【導(dǎo)讀】的機(jī)理，介紹了路基病害的檢測(cè)方法，指出明確各種路基病害的類(lèi)型及形成機(jī)理，并進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)是預(yù)防鐵路路基病害并進(jìn)行有效治理的基礎(chǔ)。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,著重載及提速列車(chē)的大量開(kāi)行．路基運(yùn)行。變．由于既有鐵路線(xiàn)路基設(shè)計(jì)承載力偏小，在列車(chē)提速后荷載引起的動(dòng)應(yīng)力之下，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(chē)振動(dòng)荷載息息相關(guān)。病害發(fā)生的內(nèi)因。觀(guān)測(cè)表明，在列車(chē)輪軸荷載的重復(fù)作。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。者與土的飽和度密切相關(guān)。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。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

　　

【正文】 對(duì)方案進(jìn)行重點(diǎn)研究 , 并以綜合效益和社會(huì)效益為目標(biāo) , 通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較確定。對(duì)不同性質(zhì)的填土和路基病害的類(lèi)型 , 研究其發(fā)生原因 ,提出病害的整治措施和技術(shù)要求。 ． 1 粉砂土路基 粉砂土因內(nèi)摩擦角大、內(nèi)聚力較低、滲透系數(shù)高、抗沖刷能力差 , 路基主要病害有邊坡沖蝕、坍塌和基床陷穴等。邊坡沖蝕、坍塌 , 指受降雨影響造成坡面沖刷成雞爪溝或表面溜坍 , 進(jìn)而發(fā)生大面積塌方的現(xiàn)象。陷穴指路基或附近地 面突然坍塌成洞穴或凹陷的現(xiàn)象。 ． 1． 1 粉砂土路基邊坡病害 路基邊坡高度 H 510 m, 采用級(jí)配碎石護(hù)坡 ,設(shè)計(jì)厚度≥ 015 m, 整治邊坡沖刷、坍塌等病害。 (1) 級(jí)配碎石的作用機(jī)理。粉砂土路基邊坡 上覆蓋碎石在自重作用下與坡面、地面土體形成平衡體 , 降雨時(shí) , 雨水直接作用在碎石體表面 , 大大減少雨水對(duì)邊坡土體的沖蝕 , 雨水與坡面僅以滲透方式接觸 。 而石灰?guī)r碎石中的 CaCO3 粉末遇水與碎石顆粒形成一層反濾、滲水的柔 24 性保護(hù)殼 , 使路基面滲入的雨水 , 沿坡面反濾層流出坡腳。橫斷面圖見(jiàn)圖 1。 (2) 碎石級(jí)配的技術(shù)要求。粒徑 5 mm, 占總質(zhì)量的 2811 %～ 3116 %。 5～ 2 mm的占總質(zhì)量的 3412 % ～ 4313 %。 2 ～ 015 mm 的占總質(zhì)量的 1310 % ～ 1510 %。 015 ～ 011 mm 的占總質(zhì)量的 011 % ～ 012 %。 粒徑 011 mm 的占總質(zhì)量的 919 %～22 %時(shí) , 干容重平均在 1517 kN /m3 左右 , 易形成柔性保護(hù)殼 , 利于表面生長(zhǎng)草本、紫穗槐等植物。 ． 1． 2 粉砂土路基基床陷穴病害 基床陷穴常常發(fā)生在立交橋、排水設(shè)備滲 漏和基床薄弱處。立交橋頂進(jìn)后破壞了原來(lái)的水力平衡 , 產(chǎn)生了水力坡降。由于擋墻的沉降縫防水差 ,泄水孔反濾層設(shè)置不當(dāng)或排水管接頭滲漏 , 地下水高 歌 , 等 : 京九鐵路提速區(qū)段路基病害整治的探討 12 1在滲透壓力作用下 , 從滲漏處帶走粉砂土顆粒 , 形成基床陷穴。整治基床陷穴 , 首先是隔斷雨水下滲途徑 , 采用排水板封閉基床至立交橋翼墻內(nèi)。要求軌枕下道碴 30 cm, 黃砂 15 cm, 排水板底層黃砂 10 cm, 路基面排水坡≮ 4 %。 ． 2 路基基床病害 路基基床病害是諸多因素綜合作用的結(jié)果。主要取決三個(gè) 因素 : ①基床土質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì) 。 ②水對(duì)基床的侵蝕 。 ③線(xiàn)路的技術(shù)狀態(tài)和動(dòng)荷載的作用。因此 , 對(duì)于排水不良 , 應(yīng)增設(shè)排水設(shè)備 , 減少地表水對(duì)基床的侵蝕 。 對(duì)到發(fā)線(xiàn)改為正線(xiàn)道床厚度嚴(yán)重不足地段 , 應(yīng)采用雙層道床 , 減少對(duì)基床面的壓力 。 對(duì)已發(fā)生的基床病害 , 應(yīng)采用土工合成材料整治 , 改善動(dòng)應(yīng)力的分布 , 提高路基基床的承載力。 ． 2． 1 路基基床翻漿冒泥 路基基床翻漿冒泥是基床土質(zhì)軟化或液化成泥漿 , 泥漿在列車(chē)動(dòng)力作用下擠入道床的現(xiàn)象。 25 (1) 整治措施。在基床面上鋪設(shè)一層不透水的土工合成材料作為封閉 層 , 隔離道床和基床。其作用 : ①隔離地表水 , 使之不滲入基床表面以下 ,從而防止或減輕水對(duì)基床面的侵蝕 , 提高路基面的承載力 。 ②阻隔泥漿上冒污染道床。 (2) 技術(shù)要求。軌枕下道碴 0130 m, 黃砂 0130 m, 下鋪不透水的土工合成材料 , 底層黃砂 0110 m。 路基面排水坡≮ 4 %。見(jiàn)圖 2。 ． 2． 2 路基基床下沉外擠 路基基床下沉外擠是基床在反復(fù)荷載作用下 ,道床被壓入基床面以下 , 造成線(xiàn)路變形的現(xiàn)象。通常采用基床換填黃砂 , 換填深度視軟弱層厚度而定 , 一般在碴囊下 0125 m以上。通 過(guò)摸索實(shí)踐、改進(jìn) , 采用高度 10 cm土工格室填砂組合體 ,優(yōu)于換填深度 0155 m黃砂 , 此種方法施工具有對(duì)行車(chē)干擾小 , 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 , 施工后軌面穩(wěn)定快和養(yǎng)護(hù)工作量小 , 軌下動(dòng)應(yīng)力衰減快及應(yīng)力分布均勻的特點(diǎn)。要求軌枕下道碴 0130 m, 黃砂 0130 m,高度 10 cm土工格室內(nèi)填黃砂 , 土工格室下黃砂 0110 m。路基面排水坡≮ 4 %。土質(zhì)較差或碴囊較深時(shí) , 在土工格室下加鋪一層不透水的土工合成材料 , 效果更好。 ． 3 膨脹土路基邊坡溜坍病害 膨脹土因含強(qiáng)親水性粘土礦物 , 具有多裂隙性 , 強(qiáng)脹縮 性和超固結(jié)性的特征。自然風(fēng)化營(yíng)力作用影響 , 特別是雨季 , 膨脹土濕化崩解 , 旱季時(shí)土體干裂收縮。經(jīng)過(guò)干濕循環(huán) , 裂隙由表向里發(fā)展 ,雨水滲入土體 , 邊坡土體重量增大 , 常使土體結(jié)構(gòu)破壞 , 抗剪強(qiáng)度降低 , 從而影響邊坡穩(wěn)定 , 發(fā)生邊坡溜坍病害。通常采用漿砌片石拱形骨架護(hù)坡。對(duì)于長(zhǎng)大坡面 , 用多層骨架將坡面分割成若干個(gè)骨架支撐的小土體 , 分而治之 , 單孔或多孔均起到支撐作用。漿砌片石拱型骨架設(shè)計(jì)是根據(jù)膨脹土邊坡變形的程度 , 確定骨架在坡面上的拱距、拱圈寬度、拱圈深 26 度、拱柱長(zhǎng)度、拱柱寬度、拱柱深度以及基礎(chǔ)形式和尺寸 。拱距一般 410～ 510 m。拱柱長(zhǎng)度一般與拱距相等 , 當(dāng)采用單層骨架時(shí) , 拱柱長(zhǎng)度應(yīng)大于拱距 , 支撐坡面土體較穩(wěn)定。 根據(jù)多年設(shè)計(jì)、施工和使用效果來(lái)看 , 盡可能采用雙層或多層拱型骨架護(hù)坡。當(dāng)拱柱承受雙層或多層拱型骨架時(shí) , 上段拱柱因承受拱圈傳遞壓力比下段小 , 可適當(dāng)減少拱柱深度 , 減少工程數(shù)量。平面展開(kāi)圖見(jiàn)圖 3, 各部尺寸見(jiàn)表 1。 表 1 漿砌片石拱形骨架尺寸參考表 /m 名 稱(chēng)尺 寸備 注 拱 距 410～ 610 拱柱寬度 018～ 110 拱柱深度 017～ 115 設(shè)置墊層 拱圈寬度 015～ 110 拱圈深度 016～ 110 設(shè)置墊層 基礎(chǔ)形式連續(xù)基礎(chǔ)必要時(shí)按擋土墻設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)深度 018～ 115 必要時(shí)按擋土墻設(shè)計(jì) 邊坡坡度 1 ∶ 115 ～ 1 ∶ 210 膨脹土地段應(yīng)考慮干濕效應(yīng)的影響 , 常用連續(xù)基礎(chǔ)?；A(chǔ)上寬應(yīng)大于拱柱寬度 , 深度不小于 0180 m。斷面形式有矩形、梯形等。為增加穩(wěn)定 ,可設(shè)置傾斜基底 , 必要時(shí)按擋土墻設(shè)計(jì)。 整治效果 對(duì)京九線(xiàn)提速區(qū)段路基病害整治 , 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 (1) 采用級(jí)配碎石護(hù)坡 , 整治粉砂土路基邊坡病害 , 具有施工勞動(dòng)強(qiáng)度低 , 對(duì) 27 行車(chē)干擾小 , 施工簡(jiǎn)單 , 進(jìn)度快、工期短 , 對(duì)坡面植被破壞小 , 易養(yǎng)護(hù)維修的優(yōu)點(diǎn)。以邊坡高度 415 m計(jì)算 , 碎石護(hù)坡每延米 400元左右 。 干砌片石護(hù)坡每延米 1 100元左右 。 漿砌片石護(hù)坡每延米 1 350元左右 。 平均節(jié)約工程費(fèi)用 60 %以上。京九線(xiàn)粉砂土已整治邊坡病害 31 km, 節(jié)約工程費(fèi)用達(dá) 2 600萬(wàn)元 , 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。 (2) 采用土工格室組合體 , 整治路基基床下沉外擠病害 , 具有勞動(dòng)強(qiáng)度低 , 施工后軌面穩(wěn)定快和養(yǎng)護(hù)工作量小 , 軌下動(dòng)應(yīng)力衰減快 , 動(dòng)應(yīng)力分布均勻 , 提高路基基床承載力的特點(diǎn)。工程費(fèi)用低于換砂 法 , 適應(yīng)于干線(xiàn)提速路基基床下沉外擠病害的整治要求。同時(shí) , 也為高速鐵路的路基基床設(shè)計(jì)提供了可選擇的新方法。 (3) 采用漿砌片石拱型骨架護(hù)坡 , 整治膨脹土路基邊坡病害 , 因受力特性好、經(jīng)濟(jì)、適用、環(huán)境美觀(guān) , 效果好 , 而廣泛應(yīng)用。自 1997 年以來(lái) , 達(dá)到了預(yù)防與整治路基邊坡病害的目的 , 提高了路基設(shè)備的抗洪能力 , 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 28 參 考 文 獻(xiàn) [1] 顏惠華 . 《 京廣線(xiàn) K950+000～ K950+092路基病害成因分析及整治 》 鐵道建筑技術(shù) , 2020,(05) [2] 何建農(nóng) ， 焦柳線(xiàn)牙融段路基病害分析與防治 ，《 路基工程 》 , 1997,(05) [3] 孫玫肖 ， 鐵路路基病害灰色預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研究 ，《 中國(guó)鐵道科學(xué) 》 , 1995,(01) [4] 李英武 ， 多年凍土區(qū)鐵路路基病害整治 (英文 )，《 冰川凍土 》 , 2020,(S1) [5] 葉陽(yáng)升 , 周鏡 ， 鐵路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討 ，《 鐵道工程學(xué)報(bào) 》 , 2020,(01) [6] 楊新安 ,陳春安 ,溫國(guó)春 . 曲線(xiàn)鐵路路基下沉病害檢測(cè)與分析 ，《 巖土力學(xué) 》 , 2020,(09) . 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[15] 施霞 . 京滬提速龍?zhí)抖吻€(xiàn)改造軟土路基處理設(shè)計(jì)體會(huì) ，《 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 》 , 2020,(09) . 29 致 謝 經(jīng)過(guò)半年的討論、準(zhǔn)備和分析，終于在 2020 年 5 月 20日完成，再完成論文期間，得到了老師和同學(xué)的協(xié)作。在這里特別向劉德輝老師表示深切的感謝，在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，我得到了劉老師的悉心指導(dǎo)，他 嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 劉 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 劉 老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生 活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩 劉德輝 老師的專(zhuān)業(yè)水平外， 他 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向 劉 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 最后我還想對(duì)那些時(shí)刻關(guān)心著我的老師和同學(xué)們道一聲：“謝謝你們！”