鐵路路基病害及防治措施研究

　　摘要：本文對既有運(yùn)營鐵路路基主要存在的病害進(jìn)行了簡要分析，同時針對鐵路路基病害提出了相應(yīng)處理措施。重點結(jié)合隴海鐵路線商丘站路基塌陷病害整治實例進(jìn)行分析，研究了病害產(chǎn)生的原因、病害的分區(qū)整治方案，以及對施工中存在的風(fēng)險進(jìn)行研判，并提出相應(yīng)預(yù)防措施。

　　關(guān)鍵詞：鐵路；路基病害；注漿

　　路基是鐵路線路的基礎(chǔ)，在自然環(huán)境中受氣候條件、工程地質(zhì)及其他工程的影響，容易產(chǎn)生翻漿冒泥、路基下沉、路肩沖刷、邊坡塌方等問題，給列車運(yùn)營造成嚴(yán)重影響。因此，在設(shè)計階段要嚴(yán)格遵守設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在工程實施階段要嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，以減少運(yùn)營階段病害出現(xiàn)概率［1］。

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　　1路基運(yùn)營階段出現(xiàn)的病害

　　1.1翻漿冒泥

　　翻漿冒泥是路基的常見病害，指土質(zhì)基面或風(fēng)化石質(zhì)基面被水侵蝕軟化，在列車動力作用下發(fā)生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結(jié)，進(jìn)而使道床降低或喪失彈性。整治翻漿冒泥應(yīng)及時對排水溝進(jìn)行全面清理，保持排水暢通，使路基土體保持干燥狀態(tài)，保持路基邊坡整平，不留坑洼，夯拍密實。

　　1.2路基下沉或塌陷

　　路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強(qiáng)度不足所致，與填料級別、壓實標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量有關(guān)。由于路基土密實度不足或地基松軟，在水、自重及振動作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。路基下沉的處理方法有換土墊層法、擠淤置換法等，對于新修路段可以采用預(yù)壓荷載到路基上，達(dá)到預(yù)壓沉降要求后，卸載、鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)。

　　2隴海鐵路商丘站路基塌陷病害成因分析及防治措施

　　2.1背景資料

　　鄭州至徐州客運(yùn)專線沿由隴海鐵路線北側(cè)引入商丘火車站，在隴海普速場北側(cè)并置設(shè)鄭徐車場，對既有隴海車場布置基本不變。站內(nèi)新建一座旅客出站地道、一座行包地道，車站東西兩端各新建前進(jìn)街社會通道和向陽路社會通道。站內(nèi)涵洞施工結(jié)束后，在旅客出站地道附近區(qū)域隴海普速場的8條股道陸續(xù)出現(xiàn)了不同程度的塌陷病害，塌陷位置基本位于旅客出站地道兩側(cè)臺背外5～15m范圍內(nèi)［2］。

　　2.2病害原因分析

　　商丘站隴海場旅客地道位于沖積平原區(qū)，組成地層為松散-稍密狀的飽和粉土、粉砂地層，地層松軟；地下水發(fā)育、地下水位埋深淺，振動易液化。基坑開挖自穩(wěn)能力差，止水難度大，一旦基坑滲漏水，大量地層細(xì)顆粒易隨水流大量流失，造成地層掏空；同時，鄭徐客運(yùn)專線及站內(nèi)涵洞頂進(jìn)施工中大量采用的降水井點及地道集水井大量抽水，攜帶走細(xì)顆粒，加劇了臨近旅客地道下部地層的掏蝕或掏空，導(dǎo)致臨近旅客地道兩側(cè)既有線路基存在塌陷病害。

　　2.3路基塌陷病害整治處理措施

　　根據(jù)病害分布范圍、嚴(yán)重程度和物探成果資料，結(jié)合地道基坑圍護(hù)樁設(shè)置情況，將本次病害整治區(qū)域劃分為I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)。其中，I區(qū)范圍為地道邊墻外側(cè)0～3.4m，主要針對地道兩側(cè)基坑混凝土回填底部可能存在的掏空區(qū)域進(jìn)行低壓充填注漿；II區(qū)范圍為地道邊墻外側(cè)3.4～20m，為塌陷變形嚴(yán)重區(qū)域，采用鋼袖閥管注漿加固（鋼袖閥管留于孔內(nèi)）；III區(qū)范圍為地道邊墻外側(cè)20～30m，為中等變形區(qū)域，采用袖閥管注漿加固。

　　2.4對高鐵場病害的預(yù)防措施

　　為避免商丘站隴海場旅客地道兩側(cè)路基下沉病害整治施工對鄭徐高鐵場造成影響，隴海場III股道與鄭徐場21道間的側(cè)溝外0.5m處布置一排應(yīng)力釋放孔，孔直徑φ=0.2m，孔間距1.0m，孔深15m，孔內(nèi)填充袋裝砂礫或碎石。應(yīng)力釋放孔中心軸線右側(cè)1.0m處交叉布置一排袖閥管定向注漿隔離孔，孔間距1.0m，孔深12m。病害整治施工過程中有鄭徐場及隴海場站線路基、站臺等既有建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測，分別于地道外緣兩側(cè)各15.0m、35.0m左右設(shè)橫向監(jiān)測剖面，共計4個剖面。各剖面的監(jiān)測點布設(shè)于各線鋼軌面上和站臺墻上［3］。

　　2.5主要工程數(shù)量

　　直徑φ=200mm，L=15m應(yīng)力釋放孔100根；回填袋裝碎石47m3；直徑φ=90mm，L=12m注漿隔離孔100根；閥管注漿5252m3。

　　2.6施工工藝要求

　　①采用50～100型鉆機(jī)進(jìn)行機(jī)械引孔，開鉆前應(yīng)調(diào)整好鉆桿角度，確保鉆孔角度偏差小于1%。跟管回轉(zhuǎn)鉆應(yīng)盡量減小震動，以減小對路基的影響。

　?、阢@孔到設(shè)計位置后，清孔后應(yīng)立即將制作好的袖閥管插至孔底，并盡量使袖閥管位于孔的位置。

　?、厶讱ち蠎?yīng)采用黏土、水泥、速凝劑配置，3天齡期抗壓強(qiáng)度約為0.3MPa；實際施工時應(yīng)通過多組室內(nèi)及現(xiàn)場試驗選取最佳配比，根據(jù)等待注漿實際確定套殼料凝固時間和速凝劑摻量。

　?、芡ㄟ^現(xiàn)場工藝試驗確定工藝參數(shù)，注漿過程根據(jù)路基變形情況和進(jìn)漿量情況及時調(diào)整。

　　結(jié)語

　　在日常維修過程中，針對各種路基發(fā)生的各種病害，及時采取有效的處理措施，保持路基良好的使用性能，使之能夠適應(yīng)大重量、高密度、高速度的技術(shù)政策。運(yùn)營鐵路線的病害整治方案研究和實施技術(shù)難度大，因此，在實施前要加強(qiáng)和路局相關(guān)設(shè)備管理單位的溝通，加強(qiáng)對地質(zhì)、電纜管線、建筑物的復(fù)核工作，征得相關(guān)部門配合。施工期間加強(qiáng)對既有鐵路線路的沉降變形監(jiān)測工作，確保既有鐵路的運(yùn)營安全［4］。

　　參考文獻(xiàn)：

　?。?］王其昌.高速鐵路土木工程［M］.成都：西南交通大學(xué)出版社，1999.

　?。?］胡省昌.路基注漿加固技術(shù)探析［J］.西部交通科技，2017（3）：38-40.

　　［3］吳縣榮.滬昆高鐵巖溶路基注漿加固和檢測技術(shù)分析［J］.山西建筑，2014（8）：168-170.

　　［4］鄭州鐵路局.鐵路營業(yè)線施工安全管理實施細(xì)則［S］.北京：鐵道出版社，2013

　　李金偉

《鐵路路基病害及防治措施研究》

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