摘要：文章介绍了巴准铁路基本概况，探讨了巴准铁路路基加固地段形成的原因及分布，阐述了新准铁路巴准线路基加固治理的原则、任务和措施；具体论述了巴准铁路路基加固中土工模袋的施工；详细介绍了土工模袋施工方法、及注意事项，解决了巴准铁路路基边坡溜坍等不稳定状态，保障了行车安全。
关键词：巴准铁路；路基加固；土工模袋
一、概述
巴准铁路地处内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市伊金霍洛旗和准格尔旗境内，线路自包神铁路巴图塔站引出，沿公涅尔盖沟，经准格尔召、束会川、纳林陶亥、四道柳、暖水川、纳林川、十里长川、黑岱沟接入大准铁路点岱沟站。巴准铁路作为蒙西地区煤运大通道的重要组成部分，保障我国能源供应稳定、保证国民经济和社会持续健康发展的需要，是国家实施能源战略、全面建设小康社会的需要，是国能集团坚持可持续发展战略的需要，是促进蒙西地区国民经济发展的需要，对满足国能集团煤炭运输需求、完善蒙西煤炭运输网布局具有重要意义。
巴准铁路正线全长128.114公里，于2014年11月15日开通工程临管运营并开行首列重车。受巴准铁路周围地质特点及线路自身排水系统未能形成体系影响，于2016年8月17日连续降雨，造成巴准线多处地点发生水害，导致线路桥头或涵洞路基坍塌，接触网杆基础外露或倒杆，严重扰乱了巴准铁路正常的运输秩序，威胁行车安全。巴准铁路工务投入大量人力、物力对水害地段进行抢险、修复。巴准铁路水害治理，已成为当务之急。
二、巴准线路基加固地段分布、存在问题与成因
巴准线路基加固地段分布于；①巴准线K56+270～K56+360段②李家塔1号桥头K69+888处③李家塔2号桥头K70+800处④马列墕3号桥K73+498处、⑤K109+900～K110+043段⑥K112+543～K112+753段⑦K113+013～K113+118段等。
存在问题：①巴准线K56+270～K56+360段路基下行侧出现路基及附属溜坍，导致线路整体下沉方向不良。②李家塔2号桥头K70+800巴方桥台锥体护坡、路基水毁严重、根枕木悬空，接触网倒杆等。
形成原因：
1、自然因素
巴准线路基加固范围内路堤边坡表层受雨水冲刷，并渗透土体而侵蚀软化,形成浅层溜塌。随着时间地推移，原路基边坡的土层被水浸泡而软化后，经机车车辆动力的冲击、振动，失去稳定并向边坡下方发展，使边坡中下部产生大面积溜坍，致使整个路基边坡不稳定。
2、自身因素
巴准铁路原设计既有路基边坡防护工程，采用拱形骨架护坡及土工格栅加固边坡。因短时间内骤降暴雨持续时间相对较长，铁路本身路基、桥涵附属工程不完善，排水系统未能形成体系，大量雨水无法及时、有效的排除，导致水流冲刷、渗透至路基内，掏空路基内部分土方，造成路基滑坡、护坡坍塌。对路基的稳定性造成了相当大的危害。
三、巴准线路基加固治理方案
1、综合治理原则
根据现场地质、地形的实地调研，结合当时路基现状及线路运行规范、标准要求。通过对桥头、涵洞路基地段进行加固提高其自身稳定性。保证路基、附属设施及线路设备在雨水冲蚀，机车动力冲击、震动等外力的作用下保持稳定，保障铁路运输畅通和行车安全。
2、路基加固措施
针对既有路基边坡遭受雨水冲蚀，边坡垮塌的现状，为提高路基边坡稳定性：①桥头路基、涵洞路基地段，路堤两侧边坡设置框架梁进行防护，防护后将框架梁中空部份采用人工填土拍填密实。②桥头路基、涵洞路基地段，路堤两侧边坡及设置土工模袋护坡进行防护，并于坡脚将土工模袋埋入1.5m深。③桥头路基、涵洞路基地段，路堤两侧边坡顶部采用II型土工模袋顶设计图。④桥头路基、涵洞路基地段，路堤两侧路肩设置C25混凝土护肩。⑤桥头路基、涵洞路基地段，路堤两侧设置C25混凝土梯形排水沟，底宽0.4m，深0.6m。
四、土工模袋加固路基的优势
通过巴准铁路土工模袋路基加固工程项目的实施，逐步消除和减少水患给线路路基及设备带来的严重危害，取得综合效益：①较原有浆砌片石护坡相比、缩短了工期，降低了工程造价，②充灌混凝土时采用机械施工，保证了工程质量，减少了使用期间维修频次，延长了工程寿命。③拓展了一种新型边坡防护技术在铁路路基中的应运且整体性好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④响应国家“绿色运输”口号，有效提高整个建筑项目的美观程度。⑤确保线路行车安全和运输畅通。
五、土工模袋施工措施及方法
1、土工模袋施工技术概述
土工模袋是由聚合划线合成材料经过加工编制成的一种袋装产品。这项技术在20世纪70年代末传入我国，模袋的制作工艺主要是指将水泥砂浆或者混凝土灌入到模袋中，并将吊筋绳等纤状物加入到袋子中，经过一段时间之后，水泥砂浆或者混凝土就会和纤维结合成为一种强度非常高的板状结构。现阶段这种新的建筑材料已经在我国的护坡、堤坝护岸中得到了极为广泛的应用。本材料具有一次性喷灌成型、施工快速方便、对环境的适应能力强，在施工过程中整体稳定性也非常好，水泥砂浆或混凝土中多余的水分会经过织物空隙渗透，促进水灰比的降低，加快固化的速度，极大的增强了结构的抗压强度。
2、土工模袋的施工方法
（1）土工模袋施工前必须整平坡面，整平坡面时应自上而下铲坡，填土区整坡时应分层压实，并做好新老土坡结合，严禁贴坡回填，坡面平整度不大于10cm。
（2）模袋宜采用棉纶、维纶或丙纶制作，其技术性能指标应符合《土工合成材料长丝机织土工布》（GB/T17640-98）标准，模袋混凝土厚度在15～25cm时模袋单层质量在220g～230g之间，纵向断裂强力44～55kN/m，横向断裂强力为纵向断裂强力×1～0.7倍。模袋布不允许有重缺陷，如破损、断裂等，对个别轻缺陷点应用粘和胶修复好；模袋上下层的扣带间距应经现场试验确定，模袋上下二层边框缝制应采用四层叠制法，缝制宽度不应小于5cm，针脚间距不大于0.8cm。
（3）模袋布的表面缺陷、模袋的规格尺寸和缝制质量宜在工厂进行检查验收；模袋进场后应逐批检查出厂合格证和试验报告。
（4）模袋铺设前，应设定位桩及拉紧装置，定位桩采用直径50mm钢管，定位桩宜打设在坡顶距模袋上边缘1.5～2.0m处（路堤地段，路肩宽度不足时，将定位桩打于另外一侧路肩，通过钢丝绳连接），其间距宜为1～2m，且每块模袋不少于4根；模袋应预留纵向收缩余量，余量宜通过试验确定。
（5）铺展模袋时，应边铺边压砂袋或碎石袋，对于受风影响较大坡面，砂石袋应用绳索连接成串。
（6）相邻模袋应用双股线缝接紧密。接缝处底部应设土工织物滤层，土工织物与模袋布搭接宽度不应小于50cm，并应顺直平整。
（7）模袋混凝土的配合比应根据试验确定，其水灰比应不大于0.55，选用石子最大粒径一般为15mm，砂料采用中砂，细度莫属2.5～2.9；水泥采用32.5普通硅酸盐水泥；塌落度宜为18～20cm，原材料和拌合物性能还应符合泵送混凝土相关规范要求。
（8）充灌前，模袋应洒水润湿；充灌时，混凝土喷射管子插入模袋灌口深度不少于30cm，并应扎紧；充灌应从已充灌的相邻模袋混凝土块处开始，由下而上，依次进行，充灌过程中应及时调整模袋上缘拉紧装置。
（9）模袋混凝土泵送距离不宜超过50m，冲灌速度宜控制在10m3//h以内,混凝土泵的出口压力以0.2～0.3MPa为宜。每充灌口充灌混凝土应连继进行，当模袋内混凝土充灌将近饱满时，暂停5～10分钟，待水分析出后，再灌至饱满。模袋混凝土充灌找平时，在初凝前可采用人工踩平。
（10）模袋混凝土充灌后应采用探针测量混凝土厚度，其平均值应符合设计要求，允许偏差-5%～+8%。
（11）模袋混凝土在充灌口留取试块，每班或100m3/混凝土留一组试样，混凝土强度应达到设计标准。
（12）模袋混凝土充灌后，其顶部宽度允许偏差20mm，顶、底部高程偏差-20～+40mm，混凝土坡面平整度小于等于5cm。
（13）混凝土充灌结束待初凝后，及时将模袋表面灰渣冲洗清理干净，并进行养护至少7天。
（14）锚固：①在坡面上间距2.0m梅花形设置锚固钉,锚固钉长1.5m。锚固钉采用直径50mm镀锌钢管。②若坡比在1:1.5及以内则需挖沟埋深30～50cm固定。对模袋端头处理应采用加宽反滤土工布过滤。③应处理好端头与侧翼的连接，确保端头不被掏空，必须在28d龄期后用混凝土或其他材料压实模袋连接边坡，或设置沟槽，将模袋混凝土埋入沟槽中。
（15）土工模袋上间距3.0m梅花形布置泄水孔，泄水孔采用直径0.1mPVC管。
六、治理效果
巴准线土工模袋加固路基工程于2017年底全部完工，经过2018年整个雨季的冲刷。路基加固地段稳定性保持优良，排水效果突出，路基及线路设备无不良反馈。有效的避免了雨水对路基本体的接触与伤害。经过现场的实际论证土工模袋完全具备了取代原设计浆砌片石护坡的施工条件，拓宽了土工模袋技术在铁路上的应用范围。
论文作者:张瑞光
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
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