畢業(yè)論文---鐵路既有線路基病害整治的探討

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?2012屆）</b></p><p>　　論文題目： 鐵路既有線路基病害整治的探討 </p><p>　　姓 　 名： </p><p>　　系（院）： 交

2、通工程系 </p><p>　　專業(yè)名稱： 鐵道工程技術(shù) </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　2012 年 5 月 20 日</p><p><b>　　中文摘要</b></p>

3、<p>　　對既有線鐵路路基中存在的病害進(jìn)行了分類，分析了各種鐵路路基病害發(fā)生的機(jī)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(jī)理，并進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測是預(yù)防鐵路路基病害并進(jìn)行有效治理的基礎(chǔ)。路基是條帶狀結(jié)構(gòu)工程，沿線經(jīng)過的地質(zhì)條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區(qū)都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風(fēng)化殘積土等各種工程性質(zhì)不良的土，并且受到地理和氣候環(huán)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

4、因,我國的鐵路路基設(shè)計通常采用較低的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，施工質(zhì)量往往要求不嚴(yán)，從而導(dǎo)致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發(fā)性強(qiáng)的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基運(yùn)行。所以了解病害的類型及其發(fā)生機(jī)理，并對其進(jìn)行實(shí)用的檢測,對路基的防護(hù)內(nèi)應(yīng)力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設(shè)計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應(yīng)力之下，導(dǎo)致各種病害的產(chǎn)生，或使已存在的病害更加嚴(yán)重而嚴(yán)重影響著列車的安全和治理是非常重要。

5、但歸納起來主要有兩個方面：（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)的氣候變化和列車振動荷載息息相關(guān)。前者是病害發(fā)生的內(nèi)因。后者</p><p>　　關(guān)鍵詞：路基病害 施工 整治 措施</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Existing railway embankment on

6、 the existence of the disease in a classification, analysis of a variety of railway roadbed of the mechanism of disease occurred on the roadbed disease detection methods, pointing out that the various specific types of d

7、iseases and subgrade formation mechanism and the detection accuracy is railway embankment to prevent disease and the basis of effective governance. Subgrade is strip structural engineering, the geological conditions alon

8、g the route through the differ</p><p>　　Keywords: Subgrade construction remediation measures Diseases</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 概述-------------------------------

9、-------------4</p><p>　　1.1 路基病害的類型----------------------------------5</p><p>　　1.2 采取正確的整治措施------------------------------5</p><p>　　第二章 路基病害的類型及防治---------------------------9<

10、;/p><p>　　2.1 路基病害的類型-----------------------------------9</p><p>　　2.2 路基病害產(chǎn)生的機(jī)理------------------------------10</p><p>　　第三章 病害的預(yù)防和整治-------------------------------11</p><

11、p>　　3.1 病害的預(yù)防------------------------------------11</p><p>　　3.2 病害的整治---------------------------------------11</p><p>　　3.3 鐵路路基病害的整治工程--------------------------13</p><p>　　第

12、四章 路基病害成因分析--------------------------------18</p><p>　　4.1 工程概況---------------------------------------18</p><p>　　4.2 病害成因分析及工程措施-------------------------18</p><p>　　4.3 施工方案及

13、工藝---------------------------------19</p><p>　　4.4 施工要求---------------------------------------21</p><p>　　4.5 施工注意事項(xiàng)-----------------------------------22</p><p>　　4.6 整治效果----

14、-----------------------------------22</p><p>　　第五章 鐵路提速區(qū)段路基病害整治的探討------------------23</p><p>　　5.1 線路概況---------------------------------------23</p><p>　　5.2 病害整治--------------

15、-------------------------23</p><p>　　5.3 整治效果---------------------------------------27</p><p>　　參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------28</p><p>　　致 謝--------------

16、---------------------------------29</p><p><b>　　第一章概述</b></p><p>　　1.1路基病害的類型</p><p>　　路基病害的種類主要有：基床病害、路基凍害、路基坡面病害；不良地質(zhì)現(xiàn)象引起的路基病害，如崩塌、落石、滑坡、泥石流等地段的路基病害；地區(qū)性的路基病害，如黃土路基、軟土及

17、泥沼地區(qū)路基、鹽漬土路基、鹽湖路基、雪害地區(qū)路基、風(fēng)沙地區(qū)路基、巖溶地區(qū)路基、采空區(qū)路基病害等。路基是一條帶狀結(jié)構(gòu)工程,沿線經(jīng)過的地質(zhì)條件差別較大,填料也不均勻,加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行,路基內(nèi)應(yīng)力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著改變,由于既有鐵路線路基設(shè)計承載力偏小,在列車提速后荷載引起的動應(yīng)力之下,導(dǎo)致各種病害的產(chǎn)生,或使已存在的病害更加嚴(yán)重,從而嚴(yán)重影響著列車的安全運(yùn)行。</p><p>　　1.

18、2采取正確的整治措施</p><p>　　既有線路基病害整治工程與新線路基設(shè)計不同，場地和工程地質(zhì)條件復(fù)雜，勘察難度大，設(shè)計考慮的因素多。必須正確判斷病害發(fā)生的原因，合理地考慮場地條件、既有工程的利用和施工時對行車安全的影響等因素，既要確保設(shè)計技術(shù)上可行，又要做到經(jīng)濟(jì)合理。 按照“徹底根治、不留后患，經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠”的16字原則，地路處在既有鐵路路基病害整治過程中取得良好成績。同時注重技術(shù)創(chuàng)新，完成整

19、治的路基病害類型有邊坡及擋墻變形、滑坡、崩塌、落石、路基沉陷、基床病害等。針對不同路基病害設(shè)計采用了不同的工程措施，其中預(yù)應(yīng)力錨索、錨索樁、微型樁、棚洞、SNS柔性防護(hù)網(wǎng)均系我院首次應(yīng)用，并有多項(xiàng)設(shè)計類型是新線工程設(shè)計中難以遇到的。</p><p>　　在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，地路處加強(qiáng)了服務(wù)意識，特別是對施工承包的項(xiàng)目，通過出色的組織和嚴(yán)密的管理，均優(yōu)質(zhì)、安全、按期地完成，創(chuàng)立了預(yù)應(yīng)力錨索、鉆孔壓力注漿、掛網(wǎng)噴漿等

20、巖土工程品牌，為我院組建和鍛煉了多個施工隊伍。由我院完成施工既有鐵路路基病害整治工程中的預(yù)應(yīng)力錨索有12萬余米，掛網(wǎng)噴漿近70萬平方米，巖溶及粉土路基塌陷注漿鉆孔5000多孔，近8萬米，壓入水泥10萬噸。 既有鐵路路基病害整治是勘察設(shè)計的延伸，是巖土工程的發(fā)展，是對勘測設(shè)計的再認(rèn)識，是地路處經(jīng)營開拓的重要組成部分。通過既有鐵路路基病害整治，加深了與運(yùn)營單位的相互了解和相互溝通，深化了設(shè)計人員對地質(zhì)路基勘察設(shè)計的認(rèn)識，鍛煉了隊伍，

21、促進(jìn)了地質(zhì)路基勘察設(shè)計水平的提高，對地質(zhì)路基勘察設(shè)計來說受益非淺。</p><p>　　第二章 路基病害的類型及防治</p><p>　　基床是路基上部承受軌道、列車動力作用，并受水文氣候變化影響而規(guī)定的一定深度。基床有表層與底層之分?；苍诟鞣N因素影響下，產(chǎn)生各種類型的永久性變形，稱為基床病害。據(jù)國內(nèi)既有鐵路調(diào)查資料，基床病害最大深度已達(dá)路肩下2.0m。</p><p

22、>　　2.1基床病害的類型</p><p>　　基床病害按其不同的發(fā)展階段及不同的表現(xiàn)形式主要有翻漿冒泥、下沉、外擠、邊坡坍方、凍害等。 </p><p><b>　　2.1.1翻漿冒泥</b></p><p>　　在列車動壓力作用下，道床孔隙內(nèi)擠壓出泥漿的一種現(xiàn)象稱為翻漿冒泥。翻漿冒泥將引起一系列線路病害，如道碴陷坑擴(kuò)大，產(chǎn)生軌枕吊

23、板、暗坑；污染道床，彈性降低；加速木枕腐蝕，嚴(yán)重?fù)p傷混凝土枕；鋼軌出現(xiàn)波浪形永久變形，魚尾板折斷數(shù)量增多等。在嚴(yán)重翻漿地段，線路質(zhì)量不良，影響列車運(yùn)行。</p><p>　　翻漿冒泥有土質(zhì)基面翻漿冒泥、風(fēng)化石基面翻漿冒泥及裂隙泉眼翻漿冒泥三種類型。</p><p><b>　　2.1.2下沉</b></p><p>　　當(dāng)基床土質(zhì)為中塑性黏土、

24、淤泥、泥炭、風(fēng)化殘積土、粉質(zhì)黏土?xí)r，由于翻漿冒泥不斷發(fā)展，路基面上的土逐漸侵蝕流失；再加地表水流入，道碴囊大量積水且不斷加深致使基床土體飽和軟化，強(qiáng)度顯著降低（無側(cè)限抗壓強(qiáng)度小于0.1MPa）。在列車動力作用下道床石碴陷入基床，并使道床下的土體局部壓密，因而使路基下沉。雨季下沉的速度較大，旱季較小。下沉?xí)r，軌道的水平、標(biāo)高、方向均有較大變化，這時，基面泥漿向下滲透，一般不再發(fā)生翻漿冒泥。在路塹中有時可見泥漿從軌道一側(cè)的溝邊或溝底冒出。&

25、lt;/p><p><b>　　2.1.3外擠</b></p><p>　　這種病害一般發(fā)生在路塹地段?；餐临|(zhì)和“下沉”中所述相同，其厚度約為0.4~1.5m,其下有剛臥層。與發(fā)生下沉病害一樣，由于翻漿冒泥的發(fā)展，地表水滲入，道碴囊大量積水，且地下水位較高，使基床土質(zhì)飽和軟化，承載力顯著降低。在列車動力作用下，基床產(chǎn)生塑性流動。但由于其下有剛臥層存在，在剛臥層上形成滑動

26、面。當(dāng)剛臥層傾斜時，軟臥層向一側(cè)側(cè)溝擠動，路肩向上隆起。</p><p><b>　　2.1.4邊坡坍方</b></p><p>　　坍方的表現(xiàn)形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發(fā)生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤,巖石風(fēng)化成零碎薄片,從坡面上脫落下來的現(xiàn)象,剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝,影響路基穩(wěn)定。碎落是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象,落石產(chǎn)生的沖擊力可使路

27、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</p><p><b>　　石堆或巖堆的現(xiàn)象。</b></p><p>　　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(fā)生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致。滑塌是指邊坡上的大量土石沿著一定滑動面整體向下滑移的現(xiàn)象。路堤邊坡的滑坍,是由于邊坡過高、坡度較陡、填

28、方不密實(shí)、缺少必要的支撐與加固等原因造成的。路塹邊坡的滑坍,則是由于挖方巖層傾向路基,傾角在50°～70°之間,夾有軟弱和透水層或巖石嚴(yán)重風(fēng)化,在水的侵蝕和沖刷作用下形成滑動而使土石失去平衡所致。</p><p><b>　　2.1.5凍害</b></p><p>　　凍害發(fā)生在寒冷地區(qū),如路基土為透水性較差的細(xì)粒土,當(dāng)含水量較高或路基面積水,在凍

29、結(jié)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(xiàn)象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結(jié)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(dú)的路基病害。</p><p>　　凍害的預(yù)防措施主要有： </p><p>　　1．經(jīng)常保持道床整潔，防止泥土雜物混入道床，及時清除土垅。</p><p>　　2

30、．保持路肩和邊坡平整，無裂縫、無坑洼積水。</p><p>　　3．完善地表排水系統(tǒng)，保持各種地面排水設(shè)備平順暢通，排除塹頂、坡腳及附近積水。</p><p>　　4．定期檢查、疏通各種地下排水設(shè)備，做到不積水、不堵塞，降低地下水位。</p><p>　　5．結(jié)合其它作業(yè)，事先更換或改良不均質(zhì)土體。</p><p>　　6．入冬前，做好各項(xiàng)排

31、水設(shè)備防寒工作，保持其狀態(tài)良好，不凍結(jié)，無損壞。準(zhǔn)備必要的保溫材料，以便隨時使用。</p><p><b>　　凍害的整治：</b></p><p>　　1.加強(qiáng)地表排水。主要措施有：清篩不潔道床，削去道床兩端土垅，增強(qiáng)道床排水性能；鏟平路肩坑洼，防止路肩積水；整治道碴陷坑；保持排水設(shè)備流水暢通等。</p><p>　　2.降低地下水位。修筑滲

32、溝可以降低地下水位或攔截地下水，使路基面干燥，以消除凍害。</p><p>　　換土。挖除凍害地段的凍脹性土，換以滲水土或與兩端相鄰的凍脹性相近的土，使路基均勻凍起，以消除凍害。</p><p>　　換土的深度，一般凍土層有多深就換多深，若超過凍結(jié)線時，則換至凍結(jié)深度即可。</p><p>　　換土的寬度，在路堤處應(yīng)整斷面更換。路塹及不填不挖地段，可采用槽行換土，槽

33、底寬度不得小于2.7m.對于年降雨量較大的地區(qū),如槽底為非滲水土?xí)r,則應(yīng)按基床全寬更換,并設(shè)置必要的排水設(shè)備。</p><p>　　換土的長度應(yīng)與凍結(jié)地段等長,其兩端應(yīng)做好了順坡。</p><p><b>　　4．鋪設(shè)爐渣保溫層</b></p><p>　　爐渣的導(dǎo)熱系數(shù)很小,有良好的保溫性能。鋪設(shè)爐渣保溫層可以防止路基凍脹或減小凍起高度。用做

34、保溫層的爐渣，應(yīng)做過篩處理，粒徑3～40mm。鋪設(shè)爐渣保溫層的方法有兩種，一種是鋪設(shè)爐渣墊層，另一種是爐渣抬道。</p><p><b>　　1）爐渣墊層</b></p><p>　　將基床上部的土挖法，換以爐渣，分層填飽滿，每層厚200～300mm,爐渣墊層的厚度按土的凍結(jié)深度確定。爐渣墊層的長度等于凍害地段的長度，其兩端應(yīng)設(shè)置順坡。因爐渣浸水后的保溫作用顯著降低，

35、所以要保證爐渣墊層的低面高于地下水位。如地下水位較高，應(yīng)設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)地下排水設(shè)備，使地下水位降低后再設(shè)置保溫層。也可在保溫層內(nèi)每過5～10m設(shè)一橫向滲水盲溝，流水坡度應(yīng)采用5%～10%。 </p><p><b>　　2）爐渣抬道</b></p><p>　　采用爐渣通過多次抬道分層墊入枕底，將路基面抬高至需要的高度，使抬道范圍內(nèi)的凍害地段有一層保溫層。</p

36、><p>　　爐渣抬道適用于沼澤地區(qū)路基和常年積水的低路堤地段，以及地表水較豐富，地下水位較高的淺路塹地段（結(jié)合必要的排水設(shè)備）。</p><p>　　2.2　路基病害產(chǎn)生的機(jī)理</p><p>　　路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與路基填料的工程性質(zhì)、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強(qiáng)度特性和溫度及其變化有關(guān)。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項(xiàng)因素綜合作用的結(jié)果,

37、各種因素之間又相互關(guān)聯(lián)。觀測表明,在列車輪軸荷載的重復(fù)作用下,路基的</p><p>　　漸進(jìn)破壞主要表現(xiàn)為過大的塑性變形,這種塑性變形的累積到一定程度將會使路基填土產(chǎn)生塑性流動,并產(chǎn)生路基病害。研究表明:產(chǎn)生這些病害(破壞) 的原因在很大程度上取決于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強(qiáng)度特性,而后者與土的飽和度密切相關(guān)。隨著飽和度的增大,土的動強(qiáng)度(即經(jīng)過若干次循環(huán)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

38、于軌道下方的路基土因反復(fù)受到擠壓和固結(jié)而產(chǎn)生過大的累積塑性變形,從而形成所謂的道砟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(dá)到飽和狀態(tài),動強(qiáng)度顯著減小,從而使道床工作性能急劇下降,甚至?xí)?dǎo)致線路產(chǎn)生嚴(yán)重的不平順而影響行車安全。</p><p>　　第三章 病害的預(yù)防與整治</p><p>　　路基病害的預(yù)防和整治,應(yīng)貫徹“預(yù)防為主、綜合治理”的原則,首先弄清發(fā)生病害的原因,經(jīng)過

39、綜合分析,因地制宜地采取整治的措施。</p><p><b>　　3.1病害的預(yù)防</b></p><p>　　病害預(yù)防包括以下內(nèi)容: ①資料收集包括線路的設(shè)計、施工資料及線路區(qū)域的氣候、水文、工程地質(zhì)等情況,并了解其變化規(guī)律,為防治病害提供第一手資料; ②根據(jù)線路當(dāng)前的狀態(tài)及運(yùn)營情況,應(yīng)每3～5 年進(jìn)行一次線路的普查,評估線路的安全狀態(tài),提前發(fā)現(xiàn)病害趨勢并進(jìn)行相應(yīng)的

40、處置。調(diào)查的方法除了傳統(tǒng)的人工調(diào)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(tǒng),檢測深度達(dá)軌面下215m, 檢測速度可達(dá)80kmPh; ③防止水滲入路基和路基積水,保持路基面排水坡度。</p><p><b>　　3.2病害的整治</b></p><p>　　路基病害的整治應(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計)

41、、提高路基強(qiáng)度和剛度(改善路基結(jié)構(gòu)設(shè)計) 入手,路基的整治流程見圖1。</p><p>　　圖3.2 基的整治流程</p><p>　　處理路基病害基本按以下步驟進(jìn)行。①需要檢測路基病害,判斷路基病害的類型、發(fā)生的部位及規(guī)模大小、嚴(yán)重程度; ②對產(chǎn)生病害的主要原因進(jìn)行分析:一般為填料、水分侵入、強(qiáng)度不足等方面的問題; ③擬采取的措施:應(yīng)采用技術(shù)上可行(控制病害產(chǎn)生原因) 、經(jīng)濟(jì)上合理的治理

42、方法。</p><p>　　3.2.1路基病害檢測</p><p>　　1) 典型地段開挖橫溝,了解路基的幾何特性。</p><p>　　2) 采用探地雷達(dá)法和瞬態(tài)面波法對試驗(yàn)區(qū)段內(nèi)的路基進(jìn)行大面積的掃描檢測。探地雷達(dá)法具有直觀反映道床幾何形態(tài)、表層分辨率高的優(yōu)點(diǎn),可以探明路基結(jié)構(gòu)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(zhì)情況;探地雷

43、達(dá)測出的結(jié)果是基床的電性參數(shù),而無法給出路基的力學(xué)特性。而瞬態(tài)面波法表層狀況由于道砟的散射和高頻信號的限制不能精確地反映真實(shí)土層狀況,探地雷達(dá)方法可彌補(bǔ)瞬態(tài)面波法的不足。瞬態(tài)面波方法對在土中頻散曲線比較平滑,能夠準(zhǔn)確反映路基土的力學(xué)參數(shù)隨深度的變化,測試的深度也比較深,也正好彌補(bǔ)了探地雷達(dá)方法不能反映路基土的力學(xué)參數(shù)和測試深度淺的不足。</p><p>　　在路基病害測試中,最主要的是路基表層(有無陷槽、砟囊)

44、和其下路基土的承載能力,所以兩種方法結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),正好能夠達(dá)到路基的測試目的。</p><p>　　3) 對路基強(qiáng)度、剛度等參數(shù)方面的分析。輕型動力觸探主要反映路基土的力學(xué)性能,是以擊數(shù)(10cm )來反映路基各個位置的力學(xué)性能指標(biāo),擊數(shù)越高說明土質(zhì)性能越好,強(qiáng)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(xué)性能以分析路基狀況。針對既有線路的特點(diǎn),對既有路基測試應(yīng)遵循原位(動力觸探) 和區(qū)段測試(地質(zhì)雷達(dá)

45、、瞬態(tài)面波法) 相結(jié)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(chǔ)資料。</p><p>　　3.2.2路基病害治理措施</p><p>　　路基病害的治理辦法有很多,不同鐵路線路、同一線路的不同區(qū)段的路基填料不盡相同,產(chǎn)生路基病害的部位、原因不同,必須針對各種病害的特點(diǎn),采用切實(shí)可行的措施。根據(jù)路基病害成因及特點(diǎn),防止路基病害的原則是:改土、減壓、防水、綜

46、合治理。</p><p>　　1) 換填。換填路基,對于容易發(fā)生下沉外擠或深陷槽病害的軟弱基床,可采用基床表層換填的整治方案。換填厚度視軟弱層厚度而定,一般為50～60cm 。病害一般地段換填料可為級配良好的碎石土或中粗砂,或在原基床土中摻入改良土壤工程性質(zhì)的材料后形成的改性土。換填效果好,但是對行車的影響很大,在目前運(yùn)力繁忙的情況下盡量少采用。</p><p>　　2) 改土。通過改良現(xiàn)

47、有路基的力學(xué)特性達(dá)到整治的目的。常用的有壓力灌漿法和水泥土擠密樁加固法兩種。</p><p>　　3) 減壓。就是降低列車荷載對路基的作用,主要是通過改變路基和軌道的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),方法主要有:加長軌枕長度和縮小軌枕的間距、使用重型鋼軌、加厚道床和設(shè)置墊層等。</p><p>　　4) 充分注意路基排水。治水是整治路基病害的關(guān)鍵。除了上述提到的防水措施外,還可根據(jù)現(xiàn)場的情況采用增設(shè)橫向排水或設(shè)

48、置集水井等方式。</p><p>　　5) 綜合治理。采用綜合方法,徹底根治病害。路基病害往往是多方面不利因素造成的,治理時要對癥下藥,不同的治理方法綜合使用,對病害徹底治理。</p><p>　　3.3 鐵路路基的病害整治工程</p><p>　　京廣線K924 段位于河南省信陽市境內(nèi), 其中K924+650 ～ K925+650 屬于雙線路塹段。由于該段內(nèi)長時間

49、雨水較大,導(dǎo)致路基底部部分地段出現(xiàn)泥化現(xiàn)象,進(jìn)而引起路基下沉,導(dǎo)致現(xiàn)在列車經(jīng)過時振幅很大,嚴(yán)重影響了正常的列車行駛。</p><p>　　3.3.1 路基檢測</p><p>　　采用地質(zhì)雷達(dá)、電法儀等物探手段,查明路基的充泥充水、泥化程度等狀況;為制訂整治方案提供依據(jù)。首先通過地質(zhì)物探方法對病害段路基進(jìn)行一次全面檢測,探明病害的確切位置及程度,2007 年8 月對可能存在病害的路段進(jìn)行了

50、物探檢測。根據(jù)物探檢測結(jié)果顯示:K924+650 ～K925+650, 其中350m 路基段出現(xiàn)病害,該段病害路基強(qiáng)度普遍很低,大部分為強(qiáng)度<60kPa 的軟弱土層,小部分路基的軟弱土層甚至低于20kPa, 且在病害段350m 的長度范圍內(nèi)軟弱土層的厚度及埋深均變化較大。該兩層軟弱土層的存在是該段路基產(chǎn)生翻漿冒泥病害的主要原因。根據(jù)物探的結(jié)果將該試驗(yàn)段共劃分為6 個不同的整治區(qū)域,每個區(qū)域分別確定具有針對性的注漿參數(shù)。</p

51、><p>　　3.3.2 病害治理方法</p><p>　　1) 對路基土吸水膨脹、液化,以致發(fā)生路基下沉,翻漿冒泥等病害路段,路基上部壓注TCM土壤改良劑,改良軟弱的不良泥化路基,通過灌漿料的凝結(jié)反應(yīng),消耗掉黏土中的水份,使土體恢復(fù)自身的承載力。下層的軟弱基礎(chǔ)通過低壓灌注TGRM特種灌漿料填充孔隙,使其凝固成具有較高穩(wěn)定性的整體,提高路基土體的力學(xué)性能。TGRM特種灌漿料是專為鐵路設(shè)計的灌漿

52、材料,初終凝時間控制在2min 內(nèi),不會因列車通過振動而造成無法凝固。</p><p>　　2) 對因換填厚度不足造成路基承載力低,進(jìn)而形成路基下沉地段,采用灌注TGRM特種水泥灌漿料,固結(jié)松軟的土體,形成強(qiáng)度較高的結(jié)石體,提高路基的整體承載能力,防止路基的繼續(xù)沉降。</p><p>　　3) 加強(qiáng)排水:根據(jù)鐵道部《鐵路路基大修維修規(guī)則》關(guān)于路基維修工作需本著“綜合整治、排水第一”的原則,

53、在路基含水量較豐富的地點(diǎn)需布置路基水平排水盲管。根據(jù)物探顯示含水層深度,以改善路基土體的排水能力,防止土體的再次泥化。同時在線路路肩</p><p>　　鋪設(shè)防滲土工布,防止大氣降水進(jìn)入路基。根據(jù)上述方案中病害的產(chǎn)生機(jī)理和病害整治原</p><p>　　則,結(jié)合物探檢測結(jié)果,確定路基下方的極軟弱土層(承載力<20MPa ) 和次軟弱土層(承載力<60MPa ) ,分別采用TCM

54、土壤改良劑和TGRM特種灌漿料進(jìn)行分層注漿施工,同時針對每個注漿區(qū)域分別確定注漿參數(shù),具有針對性的對地層進(jìn)行改良。</p><p>　　3.3.3 效果檢查和注漿方案調(diào)整</p><p>　　結(jié)束注漿后,每間隔10m 鉆機(jī)取芯,觀察注漿效果;如有注漿不飽滿段,再進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿,直到達(dá)到設(shè)計要求。根據(jù)注漿施工的效果觀測和取芯檢查,分析和評價注漿加固的效果,由施工方的現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人適時對注漿

55、方案和注漿參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　33.3.4 防排水系統(tǒng)</p><p>　　路基排水系統(tǒng)的完善和加強(qiáng)對控制路基因水而引起的病害至關(guān)重要,因此采取加強(qiáng)排水溝孔施工,根據(jù)現(xiàn)場條件適當(dāng)?shù)匿佋O(shè)土工防水布,以控制地表降水的直接滲入,實(shí)現(xiàn)對水的堵、排、防三種措施相結(jié)合。</p><p>　　3.3.5路基病害的整治方案</p><p>　

56、　以京廣線K802 + 300 ～K806 + 300 路基病害為例,對病害整治方案逐一進(jìn)行探討。</p><p><b>　　3.3.5.1暗洞</b></p><p>　　(1)處理措施:設(shè)計對暗洞病害采用注漿處理,具體處理措施詳見圖1、圖2。</p><p>　　(2)注漿鉆孔的布置方式:注漿的深度為路基面下310m,寬度6m,在道床坡腳

57、處成孔, 4排孔,既有道床坡腳為第一排孔,最外一排為直孔。每排孔中孔間距為115 m,中間可插斜孔,最外排孔為直孔,保證床范圍內(nèi)的基床下部空洞穴全部加固?，F(xiàn)場施工時若在路肩挖槽后成孔、注漿,漿完成后,路肩必須夯填實(shí),做好排水坡不得阻水,滿足道床排水要求。</p><p>　　(3)基床注漿的原則: 注漿壓力控制在015 MPa以內(nèi),機(jī)械成孔,注漿面層距枕底0170 m,要求注漿后基床不再進(jìn)行封閉處理,空洞穴內(nèi)充填

58、密實(shí)。注漿材料為水泥、粉煤灰,水灰比0190,水泥、粉煤灰質(zhì)量比= 1 ∶4,要求利用“施工天窗點(diǎn)”進(jìn)行施工。</p><p>　　3.3．5．2　碴囊陷槽</p><p>　　道碴囊有淺碴囊和深碴囊之分,本次設(shè)計對小于015m深的道碴囊稱為淺碴囊,對于大于015m深的道碴囊成為深碴囊。</p><p>　　(1)淺碴囊,整治措施為直接跳槽切肩并相應(yīng)換填成級配碎石,

59、詳見圖3。對既有路肩比較寬的地段,為了減少挖切換填工程量,路肩寬度大于3 m的地段設(shè)計按設(shè)置縱、橫向盲溝處置,寬度均為018 m,切肩深度按道碴囊深度控制,具體布置見圖4。</p><p>　　(2)深碴囊地段分布及處理措施。對于深碴囊, 1m以上為直接切肩換填級配碎石,換填面以下的碴囊采取注漿加固,把碴囊固結(jié)為不透水的整體,增加路基強(qiáng)度,詳見圖5、圖6?？椎牟贾梅绞?注漿的深度為路基面下215 m,寬度6m,在

60、道床坡腳處成孔, 4排孔,既有道床坡腳為第一排孔,最外一排為直孔。每排孔中孔間距為115 m,中間可插斜孔,最外排孔為直孔,保證道圍內(nèi)的基床下部道碴囊全部加固。基床注漿的原則:注漿壓力控制在015MPa以內(nèi),機(jī)械成孔,注漿面層高出切肩底面0120 m,道碴囊內(nèi)充填密實(shí)。注漿材料為水泥、粉煤灰,水灰比0190,水泥、粉煤灰質(zhì)量比= 1 ∶4,要求利用“施工天窗點(diǎn)”進(jìn)行施工。</p><p>　　本次路基病害是通過西

61、南大學(xué)地球物理勘探和檢測研究所應(yīng)用“電阻率CT成像探測技術(shù)”進(jìn)行探測的。由于既有線路基存在上覆結(jié)構(gòu),又有列車運(yùn)營,對檢測速度和方法的可實(shí)施性有新的要求,所以目前既有線路基檢測的方法可能存在一定的偏差,應(yīng)盡快制定一套既有線路基檢測評估的有效方法。</p><p>　　第四章 路基病害成因分析</p><p>　　京廣線下行K950 + 000 ～K950 + 092 段,屬丘陵地區(qū)填土路基,

62、 第六次提速撥改地段。自2007年4月提速至200 km /h以來,由于路基不穩(wěn)致使晃車信息頻發(fā)。多次組織相關(guān)部門技術(shù)</p><p>　　人員到現(xiàn)場進(jìn)行檢查,晃車現(xiàn)象主要表現(xiàn)在線路高低、水平變化量大。經(jīng)多次大機(jī)搗固、小機(jī)群保養(yǎng),效果不明顯。其后,工務(wù)段建立了線路和路基沉降觀測樁,每天進(jìn)行觀測,經(jīng)過對觀測數(shù)據(jù)的分析,認(rèn)為路基沉降是導(dǎo)致線路晃車病害的主要原因。</p><p><b&g

63、t;　　4.1　工程概況</b></p><p>　　由于該段為提速改撥地段,現(xiàn)路基位置原來為水塘及水稻田,且該處路基緊靠水塘,水塘內(nèi)常年有水(見圖1 ) 。根據(jù)路基病害特征和病害規(guī)模,以及對沉降穩(wěn)定觀測資料的分析,認(rèn)為該處路基病害仍存在發(fā)展趨勢。為了確保高速列車運(yùn)行的絕對安全、平穩(wěn),相關(guān)單位對該處路基病害進(jìn)行了現(xiàn)場勘探,并對路基病害整治做了專題研究,一致認(rèn)為,必須采取補(bǔ)強(qiáng)措施對路基進(jìn)行加固處理。&l

64、t;/p><p>　　4.2 病害成因分析及工程措施</p><p>　　4.2.1　病害原因分析</p><p>　　此處路基屬地爬線路基,填筑時采用回填方案,由于清挖淤泥不夠徹底,壓實(shí)密度未滿足要求;且水浸路基隱患未徹底根除等原因是造成線路下沉的主要原因。</p><p>　　4.2.2 工程措施</p><p>　　

65、根據(jù)對病害特征、病害原因及病害發(fā)展趨勢的分析、判斷,應(yīng)采用靜壓注漿進(jìn)行工程整治。旨在控制路基沉降變形,防止水浸路基,以保證路基的穩(wěn)定和行車運(yùn)營的安全。</p><p>　　4.2.3 工藝選擇</p><p>　　在加固處理的施工工藝選擇上,為減少對行車的干擾,我們對灰土擠密樁、換填、靜壓注漿三種主要工藝,進(jìn)行了施工條件、作業(yè)方法、整治效果、工程費(fèi)用等主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的對比,最后選定了靜壓

66、注漿這種新型的路基加固施工工藝(此工藝不需要限速或封鎖線路) 。</p><p>　　4.2.4　靜壓注漿目的</p><p>　　擠壓注漿參照《注漿技術(shù)規(guī)程》( YBJ 44 - 92)和有關(guān)規(guī)定,采用滲透注漿與壓密注漿兩種注漿工藝。壓密注漿,采取濃漿、低注漿速率,形成漿泡,以擠密周圍土體。靜壓注漿目的是為了填充錯落土體空隙,以及因漿泡擠密作用產(chǎn)生的應(yīng)力擴(kuò)散,增加土體的密實(shí)度,從而調(diào)整、

67、控制路基不均勻沉降。</p><p>　　4.3 　施工方案及工藝</p><p>　　4.3.1　施工方案</p><p>　　(1)由于線路左側(cè)為水塘或稻田,施工面狹窄。應(yīng)分段拆除既有圍墻,向線路側(cè)推進(jìn)1. 5 m臨時搭設(shè)封閉網(wǎng),以保證行車安全及人身安全。每次施長度按15 m安排,施工一段,恢復(fù)一段。</p><p>　　(2)此段加固長

68、度為92 m,布3 排孔,一直兩斜,孔距1 m,呈梅花形排列。</p><p>　　(3)鉆孔和注漿作業(yè)采取流水作業(yè)法進(jìn)行,成孔后必須及時注漿防止收孔。</p><p>　　4.3.2　施工工藝</p><p><b>　　(1) 布孔原則</b></p><p>　　距路肩墻外側(cè)向內(nèi)1. 3 m處,沿線路縱向92 m范

69、圍內(nèi)布一排垂直孔(封閉孔) ,起隔水及加密土層作用。在線路路肩上及路肩墻下方各布一排斜向孔傾向線路內(nèi)側(cè),用于線路下部注漿加固。同排一般直孔與斜孔相間布置,縱向孔距1 m。</p><p>　　(2) 鉆孔深度直經(jīng)</p><p>　?、僦笨咨疃? m,注漿2. 5 m;</p><p>　　②斜孔深度按直孔深度換算延米;斜孔1深度6. 07 m, 83°,

70、注漿3. 45 m;斜孔2深度3. 23 m, 50°, 注漿2. 39 m。</p><p>　?、坫@孔直徑￠70～90 mm。</p><p><b>　　(3)注漿材料配比</b></p><p>　　①漿液為純水泥漿,采用Po32. 5硅酸鹽水泥。</p><p>　　②水泥漿液水灰比為0. 8∶1～1

71、∶1。</p><p>　?、蹪B透系數(shù)0. 2～0. 3;滲透半徑0. 5 m。</p><p>　　(4)當(dāng)遇如下情況時,應(yīng)采用停停灌灌或調(diào)整漿液濃度。</p><p>　?、偎酀{液擴(kuò)散過遠(yuǎn),即跑漿現(xiàn)象。</p><p><b>　?、诳卓诟浇皾{。</b></p><p><b>

72、　?、坌鑹好茏{加固。</b></p><p>　　④壓力過高,無法注入時。</p><p>　　(5)注漿壓力參數(shù):注漿壓力為0. 1～0. 5 MPa,最大1. 0MPa。</p><p>　　4.3.3　鉆孔注漿要求</p><p><b>　　(1)鉆孔</b></p><p>

73、;　　由于該路基為砂質(zhì)粘土填筑,注漿鉆孔采用機(jī)械100型潛孔鉆機(jī)成孔。</p><p>　?、偈┕r應(yīng)在搭設(shè)的鉆機(jī)平臺上施鉆,不得任意開挖破壞既有路基面及路肩墻。</p><p>　　②鉆孔順序宜先直孔,后斜孔。</p><p>　?、坫@探全部采用干鉆。</p><p>　?、苊慷巫{前,用黏土將注漿孔外側(cè)填充夯實(shí)封口。深度不得小于1 m。&

74、lt;/p><p><b>　　(2)注漿</b></p><p>　?、倮米{花管進(jìn)行注漿。</p><p>　　②一般情況下漿液由稀到濃,根據(jù)具體情況逐步提高漿液濃度和注漿壓力。</p><p>　　(3)注漿順序宜先外側(cè), 后內(nèi)側(cè); 先直孔, 后斜孔。</p><p>　　(4)注漿時,應(yīng)加密

75、觀測;嚴(yán)格控制注漿壓力,保證注漿質(zhì)量,防止線路隆起。</p><p>　　(5)受漿范圍,路基面以下1～1. 5 m,至填土界面0. 5 m。</p><p>　　(6)注漿主要機(jī)械設(shè)備:鉆機(jī)、空壓機(jī)、注漿泵、注漿管、泥漿攪拌機(jī)等。</p><p>　　4.3.4　注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　(1)當(dāng)注漿孔口壓力達(dá)到1. 0MPa,漿液

76、難以注入時。</p><p>　　(2)冒漿點(diǎn)已出有效范圍時。</p><p>　　(3)當(dāng)注漿壓力不大或降低注漿量,路基出現(xiàn)異常,影響鐵路運(yùn)行安全時,應(yīng)立即終止注漿,同時</p><p><b>　　采用抽排措施。</b></p><p>　　4.3.5　注漿效果檢查</p><p>　　注漿前

77、后,物探成果(面波法)對比,檢查注漿效果,要求波速提高15%～25%。</p><p>　　4.3.6　作業(yè)人員</p><p>　　作業(yè)人員由以下人員組成:現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人1名,駐站聯(lián)絡(luò)人員1名,現(xiàn)場遠(yuǎn)端防護(hù)1名,現(xiàn)場防護(hù)1名,現(xiàn)場線路幾何尺寸檢查員1名;發(fā)電機(jī)操作手1名,液壓泵操作手1名,攪拌機(jī)操作手1名,鉆機(jī)操作手2名,空壓機(jī)操作手1名、注漿泵操作手1名、注漿管操作手2名。</p

78、><p><b>　　4.4　施工要求</b></p><p>　　(1)動車組和時速160 km的列車通過前1小時停止一切作業(yè),由專職檢查人員對線路幾何尺寸進(jìn)行一次全面檢查, 確認(rèn)無超限數(shù)值時提前30 min撤出防護(hù)網(wǎng)外,其他列車通過時應(yīng)停止一切施工。</p><p>　　(2)注漿時不得提升注漿管, 注完后應(yīng)停留10 min,待漿液穩(wěn)定后再提管

79、。</p><p>　　(3)注漿應(yīng)先外側(cè)、后內(nèi)側(cè),先直孔、后斜孔。直孔和斜孔分別跳孔施鉆,以免孔位串漿。鉆孔應(yīng)干鉆,實(shí)行跟管鉆進(jìn),直至設(shè)計深度。</p><p>　　(4)施工鉆孔孔位原則上不得任意移動,孔位按實(shí)際記錄。</p><p>　　(5)注漿過程應(yīng)加強(qiáng)地面觀測、監(jiān)控記錄,包括路基面及軌頂標(biāo)高變化、冒漿點(diǎn)位置、坡面異</p><p>

80、;<b>　　常等。</b></p><p>　　(6)注漿全過程應(yīng)作好技術(shù)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄、整理、分析工作。注意控制注漿壓力,嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)程、規(guī)定操作實(shí)施。</p><p>　　(7)驗(yàn)證孔在注漿完成后應(yīng)布置于沉降變化及注漿量較大處。</p><p>　　(8)注漿結(jié)束后,必須及時用水泥砂漿封孔,斜孔應(yīng)更加保證封孔質(zhì)量,嚴(yán)禁管全部起拔后再封

81、孔。</p><p>　　(9)注漿工點(diǎn)附近道床污染、護(hù)肩及排水溝損壞應(yīng)進(jìn)行清換。</p><p>　　(10)對周邊環(huán)境污染應(yīng)嚴(yán)格控制。</p><p>　　4.5 　施工注意事項(xiàng)</p><p>　　(1)因在鐵路線兩側(cè)施工,應(yīng)作好兩端的安全看守,加強(qiáng)安全防護(hù),確保運(yùn)輸安全和施工的順利。</p><p>　　(2)

82、施工前應(yīng)收集和調(diào)查地下電纜、管網(wǎng)的具體位置,鉆探應(yīng)堅持先挖探及進(jìn)行地下管線探測后再鉆探的原則,確保地下管線的安全。</p><p>　　(3)施鉆和注漿時應(yīng)注意人身、機(jī)具安全。鉆探、注漿機(jī)具嚴(yán)禁侵入限界。</p><p>　　(4)在注漿施工過程中,必須建立完整的觀測網(wǎng),加強(qiáng)監(jiān)控量測,便于科學(xué)地調(diào)整施工工藝,出現(xiàn)</p><p>　　路基抬升或變形異常情況,立即停止

83、施工,并匯報,共同研究對策。</p><p>　　(5)開挖及施鉆必須保證路基土的密實(shí)度不受擾動,鉆探嚴(yán)禁水沖作業(yè)。</p><p>　　(6)在高壓線下施工,應(yīng)改裝鉆架,保障安全。</p><p>　　(7)既有路基邊坡上施工,不應(yīng)破壞既有邊坡坡率,并及時恢復(fù)坡面防護(hù)等設(shè)施。</p><p><b>　　4.6 　整治效果<

84、/b></p><p>　　該工程于2007年11月施工,歷時10 d。注漿工程完成后,我們建立了線路及路基的沉降觀測制度,特別是對線路高低、水平的檢查。經(jīng)過檢查,注漿完成后一周內(nèi),路基沉降量逐步減小,直至為零;線路幾何尺寸變化大的現(xiàn)象再沒有發(fā)生,保持了穩(wěn)定。高低、水平的變化規(guī)律同區(qū)間其它地點(diǎn)一樣,進(jìn)入了有序可控的狀態(tài)。</p><p>　　第五章 鐵路提速區(qū)段路基病害整治的探討&l

85、t;/p><p>　　路基是軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ), 承受著列車和軌道的荷載, 因此必須有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。路基病害的出現(xiàn), 將影響線路質(zhì)量及行車速度, 給運(yùn)輸能力帶來很大影響, 嚴(yán)重的將危及行車安全。為提高鐵路運(yùn)輸?shù)母偁幠芰? 既有線提速是必然之舉。京九線在鐵路第六次大提速中, 旅客列車最高速度由120 km /h提高到160 km /h。因此, 對路基病害的整治技術(shù)提出更高的要求。</p><

86、;p><b>　　5.1線路概況</b></p><p>　　阜陽工務(wù)段管轄京九鐵路K718 + 300 ～K907+ 300, 全長189 km。鐵路設(shè)計等級為I級, 復(fù)線。路基均為填土路堤, 高度2～12 m。沿線區(qū)域?qū)贉貪駶櫦撅L(fēng)氣候, 氣候溫和, 雨量適中; 年最大降雨量1 691 mm ( 1956 年) , 年最小降雨量為441 mm ( 1953年) ; 年平均降雨量900

87、mm。降雨主要集中在6、7、8 三個月。百年一遇頻率的最大24小時暴雨值260～280 mm。線路位于黃河沖積平原。地面絕對標(biāo)高北端4819 m,南端2815 m, 相對高差僅2014 m。區(qū)域地層為第</p><p>　　四系上更新統(tǒng)沖積層(Qal3 ) 和全新統(tǒng)沖積層(Qal4 ) 。其中K718 + 300～K742 + 000, 以粉砂土為</p><p>　　主, 分布厚度6～1

88、2 m, 以下為粉、細(xì)砂夾薄層粘土。K742 + 000 ～K800 + 835, 以粘土為主, 含少量砂粘土, 棕色及灰黑色, 塑性指數(shù)1810～2412,自由膨脹率3114 %～3616 % , 液性指數(shù)為313 %～1175 %。K800 + 835～K907 + 300, 地表屬膨脹土, 一般呈灰褐色, 開挖可見明顯網(wǎng)狀裂隙, 表層呈顆粒狀, 液性指數(shù)3411 % ～5611 % , 自由膨脹率為2015 %～7515 %。&l

89、t;/p><p><b>　　5.2 　病害整治</b></p><p>　　路基病害的整治, 遵循“預(yù)防為主, 防治結(jié)合, 徹底整治, 不留后患”的原則, 從設(shè)計、施工、運(yùn)營等方面對方案進(jìn)行重點(diǎn)研究, 并以綜合效益和社會效益為目標(biāo), 通過經(jīng)濟(jì)比較確定。對不同性質(zhì)的填土和路基病害的類型, 研究其發(fā)生原因,提出病害的整治措施和技術(shù)要求。</p><p&g

90、t;　　5.2．1 　粉砂土路基</p><p>　　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。</p><p>　　5.2．1．1 　粉砂土路基邊坡病害</p><p>

91、;　　路基邊坡高度H < 510 m, 采用級配碎石護(hù)坡,設(shè)計厚度≥015 m, 整治邊坡沖刷、坍塌等病害。</p><p>　　(1) 級配碎石的作用機(jī)理。粉砂土路基邊坡</p><p>　　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, 雨水直接作用在碎石體表面, 大大減少雨水對邊坡土體的沖蝕, 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

92、石顆粒形成一層反濾、滲水的柔性保護(hù)殼, 使路基面滲入的雨水, 沿坡面反濾層流出坡腳。橫斷面圖見圖1。</p><p>　　(2) 碎石級配的技術(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< 0

93、11 mm 的占總質(zhì)量的919 %～22 %時, 干容重平均在1517 kN /m3 左右, 易形成柔性保護(hù)殼, 利于表面生長草本、紫穗槐等植物。</p><p>　　5.2．1．2 　粉砂土路基基床陷穴病害</p><p>　　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

94、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 %。</p><p>　　5.2．2 　路基基床病害</p><p>

95、　　路基基床病害是諸多因素綜合作用的結(jié)果。主要取決三個因素: ①基床土質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì); ②水對基床的侵蝕; ③線路的技術(shù)狀態(tài)和動荷載的作用。因此, 對于排水不良, 應(yīng)增設(shè)排水設(shè)備, 減少地表水對基床的侵蝕; 對到發(fā)線改為正線道床厚度嚴(yán)重不足地段, 應(yīng)采用雙層道床, 減少對基床面的壓力; 對已發(fā)生的基床病害, 應(yīng)采用土工合成材料整治, 改善動應(yīng)力的分布, 提高路基基床的承載力。</p><p>　　5.2．2．1

96、 　路基基床翻漿冒泥</p><p>　　路基基床翻漿冒泥是基床土質(zhì)軟化或液化成泥漿, 泥漿在列車動力作用下擠入道床的現(xiàn)象。</p><p>　　(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。</p><

97、;p>　　(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</p><p>　　0110 m; 路基面排水坡≮4 %。見圖2。</p><p>　　5.2．2．2 　路基基床下沉外擠</p><p>　　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, 造成線路變形的現(xiàn)象。通常采用基床換填黃砂,

98、 換填深度視軟弱層厚度而定, 一般在碴囊下0125 m以上。通過摸索實(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行車干擾小, 降低勞動強(qiáng)度, 施工后軌面穩(wěn)定快和養(yǎng)護(hù)工作量小, 軌下動應(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, 在土工格室下

99、加鋪一層不透水的土工合成材料, 效果更好。</p><p>　　5.2．3 　膨脹土路基邊坡溜坍病害</p><p>　　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)化營力作用影響, 特別是雨季, 膨脹土濕化崩解, 旱季時土體干裂收縮。經(jīng)過干濕循環(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

100、, 發(fā)生邊坡溜坍病害。通常采用漿砌片石拱形骨架護(hù)坡。對于長大坡面, 用多層骨架將坡面分割成若干個骨架支撐的小土體, 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、拱圈深度、拱柱長度、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。拱柱長度一般與拱距相等, 當(dāng)采用單層骨架時, 拱柱長度應(yīng)大于拱距, 支撐坡面土體較穩(wěn)定。</p>&l

101、t;p>　　根據(jù)多年設(shè)計、施工和使用效果來看, 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, 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。平面展開圖見圖3, 各部尺寸見表1。</p><p>　　表1　漿砌片石拱形骨架尺寸參考表/m</p><p><b>　　名　稱尺　寸備　注</b></p>

102、<p>　　拱　距410～610</p><p>　　拱柱寬度018～110</p><p>　　拱柱深度017～115 設(shè)置墊層</p><p>　　拱圈寬度015～110</p><p>　　拱圈深度016～110 設(shè)置墊層</p><p>　　基礎(chǔ)形式連續(xù)基礎(chǔ)必要時按擋土墻設(shè)計</p>&

103、lt;p>　　基礎(chǔ)深度018～115 必要時按擋土墻設(shè)計</p><p>　　邊坡坡度1 ∶115 ～ 1 ∶210</p><p>　　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)。基礎(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, 必要時按擋土墻設(shè)計。</p><p><b>　　5.3 　整

104、治效果</b></p><p>　　對京九線提速區(qū)段路基病害整治, 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。</p><p>　　(1) 采用級配碎石護(hù)坡, 整治粉砂土路基邊坡病害, 具有施工勞動強(qiáng)度低, 對行車干擾小, 施工簡單, 進(jìn)度快、工期短, 對坡面植被破壞小, 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

105、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)2 600萬元, 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。</p><p>　　(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, 軌下動應(yīng)力衰減快, 動應(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)于干線提速路基基床下沉外擠病

106、害的整治要求。同時, 也為高速鐵路的路基基床設(shè)計提供了可選擇的新方法。</p><p>　　(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, 效果好, 而廣泛應(yīng)用。自1997 年以來, 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)效益和社會效益。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)&l

107、t;/b></p><p>　　[1] 顏惠華. 《京廣線K950+000～K950+092路基病害成因分析及整治》鐵道建筑技術(shù), 2008,(05)</p><p>　　[2] 何建農(nóng)， 焦柳線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)測系統(tǒng)的研究，《中國鐵道科學(xué)》, 1995,(01)</p><p&g

108、t;　　[4] 李英武， 多年凍土區(qū)鐵路路基病害整治(英文)，《冰川凍土》, 2004,(S1) [5] 葉陽升, 周鏡， 鐵路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討，《鐵道工程學(xué)報》, 2005,(01)</p><p>　　[6] 楊新安,陳春安,溫國春. 曲線鐵路路基下沉病害檢測與分析，《巖土力學(xué)》, 2004,(09) . [7] 彭華,張鴻儒， 鐵路路基病害類型、機(jī)理及檢測與整治技術(shù)，《工程地質(zhì)學(xué)報》, 2005,(0

109、2) . [8] 陳勇智. 注漿技術(shù)在鐵路路基病害整治中的應(yīng)用，《隧道建設(shè)》, 2005,(S1) .</p><p>　　[9] 葉朝良,于炳炎,李衛(wèi)國. 京九鐵路某段路基病害調(diào)查，《路基工程》, 2005,(06) . [10] 高歌,武勇,楊元治. 京九鐵路提速區(qū)段路基病害整治的探討， 《路基工程,》2006,(02) .</p><p>　　[11] 呂續(xù)臣. 京九鐵路K334