浅析铁路线路中路基常见病害及整治措施论文_李兴

浅析铁路线路中路基常见病害及整治措施论文_李兴

中国铁路北京局集团有限公司天津工务段 天津 300100

摘要:铁路是一个线性工程,它决定通过不同的地质条件和气候环境。在许多地区,工程性质较差的各类土壤,如膨胀土、红粘土、软岩风化残积土等,均受地理气候环境的常年变化影响。此外,由于技术水平的原因,经济条件和施工机械和设备,我国铁路路基的设计通常采用较低的技术标准,施工质量往往不严格,导致各种各样的铁路路基疾病成为广泛分布,很难控制,和频繁的疾病,严重影响列车的安全运行。研究铁路路基病害的类型和发生机理,并进行实际检测,对路基病害的防治具有重要意义。

关键词:铁路线路;路基;病害

路基是线路结构的主要形式,暴露在自然环境中。受气候条件、工程地质条件和人类活动的影响,极易产生灌浆、路基沉降等病害,严重威胁列车的安全运行。分析了铁路路基存在的问题,提出了相应的处理措施。

1铁路路基病害类型

1.1翻浆冒泥

翻浆冒泡在基床的表面当中较为常见,属于铁路病害的一种,铁路路基基床的主要组成部分是级配碎石,当有列车经过的时候,会有震动情况产生,以至于对处于级配碎石层当中的水分造成了相应的压力,在碎石缝当中会冒出一定的水分,出现翻浆冒泡的情况。

1.2边坡坍方

铁路路基出现塌方现象的主要位置就是铁路两侧的边坡部位。这会给周边的行人及车辆带来极大的安全隐患,进而对普通公路的正常运行造成了一定的影响。

1.3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。

1.4挤出变形

在具体运行的过程当中,铁路路基之所以會产生路肩侧沟挤出变形等情况,主要是因为地基土地没有达到相应的强度,其本身抗压能力不够,一旦有列车经过,就会在一定程度上破坏基床的抗剪切能力,以至于造成铁路路基路肩侧沟有挤出变形等病害产的产生。

1.5排水不良

路基面上有积水或地下水水位较高的地区,地表或地下排水系统的设备状态不能满足过水和排水的需要,如路基填料不符合要求、排水设备不足、损坏、堵塞等,而引起路基病害发生或危及路基稳定的现象。

2铁路路基病害产生的机理

路基病害的产生是综合作用的结果,在实践中,路基填料的工程性质、地表水与地下水、列车振动荷载、土体的动强度特性和温度变化对路基病害有一定的影响。而这些路基病害的成因有着复杂的关系。特殊的地质环境会引起路基病害的发生。另外,病害的发生与气候变化和列车的振动负荷有关。气象水文条件在一定程度上影响路基病害的发生频率和程度。在路基使用过程中,塑性变形的过度积累等一些递进性破坏会引起路基填方的塑性流动,而这些路基病害的发生在一定程度上取决于路基土的抗剪强度特性。在轨道下的路基中,如果路基土累积塑性变形较大,则会产生压载坑和积水坑,在雨季更为明显。这种塑性变形会导致压载的工作性能急剧下降,给行车安全带来很大的影响。

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3铁路线路中路基病害的整治措施

3.1基床翻浆冒泥及下沉外挤的整治措施

基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害。这种路基病害主要发生在排水不良的粘土路基路基段和炉道基层段。在地基变形的不同阶段,其变形形式也不同,其变形的不同阶段表现为灌泥病害和崩塌病害。在列车荷载的反复作用下,排水能力不足或进一步降低水浸承载力的地基将逐渐形成灌浆、下沉、挤压等病害。路基病害的发生具有一定的季节性。它通常发生在雨季,但不是在早季。如果水来自地下水,则泥浆搅动是常年的。值得注意的是雨季是否更加频繁和严重。为了减少路基病害,必须做好防治工作,才能实现铁路路基病害的及时治理。在预防和控制的原则中,我们应该注重发现和预防,早期治疗和小治疗。在路基变形初期,应及时采取措施解决问题,达到事半功倍的效果。防治措施应充分考虑病害的性质和成因,通过对施工条件的把握,实现施工工艺的合理选择,最终达到综合治理的效果。如果路基病害是由排水不畅引起的,应及时采取排水措施,通过疏浚和建立地表排水系统达到治理效果。如果基床病害是由于基床表层土承载力不足引起的,则有必要加强基床表层的强度。土工膜防渗层或无纺布土工膜渗滤层是一种较新的路基病害防治技术。该技术的应用可实现地表水的隔离和地表水的过滤等多种功能。

3.2路基面防排水

路基面防排水措施是在基床表层形成封闭层,可以采用中粗砂+复合土工膜、中粗砂+复合排水板或采用P.P.T高分子聚合材料作为封闭层。中粗砂+复合土工膜作为封闭层的设计比较常见,适用于补填高度较大的段落。基床加固后,清除表层的道砟之类的浮土,做出路拱后在其上设置封闭层,而后向上补填。中粗砂+复合排水板适用于补砟厚度相对较小的地段。挖除道碴,填筑中粗砂厚0.10m,中间夹铺一层复合防排水板,其上铺道碴厚0.30m,路肩两侧设挡碴墙。病害严重路段可采用P.P.T高分子聚合材料作封闭层,P.P.T高分子聚合筑路剂为一种新型的高分子土工聚合材料,液状,可溶于水,反应后形成不溶于水的凝胶体,它依靠材料中分子间的聚合反应,形成立体网状结构,将土颗粒紧紧连结成一個整体,改善天然土的基本性能,使土体具半刚半柔特性,强度及抗渗性能显著提高。利用P.P.T材料改良土体的工艺,施工快,操作简单,凝胶时间可调,处理厚度薄,特别适合目前铁路客货车流量大、要点时间短的情况。

4铁路路基病害的检测方法

4.1使用探地雷达法以及瞬态面波法

该方法的优点是能够直接反映路基的几何形状,具有较高的表面分辨率,可以实现对层状路基结构的检测;它可以检测路基病害的类型、程度和具体位置,可用于分析路基地质条件和路基各土层;实测数据是路基的电气参数,不能给出路基的力学特性。由于高频信号的局限性和压载的散射,表面状况的瞬态面波法不能准确反映真实情况的挖掘层,和探地雷达方法弥补了这一缺陷,而瞬态面波法可以准确地反映地基土的力学参数变化的深度,并且可以测试深度越深,弥补了探地雷达方法不能赋予路基力学的不足特征。铁路路基病害的检测主要是对路基表层和路基下土体的承载力进行检测。综合运用两种检测方法可以达到良好的路基检测效果。

4.2对铁路路基强度,路基刚度等参数的分析

重动态贯入试验主要用于检测路基的力学性能,即根据打击数x10cm-1标记路基各部位力学性能参数指标。吹填次数越高,路基土的性能越好,路基越坚固。可以测试不同位置不同深度处土体的力学性能,从而更好地分析路基条件。轻动沉贯原理与重动沉贯基本相同,但重动沉贯通过冲击x30cm-1可以反映铁路路基的力学性能指标。根据现有铁路的特点,现有的路基试验应按照现场和部分测试的测试测量,从而实现综合评价现有的铁路路基的基本条件,并提供实际数据对铁路路基病害的预防和治疗。

5结语

总之,铁路路基病害的成因是比较复杂的。只有加强铁路路基的日常检查和维护,合理维护铁路线路,及时有效地进行分析,预防和治疗设备病害,并进行适当的处理,才能及时消除存在的安全问题,保证线路行车安全。

参考文献

[1]李盛国.探究铁路路基病害的成因与整治措施[J].科技风.2018(03)

[2]王永鑫.铁路路基病害与检测技术的探讨[J].科技资讯.2013(02)

论文作者:李兴

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/13

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