铁路路基病害治理探讨

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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铁路路基病害治理探讨

何芳芳1钟顺元2

中交铁道设计研究总院有限公司北京100088

摘要:伴随着我国社会经济的快速崛起,带动着我国铁路行业也取得了一定的发展。而路基病害也取得了更多的关注。在既有运营铁路线段,其具有隐秘性,而最为直观的体现就是线路局部亦或是分段出现下沉状况,制约着我国铁路的正常运行,同时埋下了诸多的安全隐患。铁路在交通行业占据着非常关键的地位,而现阶段伴随铁路运营时间不断的增长,导致其磨损率也在加大,同时受到不同路基病害的制约,制约着铁路行业的正常运行以及施工寿命。基于此,文章对铁路路基病害治理进行了探讨。

关键词:铁路路基;病害治理;自然因素;铁路运输;交通运输系统

引言

在我国交通行业铁路发挥着至关重要的作用,其不仅作为大宗货物的运输手段,同时也是人们日常必备的出行手段。而铁路路基受到病害的制约,影响其使用寿命以及运输出现的安全性,因此,必需加强病害的治理。

1铁路路基病害的常见类型

1.1水浸路基

水浸路基主要是在路堤在防护以及加固设备存在不足的状况下,由于常年亦或季节性浸水,导致路基受到诸多方面的影响从而出现路基不稳,例如水位的改变,水流的冲击等。更甚者会制约铁路的正常运营,此状况,大多数存在于我国雨水比较集中的状况下。

1.2挤出变形

铁路路基大多数为岩土进行填充,而其密度坚硬程度比较低,受到强压力的影响下,会导致其出现变形的状况。云南菜,在列车不断碾压的过程中,其承受不了重荷从而造成基床被挤出,暴露于地表,从而导致隆起外化变形的情况。

1.3边坡冲刷

一般状况下,岸坡、边坡以及岩石受到时间的冲洗以及水类的侵蚀,导致其给冲刷,形成冲沟亦或是冲坑,二者均会直接制约铁路路基的稳固性,属于比较严重的病害之一。

1.4边坡溜坍

受到地表水的渗透,地下水的侵蚀,导致其周围土壤发生质变,密度越来越低,土层也越来越薄,在水流的侵蚀以及自然的风化影响,其周围边坡岩石则会出现滑溜,进而导致溜坍,为铁路出现埋下了诸多的安全隐患。

1.5下沉

下沉主要为铁路建设完成后,路基受到密度以及强度的制约,在列车运行时,不能承受其重量从而导致向下塌陷地状况。一般而言,列车在行驶事出现大幅度的震动以及水流的影响也造成其出现断裂亦或是局部下沉。

1.6陷穴

陷穴是指由地面表层水在地表的断裂缝隙处汇集,并经过水流的侵蚀腐化作用而形成的洞穴,导致铁路路基陷穴的原因是极为复杂的,有人为因素也有自然因素。通常而言,铁路路基施工失误以及工程在巡回检查阶段没有及时发现铁路路基洞穴的存在等人为因素是诱发铁路路基陷穴的主要原因。一旦忽略了洞穴的存在,当列车行至于此时,路基坍塌降落铁轨断裂,势必会造成重大损失。

1.7滑坡

在抵制灾害当中,滑坡较为普遍,主要是铁路斜坡岩土受到河流,雨水亦或地震等制约下,导致山体向下滑移的状况。如果出现滑移的包含路基环节,则会导致其发生一定程度的滑动位移,直接影响到路基的稳定性,更甚者会导致轨道无法正常作业。

1.8冻害

除了以上介绍的灾害外,另外比较普遍的灾害就是冻害,大部分出现于寒冷的区域。通常来说,在寒冷的区域,受到温度的影响,路基内容的水土会发生冻结,而冰状固体也会随之膨胀,从而在表层构成不均匀的冰块肿胀,造成其出现冻裂,从而影响轨道的正常结构。

1.9差异沉降

差异沉降一般出现在公路拓宽中,新老公路路基之间差异沉降是最为常见的路基病害类型。这是因为随着公路项目的持续运营,老公路的路基固结模式已经完成,但是新公路的路基固结正在进行或者刚刚开始,这导致新路基的沉降量要比老路基大。在这种特殊形式影响下,路基沉降差异会使得新老路基的结合面出现滑移,使得新填路基的稳定性缺失,这必然会对公路产生巨大的影响。

2铁路路基病害的诱发因素

2.1自然因素

我国铁路路基出现各种病害的根本原因就是自然因素的影响,主要包含风化,水流的侵蚀以及气候的改变与地质的变动等。由于铁路路基完全身处于大自然环境当中,如果任何一个部门出现问题则会导致整体均会受到影响。通过实践可知,我国路基病害大多数出现于特殊的地质构造当中,如果岩土受到风化的影响,亦或是水流侵蚀,则会导致岩土构造发生改变,导致密度与强度均会下降,从而引发下沉,滑坡等病害。于此同时,气候对于铁路路基也存在着很大程度的影响,如果地质构造相对稳定,路基病害出现的概率则与气候紧密相连。

2.2列车自身荷重

铁路路基出现病害是由于多种因素的影响从而导致的结果,其中最为关键的因素就是列车的载荷。主要表现在2个方面:(1)列车负重过大。在进行行驶时,导致路基产生破坏。换言之,质量过于重从而导致路基岩土塑性出现变化,构成流动性的特性,从而将其内容的稳固性进行损害;(2)振幅过大。列车在行驶的过程中,震动幅度过大也会导致路基循环荷载力下降,从而导致路基病害的发生。

2.3人为因素

通过分析可以发现,除了以上所介绍的因素,其中人为的影响同样占据着重要的位置。在铁路进行施工到验收,运营的全过程的当中,均需要工作人员进行检查。如果在此环节出现任何的失误以及检查过程中出现疏忽均会导致列车发生严重的后果,例如下沉灾害大多数来自人为的影响。

3铁路路基病害的治理措施

3.1做好信息的搜集汇总工作

铁路路基病害具有复杂多样的特性,为了有效的解决此状况,通过信息采集进行分析,从而对病害信息进行综合性的收集,并及时反馈结果。在铁路进行施工的开始之时,就要对线路的整体规划完成资料的分析,在此过程中,以密度勘察为出发点,对铁路沿线岩土进行收集。除此之外,对于气候变化状况也需要全方位的收集同时左后汇总,按照有关的资料对路基可能会发生的病害进行预测,并做好治理对策,从而出现病害能够及时启动应急预案。及时给予有效的处理。

3.2积极引进新型探测扫描技术与设备

在检测其概况的过程中,需要加强新技术设备的应用,例如道床形态以及路基结构与病害类型进行探测。而对路基大范围测试病害过程中,主要是通过瞬态面波以及探地雷的手段完成探讨。通过探地雷法将其实际方位完成探测,而利用瞬态面波法对路基土的系列参数与其负重承受力完成计算。

3.3以良好的粗砂作为路基填充物

作为路基的填充物需要选择透气性较好以及抗压度强的粗砂。大多数的路基均是通过砂土混合制作,而砂料主要为2中,即粉砂、细砂。由于其密度低,透气性较差,从而质量受到制约。为了有效的提升路基的抗压力,可以通过大面积的粗砂对其完成垫层设计,同时进一步将其内部积水进行排出,从而最大相对的延长其寿命。而其中最为关键的就是通过此对策,必需于铁路沿线的实际环境与路基状况相结合,从而选择适当性的铺设。

3.4优化隔离层设计

在进行建设的过程中,必需全方位的分析路基的隔层设计的科学性,根据透水性划分能够划分为两中,即透水性与不透水性;根据密度划分,其能够划分为两种,即封闭式和不封闭式。所以,在对其设计的过程中,按照路基基床的需求,通过分层分段的防止对隔离层进行设计,从而保证隔离层的最优化以及路基最大保护的实现。除此之外,隔离层的不同材料也存在差异,但在选择的过程中主要以性能为重要环节进行分析,而土木合成的材料,因其具有承重性好的特性在隔离层设计当中得到了普遍的运行。

3.5加强填土的牢固度

面对地下水的渗漏所导致的边坡冲刷、下沉以及陷穴等各种病害,能够从路基填土座位切入点,对其实行人工干预的手段加强病害的发生。从而进一步提升填土的高度来促进路基以及地下水距离的进一步扩大,从而进一步降低地下水对路基进行边缘化渗透,从而进一步保证路基中的水分在无形中被过滤。通过此种手段能够保证其在严寒的冬天,能够有效的避免路基因结冰而出现冻害,导致其内部结构因挤压而变形,影响到铁路的正常运行,从而保证铁路路基的整体质量。

3.6完善路基排水系统

如果出现连续性的强降雨天气则会造成路基浸水,制约铁路正常行驶。所以,必需建立健全排水系统,才能够进一步解决此问题。在此过程中,必需对全线排水系统完成科学的设计,在路基的边沟、侧沟等环节设置排水设备,从而有效的与地面排水设施相结合,构成良好的排水系统。而为了进一步确保排水设备的检测以及操作的简易性,对于出现的陷穴、地下水渗透以及水流侵蚀等环节给予有效的解决。

结束语

综上所述,伴随着我国社会经济的快速的发展,铁路行业的规模也在不断地扩大,而路基所要面对的病害也会越来越多,如果任其发展则会直接制约我国国民经济的中国正常发展。所以,必需进一步提升路基病害的防止。在此过程中,必需从铁路路基施加状况进行分析,完成综合性的诊断,从而选择相符合的措施给予有效的解决,从源头进行根治,从而保证铁路的正常运行。

参考文献

[1]郑明新.京九铁路赣南段滑坡及路基病害的评估和预测[J].华东交通大学学报,2000,(3).

[2]李孝峰.铁路路基病害的产生机理与治理措施[J].辽宁经济,2009,(6).

[3]程博华.铁路路基病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术,2011,(2).

[4]范磊.大准铁路路基病害特征及处治新技术研究[D].西南交通大学,2016.

[5]黄泽波.铁路路基病害类型及其产生机理和检测[J].山西建筑,2008,19:266-267.

[6]许占兵.浅析铁路线路中路基常见病害及整治措施[J].科技创业家,2013,19:8.

[7]赵永新.铁路路基病害类型及防治技术分析[J].科技创新与应用,2012,(24):185.