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时间:2018-10-17
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1、既有京哈线路基基床病害整治措施【】通过分析京哈线路路基不均匀沉降、路基冻涨等路基病害及其原因,提出基床下沉外挤、路基边坡溜坍、路基冻胀等路基病害整治措施;提出改良基床土性质、设置封闭层和疏导地下水等基床病害防范措施,该措施在滨州线、滨绥线病害路基整治工程中得到了很好的利用。 【关键词】路基;基床;病害整治措施;研究 前言 随着我国科技日新月异的发展,铁路建设任务在土建行业中显得格外重要。伴随着行车速度的不断提速、列车轴重、运量和列车荷载的增加,既有铁路路基、基床病害呈逐年增加态势,对铁路的行车安全及养护维修带来了不可想象的诸多问题。因此,既有铁路路基、基床病害的整
2、治工作将成为维护既有线安全、高效、畅通运营的重点,同时会越来越多的受到各方面的关注。以下就哈局管内京哈线路基病害进行分析并提出整治方案。 1路基、基床病害类型及分析 1.1路基、基床下沉 基床土在水及动力作用下发生局部或大面积软化下沉引起轨面下沉,采用加厚道碴维持轨面高程后,道碴下沉形成道碴囊,碴囊深0.5~1.2m,囊内积水,基床土呈软塑状。同时,基床软化下沉引起基床土及底碴从道床坡脚挤出,路肩上拱外挤,侧沟倾斜开裂。 1.2路基边坡溜坍 路堤由不合格的填料填筑,填料的夯后剪C、φ值较低,且边坡较高,边坡设计坡率大于路堤压实后填料的安息角,尤其是在汛期,基床土含水
3、量大增,路肩处可发现大量纵向裂纹,边坡溜坍较多且非常严重,时常出现边坡溜坍至碴床边,严重危及行车安全。 1.3路基、基床板结 在列车荷载作用下,石灰岩石碴形成大量以碳酸钙为主要成分的粉状物,容易引起水化反应。大量煤粉进入道床,充填了碴石空隙。各种金属设备摩擦所产生的铁屑与水发生化学反应形成“钙质胶结”与“铁质胶结”,对道床造成严重污染,形成一种十分复杂的新再生岩石,加速、加重了道床的板结。雨季来临时,发生水化反应,致使道床翻浆,稳定性下降。 1.4路基冻涨 在严寒地区,基床土由不合格的路基填料填筑,特别是冻胀性较强的黏性土,具有塑性大,不透水、雨季含水量大增,排水性较
4、差引起路基下沉,冬季易出现冻胀现象,特别是各段落基床土填料不同,引起冻胀的幅度迥异,致使线路不平顺,造成行车颠簸、摇晃。 2路基、基床病害产生的机理 路基病害的产生和发展与路基填料的性质、地表水及地下水、列车振动荷载、土的动力强度特性和温度的变化有关。在列车荷载的反复作用下,路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形,累积到一定程度,路基填土出现塑性流动,产生路基病害。随着土的含水量增大,其动强度(即经过若干次循环加载后仍处于稳定状态的最大偏应力比)显著降低。因反复受到挤压和固结,轨道下方的路基土产生过大的累积塑性变形,形成所谓的道碴坑,以及轨枕下方的积水坑。尤其是在雨季,基
5、床填土含水量达到饱和状态,动强度显著减小,致使道床工作性能急剧下降,导致线路产生严重的不平顺,影响行车安全。 3路基、基床病害整治措施及效果 3.1基床下沉外挤整治 采用基床换填中粗砂和加铺土工格室,或加铺隔水土工布。清理基床陷槽并整平好基床表面,而后回填厚0.4-0.5m、宽7.6m的中粗砂,其中间铺宽7.2m,高0.1m(或0.2m)的土工格室。土工格室用联结器联结牢固,将中粗砂夯实整平,使道床厚度达到0.45m,并保持道床底形成4%人字坡,以便排水。路肩采用L型挡土墙进行加固,以增大侧向约束力。 3.2路基边坡溜坍整治 首先采用浆砌片石拱型骨架护坡,坡脚设一浆
6、砌片石基础,主骨架厚0.7m(含0.1m碎石垫层),宽0.8~1.0m,间距4.0~5.0m,路肩为干砌片石并抹面,厚0.4m,并加设0.1m厚的碎石垫层,可畅通排水。同时拱圈内种植灌木,起到护坡、吸水及绿化作用,水害复旧工程采用上述措施,效果良好。通过几年的运营,线路轨面状态良好,路基稳定。 3.3路基、基床板结整治 接头处更换优质道碴,用花岗岩道碴更换石灰岩道碴加强接头处道床边坡清筛,保持排水良好条件对低坍钢轨接头全面焊补,改善钢轨接头状态。彻底解决道床翻浆、基床板结问题,关键在于改善基础条件,可全面起道增加道床厚度,全断面更换优质碴石等。另外,减少运煤列车的煤粉泄漏
7、给线路道床造成的污染,有利于解决集通线道床板结、翻浆问题。 3.4路基冻涨整治 根据中粗砂具有非冻胀性的特点,在基床1.0~1.2m处换填中粗砂垫层,基床面采用塑料排水板封闭,使基床面排水顺畅,消除地表水影响,以及减少列车动应力作用。基床上下设置两布一膜,阻断地表水向下渗透,同时也阻断地下水通过毛细作用上升至基床,尽量减少基床内水的补给。为防止道碴、碎石将两布一膜扎破,铺设土工布处设置0.1-0.15m的细砂层,保护土工布及土工膜。加强路基排水,防止地下水的侵蚀,夏季做好防范工作,冬季及时排除积雪,
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