【正文】 行上述處理時，應根據(jù)需要同時采取相應的降、排水措施與之配合： ⑴ 基床表面橫向排水坡度≥4％； ⑵ 若兩側(cè)既有漿砌片石路肩高于基床排水面，高出部分應改為干砌片石(側(cè)面下部不勾縫)或每隔1m加設一個泄水孔； ⑶ 側(cè)溝深度不足者應進行加深改造。 土工合成材料的鋪設應滿足下列要求：1 鋪設位置：1) 在既有鐵路采用土工膜(復合土工膜)與土工織物整治基床翻漿冒泥病害時，應鋪設在基床表面上；清除基床表面軟化薄層后即可鋪設土工合成材料。鋪設斜坡應不小于4％，以利排水。土工合成材料上、下均應設置砂保護層，上部砂層厚≮，下部砂層厚≮，總厚度應≥，在雙層道床地段可利用道床的砂墊床。2) 在既有鐵路采用土工格室加固基床，整治基床下沉外擠時，應將其作為置換層鋪設在基床表層內(nèi)，置換的材料厚度視病害程度而定。土工格室下中粗砂保護層厚度≮ m，土工格室與砂層之間視具體需要加設150～200g／m2土工織物1～2層，其作用是隔離、反濾、排水和加筋。土工格室上即路基面，可直接鋪設碎石道床。為了保證置換層的排水通暢，土工格室兩側(cè)應依次設置碎石反濾層、干砌片石路肩(或留有泄水孔的漿砌片石路肩)。3) 新建鐵路基床表層為A、B組填料，因此用作隔離、反濾及排水的土工合成材料應鋪設在基床表層底面。2 鋪設深度：⑴ 鋪設土工合成材料后，不應降低原有道床的標準厚度； ⑵ 土工合成材料下的基床土應具有不致使材料破壞的壓實度與承載力，不滿足時可清除軟弱層、降低材料鋪設面或?qū)餐敛扇≥o助性的其他改良、補強措施； ⑶ 根據(jù)鐵道科研部門試驗成果，土工膜(復合土工膜)與土工織物應鋪設于鋼軌位置(復線地段為內(nèi)側(cè)鋼軌位置)軌枕底下≮，方可保證材料不受上部荷載的損害。3 鋪設寬度： ⑴ 一般地區(qū)的土工合成材料的鋪設寬度，原則上應滿足軌道與列車等上部荷載作用于路基面上的應力分布寬度(即沿軌枕兩端頭底面起以45176。擴散角傳力至路基面)，且不外露于道床。鋪設寬度與鋪設深度有關，根據(jù)實際應用，宜全斷面鋪設。 ⑵ 凍害防治、膨脹巖土處理地段的整治，路基面需“全封閉”隔、排水，故土工合成材料應全斷面鋪設，并與片石路肩、側(cè)溝配合應用。 鐵路路基基床病害的多樣性，決定了所用土工合成材料的多樣性。本條主要根據(jù)實踐經(jīng)驗提出了有針對性地選用土工合成材料的要求。根據(jù)杭州鐵路分局、同濟大學“土工格室整治基床下沉病害的設計研究”報告（2003年8月），土工格室焊距越小、高度越高，列車動應力衰減越明顯。試驗表明，焊距680mm的土工格室整治與換砂法相比動應力衰減不明顯，不宜選用。土工格室用于既有鐵路整治，具有施工簡便、工效高、材料運輸方便，特別是對行車干擾小等優(yōu)點。與充填料構成的墊層可大幅度提高基床剛度，具有明顯的擴散荷載作用，降低基床表面動（靜）應力水平，可防止基床側(cè)擠和道碴陷槽病害的發(fā)生。根據(jù)已有的模型試驗和現(xiàn)場實測表明：與砂墊層相比較，最大應力可降低5～11%；與普通填土層相比，可降低17～36%。土工格室與充填料構成的墊層，擴散后應力可按“當量厚度理論”計算。 未鋪設土工格室前，傳遞至基面應力P為：鋪設土工格室(高度為t)后，傳遞至基面應力P‘為：Zg為當量厚度：式中：a、b－－分別為軌枕長度、寬度；h－－枕下道床厚度；α－－擴散角(一般為450)；t－－土工格室高度； EE2－－分別為土工格室和基床土的彈性模量。在既有鐵路基床病害整冶設計中，可根據(jù)基床實際軟弱程度，調(diào)整土工格室厚度，使擴散后應力滿足基床要求 1 根據(jù)主要功能的不同，復合土工膜可劃分為加筋型和橫向排水型兩種，加筋型復合土工膜具有較高的強度和模量，長期效果好，經(jīng)編復合土工膜和氯丁橡膠土工膜均屬于這一類型。橫向排水型復合土工膜一般由無紡土工織物與土工膜復合而成，常見的有“一布一膜”、“兩布一膜”等。2 土工織物為透水性土工合成材料。用于基床處理的多為無紡土工織物，無紡土工織物的等效孔徑(亦稱開孔尺寸)～。因粉質(zhì)黏土基床中％以上，且鋪設于基床表面的土工織物在列車活載作用下處于“雙向排水”狀態(tài)時，為了使土工織物保持較好的隔漿、滲水作用，實用中建議等效孔徑采用O95＝～。土工織物的透水性一般以滲透系數(shù)來表征，滲透系數(shù)k＝1103～1102cm／s。 既有鐵路采用土工合成材料整治病害的施工，根據(jù)施工條件可采用封鎖線路或架空軌道的施工方法。 ⑴ 封鎖施工分“揭蓋”與“不揭蓋”兩種。其基本作業(yè)工序為：拆除軌道(“不揭蓋”方式用千斤頂支撐軌道，挖除道床)→修整基面(含挖除軟弱基床部分) →攤鋪下層砂墊層→鋪設土工合成材料→材料連接→攤鋪上層砂墊層→恢復軌道，搗固整理。 ⑵ 扣軌施工采用的軌束梁架空結構應根據(jù)軌道類型、運營條件、架空跨度計算確定。扣軌施工的基本作業(yè)工序為：搭設軌束梁→挖除既有道床→修整基面(含挖除軟弱基床部分)→攤鋪下層砂墊層→鋪設土工合成材料→材料連接→攤鋪上層砂墊層→恢復道床，搗固密實→拆除軌束梁。 ⑶ 土工合成材料的鋪設可采取縱鋪與橫鋪兩種方法?？v鋪材料若受到軌束梁橫向跨距的限制時，可逐對進行拆、換扣軌墩的作業(yè)。材料橫鋪宜先完成軌枕寬度范圍內(nèi)的鋪設，恢復道床、搗固密實后再完成兩側(cè)的鋪設。 土工織物的連接一般有搭接法和縫接法?？p接方法有一般縫法、丁縫法和蝶形縫法等三種，各種縫接法縫接強度一般都小于原材料，拉力測試表明，丁縫法和蝶形縫法比一般縫法抗拉強度較高。 作為傳統(tǒng)沖刷防護措施的替代材料，土工合成材料具有質(zhì)輕、強度高、耐腐蝕、柔性強，施工方便，與土體相互作用有反濾、排水或防滲作用，并具有吸收水流沖擊能之優(yōu)點，可與土、石、混凝土等結合，覆蓋于岸坡或河底，構成抗沖刷工程。除石籠、沉枕、土工模袋等類型外，經(jīng)驗成熟時，也可采用壓塊軟體沉排和連鎖壓塊軟體沉排等措施。 風沙地區(qū)的路基本體防護可進行粗粒土包坡和土工合成材料輔助種草種樹的比較；本體外的平面防護，經(jīng)濟上合理時可用立體植被護坡網(wǎng)、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的種草方格等防沙、固沙和阻沙，用尼龍網(wǎng)立式沙障進行阻沙和攔沙。 本條引用了《鐵路路基邊坡綠色防護技術暫行規(guī)定》中部分條文。 植物應選用土生土長的或適宜當?shù)赝寥馈夂驐l件的多年生草種、樹種。常用的草種有鼠尾草、白毛草、毛鴨嘴、畫眉草、兩耳草、結縷草、圓果、小冠花、雀稗草等。樹種以灌木為宜，常用的樹種有紫穗槐、夾竹桃、黃荊、野薔薇等。 用作坡面防護的土工合成材料為了保證施工和正常使用，應具有以下性能：1 影響土工合成材料性能的自然因素主要是陽光照射，所以隱蔽的土工合成材料使用壽命長。而對于暴露于陽光下的土工合成材料如植物防護中所采用的土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、立體植被護坡網(wǎng)，在植物未長成之前，會受到陽光照射，對其使用壽命提出不少于5年的要求，以能夠保證植物防護完全發(fā)揮作用之前，土工合成材料不至于失效。 2 水土保持能力系數(shù)為在相同降水量條件下設防護與不設防護水土保持時間之比。土工網(wǎng)墊在植物成活之前，可以保護坡面免遭風雨的侵蝕，要求其水土保持能力系數(shù)不小于5。運輸和施工中不可避免地會將網(wǎng)墊壓扁，為了保證其三維結構，其30min時三維網(wǎng)回彈恢復率不低于80％。 3 作為掛網(wǎng)材料的土工格柵為了不致引起太大的噴射物回彈量，雙向拉伸材料的孔徑不小于40mm。在噴射的砂漿或混凝土沒有形成強度之前，應能防止其下墜或滑動。所以要求其延伸率5％時，極限抗拉強度不低于10kN／m。 1 石籠和沉枕的穩(wěn)定性計算應考慮抗滑穩(wěn)定、抗浮穩(wěn)定和水流作用下的穩(wěn)定性，可參考《土工合成材料工程應用手冊》的有關計算方法進行計算。 2 土工模袋護坡厚度確定和穩(wěn)定性計算，可參考《土工合成材料工程應用手冊》的有關計算方法進行。 1 將立體植被護坡網(wǎng)、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊用于風沙路基防護，作為植物固沙的先行措施，不僅能起到阻止流沙移動的作用，有利于對沙受到擾動后所引起的風沙活動進行快速防護，并具有材料運輸方便，施工速度快等優(yōu)點。覆以土工網(wǎng)的路基邊坡坡面，坡面性狀發(fā)生明顯改變，地表粗糙度用各種土工網(wǎng)防護的較流沙可提高數(shù)十倍，土工網(wǎng)墊防護可提高一百倍以上。由于坡面粗糙度的增加，其蝕積環(huán)境發(fā)生了改變，在風力降低、風蝕減弱的同時，風沙流中的部分沙粒及呈懸移狀態(tài)細顆粒被阻滯沉積下來，使土工網(wǎng)下覆沙表面細顆粒物質(zhì)增加，并出現(xiàn)薄層結皮。細顆粒物質(zhì)增加是流動沙質(zhì)面固定轉(zhuǎn)化的初期階段的重要標志之一，隨著這種積累過程的不斷進行，有機質(zhì)及微生物會隨之出現(xiàn)，地表沉積物及理化性質(zhì)也相應改變，這為局部環(huán)境的改善，后期植物的生長創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。 2 對于土工網(wǎng)與植物相結合的防護措施，植物種的選擇無疑是關鍵因素之一。根據(jù)氣候特征，對植物種的選擇要從以下幾方面考慮： ⑴ 當?shù)靥烊环植嫉膬?yōu)良固沙植物種或引進的在當?shù)厣L良好的固沙植物種；⑵ 所選植物種應具有耐旱、抗風蝕、耐貧瘠、耐高溫、根系發(fā)達、易繁殖、壽命長等優(yōu)良特征； ⑶ 兼顧植物的生物學形態(tài)，根據(jù)各類植物的防風固沙作用，以灌木、半灌木為主； ⑷ 適于在土工網(wǎng)防護坡面上栽置。 固沙措施采用立體植被護坡網(wǎng)、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊等土工合成材料覆蓋于沙丘或沙地上，只起固定浮沙的作用。固沙要與阻沙相結合，阻沙工程設于外緣?？柯坊鶄?cè)的活動沙丘、沙地，當風向與阻沙工程走向小角度(小于30176。)相交時，宜全部平鋪；當風向與阻沙工程走向大角度相交時，可按阻沙工程降低的風速在起動風速下的范圍以外開始平鋪；風向較紊亂時，宜全部平鋪。 土工網(wǎng)方格沙障設置寬度L與沙源和風況等有關。在設有其它防沙措施相配合的情況下，可按下式計算：L＝L1+L2式中 L1——基本寬度(m)，一年內(nèi)≥17m／s風速累積小時數(shù)為T，當T≤5時，L1＝30～60m；當T5時，L1＝60～100m； L2——沙埋寬度(m)。采用平鋪立體植被護坡網(wǎng)、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊等固沙措施或采用土工網(wǎng)沙障固阻沙措施時，宜與營造旱生灌木林相結合，防沙效果才顯著。 高立式土工合成材料防沙網(wǎng)沙障只起阻沙作用，一般設置一排，輸沙量大時，設兩排或三排。設于設防帶外緣，沙源少時，離路基坡腳50m左右；沙源豐富時，離路基坡腳100～300m。 為使路基不再鹽漬化，路肩施工高程必須高于地下水位一定高度，即滿足路堤最小高度的要求。不滿足時需設置毛細水隔斷層。 由于隔斷層能隔斷地下水及攜帶的鹽分，使之不能向上轉(zhuǎn)移，但它會向隔斷層以下至基底間的路堤坡面轉(zhuǎn)移，這部分路堤邊坡仍可再鹽漬化，硫酸鹽產(chǎn)生松脹等，因此對新線和增建二線隔斷層最好放在基底。既有鐵路改造若隔斷層設在基底，會干擾行車影響運營，所以隔斷層宜設在路肩下一定深度。用于毛細水隔斷層的復合土工膜，宜選用二布一膜。 作為隔斷層的復合土工膜不容許滲水，為此必須滿足滲透系數(shù)小于1011cm／s這一指標。在鹽漬土環(huán)境下使用，應耐腐蝕，不致因化學因素引起老化脆裂。為了防止施工中造成破損，要求復合土工膜要有≥。 目前用于擋土墻保溫的主要土工合成材料為硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫塑料，實踐證明，它們用于防止土體產(chǎn)生凍脹十分有效。聚苯乙烯泡沫塑料保溫層厚度可參照《土工合成材料工程應用手冊》計算確定。對于小型工程，可取當?shù)貥藴蕛錾?/10～1/15，并不應小于50mm。保溫板設置可為單向、雙向或三向。單向可設于墻背面，雙向可設于墻背面和墻頂?shù)孛鎸樱蚩稍O于墻背面、墻頂?shù)孛鎸雍痛怪庇趬S的兩端板。保溫板長度應超出要求保溫區(qū)的范圍。 草種應播種在網(wǎng)墊中間。草籽播種后，表面覆蓋土厚度以蓋住網(wǎng)墊為宜，不要使網(wǎng)墊暴露于陽光下。 土工合成材料石籠可為矩形和圓柱形，具體應根據(jù)工點情況而定。矩形的底面是平面，接觸面積大，穩(wěn)定性好，更適合堆疊施工；圓柱形在坡上拋放易于沿坡滾下，省事省力。 傳統(tǒng)的路基反濾、排水、隔水防滲材料主要是天然的土、砂石料和漿砌片石或混凝土圬工等。由于選用的土工合成材料本身具有一定的反濾、排水或隔水防滲功能，而且與傳統(tǒng)材料相比，具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高、流體阻力小、質(zhì)量穩(wěn)定、安裝使用方便、提高工效等特點，故國內(nèi)外鐵路、公路、水利、市政、環(huán)保等工程的反濾、排水、隔水防滲設計施工中，大量采用了土工合成材料，取得了許多成功的經(jīng)驗。因此，鐵路路基和支擋防護建筑中地表水或地下水的反濾、排水、隔水防滲設計施工中，可采用土工合成材料。 可用于反濾、排水、隔水防滲的土工合成材料及規(guī)格較多，而且性能各異，所以應結合結構物的受力、變形和防水、排水要求選擇適宜的材料品種和規(guī)格，在滿足技術要求、經(jīng)濟合理的前提下，充分發(fā)揮材料性能?？蓡为毷褂靡环N土工合成材料，也可采用多種土工合成材料或與傳統(tǒng)砂礫材料配合使用，以滿足工程需要。 1 由于土工織物具有隔離、反濾和排水功能，因此在砂石料缺乏時，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后，可采用土工織物作為反濾材料。2 d85，直接用土工織物作為反濾層，其等效孔徑O95一般難以滿足防淤堵要求，故一般應在土工織物與土體間設置中粗砂層予以過渡，砂層的厚度可采用10～15cm。3 土工織物作為反濾層設計主要包括保土、透水、防淤堵設計。三個方面均必須滿足，否則就會影響其功能。 保土準則是基于反濾層中的最大孔徑應小于土的最大粒徑，以保證土顆粒不會流失；但允許少部分細小顆粒穿過織物流走，在長期使用條件下不致于使反濾層淤堵，保證排水通暢。 國內(nèi)外對反濾準則的研究已有二十多年的歷史，并不斷提出許多新的和改進的過濾準則。靜荷單向水流的過濾準則較為成熟，動荷雙向水流下的過濾準則尚處于研究階段。鐵路路基排水多數(shù)情況下以靜荷單向水流為主，尤其是排除地下水；對于動荷雙向水流情況下，反濾層保土要求更為嚴格，一般以較厚的無紡土工織物與砂層相結合為宜。 靜荷單向水流下的反濾擋土準則，具有代表性、應用較多的是Calhoun(美國陸軍工程師團準則)、Giround、Heerten(德國土力學及基礎工程學會準則)等三個準則。Giround準則考慮了被保護土顆粒級配情況和緊密情況；Heerten準則則將被保護土分為有問題土和穩(wěn)定土兩大類并考慮原土粒級配情況；而Calh