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鐵路路基病害綜合整治與防護(hù)

發(fā)表時(shí)間：2017-07-04 19:27 作者：admin 來(lái)源：未知瀏覽：

鐵路路基病害綜合整治與防護(hù)
路基是條帶狀結(jié)構(gòu)工程,，沿線經(jīng)過(guò)的地質(zhì)條件差別較大,，填料也不均勻，而不少地區(qū)都存在膨脹土,、紅黏土,、軟巖風(fēng)化殘積土等各種工程性質(zhì)不良的土，并且受到地理和氣候環(huán)境常年變化影響,，加之由于技術(shù)水平,、經(jīng)濟(jì)條件以及施工機(jī)械設(shè)備方面的原因,我國(guó)的鐵路路基設(shè)計(jì)通常采用較低的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，施工質(zhì)量往往要求不嚴(yán),，從而導(dǎo)致各種鐵路基床病害成為一種分布廣,、治理難、多發(fā)性強(qiáng)的病害,，加之近年來(lái)隨著重載及提速列車的大量開(kāi)行．路基內(nèi)應(yīng)力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設(shè)計(jì)承載力偏小,，在列車提速后荷載引起的動(dòng)應(yīng)力之下,，導(dǎo)致各種病害的產(chǎn)生，或使已存在的病害更加嚴(yán)重而嚴(yán)重影響著列車的安全運(yùn)行,。所以了解病害的類型及其發(fā)生機(jī)理,，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)用的檢測(cè),對(duì)路基的防護(hù)和治理是非常重。
一,、鐵路路基病害類型
?。保辫F路路基病害類型及原因分析
鐵路路基病害按表現(xiàn)形式可分為翻漿冒泥、路基下沉,、擠出變形,、邊坡坍方,、邊坡沖刷、陷穴,、滑坡,、水侵路基、凍害等,。
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路基強(qiáng)度因含水過(guò)多而急劇下降，在行車作用下發(fā)生裂縫,、鼓包,、冒泥等現(xiàn)象，稱之為翻漿,。
翻漿冒泥一般易發(fā)生于基床土質(zhì)不符合要求的部位,，特別是以細(xì)粒土作路基填料、風(fēng)化石質(zhì)作基床,，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發(fā)地段一定條件的含粘粒,、粉粒的基床表層土在和列車反復(fù)振動(dòng)的作用下，發(fā)生軟化或觸變,、液化,，形成泥漿。列車通過(guò)時(shí)軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過(guò)道床孔隙向上翻冒,，造成道碴臟污,、板結(jié)進(jìn)而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全,。翻漿冒泥分為土質(zhì)基床翻漿,、風(fēng)化石質(zhì)基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。
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路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強(qiáng)度不足所致,，表現(xiàn)形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋,。填方路基下沉導(dǎo)致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象,，為路堤沉陷。由于路基土密實(shí)度不足或地基松軟,。在水,、荷重、自重及振動(dòng)作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形,。一般經(jīng)過(guò)列車運(yùn)行一段時(shí)間后,。下沉?xí)呌诰徑狻５袝r(shí)岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會(huì)造成陷槽使線路不平順,。下沉分為基床下沉,、堤體下沉和基底下沉
　　１．１．３擠出變形
表現(xiàn)形式有路肩隆起,、側(cè)溝被擠,，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的剪切破壞或塑性流動(dòng),，基床內(nèi)的土經(jīng)常處于軟塑狀態(tài),，在基床內(nèi)的影響深度較大，在列車荷載的作用下,，基床上發(fā)生剪切破壞,，發(fā)乍外擠變形。外擠是因?yàn)榛矎?qiáng)度不足引起,，外擠分為路肩隆起,、。
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　　坍方的表現(xiàn)形式有剝落,、碎落、滑坍和崩坍,。剝落,、碎落、滑坍主要發(fā)生在路塹邊坡,。剝落是指邊坡表層土壤,，巖石風(fēng)化成零碎薄片，從坡面上脫落下來(lái)的現(xiàn)象,，剝落碎屑的堆積,。會(huì)堵塞邊溝，影響路基穩(wěn)定,。
　　碎落是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象．落石產(chǎn)生的沖擊力可使路基,、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全,。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現(xiàn)象,。
　　崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害,。崩坍的發(fā)生主要是路塹的開(kāi)挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒?dòng)面整體向下滑移的現(xiàn)象,。
　　１．１．5邊坡沖刷
　　邊坡沖刷指較高大的土質(zhì)路塹、路堤邊坡,、岸坡（濱河,、河灘、海灘和水庫(kù)（塘）的路堤邊坡）或嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡受到水流的沖蝕,、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇,。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。
　?。保保?陷穴
　　陷穴指路基下及其附近存在洞穴,，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．軌道懸宅，中斷行車,，甚事造成列車顛覆,。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴,、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等,。
　　１．１．7 滑坡
　　滑坡指影響路基穩(wěn)定的土（巖）體滑動(dòng),。分為邊坡的深層滑動(dòng),、路基滑移及山體滑坡。
　?。保保? 水浸路基
　　水浸路基指實(shí)際浸水超過(guò)設(shè)計(jì)水位的路基．被水浸或淹沒(méi),，引起一定的沉降或局部坍塌，當(dāng)路堤缺乏足夠的防護(hù)和加固設(shè)備時(shí),，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性受到影響或破壞,。
　　１．１．9 凍害
　　凍害發(fā)生在寒冷地區(qū),，如路基土為透水性較差的細(xì)粒土,，當(dāng)含水量較高或基面積水，在凍結(jié)過(guò)程中,，土中水重新分布和聚集形成冰塊,。又引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。
１．2．0 砂害
　　在我國(guó)北方地區(qū),，由于地理?xiàng)l件原因,，經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)沙經(jīng)常掩埋鐵路。盡管路基病害表現(xiàn)形式多樣,，但產(chǎn)生路基病害的原因則主要是土質(zhì)不良,，壓實(shí)密度不足和排水不暢等。
　　二,、鐵路路基病害產(chǎn)生的機(jī)理
路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與路基填料的工程性質(zhì),、地表水與地下水,、列車振動(dòng)荷載、土的動(dòng)力強(qiáng)度特性和溫度及其變化有關(guān),。主要是路基填料,、水、列車荷載和溫度變化等各項(xiàng)因素綜合作用的結(jié)果,，各種因素之問(wèn)又相互關(guān)聯(lián),，鐵路路基病害發(fā)生的原因非常復(fù)雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理,。但歸納起來(lái)主要有兩個(gè)方面：
（１）病害的發(fā)生取決于特定的地質(zhì)環(huán)境,；
（２）病害的發(fā)生與相應(yīng)的氣候變化和列車振動(dòng)荷載息息相關(guān)。前者是病害發(fā)生的內(nèi)因,。后者是病害發(fā)生的外因,。對(duì)某一具體的線路來(lái)講，其地質(zhì)條件是客觀存在,，雖然它也在不斷地發(fā)生變化,，但基本上是一種較為穩(wěn)定的量，因此,，在一定程度上路基病害的發(fā)生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長(zhǎng)期重復(fù)振動(dòng)荷載的影響,，路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展是各項(xiàng)因素綜合作用的結(jié)果。觀測(cè)表明,，在列車輪軸荷載的重復(fù)作用下,，路基的漸進(jìn)破壞主要表現(xiàn)為過(guò)大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會(huì)使路基填土產(chǎn)生塑性流動(dòng),，并產(chǎn)生路基病害,。研究表明：產(chǎn)生這些病害（破壞）的原因在很大程度上依賴于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強(qiáng)度特性，而后者與土的飽和度密切相關(guān),。隨著飽和度的增大,，土的動(dòng)強(qiáng)度（即經(jīng)過(guò)若干次循環(huán)加載后仍處于穩(wěn)定狀態(tài)的最大偏應(yīng)力比）將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復(fù)受到擠壓和固結(jié)而產(chǎn)生過(guò)大的累積塑性變形,，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑,。尤其是在雨季，基床填土含水量達(dá)到飽和狀態(tài),，動(dòng)強(qiáng)度顯著減小,，從而使道床工作性能急劇下降，甚至?xí)?dǎo)致線路產(chǎn)生嚴(yán)重的不平順而影響行車安全,。