路基病害及检测技术研究综述

路基病害及检测技术研究综述

宋雪堃 ,姜东

济南铁路诚意工程检测有限公司  山东省济南市  250000

摘要：为了加强我国各地区的联系，实现经济建设的有效开展，我国的道路建设部门在实际的作业过程中加强了对于道路网络系统的构建。目前，铁路运输凭借着其运输量大、运输成本低的特点而获得了相关部门的青睐，并在促进区域联系以及经济往来的过程中获得了广泛的运用。

  关键词：铁路路基；病害；智能检测

  引言

  铁路路基是铁路线路的重要组成部分，路基施工质量的好坏直接影响着铁路的行车安全，近年来随着铁路运力的不断提升，对铁路路基的要求有了更高的提升，为了提高既有线路基病害检测水平，因此本文归纳介绍了铁路既有线路基常见的病害及其成因，探讨了适合既有线铁路路基病害调查及检测的检测技术。

1、公路路基概述
　　所谓的路基是按照一定要求堆积的岩土结构物。路基的建造要符合公路的线性走向以及断面尺寸。路基的作用就是为公路的修建提供一个地基基础。当自然地面过高或者过低，不利于修建公路的时候就需要通过修改地基的厚度来实现路基表面的平坦，所以说，路基的质量直接决定了公路的质量。公路的路基是呈线性延展的，具有路线长和自然地面接触面积广的特点。公路的路基施工技术难度并不大，但是施工量巨大，耗资数额也非常的巨大。需要使用大量的土方来保障路面的平坦。路基在设计施工的时候需要满足一定的要求，比如不能破坏当地的生态平衡，需要照顾农田的一些基础设施。其次，要保障一定的质量，公路的路面是修建在路基上的，在这样的环境下，路面的碾压力量都会作用在地基上，所以路基要求有比较好的质量。路基在保障强度的同时还要有一定的稳定性。在一定的时间内都要保持好足够的强度。
  2常见铁路路基病害及成因
  2.1 翻浆冒泥
  如果路基含水量过多，其强度便会在含水量的影响下出现急剧下降的情况，此时在列车荷载的作用之下，路基基床会出现冒泥、裂缝以及鼓包等状况，翻浆病害由此产生。通常翻浆冒泥问题多发生在基床土质与相应要求不符的位置，尤其在风化石以及细粒土路基填料中的发生概率最高。在列车经过翻浆冒泥病害区域时，由于受到列车作用，基床孔隙会持续翻浆，会出现板结以及碴脏污等情况，进而产生道床弹性丧失或降低问题，会对行车安全形成严重威胁。
  2.2路基下沉
  因为在最初进行火车轨道建设的过程中很少会采用重型机械对路基进行碾压，以至于在铁路路基下的土层还处于松软的状态，当火车经过，因为其震动频率或许会与土地相同而造成出现共振或者是因为货车重量较大而产生了较大的压力，从而在一定程度上改变了路基的基础密度，假如发现不够及时的话，就会产生路基下沉的情况，以至于发生严重的运输事故或者是使线路中断。
  2.3路肩冲刷
  路肩冲刷多发生在多雨水地区。由于路肩排水设施不合理，会造成雨水的汇流与囤积，雨水的流动作用会带走路肩土，这不仅会增加维修作业的难度，而且还会大大降低路基整体稳定性，因此，在多雨水地区，应当适当加宽路肩、选用优质路基填料、严格控制压实质量、并且做好防水及排水措施。
  2.4路基冻害
  路基冻害主要是由于路基填筑料透水性较差，当路基基床含水率较高且温度较低，使得土体发生不均匀冻胀，从而使得基床破坏，路基承载力降低。当冻胀土融化时又引起路基不均匀沉降。冻害多发生在严寒地带，且路基基床含水率较高的地段。

3高速公路路基路面病害检测技术
　　3.1做好公路工程施工阶段的工作
　　（1）做好工程的施工设计工作。目前，我国工程管理逐步呈现规范化的发展。在实际的工程施工过程中，施工项目很容易受到资金、环境和人员设备等各种因素的影响，不能按照原定的目标完成任务，所以在进行工程施工之前，需要做好对施工的有效设计。例如，对于高填方工程的施工，需要按照施工的先后顺序进行施工，高填方的路段需要优先施工，以施工设计为标准，同时结合现场施工的实际情况，对人员、设备等进行合理调配，保证整个工程的施工质量。（2）工程施工前的准备工作。路基工程施工之前，需要对设计文件进行细致阅读，了解不同施工段的工程情况，如主要地质状况、水文环境和周边环境情况，重点勘查施工地段，需要及时处理文件存在的问题。（3）注重对地表土质的压实。施工地有些土壤由于长期暴露于自然环境下，土质相对比较松软，有很多的垃圾在土质中，需要及时清除，并做好土质的压实工作；土的塑性变形和渗透系数等都会影响到路基的稳定性，因此需要在施工过程中加大对地表土壤的压实度。（4）对路基施工周边的排水系统做好处理，防止水对路基的浸泡，影响到路基的稳定性。路基处于干燥状态下其结构性和承受能力都相对比较强，如果路基受到水的浸泡，很容易影响到路基的稳定性，导致路基发生沉降。
　　3.2路面破损检测技术
　　路面破损的主要类型包括裂缝、松散、变形等。一旦出现这种情况，不仅降低路面工程外形美观，还会影响车辆顺利通行，对路面工程运营产生不利影响。为实现对路面破损状况的及时掌握，应该选用合理的检测技术手段。通常采用人工目测、丈量的方法，但目测的效果有限，不利于详细掌握工程质量状况。因此，较为有效的方法是，将人工现场调查和仪器设备测量结合，进而详细了解路面破损状况。也为制定有效的维修方案，保证路面工程质量奠定基础。

　　3.3路面平整度检测技术
　　平整度是评定路面使用质量、施工质量、现有路面破损程度的重要指标。检测过程中，最为传统的方法是3m直尺法，但该方法的局限性比较明显，例如效率低，精度不足等。根据相关规范要求，二级以上公路必须采用连续式平整度仪进行检测，检测结果采用国际平整度指标IRI和标注差表示。此外，随着技术创新发展，平整度检测技术也取得突破与发展，目前常用检测技术措施包括连续式平整度仪和车载式颠簸累积仪法。检测中需要结合现场基本情况合理选用，并详细做好数据记录和分析工作，为平整度质量评定提供有效的数据支持。
　　3.4地质雷达检测技术
　　地质雷达是一种无损检测技术，满足路基路面检测工作需要。通过精细的数据分析和处理，能详细了解路基路面的缺陷、形状及分布规律，为采取措施快速修复质量病害奠定基础。地质雷达检测技术的适用范围包括：脱空识别检测、裂缝检测、沥青混凝土层剥落识别检测、含水量偏高检测等。

三、展望

1、检测方法。当前，探测方法主要有地质雷雷达、高密度电法、瑞雷波法、微重力等。若能实现多种物探方法的综合探测，路基病害的检测效果将大幅提高。然而，无论是高密度电法或瑞利波法，都需对现有设备改造，使其适合于道路病害检测，并且检测速度也需提高。

地质雷达是路基病害最有效的探测方法，应提倡类似“定期体检”方式的快速周期性检测，通过不同时间的多次雷达数据对比，快速发现路基病害及其发展情况。

地质雷达探测中，可采用阵列天线，将不同频率天线配合使用，能保证探测宽度范围，还能保证探测深度与精度要求。

2、地质雷达数据处理。多次检测将导致地质雷达数据量急剧增加，但现有检测结果仍需人工解读，无法自动识别及标识路基病害类型、数量和程度，对检测人员专业知识和经验要求高，检测结果受人为因素影响大，因而迫切需快速数据处理技术的出现。

3、路基病害探测重点。路基病害会影响安全安全，但在快速探测路基病害时，先要重点探测影响路面行车安全的路面行车空、路基空洞、溶洞、土洞和路基水异常，而不是盲目追求探测的深度及准确性。此外，应开发路堤、路堑边坡及其支档构筑物的快速检测方法。

参考文献：

[1]黄艳文．浅谈公路路基病害的危害及其防治．黑龙江科技信息，2018(31):319．

[2]俞仁泉.路基病害及检测技术研究综述[J].公路交通科技,2019(02).