松散，部分工程施工时没有考虑这一因素，导致部分路段地基投入使用后，受到压力作用而出现下沉。 不仅受土壤影响，风力对路基的剥蚀，水分的渗透都会造成同样的后果。

1.2 铁路路基翻浆冒泥

铁路路基翻浆冒泥则是又一个较为常见的路基问题， 这个问题主要是由于勘探漏洞造成的。 路基大部分处于地底， 受地下环境影响较为明显，路基翻浆冒泥则是由于地下环境较为湿润造成的，这种病害常发生于地下水较多的区域，一旦勘探时，勘探过浅没有探测出铁路路段中存在的地下水，完成路基施工后，路基材料从地下水中自动汲取水分较多，当通车后，在质量较大的列车高速通行的压力作用下，路基会鼓包、冒泥甚至出现裂缝， 导致铁路结构受到明显影响。 除了由于勘探问题忽略了地下水的影响会造成路基翻浆冒泥之外，在一些降雨量较高的地区这种路基病害也是随处可见的。

1.3 铁路路基边坡塌方

路基边坡是指在部分地区铁路所处轨道道路高于或低于周围地区，两者之间具有坡度的部位即边坡。 根据具体高度情况，具体存在两种情况的塌方，一种是地基高于周围地面，地基周围有土壤与其相连，外部土壤长期处于与外界环境接触的情况，渐渐在风里作用下会出现表面被剥蚀的现象， 外部土壤逐渐被侵蚀后，土质会渐渐疏松，最终发生塌方，由于其与路基直接接触，会连带着路基一同坍塌。 另一种情况是路基相对于周围地面较低，路基边坡相对较高，当出现边坡塌方时，会直接对路基造成冲击， 导致路基结构被破坏。 路基边坡塌方最主要的原因是在施工过程中没有对边坡做好有效的防范措施， 采用的施工技术甚至可能会对路基周围的边坡产生冲击，导致边坡紧密性下降，出现边坡塌方的可能性更大。

1.4 铁路路基发生冻害

路基冻害则较为容易在一些高纬度和高海拔地区出现，在我国东北部以及西部高原地区，路基冻害是对铁路交通影响较大的一种病害。 当在这些地区进行铁路路基施工时采用的材料透水性较差，水分会在路基中聚集，在长时间的低温环境下，土壤内部的水分会冻结，结晶化的水相较于液态水形态结构会产生较为明显的变化，对土壤结构也会较为明显，使得路基不同部分出现膨胀的现象，导致路基受力结构发生变化，出现开裂的现象。

1.5 铁路路基基床外挤

铁路基床外挤，表现形式不同，原因也不同。 主要的基床外挤表现形式有路肩隆起、 路肩外挤以及侧沟被挤和边缘外膨。路肩宽度存在问题是导致路基基床外挤的一大因素， 在施工过程中如果路肩宽度不足，路基在受到各种外力的冲击时，会出现路基变形的情况，而这种变形受到路肩宽度的限制，往往表现为侧向变形，从外部观察则表现为路肩外挤，如果路肩外挤程度较大，受力方向也将从水平方向转变为具有竖直方向分量的力，这种情况下，基床外挤表现为路肩隆起，除了表现在路肩方面，基床外挤还表现在侧沟以及路基边缘方面，这些方面发生形变之后，土地承受力和结构稳定性都会受到较为明显的影响，承载力的下降使得铁路具有更高的风险， 如果列车以及所载物质量较大，可能直接对铁轨造成损害，出现严重的交通事故。

2 铁路路基病害防治措施

2.1 采用先进技术进行路基病害检测

要避免路基病害造成实质性的破坏， 便需要在出现事故之前对路基进行病害检测，及时发现路基中存在的问题，而要进行高效的路基病害检测， 便需要有先进的科学技术作为依靠。 在进行路基病害检测时，首先可以改进勘探技术，可以采用雷达作为技术依靠，将雷达的波长调整为波长较长的微波区域，微波频率具有较强的穿透性，能够穿透的土壤也较深，通过仪器获取地下对微波反射回来的信号， 可以了解地下土壤的具体分布情况以及地质类型。在已经完成的铁道上，采用这种技术进行勘探，可以在不破坏铁路自身结构的条件下，对路基状况进行勘探，能够对路基结构进行较为清晰的了解。 除了可以进行路基检测以外，雷达遥感技术还能够在路基施工之前发挥巨大的作用，土壤含水量的多少不同返回的雷达遥感信号也有着明显的差异，通过对遥感返回的微波信号进行分析，能够了解地下水的分布情况，在进行路基施工时，尽可能避开这些区域，有助于避免施工的路基翻浆冒泥。 在进行检测时，还可以采用瞬态面波法进行检测，这种方法与雷达微波遥感的差别在于它是针对地下受力变化进行观察的， 将受力数据进行统计分析，可以建立3D 模型进行路基结构评估，通过加上时间轴，还可以实现预测的目的。

2.2 改进施工方式防治铁路路基病害

在进行铁路路基病害防治时， 改进施工方式以及采用先进的施工技术是效果最为显著的一种方法。 进行铁路路基病害防治，需要根据当地的具体病害情况采用针对性的措施。 针对于一些土质较差，容易出现形变的区域，在进行施工时，需要预留一些可以进行换填的接口，通过对接口进行处理，采用一定的设施设备对已经使用较长时间的路基进行地下采挖，将已经不合适的地基清除掉，只有进行换填工作。 对材料的选择应根据挖掘出来的病害地基，采用具有环境针对性的材料，如使用过后的路基如果含水量过高，则需要对材料进行防水处理，采用高分子耐水材料，在与其他土质材料混合搅拌后，利用高压设备加压灌注到正在处理的路基中。 在进行路基施工时，还可以通过改进施工方式，采用多土工格室进行路基施工，采用多土工格室进行施工时，根据每个阶段路基的所处高度，采用内设支架设置一定的角度，既可以巩固路基边坡，也可以提高路基承载能力，当铁路通过高载荷的列车时，也能够保持结构稳定，而且内设直接可以与轨道施工相结合，根据需求调整内设支架宽度，在施工时铁路轨枕也可以适当调整，在道路压力较大的区域增长轨枕能够减小压强，提高路基使用寿命。

2.3 采用智能管理系统对路基病害防治

采用智能管理系统有助于提高路基病害防治效率， 在采用智能管理系统时，需要有足够的硬件给予支持，采用特定的雷达设备，可以对路基内部的受力以及结构信息进行收集，将收集到的信号转化为数字信号传输到管理系统中，管理系统对信号进行分析，通过神经网络迭代分析路基含水量、受力状况以及结构组成，将其划分为若干个等级，根据不同损害等级，对路基病害采用针对性的治理措施， 能够充分利用各种可用资源，在提高病害防治效率的同时减少资源浪费。

结束语

铁路作为我国较为重要的交通方式之一， 其安全性直接关系到人们的生命财产安全， 对铁路路基中存在的问题进行处理，能够有效地为人们的出行提供保障。