第一篇：公路常見路基病害及防護措施

青海交通職業技術學院

畢業論文

題 目 公路常見路基病害及防護措施

專 業 道路橋梁工程技術

院 系 土木工程系 學 號 110110033 姓 名 蔡生強

指 導 教 師

目 錄

摘要····································································1 Abstract

引言····································································1

一、路基·······························································2

1.1 路基的概念和作用····················································2 1.2 路基的結構··························································2 1.3 路基的類型··························································3

二、路基常見病害························································4 2.1 路基沉陷····························································4 2.2 邊坡病害····························································4 2.3 路基水毀····························································5 2.4 路基凍脹····························································6 2.5 路基翻漿····························································7 2.6 雪害································································8 2.7不良地質和水文條件造成的路基破壞····································8

三、危害的防治措施······················································8 3.1 路基沉陷的防治······················································8 3.2 對土基沉陷的防治····················································9 3.3 邊坡的防護·························································10 3.4 水毀的防治·························································12 3.5 土的凍脹過程·······················································13 3.6 凍脹的防治·························································14 3.7 路基翻漿的防治·····················································14 3.8 雪害的防治·························································16 3.9 路基排水···························································16

公路路基及路基病害和防治措施

摘 要:路基承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面傳遞而來的行車荷載,是整個公路構造的重要組成部分。近年來高等級公路在建設方面取得了很大的進步，然而作為公路主體工程的路基仍存在一些病害,主要有水毀、滑坡、雪害、路基凍脹、沉陷、翻漿等。這些病害危及公路交通。本文從實際出發，提出若干消除病害的工程措施。

Abstract: subgrade under the geotechnical weight and gravity of road, and passed by the road from the traffic load is an important part of the entire road constructed.High-grade highways in recent years the building has made great progress, however, as the subgrade of the road the main project, there are still some diseases, there are damaged, landslides, snow damage, subgrade frost, subsidence, Frothing.These diseases endanger road traffic.From reality, and made a number of engineering measures to eliminate disease.關鍵詞 公路病害 公路路基 防治措施 引 言：

路基是按照路線位置和一定技術要求修筑的作為路面基礎的帶狀構造物，路基是用土或石料修筑而成的線形結構物。路基裸露在大氣中,經受著土體自重、行車荷載和各種自然因素的作用,路基的各個部位將產生變形。一些變形是可以恢復的,稱為可恢復變形;一些變形是不能夠恢復的,稱為不可恢復變形。路基的不可恢復變形會破壞路基的整體性和穩定性,引發各種路基病害的產生。公路病害防治的根本途徑在于提高公路質量

第一章

路基

1.1 路基的概念和作用

路基指的是按照路線位置和一定技術要求修筑的作為路面基礎的帶狀構造物，路基是用土或石料修筑而成的線形結構物。它承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面傳遞而來的行車荷載,是整個公路構造的重要組成部分。路基必須具有足夠的強度和穩定性，即在其本身靜力作用下地基不應發生過大沉陷；在車輛動力作用下不應發生過大的彈性和塑性變形；路基邊坡應能長期穩定而不坍滑。路基是一種線形結構物，具有路線長、與大自然接觸面廣的特點，其穩定性，在很大程度上由當地自然條件所決定。合理選擇線位，可以避開地質不良地段和工程艱巨路段，保證路基穩定，減少工程數量，節約工程投資。路基工程的特點是：工藝較簡單，工程數量大，耗費勞力多，涉及面較廣，耗資亦較多。路基施工改變了沿線原有自然狀態，挖填借棄土石方涉及當地生態平衡、水土保持和農田水利。

1.2路基的結構

路基由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結構。也叫做線路下部結構。路基與橋梁、隧道相連，共同構成一條線路。路基依其所處的地形條件不同，有兩種基本形式：路堤和路塹，俗稱填方和挖方。建造路基的材料，不論填或挖，主要是土石類散體材料，所以路基是一種土工結構。因而路基經常受到地質、水、降雨、氣候、地震等自我條件變化的侵襲和破壞，抵抗能力差。因此，路基應具有足夠的堅固性、穩定性和耐久性。

1.3路基的類型

一般路基：

一般路基是指修筑在良好的地質、水文、氣候條件下的路基。通常認為一般路基可以結合當地的地形、地質情況,直接選用典型橫斷面圖或設計規定。但高填方路堤,深挖方路塹須進行個別論證和驗算。特殊路基：

特殊路基是指位于特殊土(巖)地段、不良地質地段,或受水、氣候等自然因素影響 強烈的路基。

特殊路基主要有：

(1)濕黏土路基、軟土地區路基、紅黏土地區路基、膨脹土地區路基、黃土地區路 基、鹽漬土地區路基、風積沙及沙漠地區路基；

(2)季節性凍土地區路基、多年凍土地區路基、涎流冰地區、雪害地區路基；(3)滑坡地段路基、崩塌與巖堆地段路基、泥石流地區路基；(4)巖溶地區路基、采空區路基；

(5)沿河、沿溪地區路基、水庫地區路基、濱海地區路基。

軟土地區路基：以飽水的軟弱黏性土沉積為主的地區稱為軟土地區。軟土包括飽水的軟弱黏性土和淤泥。在軟土地基上修建公路時,容易產生路堤失穩或沉降過大等問題。我 國沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛的軟土分布。

滑坡地段路基：滑坡是指在一定的地形地質條件下,由于各種自然的和人為的因素影響,山坡的不穩定土(巖)體在重力作用下,沿著一定的軟弱面(帶)作整體的、緩慢的、間歇性的滑動變形現象?；掠袝r也具有急劇下滑現象。

膨脹土地區路基：膨脹土系指土中含有較多的黏粒及其他親水性較強的蒙脫石或伊利石等黏土礦物成分,且有遇水膨脹,失水收縮的特點,是一種特殊膨脹結構的教質土。多分布于全國各地二級及二級以上的階地與山前丘陵地區。

第二章

路基常見病害

2.1 路基沉陷

路基沉陷是指路基表面在垂直方向產生較大的沉落,而這種沉落是不可恢復的。它是路基最常見的病害之一。路基沉陷產生的原因很多,但主要是有路基本身引起的壓縮沉陷和由于地基原因引起的沉陷兩種。

(1)路基本身引起的沉陷是因路基填料選擇不當、填筑方法不合理、壓實度不足、在路基堤身內部形成過濕夾層等因素,在荷載等的綜合作用下,引起路基的豎向位移和變形。

(2)地基的沉陷是由于原天然地面有軟土、泥沼或不密實的松土存在,土基的承載能力極低,填筑路基前未對原天然地面進行處理,在路基自重的作用下,地基下沉或向兩側擠出,引起的路基下沉。

2.2 邊坡的病害

邊坡的病害常見的有：崩塌、落石、滑坡、坡面沖刷、坍塌、剝落和泥石流等。

崩塌是巖體突然而猛烈地從陡峻地斜坡上崩離翻滾跳躍而下的現象。崩塌可能發生在高峻的自然山坡上，也可發生在高陡的人工路塹邊坡上。發生崩塌的物體一般為巖石，但某些土坡也會發生崩塌。

落石是巖石碎塊的一種剝落現象，其范圍較剝落嚴重。產生原因為：路塹邊坡較陡，巖石破碎和分化嚴重，在振動及水的侵蝕和沖刷下，塊狀碎屑沿坡面向下滾動。滑坡是路基山坡山體或巖石，由于長期受到地面水、地下水活動的影響，使其結構破壞，逐漸失去支撐力，在自重作用下，沿著一定的軟弱面整體的、緩慢的、有時先緩后急地向下滑移的現象。滑坡成因復雜，種類很多，目前尚無統一的分類辦法。根據中國區域地質特點，較常發生的滑坡主要有堆積層滑坡、黃土滑坡、粘土滑坡、巖層滑坡?；率且环N危害性很大的公路危害。它不僅會把大量泥石推向路基，甚至會把整段路基、整座建筑物埋沒摧毀。

坡面沖刷是是分化的巖層形成一定厚度的殘積層。殘積層的顆粒組成以細砂、中砂、粗砂為主，含少量粘土顆粒。這些殘積物抗沖刷能力很差，易形成密集的雞爪狀沖溝，中下部沖刷形成落水洞，上下落水洞相連，坡面遭到破壞。

剝落是指路塹邊坡風化巖層的表面,在大氣溫度與濕度的交替作用之下,表層巖石從坡面上剝落下來,向下滾落。大塊巖石脫離坡面稱為崩塌。碎落和剝落物堆集在路塹邊溝里,影響邊溝排水,路塹地段如果排水不暢,又將引發其它路基路面的病害。

泥石流濕山坡或溝岸泥沙由于重力的作用而不斷的坍塌、碎落或滑坡而落入溝道，在暴雨的沖擊下形成泥石流。這種形式中最嚴重的是大型滑坡堵斷溝道，水流直接由滑坡體上流過或形成潰決，也有的在暴雨時滑坡體中的飽和水與滑坡體一涌而下，形成強大的泥石流。

2.3 路基水毀

公路的水毀的形成主要有以下幾方面的原因造成：

(1)對于斷裂構造，存在著一定的構造帶且分化強烈，為泥石流、塌方、滑坡等提供了充分的固體物質。泥巖、頁巖經強烈分化后，又為這些災害提供了細顆粒物質，從而造成橋涵淤塞、河床抬高，引發路基垮塌等多種病害。

（2）公路的地形高低懸殊，山坡陡峭，在重力和水的作用下，松散及穩定性差的物料易形成垮塌和水土流失，為各種公路水害的產生和發展提供了條件。

（3）雨季降雨集中，一次降雨量大，易為公路水害的形成提供豐富充足的水分條件。持續集中的大雨、暴雨引起山洪暴發和江河漫溢，以及連陰雨的長時期沖刷和浸蝕，松散的固體堆積物在強降雨的作用下，含水量達到飽和時，粘結性、凝聚力迅速下降，在強降雨形成的地面徑流沖擊而下，固體堆積物很快被沖壞，塌方、滑坡、泥石流等常見水害便隨之發生。

（4）不適當的沿河筑壩引起的流向改變和坍岸

（5）橋位附近挖河取沙，修建水中建筑物造成橋下水流紊亂和過度的沖刷。（6）公路自身排水防護設施不完善，橋涵設計不合理，施工質量差等。

2.4 路基凍脹

因路基土凍結、體積膨脹，會引起路面隆起，這種現象是冰凍地區公路病害之一。路基在凍結過程中，路基土的水分發生比原體積大9%的膨脹。此外，由于冰晶的吸附作用和土的毛細上升作用，未凍區的水分不斷向冰凍區積聚，形成聚冰和進一步膨脹。均勻的凍脹對道路危害不大，但不均勻的凍脹可以使路面產生不均勻的隆起，平整度變壞；凍脹值超過路面的容許凍脹值時，路面就會出現開裂，嚴重的課導致破壞。這種現象對高級、次高級路面危害甚大。高速公路對路面技術狀況的要求更高。

路基產生凍脹、下沉等凍害的影響因素是很復雜的，但主要可以歸結為溫、土、水和力四個要素。四個要素中溫度和壓力的變化是外因，而土和水是內因。這四個要素在建筑物的凍害過程中都是存在的。其中值得提出的是水這個要素，路基土體中的水分是形成路基凍害的決定性因素。水分遷移是凍土中主要的物理力學過程，是路基產生凍害的基本原因。凍水結成冰，強度劇增；冰融成水，承載力幾乎等于零。水的這一特性決定了凍土有很高的承載力，而融土的承載力則大為降低。凍土地區季節融化層中的水，凍結時向地表及上限兩個方向轉移，形成的水分進行重分布。待季節融化層融化時，表層特別松軟，且隨融化深度的加深，水亦逐漸下滲，直至上限附近不能再下滲，由于上限附近的土聚積的水分最大，土的抗剪強度就大大降低。若路基邊坡底下的上限位置是傾斜的，則路基邊坡有沿上限面滑動的可能。即使不會滑動，這種層上水也可能從邊坡面滲出，沖蝕邊坡。故在凍土地區的路基工程中，處理土中水的問題是很重要的。沒有土中水的凍結和融化，就不會發生凍害。而土中水的多少，又直接與土的顆粒粗細有關，粗顆粒的土排水條件好，存水少，就不易產生凍脹或融沉現象；反之，細顆粒土中水分難以排走，就會產生凍脹和融沉現象。故其危害主要有以下幾種：

（1）凍脹：路基的季節融凍層內，如含水量超過一定限值，土中水凍結時路基就會發生凍脹。

（2）融化下沉：路基基底土層為富冰、飽冰凍土及含土冰層，由于地表水滲入后的熱交換過程，和因保溫層厚度不夠，以及路基土的壓力、列車震動的作用等，使基底一定范圍內的原地表和原始多年凍土上限發生相應的下沉、下降變化，形成路基基底融化槽。

（3）熱融滑坍：由于自然營力或人為活動，破壞了有厚層地下冰分布的斜坡的熱平衡狀態后，地表土體在重力作用下，沿融凍界面呈牽引式位移而形成的滑坍。

2.5 路基翻漿

翻漿是指在凍脹土的路段，在冬季，地下水分連續向上聚集、凍結成冰，導致春融期間土基含水率過大，強度急劇降低，在行車作用下路面發生裂縫、鼓包、冒泥等現象。冬季路面開始凍結，不斷向深處發展，上下層形成了溫度差，由于氣候的變化，零度等溫線不斷下移，形成一層、兩層或多層聚冰層。土基中水分凍結后體積膨脹，由于土質不均勻，使路面凍死或凍脹隆起。春季氣溫回升，由于路面導熱性大，路中的溶解速度比兩側快，水分不易向下及兩側排泄。土基土層便呈現過濕狀態，當溶解到聚冰層時，土層的濕度土層的濕度有時會超過液限。土基承載力極低，在車輛通過時稀軟的泥漿會沿著路面的裂縫擠出或形成較深的車轍和鼓包。

2.6 雪害

雪崩、風雪流（風吹雪）和集中持續的降雪在公路上形成的積雪和雪滑等危害交通的現象稱為雪害。

2.7 不良地質和水文條件造成的路基破壞

公路通過不良地質地段時(如泥石流、凍土、鹽漬土、溶洞)和較大的自然災害(如大暴雨)等地區,均可能導致路基的大規模破壞。

第三章 危害的防治措施

3．1 路基沉陷的防治

選擇良好的路基用土(如砂性土)填筑路基,如果在必要時,應對路基上層填土作穩定性處理施工時,采用合理的施工方法,嚴格遵守《公路路基施工規范》的規定,分層填筑,分層碾壓,一定要保證每一層路基填料的壓實度。使路基有足夠的強度和穩定性來承受行車荷載的作用。另外,在路基施工時,應嚴格控制路基填土的含水量,避免在層與層中間形成過濕的軟弱夾層。在特殊潮濕地區, 路基上的壓實是相當困難的,對于天然稠度小于的黏質土, 當用于下路床及其下的路基填料時, 可采用規定的輕型壓實標準;改善填料的性質, 在土中摻加生石灰, 通常可以獲得預期的效果, 也可采用新型吸水材料加固。黃土地區應特別注意路基排水, 對地表水應采取攔截、分散、防滲、遠接遠送的原則, 根據設計及時做好綜合排水設施, 將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量,應做好出水口的加固。

修筑在斜坡上的路堤和半填半挖路基，如果未按照規定將斜坡挖成臺階，鏟除植被，或者對地下水露頭沒有妥善處理，地表排水不暢，坡腳下形成積水等，會使路基土長期受水浸潤，往往達到或接近飽和狀態。這樣，路基在自重和外力作用下，失去穩定，發生突然下沉和滑移。對于這種病害的防治辦法，主要是做好路基排水，如修建截水溝，排除地表積水，修建盲溝、滲溝、平洞疏導底下水，必要時修建護坡、擋墻，對路基進行支擋防護等。

3.2 對土基沉陷的防治

（1）換填法：當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結構荷載對地基的要求時，常采用換土墊層來處理軟弱地基。即將基礎下一定范圍內的土層挖去，然后回填以強度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實至密實。

（2）預壓法：預壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質是，在建筑物或構筑物建造前，先在擬建場地上施加或分級施加與其相當的荷載，使土體中孔隙水排出，孔隙體積變小，土體密實，提高地基承載力和穩定性。堆載預壓法處理深度一般達10m左右，真空預壓法處理深度可達15m左右。

（3）強夯法：強夯法是法國L·梅納（Menard）1969年首創的一種地基加固方法，即用幾十噸重錘從高處落下，反復多次夯擊地面，對地基進行強力夯實。實踐證明，經夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500％，影響深度在10m以上。

（4）振沖法：振沖法是振動水沖擊法的簡稱，按不同土類可分為振沖置換法和振沖密實法兩類。振沖法在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復合地基；在砂土中主要起振動擠密和振動液化作用。振沖法的處理深度可達10m左右。

（5）深層攪拌法：深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械，在地基中將水泥和土體強制拌和，使軟弱土硬結成整體，形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻，處理深度可達8～12m。施工過程：定位—沉入到底部—噴漿攪拌（上升）—重復攪拌（下沉）—重復攪拌（上升）—完畢。

（6）砂石樁法：振動沉管砂石樁是振動沉管砂樁和振動沉管碎石樁的簡稱。振動沉管砂石樁就是在振動機的振動作用下，把套管打入規定的設計深度，夯管入土后，擠密了套管周圍土體，然后投入砂石，再排砂石于土中，振動密實成樁，多次循環后就成為砂石樁。也可采用錘擊沉管方法。樁與樁間土形成復合地基，從而提高地基的承載力和防止砂土振動液化，也可用于增大軟弱粘性土的整體穩定性，其處理深度達10m左右。

（7）土或灰土擠密樁法：土樁及灰土樁是利用沉管、沖擊或爆擴等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內夯填素土或灰土成樁。成孔時，樁孔部位的土被側向擠出，從而使樁周土得以加密。土樁及灰土樁擠密地基，是由土樁或灰土樁與樁間擠密土共同組成復合地基。土樁及灰土樁法的特點是：就地取材，以土治土，原位處理、深層加密和費用較低。

3.3 邊坡的防護

（1）防治崩塌的主要措施有：

①路基上方的危巖、危石應及時檢查清除，特別在雨季前要細致檢查。如有威脅行車安全的路段，可根據地形和巖層情況，采取嵌補、支頂的方法予以加固。

②在小型崩塌或落石地段，應采取全部清除的辦法；如果基巖破壞嚴重，崩塌、落石的物質來源豐富，則易修建落石平臺、落石槽等攔截結構物。

③由于存在軟弱結構面而引起崩塌的高邊坡，可根據情況采用支擋墻或支護墻等措施。

④對邊坡坡腳因受河水沖刷而易形成崩塌時，要對河岸做防護工程。⑤在可能發生崩塌的地段，必須做好地面排水設施。（2）防治泥石流的主要措施有：

①對流泥、流石的邊坡來說，在春秋兩季，應進行大量的植樹造林、鋪植草皮。②在泥石流形成區的上側修筑截水溝、排水溝，把水引出去，以減少或消除洪水的影響。

（3）防治滑坡的主要措施有

①在滑坡體外設置環形截水溝，攔截旁引地表水；根據地下水流向設置盲溝、隧洞，截斷和引出地下水；在滑坡體內設置樹枝狀排水溝、滲水溝和豎井等排出內部積水；嚴密阻塞夯實裂縫，滑坡表面植樹種草，以防止地表水下滲，加快地下水蒸發。

②修建單級或多級重力式擋墻。近年來，錨桿式擋墻和抗滑樁也日漸廣泛采用。錨桿式擋墻由鋼筋混凝土板面和水平式傾斜的錨桿組成?？够瑯队袖摻罨炷镣诳讟?、鉆孔樁和打入樁等?？够瑯冻逝艩罱M合，布置方法有密排式、間隔式、承臺聯接式等。

③把滑體后部土石挖去一部分，減輕滑體自重，促使滑坡穩定。這種方法適用于滑床上陡下緩，后壁及兩側巖土穩定的滑坡。

④在滑體前沿用土筑成反壓堤，對滑體進行反壓。這種辦法多結合減重棄土進行，效果甚好。但公路上產生的滑坡，多因地形限制，不便采用。

此外，滑坡還可采用電化學法，硅化學法，焙燒法等技術防治。但是，這些方法技術復雜，所需投資較大，較少采用。（4）防治坡面沖刷的主要措施

用土工格柵代替鐵絲做石籠, 用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。

水毀的防治

（1）水毀搶修

一般分防洪搶險和搶修通車兩種，前者是保護公路的應急防搶措施，后者是在毀后迅速搶通路線的維持通車措施。搶修通車主要是盡快清除坍方淤泥，填補沖溝缺口，修復小橋涵洞，鋪設簡易路面，盡快把路線搶修通車。一時難于修復的大中橋梁和路段，架設舟橋或浮橋、鋼木便橋，或設置臨時性輪渡以及開辟便道、組織車輛繞路行駛等，以維持通車。（2）水毀恢復

按照技術標準和建設程序，對水毀的各項設施進行正規修復。有的不能一次修復而留下的工程稱之為“水毀遺留工程”。水毀恢復主要是恢復植被，整治河流，積極提高公路標準和質量，完善公路設施等。（3）

水毀的預防

水毀預防是在雨季和洪水來臨之前為防止或減輕暴雨和洪水對公路的危害而進行的工作，其范圍包括：

①防止漂浮物大量急劇地下沖； ②疏通各種排水系統；

③修理、加固和改善各類構造物；

④檢修防洪設備，備足搶護的材料、工具以及救生、照明和通信設施。

對公路水毀要做到全面預防重點治理。為此，每年汛期前應進行必要的水文觀測，掌握洪水的動態，并與當地的氣象、水文部門取得密切聯系，及時收集雨水情況資料，或向沿河居民調查，預先了解洪水強度、到達時間和變化情況，以判斷對公路的危害性，及早采取措施；在汛期前應進行一次預防水毀的技術檢查，內容包括： ①檢查橋梁墩臺、調制構造物、涵洞、引道、護坡和擋土墻基礎有無沖空或損壞； ②橋下有無雜物堆積淤塞河道，涵洞、透水路基有無淤塞，以及河流上游堆積物、漂浮物的情況；

③河床沖刷情況和傍河路基急流沖刷處有無掏空或下沉； ④浸水路堤和陡邊坡路段的路基有無松裂；

⑤邊溝、盲溝、跌水等排水系統有無淤塞，路面、路肩橫坡是否適當，路肩上的臨場堆積物是否阻礙排水；

在洪水期，順流急下的巨大漂浮物對下游的橋梁等構成巨大的威脅，因此首先要對橋梁上游沿河的根部被掏空的樹木、竹林以及洪水位以下的竹、木、柴、草和未系結牢固的竹、木排筏進行檢查，作必要的處理。未避免漂浮物撞擊墩臺，可在墩臺前設置護墩體。

各種構造物的基礎如有掏空，應及時處治。當河床沖刷嚴重危機墩臺基礎時，除必要時在上游設置調治構造物外，還可根據河床水位的高低，在枯水期鋪砌單層、雙層塊（片）石護底，或采取沉石籠（可采用耐特龍塑料網石籠）、拋石塊護基處理。

3.5土的凍脹過程

土的凍結初期，水局部結晶，在個別部位形成小冰晶。當冰晶形成后，與凍結鋒面連接的薄膜水立刻向它移去，形成水膜，該水膜處于彈性張力狀態，并且總是力圖向凍結鋒面運動。凍結土中水的移動和結晶，只是在水薄膜個別部位脫離其原有部分情況下才發生。

薄膜水在凍結土里重新分布是凍脹形成過程的決定性階段。在結晶時，它能在封閉的土體內引起彈塑變形發展，結果引起土凍結體的增大。凍結邊界附近的自由水又將轉變為薄膜水，結果維持著一個水分濃度梯度。當水分遷移的通道上這個梯度在作用時，正在凍結土中的水分遷移過程將一直進行。按照擴散層薄膜水厚度隨負溫降低而減小的過程，凍土中單位水流將變小。當凍結土空隙量超過給定條件下結晶的水體積時，凍脹過程便停止。

3.6 凍脹的防治

為了給給路面凍脹預防措施提供科學的依據，通常需確定路面防凍厚度。按強度計算的路面厚度如果小于防凍厚度，則必須設置防凍層，以滿足防凍厚度的要求。我國對柔性路面的最小防凍厚度在設計規范中作了明確規定。

路面凍脹的防治，應在路基填筑中，盡量使用凍脹性小的均質土，并分層壓實；做好路基的地表排水；必要時設置隔水層，切斷地下水對路基的滲透，是防止和減輕凍脹的主要措施。對已建成路面，應在養護中及時填灌凍縫，防止雨雪水下滲和做好路基排水，盡量保持路基干燥。因凍脹而嚴重損壞必須大修的路面，則應采取切實的改善措施，預先杜絕凍脹隱患。

3.7 路基翻漿的防治

防治翻漿的基本途徑是：防止地面水、地下水或者其他水分在凍結前或凍結過程中進入路基上部；在化凍期，可將聚冰層中的水分及時排除或暫時蓄積在透水性好的路面結構層中；改善土基及路面結構；可采用綜合和防治。

（1）鋪設隔離層

按使用材料把隔離層分為如下兩類: 透水性隔離層。采用礫石、碎石、粗砂或爐渣條等材料，用于透水性路面，其厚度一般設為10 cm ～20 cm，為了防止淤塞，應分別鋪設1 cm ～2 cm 的隔離層在其上面和下面，如泥炭、石屑、針刺無紡布、草皮或爐渣等。隔離層底部應高出地面水 20 cm 以上，設為3%～4%的路拱，在路基邊坡處鋪入路基50 cm 用大塊碎礫石。

不透水隔離層。不透水隔離層有封閉式和不封閉式兩種。前者適用于地面排水有困難或地下水位高的路段，用以隔斷毛細水和橫向滲水。后者適用于一般路段，用以隔斷毛細水。

（2）做好路基排水，提高路基高度

輕型、中型和重型翻漿，丘陵山區、平原的一切新舊路都可采用這種方法。良好的路基排水可以阻止地面水或地下水浸入路基，保持路基土體干燥，將凍結時水分聚流的來源減少。提高路基是一種操作簡單、效果明顯、經濟實用的常用措施。增大地面水位或地下水至路基邊緣間的距離，保持路基上部土層干燥，不至于在凍結過程中由于聚冰過多而失穩。取土方便的路段也適用于提高路基這種措施，填筑路堤所用的土應該適水性良好。路線穿過農田地區時，應與路面設計綜合考慮，少占耕地，以確定合理的填土高度。在粉性土地段及重冰凍地區，應采取其他措施如石灰土、砂墊層等同提高路基配合使用。

（3）換土

處理因土質不良或舊路的局部翻漿而造成的翻漿路段應采用換土法，是將造成路基翻漿的稀泥和土挖出，換填40cm～60cm厚的碎(礫)石或砂性土，分層壓實后重新鋪筑路面。翻漿嚴重的路段，挖除全部軟土，將水穩性良好的砂礫料填入，并分層壓實。

（4）規范施工

一部分翻漿發生是由于在施工中沒有嚴格按照規范施工造成的,所以要規范施工,即只有在材料含水量在壓實實驗的界限范圍內時,路堤的壓實才能進行,超出或不到最佳含水量時不能填筑路基,必須采取相關措施,使材料在最佳含水量附近進行填筑,并做好實驗工作。

3.8雪害的防治

在中國的北方地區，特別是青藏高原這種病害比較嚴重。雪害防治可采取防雪措施和除雪措施。防雪措施如設置防雪柵欄、防雪棚、溜雪槽等，也可以筑雪墻、土堤等防雪。除雪可用人力清除和用機械除雪。

3.9路基排水

水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素, 許多路基病害是由水的侵蝕造成的, 因此在路基施工中, 應重視施工排水, 防止因各種原因造成的水患, 給路基、路面施工造成不必要的損失。

（1）路基排水分排地面水和排地下水兩大類

①排除地面水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發地等設施。其作用是將可能停滯在路基范圍內的地面水迅速排除，防止路基范圍內的地面水流入路基內。

②排除地下水設施有排水溝、暗溝（管）、滲溝、滲井、檢查井等。其作用是將路基范圍內的地下水位降低或攔截地下水并將其排除到路基范圍以外。（2）路基地下水排水設施的施工要點

當路基范圍內出露地下水或地下水位較高，影響路基、路面強度或邊坡穩定時，應設置排水溝、暗溝（管）、滲溝、滲井，檢查井等地下水排水設施。①排水溝和暗溝用于當地下水位較高，潛水層埋藏不深時，截流地下水及降低地下水位。溝底宜埋人不透水層內。排水溝可兼排地表水，在寒冷地區不宜用于排除地下水。排水溝或暗溝采用混凝土澆筑或漿砌片石砌筑時，應在溝壁與含水量地層接觸面的高度處，設置一排或多排向溝中傾斜的滲水孔。溝壁外側應填以粗粒透水材料或土工合成材料作反濾層。沿溝槽每隔10~15m或當溝槽通過軟硬巖層分界處時應設置伸縮縫或沉降縫。

②滲溝用于降低地下水位或攔截地下水。滲溝有填石滲溝、管式滲溝和洞式滲溝三種形式，填石滲溝只宜用于滲流不長的地段，且縱坡不能小于1%，通常為矩形或梯形，其埋置深度，應滿足滲水材料的頂部（封閉層以下）不得低于原有地下水位的要求。當排除層間水時，滲溝底部應埋于最下面的不透水層上。在冰凍地區，滲溝埋深不得小于當地最小凍結深度;管式滲溝適用于地下水200---300m時，其末端宜設橫向泄水管分段排除地下水。洞式滲溝適用于地下水流量較大的地段。三種滲溝均應設置排水層（或管、洞）、反濾層和封閉層。

③滲井用于排除路基附近的影響路基穩定的地面水或淺層地下水。其直徑50～60cm，井內填充材料按層次在下層透水范圍內填碎石或卵石，上層不透水層范圍內填砂或礫石，填充料應采用篩洗過的不同粒徑的材料，應層次分明，不得粗細材料混蹦塞，井壁和填充料之間應設反濾層。

滲井離路堤坡腳不應小于10m，滲水井頂部四周（進口部除外）用黏土筑堤圍護，井頂應加筑混凝土蓋，嚴防滲井淤塞。

④檢查井用于檢查維修滲溝。一般采用圓形，內徑不小于1.Om，在井壁處的滲溝底應高出進底0.3-0.4m，井底鋪一層厚0.1～0.2m的混凝土。井基如遇不良土質，應采取換填、夯實等措施。兼起滲井作用的檢查井的井壁，應在含水層范圍設置滲水孔和反濾層。深度大于20m的檢查井，除設置檢查梯外，還應設置安全設備。井口頂部應高出附近地面約0.3—0.5m，并設井蓋。

（3）

三、路基地面排水設施的施工要點

路基地面排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發池等設施。

①邊溝設置于挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段。路堤靠山一側的坡腳應設置不滲水的邊溝。平曲線處邊溝施工時，溝底縱坡應與曲線前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線內側有積水或外溢現象發生。曲線外側邊溝應適當加深，其增加值等于超高值。土質地段當溝底縱坡大于3%時應采取加固措施;采用干砌片石對邊溝進行鋪砌時，應選用有平整面的片石，各砌縫要用小石子嵌緊;采用漿砌片石鋪砌時，砌縫砂漿應飽滿，溝身不漏水;若溝底采用抹面時，抹面應平整壓光。

②截水溝設置時主要考慮位置。在無棄土堆的情況下，截水溝的邊緣離開挖方路基坡頂的距離視土質而定，以不影響邊坡穩定為原則;路基上方有棄土堆時，截水溝應離開棄土堆腳1—5m，棄土堆坡腳離開路基挖方坡頂不應小于10m，棄土堆頂部應設2%傾向截水溝的橫坡;山坡上路堤的截水溝離開路堤坡腳至少2.0m，并用挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間，修筑向溝傾斜坡度為2%的護坡道或土臺，使路堤內側地面水流人截水溝排出。截水溝長度超過500m時應選擇適當的地點設出水口，將水引至山坡側的自然溝中或橋涵進水口，截水溝必須有牢靠的出水口，必要時須設置排水溝、跌水或急流槽。截水溝的出水口必須與其他排水設施平順銜接。

為防止水流下滲和沖刷，截水溝應進行嚴密的防滲和加固，地質不良地段和土質松軟、透水性較大或裂隙較多偽巖石路段，對溝底縱坡較大的土質截水溝及截水溝的出水口，均應采用加固措施防止滲漏和沖刷及溝壁。

③排水溝的施工應符合下列規定：

a 排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉彎處宜做成弧線，其半徑不宜小于10m，排水溝長度根據實際需要而定，通常不宜超過500m。

b排水溝沿路線布設時，應離路基盡可能遠一些，距路基坡腳不宜小于3～4m。水流的流速大于容許沖刷流速時，溝底、溝壁應采取排水溝表面加固措施。

④跌水與急流槽的施工應符合下列規定：

a跌水與急流槽必須用漿砌圬工結構，跌水的臺階高度可根據地形、地質等條件決定，多級臺階的各級高度可以不同，其高度與長度之比應與原地面坡度相適應。

b急流槽的縱坡不宜超過1：1.5，同時應與天然地面坡度相配合。當急流槽較長時，槽底可用幾個縱坡，一般是上段較陡，向下逐漸放緩。

c當急流槽很長時，就分段砌筑，每段不宜超過10m，接頭用防水材料填塞，密實無空隙。d急流槽的砌筑應使自然水流與涵洞進、出口之間形成一個過渡段，基礎應嵌入地面以下，基底要求砌筑抗滑平臺并設置端護墻。

路堤邊坡急流槽的修筑，應能為水流人排水溝提供一個順暢通道，路緣石開口及流水進入路堤邊坡急流槽的過渡段應連接圓順。

第二篇：鐵路路基常見病害分析及治理措施淺析

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鐵路路基常見病害分析及治理措施淺析

鐵路路基常見病害分析及治理措施淺析

【摘要】鐵路線路常年暴露在自然環境中，受自然環境影響大，加之機車車輛本身的動力作用，軌道的幾何尺寸及狀況不斷發生變化，路基、道床也在不斷的變形變化中，加上對其重視及整治的力度不夠，因此對鐵路路基造成許多病害。路線路設備是鐵路運輸業的基礎設備，由于目前我國大部分鐵路路基設計采用的技術標準較低，再加上施工質量監管不力，會導致鐵路路基病害的產生。所以了解病害的類型、成因及整治措施，對鐵路路基的防護和治理具有重要的意義。文章分析了鐵路路基病害類型及原因分析，鐵路路基病害的治理措施。

【關鍵詞】鐵路路基 病害 成因 整治措施

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：

鐵路是線狀工程，決定了要通過各種地質條件及氣候環境不同的地區，而不少地區都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種不同工程性質不良的

土，并且受到地理和氣候環境常年變化影響，加之由于技術水平、經濟條件以及施工機械設備方面的原因，我國的鐵路路基設計通常采用較低的技術標準，施工質量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發性強的病害，嚴重影響著列車的安全運行。研究鐵路路基病害的類型及其發

生機理，并能對其進行實用的檢測，對路基的防治和治理是非常重要的。

一、鐵路路基病害的分類及成因

預防鐵路路基病害的產生和發展，找出病害的原因，根據情況進行合理整治，以加強設備的使用壽命，保持線路設備完整和質量均衡，使機車安全、平穩和不間斷地運行，是工務段的主要職責。鐵路路基的病害按表現形式，分為路基下沉、翻漿冒泥、擠出變形、邊坡坍方、最新【精品】范文 參考文獻

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陷穴、水浸路基、滑坡、邊坡沖刷等。

1、翻漿冒泥。一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土，在水和列車反復振動的作用下，發生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進而使道床降低或喪失彈性，軌道幾何尺寸變化，危及行車安全。翻漿冒泥分為土質基床翻漿、風化石質基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。

2、下沉。由于路基土密實度不足或地基松軟，在水、荷重、自重及振動作用下發生局部或較大面積的豎向變形。一般經過列車運行一段時間后，下沉會趨于緩解。但有時因荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉。

3、擠出變形?；矁鹊耐两洺Ｌ幱谲浰軤顟B，在列車荷載的作用下，基床上發生剪切破壞，發生外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，在基床內的影響深度較大。外擠分為路肩隆起、路肩外擠和邊緣外膨。

4、邊坡溜坍。黏土質邊坡表層受地表水下滲或地下水影響，使表層土含水飽和失去穩定而形成的邊坡淺層溜滑或坍塌。邊坡溜坍對于路堤溜坍范圍不超過軌枕端部，對于路塹地段邊坡的溜坍不影響到基床的穩定性。

5.邊坡沖刷。指較高大的土質路塹、路堤邊坡、岸坡（濱河、河灘、海灘和水庫（塘）的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作用而形成沖溝或沖坑為邊坡沖刷。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。

6、陷穴。指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落，軌道懸空，中斷行車，甚至造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

7、滑坡。指影響路基穩定的土（巖）體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。

8、水浸路基。指實際浸水超過設計水位的路基，被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設備時，最新【精品】范文 參考文獻

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導致路基穩定性受到影響或破壞。

9、凍害。發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現象。

二、鐵路路基病害產生的內外因分析

造成鐵路路基病害的原因有很多種，是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等多項因素綜合作用的結果。綜合地看，鐵路路基病害的產生原因主要來自兩個方面：

內因――地質和氣候環境的影響。對某一具體的鐵路路基來說，其地質條件是客觀存在的，雖然它也處于不斷的發展變化中，但基本上是一種較為穩定的量。因此，鐵路路基病害的發生頻率及程度，主要受氣象及水文條件影響。

外因――列車振動荷載。在列車輪軸荷載的重復作用下，鐵路路基會發生塑性的變形，當變形情況發展一定程度時，路基填土便產生了塑性流動，造成病害的發生。分析這種病害的成因，主要取決于路基土在循環荷載作用下的抗剪強度特性，它與土的飽和度息息相關。隨著土的飽和度的加大，土的動強度明顯地降低，處于鐵路軌道下面的路基土，因反復受到擠壓和固結而產生幅度圈套的累積塑性變形，形成了道碴坑及枕木下方積水坑。

3、線路技術設備狀態。路基產生基床病害因素和線路上部建筑的技術設備、線路設計的標準、施工質量和運營中線路養護維修的質量等有直接關系。首先，線路技術設備的標準，要能滿足運輸要求。其次，線路施工質量也決定著路基基床的穩定。新建與改造鐵路的施工質量與產生基床病害的關系及為密切。再者，線路養護維修質量，對路基基床病害的產生和發展也是有密切關系的。

三、鐵路路基病害的預防與整治

1、路基滑坡的防治。防治滑坡的原則：一是預防。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡，應采取必要的工程措施，以防止產生新的滑坡或古滑坡的復活；二是治早?；碌陌l生與發展，是有一個過程的，早期整治，能收到事半功倍的效果；三是一次根治與分期整治相結合?；乱话銘淮螐氐赘?，不留后患。

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2、路基崩塌落石的防治。一是攔截類適用于小規模、小塊體的崩塌落石。攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網等；二是遮欄類應用于規模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩定和支撐作用；三是支擋加固類適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等；四是護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡；五是改線繞避上述措施不能奏效時，應考慮改線繞避。

基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治。一是排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經常保持疏干狀態；二是提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則；三是使基面應力降低或均勻分布；四是土工膜（板）封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。

四、結束語

鐵路線路路基的構成千差萬別、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理過程中，除了要分析病害存在的機理，尋求合適的解決方案，還要總結更為先進的整改經驗，利用先進的材料進行整治等。鐵路路基病害的預防和整治是工務工作的一項長期而又復雜工作。

參考文獻：

[1]交通部公路科學研究院.公路沖擊碾壓應用技術指南[M]人民交通出版社，2006.[2]田文玉.道路建筑材料[M]人民交通出版社，2006.[3]公路路基施工技術規范（JTG F102004）人民交通出版社.------------最新【精品】范文

第三篇：鐵路路基病害綜合整治與防護

鐵路路基病害綜合整治與防護 鐵路路基病害綜合整治與防護

路基是條帶狀結構工程，沿線經過的地質條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種工程性質不良的土，并且受到地理和氣候環境常年變化影響，加之由于技術水平、經濟條件以及施工機械設備方面的原因,我國的鐵路路基設計通常采用較低的技術標準，施工質量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發性強的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基內應力水平、分布狀態和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應力之下，導致各種病害的產生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著列車的安全運行。所以了解病害的類型及其發生機理，并對其進行實用的檢測,對路基的防護和治理是非常重。

一、鐵路路基病害類型

１．１鐵路路基病害類型及原因分析

鐵路路基病害按表現形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。

１．１．１翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發生裂縫、鼓包、冒泥等現象，稱之為翻漿。

翻漿冒泥一般易發生于基床土質不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全。翻漿冒泥分為土質基床翻漿、風化石質基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。

１．１．２路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發生局部或較大面積的豎向變形。一般經過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉

１．１．３擠出變形

表現形式有路肩隆起、側溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產生的剪切破壞或塑性流動，基床內的土經常處于軟塑狀態，在基床內的影響深度較大，在列車荷載的作用下，基床上發生剪切破壞，發乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，外擠分為路肩隆起、。

１．１．４邊坡坍方

坍方的表現形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風化成零碎薄片，從坡面上脫落下來的現象，剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝，影響路基穩定。

碎落是巖石碎塊的一種剝落現象．落石產生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現象。

崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現象。

１．１．5邊坡沖刷

邊坡沖刷指較高大的土質路塹、路堤邊坡、岸坡（濱河、河灘、海灘和水庫（塘）的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。

１．１．6陷穴

陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

１．１．7 滑坡

滑坡指影響路基穩定的土（巖）體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。

１．１．8 水浸路基

水浸路基指實際浸水超過設計水位的路基．被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設備時，導致路基穩定性受到影響或破壞。

１．１．9 凍害

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現象。１．2．0 砂害

在我國北方地區，由于地理條件原因，經常出現風沙經常掩埋鐵路。盡管路基病害表現形式多樣，但產生路基病害的原因則主要是土質不良，壓實密度不足和排水不暢等。

二、鐵路路基病害產生的機理

路基病害的產生和發展與路基填料的工程性質、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強度特性和溫度及其變化有關。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結果，各種因素之問又相互關聯，鐵路路基病害發生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來主要有兩個方面：（１）病害的發生取決于特定的地質環境；

（２）病害的發生與相應的氣候變化和列車振動荷載息息相關。前者是病害發生的內因。后者是病害發生的外因。對某一具體的線路來講，其地質條件是客觀存在，雖然它也在不斷地發生變化，但基本上是一種較為穩定的量，因此，在一定程度上路基病害的發生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長期重復振動荷載的影響，路基病害的產生和發展是各項因素綜合作用的結果。觀測表明，在列車輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進破壞主要表現為過大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會使路基填土產生塑性流動，并產生路基病害。研究表明：產生這些病害（破壞）的原因在很大程度上依賴于路基土在循環荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關。隨著飽和度的增大，土的動強度（即經過若干次循環加載后仍處于穩定狀態的最大偏應力比）將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結而產生過大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態，動強度顯著減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會導致線路產生嚴重的不平順而影響行車安全。

三、鐵路路基病害檢測

為了對路基病害進行合理整治，必須準確檢測病害狀況，分析病害成因。

根據鐵路既有線的特點，路基檢測應不干擾行車或少干擾行車，為此需采用的檢測手段應力求準確、可靠、快速，從而為將來的整治工作提供準確可靠的信息?？刹捎幂p型動力觸探、地質雷達、瞬態面波法和取土試驗等多種手段對線路進行試驗檢測，具體步驟和方法如下：

１）典型地段開挖橫溝，了解路基的幾何特性。

２）采用探地雷達法和瞬態面波法對試驗區段內的路基進行大面積的掃描檢測。

探地雷達法具有直觀反映道床幾何形態、表層分辨率高的優點，可以探明路基結構的分層；探測路基病害類型、程度和具體位置，用于分析道床、路基各個土層的地質情況；探地雷達測出的結果是基床的電性參數，而無法給出路基的力學特性。而瞬態面波法表層狀況由于石碴的散射和高頻信號的限制不能精確的反映，探地雷達方法可彌補瞬態面波法的不足。瞬態面波方法對在土中頻散曲線比較平滑，能夠準確反映路基土的力學參數隨深度的變化，測試的深度也比較深，也正好彌補了探地雷達方法不能反映路基土的力學參數和測試深度淺的不足。在路基病害測試中，最關心的是路基表層和其下路基土的承載能力，所以兩種方法結合，優勢互補，正好能夠達到路基的測試目的。

３）對路基強度、剛度等參數方面的分析。重型動力觸探主要反映路基土的力學性能，是以擊數×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標，擊數越高說明土質性能越好，強度也越高，可以從不同深度位置來測試出不同深度下土的力學性能以分析路基狀況。輕型動力觸探與重型動力觸探原理相似，只是后者以擊數×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標。

針對既有線路的特點，對既有路基測試應遵循原位（動力觸探）和區段測試（地質雷達、瞬態面波法）相結合的測試方法，這樣可對既有路基的狀況做出一個綜合的評價，為路基病害的處理提供基礎資料。

四、病害的預防與整治

路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發生病害的原因，經過綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。

4．１病害的預防

病害預防包括以下內容：①資料收集包括線路的設計、施工資料及線路區域的氣候、水文、工程地質等情況，并了解其變化規律,為防治病害提供第一手資料；②根據線路當前的狀態及運營情況，應每3--5行一次線路的普查，評估線路的安全狀態，提前發現病害趨勢并進行相應的處置。調查的方法除了傳統的人工調查、軌檢車檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統，檢測深度達軌面下2.5m度可達80km/h入路基和路基積水，保持路基面排水坡度。

4．２病害的整治

路基病害的整治應從路基填料（改變其填料類型、改變填料的成分）防止水侵入（改善路基結構設計）、提高路基強度和剛度（改善路基結構設計）入手，路基的整治流程見圖

1、前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價

2、路基的整治流程圖

處理路基病害基本按以下步驟進行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發生的部位及規模大小、嚴重程度；②對產生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術上可行（控制病害產生原因）、經濟上合理的治理方法。

3、.路基滑坡的防治

對滑坡這一常見的路基病害的預防及治理。中國鐵路有些區段滑坡病害較為密集，平均每百公里分布高達20～30處，多為山區鐵路。發生滑坡常常中斷行車，甚至使列車顛覆，給運輸安全帶來嚴重危害。斜坡上的巖土沿坡內的軟弱帶或軟弱面向前和向下發生整體移動的現象，稱為滑坡。發生滑坡的軟弱帶又稱滑動帶?；瑒訋г谥亓ψ饔孟拢蛟谄渌饬ψ饔孟率蛊浼羟袘Υ笥趶姸龋蛞蛘饎右夯?、溶蝕潛蝕、自燃、人為開采等因素的作用下，使其結構破壞和巖土性質改變而喪失強度，就會引起滑動帶上覆巖體或土體發生滑動?；乱话銖牡乇砩铣尸F的裂縫等跡象的變化可大致劃分出蠕動、擠壓、微動、滑動、大動和滑帶固結六個階段。在發生滑坡的地方，常出現環狀后緣、月牙形凹地、滑坡臺階和垅狀前垣等獨特的地貌景觀。但巖體滑坡由于其界面的生成多依附于巖體內既有的構造裂面，因此其后緣和分塊裂縫一般呈直線或折線狀。

滑坡按其特點可進行各種不同的分類。中國鐵路按滑體的物質組成及其成因，把滑坡分為粘性土滑坡、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖體滑坡等六類。

產生滑坡的原因有內在因素，也有外在因素。內在因素是形成滑坡的先決條件，它包括巖土性質、地質構造、地形地貌等。外因通過內因對滑坡起著促進作用，它包括水的作用、地震和人為因素等。所以，滑坡是內外各因素綜合作用的結果。

防治滑坡的原則①預防。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡，應采取必要的工程措施，以防止產生新的滑坡或古滑坡的復活。②治早?；碌陌l生與發展，是有一個過程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。③一次根治與分期整治相結合。滑坡一般應一次徹底根治，不留后患。但對規模較大、性質復雜、變形緩慢，一時尚不致造成重大災害的滑坡，也可在全面規劃下，分期整治。同時注意觀測每期工程效果，為確定下期工程提供依據。

防治滑坡的措施應在弄清滑坡成因的基礎上，對誘發滑坡的各種因素，分清主次，采取相應的工程措施。常用的防治對策有排水、減重、支擋、改善土體物理力學性質等。

（1）排水措施滑坡的發生和發展都與水的作用有關，排水是防治各類滑坡之本。但應根據具體情況，采用切合實際的排水方式。對滑坡體以外的地表水，應加以攔截和引出，在滑坡可能發展的邊界5m以外修建一條或多條環形截水溝；對滑坡體以外的地下水，應修建截水盲溝；對滑坡體內的地下水，應疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對滑體范圍內的地表水，應盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎上，修建排水系統。

（2）減重措施當滑動面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩定的山坡，滑坡不可能向上發展時，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡單、經濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。（3）支擋措施根據滑體推力的大小，可以選用適當的支擋結構防滑。

①抗滑擋墻。它是廣泛應用的一種防治滑坡措施。它施工方便，穩定滑坡收效快。抗滑擋墻多為重力式，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。

②抗滑樁。它是利用樁在穩定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動少，操作簡便，工期短，收效快，對行車干擾小，安全可靠等優點。抗滑樁多為挖孔或鉆孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成?？够瑯对诨瑒用嬉韵碌腻^固深度，應根據滑體作用在樁上的主動土壓力、樁前的被動土壓力、巖土性質等來確定。

③錨桿擋墻。是一種新型支擋結構，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。具結構輕盈，節約材料，適宜機械化施工，提高生產效率等優點。

④抗滑明洞。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大，施工困難，造價昂貴，只有在其他措施難以奏效時采用。

（4）改善滑坡土體的物理力學性質用物理化學方法，加固和穩定滑坡。方法很多，如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。這些方法，由于工序復雜，成本較高，目前中國鐵路僅小規模試用，尚未廣泛采用。（5）改線繞避上述整治措施難以奏效時，在經濟技術合理情況下，可以考慮改線繞避。養護維修要點：

①滑坡區的地表排水設備，如截水溝、排水溝、吊溝等應做到無淤積、無漏水、無沖刷、排水暢通、溝涵相通。對失效損壞處所，應及時修補，確保狀態良好。

②滑坡區的地下排水設備，如支承滲溝、暗溝、隧洞、滲井、滲管等，應定期檢查，及時清理和疏通。對失效或損壞處所，應及時修補或整治。地下排水設施，一般每年在春融之后和冰凍之前，在雨季開始之前和暴雨之后，必須仔細觀測其流量，掌握其變化規律和排水效果，發現異常及時處理。

③滑坡區的防護和加固建筑物，應保持完整無損，如有開裂、滑移，必須認真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。④對規模大，情況復雜的大滑坡，雖經模治仍在緩慢變形或間歇變形，應對其認真觀測，實行動態監控，掌握變化規律和發展趨勢，以便及時采取有效措施。

⑤保護好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡區養護維修的重要任務。

2.路基崩塌落石的防治

崩塌落石是塹坡或其上山坡的巖塊土石發生崩塌或墜落造成危害的地質現象。具有突然、快速和較難預測的特點，是地形、地質比較復雜的山區鐵路十分常見的路基病害，對鐵路行車安全危害甚大，經常導致中斷行車，甚至列車顛覆。形成崩塌的原因： ①陡峭高峻的邊坡或山體斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特別是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多發地段。②由風化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡，如互層砂巖，穩定性更差，容易形成崩塌。

③受地質構造影響嚴重，有很多結構面將巖體切割成不連續體的斜坡，特別是有兩組結構面傾向線路，其中一組傾角較緩時，容易向線路崩塌。

④水的作用是產生崩塌的重要因素。絕大多數的崩塌發生在雨季或暴雨之后，因為水的滲入，對巖石產生軟化、潤滑和動水壓力作用，使巖體強度降低，內摩擦力減小，促使崩塌發生。⑤其他如地震、爆破、人工開挖斜坡及列車震動等，都是誘發崩塌的因素。防治原則以預防為主，制早治小，一次根治，不留后患為原則。

①新建鐵路應加強工程地質工作，對崩塌落石地段，嚴重者應予以繞避，不能繞避時，應修建必要的預防性工程，防患于未然。②養護維修應對可能發生崩塌落石地段，加強檢查巡視，發現變形失穩征兆，應及時采取措施，治早治小，防止因病害擴大而導致災害的發生。

③病害發生后，整治工作要堅持一次根治、不留后患。否則，往往會招致大的災害。

防治措施應根據病害性質、規模及所處地形、地質情況，因地制宜地選擇。常用的防治措施有如下類型。

①攔截類適用于小規模、小塊體的崩塌落石。攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網等。

②遮欄類應用于規模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩定和支撐作用。

③支擋加固類適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡。⑤改線繞避上述措施不能奏效時，應考慮改線繞避。養護維修要點：

①崩塌落石地段應進行定期檢查、經常檢查和雨季汛期檢查。所謂定期檢查是指春檢和秋檢，對崩塌落石地段及其防護建筑物進行全面地檢查。春檢時發現隱患，采取防范措施安全渡汛；秋檢時是檢查汛期過后崩塌落石處所的變化情況及防護建筑物的破損情況，分輕重緩急，安排路基大、維修計劃。巡山工和重點病害看守工對所管責任地段或處所，應經常巡視檢查，監視危巖落石的發展動向，防患于未然。雨季汛期應加強檢查力度，執行雨前、雨中、雨后檢查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。②及時清理被攔截的崩塌墜落土石，修理被破壞的建筑物及排水設備。

③對范圍大、數最多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段，應設置報警裝置，以防發生事故。

3.基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠?；卜瓭{冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴重危及行車安全。

病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進一步下降的土質基床在列車荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現為季節性，即雨季發生，旱季不發生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現為常年性，但雨季比較嚴重?；餐劣鏊休d力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規定控制；軌道狀態不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。防治措施應視病害性質，產生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。

①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經常保持疏干狀態。

②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則。③使基面應力降低或均勻分布。

④土工膜（板）封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

4.路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴重后果，這些洞穴有三類，一是石灰巖地區的巖溶洞穴；二是黃土地區的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發現，或發現未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。石灰巖溶洞主要分布在中國南方廣西、貴州和云南東部，湖南、湖北西部及廣東的西部和北部也很發育，北方主要分布在山西與河北的太行山、太岳山、呂梁山和燕山一帶。黃土陷穴主要分布在西北和華北地區，尤其是黃河中游地區。

形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂的巖土結構逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

預防措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩定范圍內，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質和水文地質情況，以及洞穴的發展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。但要做到這一點，只有在新線勘測設計或施工階段才有可能。通車后在運營條件下，很難做到。黃土路基，只要做好路基排水，就能預防新生陷穴的發生。

整治措施：陷穴發生后，首先應根據陷穴發生的部位、規模、對路基穩定性或行車安全的危害程度，進行評估，確定是否緊急處理。發生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守,情況危急時，應封鎖線路。其次應做細致調查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質和水文地質特征及可能的發展趨勢，為徹底整治提供依據。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應作為首選，它能確保質量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設施有效、完善與否是整治成敗的的關鍵。

5.路基沖刷的防治

位于河流岸邊、河灘或水庫岸邊的路基，因常年或季節性水流沖刷、波浪和滲流的作用，往往造成路基沖空、邊坡滑坍等病害。防治這類病害，必須掌握水流性質、變化規律及可能對岸邊或路基造成危害的性質和嚴重程度，使防治措施準確到位。為此，應細致地調查勘測、精心分析，提出符合實際的科學結論。

防護工程分直接防護和間接防護兩類。直接防護是對路基本體加固，以抵御水流的沖刷；間接防護是借導流或挑流工程，改變水流性質，間接達到避免或減輕水流對路基沖刷的目的。直接防護方式

①

干砌石護坡。適用于不受主流沖刷的路堤邊坡。

②

漿砌片護坡。適用于主流沖刷及波浪作用強烈的路堤邊坡。

③

拋石。適用于水流方向平順，無嚴重局部沖刷，已被水浸的路堤邊坡。④

石籠。適用于既受洪水沖刷又缺少大石料的區段。⑤

擋水墻。適用于峽谷急流和水流沖刷嚴重地段。

直接防護與鋪草皮護坡、拋石護坡、片石護坡、石籠護坡。但每一種方式都有自己的局限性，有的造價太高，有的年限較短，采用直接防護要因地制宜，對經濟和質量優化，間接防護

①挑水壩。適用于河床較寬，沖刷和淤積大致平衡。水流性質較易改變的河段，有的地主可以順河勢布置向導流建筑物。防護地段較長，更宜采用。

②順壩。適置橫向導流建筑物。防護地段較長，更宜采用。

③潛壩。適用于河不太寬，洪水時流速較大河水深較的河段，侵占河槽較少又能減輕對路堤的沖刷，但宜和加固路堤邊坡配合使用。④防水林帶。適用于路基外側河灘季節性洪水沖刷地段。但導流建筑物的修建是一項技術復雜、工程浩大的措施。

間接防護成敗的關鍵是導流建筑物的正確選擇和布置，因此應切實依據天然河道的特性確定導治線、導治水位和選擇導流建筑物的類型。

上述防護工程措施，既可單獨使用，也可綜合使用，應根據河流形態，地質情況和水流特性合理選用。如山區河流，由于河道窄、縱坡陡，防護工程應盡量順乎自然，宜選用直接防護措施，若以挑水壩等導流措施防護，往往失敗的多，收獲的少。防護設施養護要點：

①經常檢查，特別是洪水期間和洪水過后，應進行全面檢查，范圍不大的損毀，應及時修補；范圍較大的損毀，應充分調查，分析原因，而后制定整治措施。

②調查重點應放在水下部位。特別是直接防護工程的水下部位，基礎沖空往往是導致路堤突然坍滑的主要原因。③水毀設施的修復，應充分考慮原設計意圖，以防新增設施造成新的不良后果。

④損毀情況然及行車安全時，應采取緊急措施，護住坡腳，通常拋石或拋石籠緊急防護。

所以我們在新建線路時，線路選線時應盡可能避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，可修各種路基擋土墻和圬工護坡，并將基礎埋置于淘刷線以下。基礎埋深不足時應按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護墻；也可用改河和導流的辦法避免路基直接受激流沖刷。

6.路基凍害的防治

中國東北地區及西北高原地區，多為季節性凍土地區，地表土層一般冬季凍結，春季開始融化，夏季除永凍層外將全部融化。這類地區的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發生不同程度的凍脹，春夏又發生融化下沉，使軌面高低、水平產生不均勻變形，嚴重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結過程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結成冰所致，過大的凍脹可使柔性路面鼓包，開裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。

凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結過程中有向凍結鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大9%這一物理力學現象造成。所以，凍結過程中土中水的遷移機理，是產生路基凍害的基本原因。影響因素：

①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉換區，且凍結速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。

②土質的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發生強烈的凍脹。凍害的表現形態：

①

從軌面前后高低變形看，分為凍峰（臌包）、凍谷（凹槽）、凍階（臺階）。②

從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③

從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。

④

從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱為大凍害。預防措施：

①

保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。②

路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。

③

側溝、天溝等地表排水設施及滲溝、暗溝等地下排水設施應保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。整治措施凍害發生后，首先應認真進行調查，弄清凍脹發生部位、形狀、高度、起落及發展過程，弄清凍脹土層的性質被、結構及水文地質條件，以便分析凍脹產生的原因和變化規律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶

①修建減少路基基床含水量的排水設施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設施，以防治因地表水節而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。

②挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應主凍結試之下，換土寬度應包括路肩在內的整斷面更換。

③在基床表層鋪設保溫層，改善基床溫度環境，使表層下的基床土不凍結或減小凍結深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時間長。濕度大的泥炭在水分凍結時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結。

④人工鹽化基床土。用氯鹽（NaCl）整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。

7.路基雪害的防治

中國黑龍江、吉林、內蒙古等省區，屬寒溫帶大陸性季風氣候，全年降雪天數190～200d,積雪天數160～180d，最大積雪深度200～1000mm。年平均風速4.4m/s，最大風速40m/s。這些地區的鐵路線路，冬季常被雪埋，嚴重影響行車安全。

易于積雪地段由于鐵路線路的地形、地貌及其與主風向的夾角各不相同，線路積雪的程度也不一樣。經驗表明，下列地段易于積雪： ①

車站站場；

②

路塹與路堤交界處； ③

深2m以下的淺路塹； ④

高1.2m以下的矮路堤；

⑤

復線并行不等高的高差大于0.3m地段。

防治措施積雪掩埋線路危及行車安全。積雪融化后，增加路基含水量，降低中期承載能力，形成路基翻漿冒泥和陷槽等病害。易被雪地埋錢，必須那瓣治馳。最經濟有效，且一勞永逸的防治措施是營造防護林帶（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。它不僅可以防止雪害，而且還可以改造生態環境。防雪林帶的布設位置、型式、樹種，應根據地理、氣候、土壤條件,風速、風向、積雪程度等情況選定。在無營造防雪林條件或防雪林尚未發揮作用之前，也可修建一些臨時防雪設備，如移防防雪柵、防雪堤垣、防雪堤垣、導風擋板等。冬季有時會發生預計不到的暴風雪，在不積雪地段，也會嚴重積雪而影響行車。為預防不設，應在適當區段，儲備一些除雪機，以備急需。

路基沙害的防治通過沙漠（包括沙質荒漠、戈壁及沙地）地區的鐵路，如包蘭線、蘭新線、集二線、京通線、青藏線、南疆線、烏吉線及隴海線經黃河故道地段等，在風的作用下，移動沙流經常給鐵路造成不同程度的危害，有時甚至掩埋線路，危及行車安全。

沙害形態風沙對線路的危害主要表現在流沙在線路上的堆積，以及流沙對路堤邊坡的吹蝕和對道床的掏空。線路上堆積的沙，掩埋枕面以上，以稱一級沙害，掩埋面以上至軌面以下，稱二級沙害；掩埋枕面以下，稱三級沙害。

防治原則和措施沙害的防治原則是因害設防，因地制宜和就地取材。沙害防治措施，分為植物固沙和工程固沙兩類。植物固沙是治本良策，既可阻截沙流，防止風蝕，又可調節小氣候，改善生態環境和改良土壤。

植物固沙以營造林帶為本。林帶采用植物混種、均勻透風類型。迎風林帶先矮后高，即先灌木，后喬木；背風側則先高后矮，有效防護寬度一般為樹高的15～25倍。沙害嚴重地段，迎風側可營造多條林帶。防沙林應根據沙漠性質、水文地質條件、氣候特征力求所選樹種生長快、固沙、防風能力強、不怕沙埋。常被選用的植物首沙棗、胡楊、小葉楊、文冠果、花棒、沙蒿、胡枝子、楊柴等十幾種（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。

工程固沙一般用在沒有植物生長條件的地段，或作為植物固沙初期的輔助措施。常用以下幾種形式：

①路基本體護。對路基或路塹本體用不同的材料進行覆蓋，如干砌片石（或預制水泥板）、栽砌或散鋪卵礫石。路基兩側防護。在路基兩側一定范圍內修筑一些阻沙、固沙及導沙設施，保護線路不被流沙掩埋。阻沙設施包括防沙柵欄、防沙溝堤、防沙擋墻等；固沙措施包括麥草沙障、土埂沙障、化學乳劑固沙、鋪設卵石或黏土覆蓋沙面等。導沙設施包括用卵石鋪砌而成表面光滑的輸沙平臺、在路基迎風側修建導沙堤等。

第四篇：鐵路路基病害綜合整治與防護

論文關鍵詞：鐵路路基，病害，機理，檢測

論文摘要: 對鐵路路基中存在的病害進行了分類，分析了各種鐵路路基病害發生的機理，介紹了路基病害的檢測方法，指出明確各種路基病害的類型及形成機理，并進行準確的檢測是預防鐵路路基病害并進行有效治理的基礎。

路基是條帶狀結構工程，沿線經過的地質條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種工程性質不良的土，并且受到地理和氣候環境常年變化影響，加之由于技術水平、經濟條件以及施工機械設備方面的原因,我國的鐵路路基設計通常采用較低的技術標準，施工質量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發性強的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基內應力水平、分布狀態和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應力之下，導致各種病害的產生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著列車的安全運行。所以了解病害的類型及其發生機理，并對其進行實用的檢測,對路基的防護和治理是非常重要。

ｌ鐵路路基病害類型

１．１鐵路路基病害類型及原因分析

鐵路路基病害按表現形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。

１．１．１翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發生裂縫、鼓包、冒泥等現象，稱之為翻漿。

翻漿冒泥一般易發生于基床土質不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全。翻漿冒泥分為土質基床翻漿、風化石質基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。

１．１．２路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發生局部或較大面積的豎向變形。一般經過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下

沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉

１．１．３擠出變形

表現形式有路肩隆起、側溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產生的剪切破壞或塑性流動，基床內的土經常處于軟塑狀態，在基床內的影響深度較大，在列車荷載的作用下，基床上發生剪切破壞，發乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起。外擠分為路肩隆起、。

１．１．４邊坡坍方

坍方的表現形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風化成零碎薄片，從坡面上脫落下來的現象，剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝，影響路基穩定。

碎落是巖石碎塊的一種剝落現象．落石產生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現象。

崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現象。

１．１．４邊坡沖刷

邊坡沖刷指較高大的土質路塹、路堤邊坡、岸坡（濱河、河灘、海灘和水庫（塘）的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。

１．１．５陷穴

陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

１．１．6 滑坡

滑坡指影響路基穩定的土（巖）體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。

１．１．7 水浸路基

水浸路基指實際浸水超過設計水位的路基．被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設備時，導致路基穩定性受到影響或破壞。

１．１．8 凍害

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現象。

１．１．8 砂害

在我國北方地區，由于地理條件原因，經常出現風沙經常掩埋鐵路。盡管路基病害表現形式多樣，但產生路基病害的原因則主要是土質不良，壓實密度不足和排水不暢等。

２鐵路路基病害產生的機理

路基病害的產生和發展與路基填料的工程性質、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強度

特性和溫度及其變化有關。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結果，各種因素之問又相互關聯，鐵路路基病害發生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來主要有兩個方面：（１）病害的發生取決于特定的地質環境；（２）病害的發生與相應的氣候變化和列車振動荷載息息相關。前者是病害發生的內因。后者是病害發生的外因。對某一具體的線路來講，其地質條件是客觀存在，雖然它也在不斷地發生變化，但基本上是一種較為穩定的量，因此，在一定程度上路基病害的發生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長期重復振動荷載的影響，路基病害的產生和發展是各項因素綜合作用的結果。觀測表明，在列車輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進破壞主要表現為過大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會使路基填土產生塑性流動，并產生路基病害。研究表明：產生這些病害（破壞）的原因在很大程度上依賴于路基土在循環荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關。隨著飽和度的增大，土的動強度（即經過若干次循環加載后仍處于穩定狀態的最大偏應力比）將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結而產生過大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態，動強度顯著減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會導致線路產生嚴重的不平順而影響行車安全。

３鐵路路基病害檢測

為了對路基病害進行合理整治，必須準確檢測病害狀況，分析病害成因。

根據鐵路既有線的特點，路基檢測應不干擾行車或少干擾行車，為此需采用的檢測手段應力求準確、可靠、快速，從而為將來的整治工作提供準確可靠的信息?？刹捎幂p型動力觸探、地質雷達、瞬態面波法和取土試驗等多種手段對線路進行試驗檢測，具體步驟和方法如下：

１）典型地段開挖橫溝，了解路基的幾何特性。

２）采用探地雷達法和瞬態面波法對試驗區段內的路基進行大面積的掃描檢測。

探地雷達法具有直觀反映道床幾何形態、表層分辨率高的優點，可以探明路基結構的分層；探測路基病害類型、程度和具體位置，用于分析道床、路基各個土層的地質情況；探地雷達測出的結果是基床的電性參數，而無法給出路基的力學特性。而瞬態面波法表層狀況由于石碴的散射和高頻信號的限制不能精確的反映，探地雷達方法可彌補瞬態面波法的不足。瞬態面波方法對在土中頻散曲線比較平滑，能夠準確反映路基土的力學參數隨深度的變化，測試的深度也比較深，也正好彌補了探地雷達方法不能反映路基土的力學參數和測試深度淺的不足。在路基病害測試中，最關心的是路基表層和其下路基土的承載能力，所以兩種方法結合，優勢互補，正好能夠達到路基的測試目的。

３）對路基強度、剛度等參數方面的分析。重型動力觸探主要反映路基土的力學性能，是以擊數×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標，擊數越高說明土質性能越好，強度也越高，可以從不同深度位置來測試出不同深度下土的力學性能以分析路基狀況。輕型動力觸探與重型動力觸探原理相似，只是后者以擊數×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標。

針對既有線路的特點，對既有路基測試應遵循原位（動力觸探）和區段測試（地質雷達、瞬態面波法）相結合的測試方法，這樣可對既有路基的狀況做出一個綜合的評價，為路基病害的處理提供基礎資料。

4病害的預防與整治

路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發生病害的原因，經過綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。

4．１病害的預防

病害預防包括以下內容：①資料收集包括線路的設計、施工資料及線路區域的氣候、水文、工程地質等情況，并了解其變化規律,為防治病害提供第一手資料；②根據線路當前的狀態及運營情況，應每3--5行一次線路的普查，評估線路的安全狀態，提前發現病害趨勢并進行相應的處置。調查的方法除了傳統的人工調查、軌檢車檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統，檢測深度達軌面下2.5m度可達80km/h入路基和路基積水，保持路基面排水坡度。

4．２病害的整治

路基病害的整治應從路基填料（改變其填料類型、改變填料的成分）防止水侵入（改善路基結構設計）、提高路基強度和剛度（改善路基結構設計）入手，路基的整治流程見圖

前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價

路基的整治流程圖

處理路基病害基本按以下步驟進行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發生的部位及規模大小、嚴重程度；②對產生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術上可行（控制病害產生原因）、經濟上合理的治理方法。

1.路基滑坡的防治

對滑坡這一常見的路基病害的預防及治理。中國鐵路有些區段滑坡病害較為密集，平均每百公里分布高達20～30

處，多為山區鐵路。發生滑坡常常中斷行車，甚至使列車顛覆，給運輸安全帶來嚴重危害。斜坡上的巖土沿坡內的軟弱帶或軟弱面向前和向下發生整體移動的現象，稱為滑坡。發生滑坡的軟弱帶又稱滑動帶?；瑒訋г谥亓ψ饔孟?，或在其他外力作用下使其剪切應力大于強度，或因震動液化、溶蝕潛蝕、自燃、人為開采等因素的作用下，使其結構破壞和巖土性質改變而喪失強度，就會引起滑動帶上覆巖體或土體發生滑動?；乱话銖牡乇砩铣尸F的裂縫等跡象的變化可大致劃分出蠕動、擠壓、微動、滑動、大動和滑帶固結六個階段。在發生滑坡的地方，常出現環狀后緣、月牙形凹地、滑坡臺階和垅狀前垣等獨特的地貌景觀。但巖體滑坡由于其界面的生成多依附于巖體內既有的構造裂面，因此其后緣和分塊裂縫一般呈直線或折線狀。

滑坡按其特點可進行各種不同的分類。中國鐵路按滑體的物質組成及其成因，把滑坡分為粘性土滑坡、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖體滑坡等六類。

產生滑坡的原因有內在因素，也有外在因素。內在因素是形成滑坡的先決條件，它包括巖土性質、地質構造、地形地貌等。外因通過內因對滑坡起著促進作用，它包括水的作用、地震和人為因素等。所以，滑坡是內外各因素綜合作用的結果。

防治滑坡的原則①預防。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡，應采取必要的工程措施，以防止產生新的滑坡或古滑坡的復活。②治早。滑坡的發生與發展，是有一個過程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。③一次根治與分期整治相結合?；乱话銘淮螐氐赘危涣艉蠡肌５珜σ幠］^大、性質復雜、變形緩慢，一時尚不致造成重大災害的滑坡，也可在全面規劃下，分期整治。同時注意觀測每期工程效果，為確定下期工程提供依據。

防治滑坡的措施應在弄清滑坡成因的基礎上，對誘發滑坡的各種因素，分清主次，采取相應的工程措施。常用的防治對策有排水、減重、支擋、改善土體物理力學性質等。（1）排水措施滑坡的發生和發展都與水的作用有關，排水是防治各類滑坡之本。但應根據具體情況，采用切合實際的排水方式。對滑坡體以外的地表水，應加以攔截和引出，在滑坡可能發展的邊界5m以外修建一條或多條環形截水溝；對滑坡體以外的地下水，應修建截水盲溝；對滑坡體內的地下水，應疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦

可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對滑體范圍內的地表水，應盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎上，修建排水系統。（2）減重措施當滑動面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩定的山坡，滑坡不可能向上發展時，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡單、經濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。（3）支擋措施根據滑體推力的大小，可以選用適當的支擋結構防滑。①抗滑擋墻。它是廣泛應用的一種防治滑坡措施。它施工方便，穩定滑坡收效快。抗滑擋墻多為重力式，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。②抗滑樁。它是利用樁在穩定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動少，操作簡便，工期短，收效快，對行車干擾小，安全可靠等優點。抗滑樁多為挖孔或鉆孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成?？够瑯对诨瑒用嬉韵碌腻^固深度，應根據滑體作用在樁上的主動土壓力、樁前的被動土壓力、巖土性質等來確定。③錨桿擋墻。是一種新型支擋結構，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。具結構輕盈，節約材料，適宜機械化施工，提高生產效率等優點。④抗滑明洞。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大，施工困難，造價昂貴，只有在其他措施難以奏效時采用。（4）改善滑坡土體的物理力學性質用物理化學方法，加固和穩定滑坡。方法很多，如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。這些方法，由于工序復雜，成本較高，目前中國鐵路僅小規模試用，尚未廣泛采用。（5）改線繞避上述整治措施難以奏效時，在經濟技術合理情況下，可以考慮改線繞避。

養護維修要點①滑坡區的地表排水設備，如截水溝、排水溝、吊溝等應做到無淤積、無漏水、無沖刷、排水暢通、溝涵相通。對失效損壞處所，應及時修補，確保狀態良好。③滑坡區的地下排水設備，如支承滲溝、暗溝、隧洞、滲井、滲管等，應定期檢查，及時清理和疏通。對失效或損壞處所，應及時修補或整治。地下排水設施，一般每年在春融之后和冰凍之前，在雨季開始之前和暴雨之后，必須仔細觀測其流量，掌握其變化規律和排水效果，發現異常及時處理。③滑坡區的防護和加固建筑物，應保持完整無損，如有開裂、滑移，必須認真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。④對規模大，情況復雜的大滑坡，雖經模治仍在緩慢變形或間歇變形，應對其認真觀測，實行動態監控，掌握變化規律

和發展趨勢，以便及時采取有效措施。⑤保護好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡區養護維修的重要任務。

2.路基崩塌落石的防治

崩塌落石是塹坡或其上山坡的巖塊土石發生崩塌或墜落造成危害的地質現象。具有突然、快速和較難預測的特點，是地形、地質比較復雜的山區鐵路十分常見的路基病害，對鐵路行車安全危害甚大，經常導致中斷行車，甚至列車顛覆。形成崩塌的原因①陡峭高峻的邊坡或山體斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特別是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多發地段。②由風化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡，如互層砂巖，穩定性更差，容易形成崩塌。③受地質構造影響嚴重，有很多結構面將巖體切割成不連續體的斜坡，特別是有兩組結構面傾向線路，其中一組傾角較緩時，容易向線路崩塌。④水的作用是產生崩塌的重要因素。絕大多數的崩塌發生在雨季或暴雨之后，因為水的滲入，對巖石產生軟化、潤滑和動水壓力作用，使巖體強度降低，內摩擦力減小，促使崩塌發生。⑤其他如地震、爆破、人工開挖斜坡及列車震動等，都是誘發崩塌的因素。

防治原則以預防為主，制早治小，一次根治，不留后患為原則。①新建鐵路應加強工程地質工作，對崩塌落石地段，嚴重者應予以繞避，不能繞避時，應修建必要的預防性工程，防患于未然。②養護維修應對可能發生崩塌落石地段，加強檢查巡視，發現變形失穩征兆，應及時采取措施，治早治小，防止因病害擴大而導致災害的發生。③病害發生后，整治工作要堅持一次根治、不留后患。否則，往往會招致大的災害。

防治措施應根據病害性質、規模及所處地形、地質情況，因地制宜地選擇。常用的防治措施有如下類型。①攔截類適用于小規模、小塊體的崩塌落石。攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網等。②遮欄類應用于規模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩定和支撐作用。③支擋加固類適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡。⑤改線繞避上述措施不能奏效時，應考慮改線繞避。

養護維修要點①崩塌落石地段應進行定期檢查、經常檢查和雨季汛期檢查。所謂定期檢查是指春檢和秋檢，對崩塌落石地段及其防護建筑物進行全面地檢查。春檢時發現隱患，采取防范措施安全渡汛；秋檢時是檢查汛期過后崩塌落石處所的變化情況及防護建筑物的破損情況，分輕重緩急，安排路基大、維修計劃。巡山工和重點病害看守工對所管責任地段或處所，應經常巡視檢查，監視危巖落石的發展動向，防患于未然。雨季汛期應加強檢查力度，執行雨前、雨中、雨后檢查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。②及時清理被攔截的崩塌墜落土石，修理被破壞的建筑物及排水設備。③對范圍大、數最多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段，應設置報警裝置，以防發生事故。

3.基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠。基床翻漿冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴重危及行車安全。

病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進一步下降的土質基床在列車荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現為季節性，即雨季發生，旱季不發生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現為常年性，但雨季比較嚴重。基床土遇水承載力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規定控制；軌道狀態不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。

防治措施應視病害性質，產生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水

溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經常保持疏干狀態。②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則。③使基面應力

降低或均勻分布。④土工膜（板）封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

4.路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴重后果，這些洞穴有三類，一是石灰巖地區的巖溶洞穴；二是黃土地區的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發現，或發現未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。石灰巖溶洞主要分布在中國南方廣西、貴州和云南東部，湖南、湖北西部及廣東的西部和北部也很發育，北方主要分布在山西與河北的太行山、太岳山、呂梁山和燕山一帶。黃土陷穴主要分布在西北和華北地區，尤其是黃河中游地區。

形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂的巖土結構逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

預防措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩定范圍內，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質和水文地質情況，以及洞穴的發展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。但要做到這一點，只有在新線勘測設計或施工階段才有可能。通車后在運營條件下，很難做到。黃土路基，只要做好路基排水，就能預防新生陷穴的發生。

整治措施：陷穴發生后，首先應根據陷穴發生的部位、規模、對路基穩定性或行車安全的危害程度，進行評估，確定是否緊急處理。發生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守,情況危急時，應封鎖線路。其次應做細致調查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質和水文地質特征及可能的發展趨勢，為徹底整治提供依據。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應作為首選，它能確保質量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設施有效、完善與否是整治成敗的的關鍵。

5.路基沖刷的防治

位于河流岸邊、河灘或水庫岸邊的路基，因常年或季節性水流沖刷、波浪和滲流的作用，往往造成路基沖空、邊坡滑坍等病害。防治這類病害，必須掌握水流性質、變化規律及可能

對岸邊或路基造成危害的性質和嚴重程度，使防治措施準確到位。為此，應細致地調查勘測、精心分析，提出符合實際的科學結論。

防護工程分直接防護和間接防護兩類。直接防護是對路基本體加固，以抵御水流的沖刷；間接防護是借導流或挑流工程，改變水流性質，間接達到避免或減輕水流對路基沖刷的目的。

直接防護方式①干砌石護坡。適用于不受主流沖刷的路堤邊坡。②漿砌片護坡。適用于主流沖刷及波浪作用強烈的路堤邊坡。③拋石。適用于水流方向平順，無嚴重局部沖刷，已被水浸的路堤邊坡。④石籠。適用于既受洪水沖刷又缺少大石料的區段。⑤擋水墻。適用于峽谷急流和水流沖刷嚴重地段。

直接防護與鋪草皮護坡、拋石護坡、片石護坡、石籠護坡。但每一種方式都有自己的局限性，有的造價太高，有的年限較短，采用直接防護要因地制宜，對經濟和質量優化，間接防護①挑水壩。適用于河床較寬，沖刷和淤積大致平衡。水流性質較易改變的河段，有的地主可以順河勢布置向導流建筑物。防護地段較長，更宜采用。②順壩。適置橫向導流建筑物。防護地段較長，更宜采用。③潛壩。適用于河不太寬，洪水時流速較大河水深較的河段，侵占河槽較少又能減輕對路堤的沖刷，但宜和加固路堤邊坡配合使用。④防水林帶。適用于路基外側河灘季節性洪水沖刷地段。但導流建筑物的修建是一項技術復雜、工程浩大的措施。

間接防護成敗的關鍵是導流建筑物的正確選擇和布置，因此應切實依據天然河道的特性確定導治線、導治水位和選擇導流建筑物的類型。

上述防護工程措施，既可單獨使用，也可綜合使用，應根據河流形態，地質情況和水流特性合理選用。如山區河流，由于河道窄、縱坡陡，防護工程應盡量順乎自然，宜選用直接防護措施，若以挑水壩等導流措施防護，往往失敗的多，收獲的少。

防護設施養護要點①經常檢查，特別是洪水期間和洪水過后，應進行全面檢查，范圍不大的損毀，應及時修補；范圍較大的損毀，應充分調查，分析原因，而后制定整治措施。②調查重點應放在水下部位。特別是直接防護工程的水下部位，基礎沖空往往是導致路堤突然坍滑的主要原因

。③水毀設施的修復，應充分考慮原設計意圖，以防新增設施造成新的不良后果。④損毀情況然及行車安全時，應采取緊急措施，護住坡腳，通常拋石或拋石籠緊急防護。

所以我們在新建線路時，線路選線時應盡可能避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，可修各種路基擋土墻和圬工護坡，并將基礎埋置于淘刷線以下?；A埋深不足時應按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護墻；也可用改河和導流的辦法避免路基直接受激流沖刷。

6.路基凍害的防治

中國東北地區及西北高原地區，多為季節性凍土地區，地表土層一般冬季凍結，春季開始融化，夏季除永凍層外將全部融化。這類地區的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發生不同程度的凍脹，春夏又發生融化下沉，使軌面高低、水平產生不均勻變形，嚴

重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結過程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結成冰所致，過大的凍脹可使柔性路面鼓包，開裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。

凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結過程中有向凍結鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大9%這一物理力學現象造成。所以，凍結過程中土中水的遷移機理，是產生路基凍害的基本原因。影響因素：①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉換區，且凍結速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。②土質的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發生強烈的凍脹。

凍害的表現形態：①從軌面前后高低變形看，分為凍峰（臌包）、凍谷（凹槽）、凍階（臺階）。②從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。④從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱為大凍害。

預防措施：①保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。②路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。③側溝、天溝等地表排水設施及滲溝、暗溝等地下排水設施應保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。

整治措施凍害發生后，首先應認真進行調查，弄清凍脹發生部位、形狀、高度、起落及發展過程，弄清凍脹土層的性質被、結構及水文地質條件，以便分析凍脹產生的原因和變化規律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶①修建減少路基基床含水量的排水設施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設施，以防治因地表水節而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。②挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應主凍結試之下，換土寬度應包括路肩在內的整斷面更換。③在基床表層鋪設保溫層，改善基床溫度環境，使表層下的基床土不凍結或減小凍結深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時間長。濕度大的泥炭在水分凍結時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結。④人工鹽化基床土。用氯鹽（NaCl）整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。

7.路基雪害的防治

中國黑龍江、吉林、內蒙古等省區，屬寒溫帶大陸性季風氣候，全年降雪天數190～200d,積雪天數160～180d，最大積雪深度200～1000mm。年平均風速4.4m/s，最大風速40m/s。這些地區的鐵路線路，冬季常被雪埋，嚴重影響行車安全。

易于積雪地段由于鐵路線路的地形、地貌及其與主風向的夾角各不相同，線路積雪的程度也不一樣。經驗表明，下列地段易于積雪：①車站站場；②路塹與路堤交界處；③深2m以下的淺路塹；④高1.2m以下的矮路堤；⑤復線并行不等高的高差大于0.3m地段。

防治措施積雪掩埋線路危及行車安全。積雪融化后，增加路基含水量，降低中期承載能力，形成路基翻漿冒泥和陷槽等病害。易被雪地埋錢，必須那瓣治馳。最經濟有效，且一勞永逸的防治措施是營造防護林帶（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。它不僅可以防止雪害，而且還可以改造生態環境。防雪林帶的布設位置、型式、樹種，應根據地理、氣候、土壤條件,風速、風向、積雪程度等

情況選定。在無營造防雪林條件或防雪林尚未發揮作用之前，也可修建一些臨時防雪設備，如移防防雪柵、防雪堤垣、防雪堤垣、導風擋板等。冬季有時會發生預計不到的暴風雪，在不積雪地段，也會嚴重積雪而影響行車。為預防不設，應在適當區段，儲備一些除雪機，以備急需。

路基沙害的防治通過沙漠（包括沙質荒漠、戈壁及沙地）地區的鐵路，如包蘭線、蘭新線、集二線、京通線、青藏線、南疆線、烏吉線及隴海線經黃河故道地段等，在風的作用下，移動沙流經常給鐵路造成不同程度的危害，有時甚至掩埋線路，危及行車安全。

沙害形態風沙對線路的危害主要表現在流沙在線路上的堆積，以及流沙對路堤邊坡的吹蝕和對道床的掏空。線路上堆積的沙，掩埋枕面以上，以稱一級沙害，掩埋面以上至軌面以下，稱二級沙害；掩埋枕面以下，稱三級沙害。

防治原則和措施沙害的防治原則是因害設防，因地制宜和就地取材。沙害防治措施，分為植物固沙和工程固沙兩類。植物固沙是治本良策，既可阻截沙流，防止風蝕，又可調節小氣候，改善生態環境和改良土壤。

植物固沙以營造林帶為本。林帶采用植物混種、均勻透風類型。迎風林帶先矮后高，即先灌木，后喬木；背風側則先高后矮，有效防護寬度一般為樹高的15～25倍。沙害嚴重地段，迎風側可營造多條林帶。防沙林應根據沙漠性質、水文地質條件、氣候特征力求所選樹種生長快、固沙、防風能力強、不怕沙埋。常被選用的植物首沙棗、胡楊、小葉楊、文冠果、花棒、沙蒿、胡枝子、楊柴等十幾種（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。

工程固沙一般用在沒有植物生長條件的地段，或作為植物固沙初期的輔助措施。常用以下幾種形式：①路基本體護。對路基或路塹本體用不同的材料進行覆蓋，如干砌片石（或預制水泥板）、栽砌或散鋪卵礫石。路基兩側防護。在路基兩側一定范圍內修筑一些阻沙、固沙及導沙設施，保護線路不被流沙掩埋。阻沙設施包括防沙柵欄、防沙溝堤、防沙擋墻等；固沙措施包括麥草沙障、土埂沙障、化學乳劑固沙、鋪設卵石或黏土覆蓋沙面等。導沙設施包括用卵石鋪砌而成表面光滑的輸沙平臺、在路基迎風側修建導沙堤等。

第五篇：淺談鐵路路基病害原因及整治措施

淺談鐵路路基病害原因及整治措施

原平分公司

霍偉珺

摘要：對鐵路路基中存在的病害進行了分類，分析了各種鐵路路基病害發生的機理，介紹了路基病害的檢測方法，指出明確各種路基病害的類型及形成機理，并進行準確的檢測是預防鐵路路基病害并進行有效治理的基礎。

關鍵詞：鐵路路基，病害，檢測，整治

路基是條帶狀結構工程，沿線經過的地質條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種工程性質不良的土，并且受到地理和氣候環境常年變化影響，加之由于技術水平、經濟條件以及施工機械設備方面的原因，我國的鐵路路基設計通常采用較低的技術標準，施工質量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發性強的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基內應力水平、分布狀態和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應力之下，導致各種病害的產生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著列車的安全運行。所以了解病害的類型及其發生機理，并對其進行實用的檢測，對路基的防護和治理是非常重要。1 鐵路路基病害類型

１.１ 鐵路路基病害類型及原因分析

鐵路路基病害按表現形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。1.1.1 翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發生裂縫、鼓包、冒泥等現象，稱之為翻漿。翻漿冒泥一般易發生于基床土質不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全。翻漿冒泥分為土質基床翻漿、風化石質基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。1.1.2 路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現形式有路基下沉、道碴囊等。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發生局部或較大面積的豎向變形。一般經過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉 １.1.3 擠出變形

表現形式有路肩隆起、側溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產生的剪切破壞或塑性流動，基床內的土經常處于軟塑狀態，在基床內的影響深度較大，在列車荷載的作用下，基床上發生剪切破壞，發乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，外擠分為路肩隆起。１.1.４邊坡坍方

坍方的表現形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風化成零碎薄片，從坡面上脫落下來的現象，剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝，影響路基穩定。

碎落是巖石碎塊的一種剝落現象．落石產生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現象。

崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現象。1.1.4邊坡沖刷

邊坡沖刷指較高大的土質路塹、路堤邊坡、岸坡的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。1.1.5陷穴

陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

1.1.6滑坡滑坡指影響路基穩定的土體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。1.1.7水浸路基

水浸路基指實際浸水超過設計水位的路基．被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設備時，導致路基穩定性受到影響或破壞。1.1.8凍害

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現象。2 鐵路路基病害產生的機理

路基病害的產生和發展與路基填料的工程性質、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強度特性和溫度及其變化有關。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結果，各種因素之問又相互關聯，鐵路路基病害發生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來主要有兩個方面：

病害的發生取決于特定的地質環境；病害的發生與相應的氣候變化和列車振動荷載息息相關。前者是病害發生的內因。后者是病害發生的外因。對某一具體的線路來講，其地質條件是客觀存在，雖然它也在不斷地發生變化，但基本上是一種較為穩定的量，因此，在一定程度上路基病害的發生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長期重復振動荷載的影響，路基病害的產生和發展是各項因素綜合作用的結果。

觀測表明，在列車輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進破壞主要表現為過大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會使路基填土產生塑性流動，并產生路基病害。研究表明：產生這些病害的原因在很大程度上依賴于路基土在循環荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關。隨著飽和度的增大，土的動強度將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結而產生過大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態，動強度顯著減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會導致線路產生嚴重的不平順而影響行車安全。3 病害的預防與整治

路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發生病害的原因，經過綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。3.1 病害的預防

病害預防包括以下內容：①資料包括線路的設計、施工資料及線路區域的氣候、水文、工程地質等情況，并了解其變化規律，為防治病害提供第一手資料；②根據線路當前的狀態及運營情況，應每3—5月進行一次線路普查，評估線路的安全狀態，提前發現病害趨勢并進行相應的處置。調查的方法除了傳統的人工調查、軌檢車檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統，檢測深度達軌面下路基積水，保持路基面排水坡度。3.2 病害的整治

路基病害的整治應從路基填料防止水侵入、提高路基強度和剛度入手，路基的整治流程： 前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價

處理路基病害基本按以下步驟進行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發生的部位及規模大小、嚴重程度；②對產生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術上可行、經濟上合理的治理方法。3.2.1 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠?；卜瓭{冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴重危及行車安全。

病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進一步下降的土質基床在列車荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現為季節性，即雨季發生，旱季不發生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現為常年性，但雨季比較嚴重。基床土遇水承載力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規定控制；軌道狀態不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。

防治措施應視病害性質，產生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經常保持疏干狀態。②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則。③使基面應力降低或均勻分布。④土工膜封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

朔黃線K61+410～K61+500、K65+490～K65+850、K67+240～K67+315先后出現不同程度的下沉，采用鋪設不透水土工布、修建防滲側溝、天溝、排水溝等方法，取得了較好的效果，徹底解決了路基基床翻漿冒泥、下沉外擠等病害，消除了運輸中的安全隱患。3.2.2 路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴重后果，這些洞穴有三類，一是石灰巖地區的巖溶洞穴；二是黃土地區的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發現，或發現未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。

形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂的巖土結構逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

預防措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩定范圍內，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質和水文地質情況，以及洞穴的發展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。

整治措施：陷穴發生后，首先應根據陷穴發生的部位、規模、對路基穩定性或行車安全的危害程度，進行評估，確定是否緊急處理。發生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守，情況危急時，應封鎖線路。其次應做細致調查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質和水文地質特征及可能的發展趨勢，為徹底整治提供依據。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應作為首選，它能確保質量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設施有效、完善與否是整治成敗的的關鍵。

朔黃線2008年5月K69+320下行路塹塌陷，搶修拆除原漿砌護坡發現為人工洞穴坍塌所致，經現場調查及物探發現K69+305-K69+370段地面以下存在兩處人工洞穴，洞穴埋深約11-12米，寬度4米，高度5米，兩處洞穴充填不飽滿。

針對此類病害，原平分公司與設計院經過反復研究施工方案，在不影響運輸安全的情況下采取了以下措施，解決了洞穴塌陷問題，：

1、對以上兩處洞穴采用漿砌片石填筑，注射水泥漿封堵洞口

2、對K69+305-K69+370段路基旋噴樁注漿加固后再做基床封閉，在軌枕下40cm處鋪設防水土工布。

3、護坡塌陷部分夯實平整后，采用M7.5水泥砂漿砌筑。

4、完善加固K69+305-K69+370處的漿砌水溝、天溝。

3.2.3 路基凍害的防治

路基凍害多發季節性凍土地區，地表土層一般冬季凍結，春季開始融化，夏季全部融化。這類地區的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發生不同程度的凍脹，春夏又發生融化下沉，使軌面高低、水平產生不均勻變形，嚴重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。

凍害發生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結過程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結成冰所致，過大的凍脹可使柔性路面鼓包，開裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結過程中有向凍結鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大這一物理力學現象造成。所以，凍結過程中土中水的遷移機理，是產生路基凍害的基本原因。影響因素：①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉換區，且凍結速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。②土質的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發生強烈的凍脹。

凍害的表現形態：①從軌面前后高低變形看，分為凍峰、凍谷、凍階。②從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。④從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱為大凍害。

預防措施：①保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。②路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。③側溝、天溝等地表排水設施及滲溝、暗溝等地下排水設施應保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。

整治措施凍害發生后，首先應認真進行調查，弄清凍脹發生部位、形狀、高度、起落及發展過程，弄清凍脹土層的性質被、結構及水文地質條件，以便分析凍脹產生的原因和變化規律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶①修建減少路基基床含水量的排水設施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設施，以防治因地表水節而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。②挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應主凍結試之下，換土寬度應包括路肩在內的整斷面更換。③在基床表層鋪設保溫層，改善基床溫度環境，使表層下的基床土不凍結或減小凍結深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時間長。濕度大的泥炭在水分凍結時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結。④人工鹽化基床土。用氯鹽整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。

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