重载铁路路基病害分析及对策

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1、重载铁路路基病害分析及对策　　摘要：铁路在运营的过程中易于出现的病害包括冻胀、变形和路基下沉等，需要对路基进行科学合理的修整。文章对我国现有重载铁路路基的典型病害即变形与沉降进行了剖析，总结出了产生病害的主要原因，并针对这些原因逐个进行分析，提出了相应的对策和防治措施。　　关键词：重载铁路；路基病害；冻胀；沉降；变形；铁路运营文献标识码：A　　中图分类号：U216文章编号：1009-2374（2016）22-0102-03DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.050　　2005年国际重载协会理事会，对重载铁路的标准进行了重新的规定，需要对以下三

2、条标准中任意两条进行满足：（1）列车质量≥8000t；（2）货车轴重≥27t及以上；（3）长度≥150km的线路上年货运量≥4000万t。因此，重载铁路涉及铁路一系列管理和技术标准的改变，现期间还处于快速发展阶段，如今铁路在运营的过程中易于出现的病害包括冻胀、变形和路基下沉等，需要对路基进行科学合理的修整。轻则需对线路抬轨补砟整道、对路基基床注浆处理，严重的要拆除重新施工，产生较坏的经济和社会效益，对运营线安全造成巨大安全隐患。据统计，线路限速约40%是由路基变形沉降引起的，因此一定要对路基的变形和沉降原因进行认真的分析，从而找到最佳预防办法。　　1重载铁路路基出现变形与沉降的主要

3、原因8　　依据相关资料统计和分析，重载铁路路基发生沉降与变形的主要原因有：（1）特殊地质构造和环境。岩溶地基、地下水下降及地面下沉因素引起的路基沉降；北方严寒地区冻胀引起的路基上拱；（2）软弱地段的地基处理。新黄土地基、其他软基和膨胀性岩土地基等处理不当，遇水后引起的路基不均匀沉降和变形；（3）施工质量问题。路基没有使用合格的填料、填料中添加了较多的具有较强膨胀性的填料或者是生石灰没有得到完全溶解，这就导致遇到水以后就会出现严重的膨胀现象，从而使路基出现上鼓的情况；（4）其他因素。临近线路堆载或开挖基坑施工等因素引起的路基变形。　　具体线路产生沉降与变形的原因是由多种因素导致的，有

4、的原因没有得到明确的确定，需要从地质情况、施工技术、设计规范、地质勘察以及其他原因等角度进行综合的研究，只有找到原因才能制定出高效的解决办法。　　2特殊地质构造和环境引起的沉降　　2.1地面沉降分析　　软土地层比较厚的地方易于出现地面沉降的问题，出现这些问题的主要原因包括两种：（1）地质因素，比如软弱土层固结出现沉降、构造活动等；（2）人为因素，比如矿产资源的开发、地下水下降等。如今地面沉降的主要原因就是地下水的过度开采，有的地区通过采取限量的办法，使地面沉降得到了有效的控制。　　2.2处理办法8　　铁路工程从沉降地区经过的时候，一定要对沉降的速率、幅度和历史进行认真的分析，从而得

5、到详细的结构设计和线路走向的解决办法。通常情况下，过量开采地下水可以造成地面出现严重的沉降问题，会出现比较严重的漏斗区，地面沉降缓慢或者是均匀下沉不会对重载铁路工程造成影响。　　2.3路基冻胀原因分析　　如今我国已经对路基冻胀的变化规律、性质以及机理进行了详细的了解，有针对性地探究了西北、东北等严寒地区的冻胀问题，积极采取了有效措施对其进行了处理和预防。在修建青藏铁路的时候，专门对冻害问题进行了深入的研究，并获得了较好的成绩。重载铁路施工对路基的要求比较高，在严寒地区修建和运营重载铁路尤其是无砟轨道会对冻胀问题有更加严苛的要求。　　2.4分析冻融规律　　经过认真分析北方地区重载铁路

6、建设、运营等相关问题，并认真地分析冻胀季节路基观测数据，发现随着时间的变化，冻胀变形先后经历了三个主要的发展阶段，即快速发展期、低速稳定持续发展和冻融期。主要的变化特点包括：（1）在冻胀快速发展期内，冻胀量飞速的增加，10天以后会达到最大值；（2）冻胀稳定期冻胀量基本稳定；（3）冻胀变形包括上涨及回落两个阶段；（4）经过冻融循环后，冻融沉降值与冻胀高度产生了冻胀残余变形，其值不大。因此，线路运营受冻融规律的影响比较明显，线路运营的不稳定期主要发生在冻胀融化期和快速发展期里，一定要做好观测工作。　　2.5解决措施8　　冻胀产生的主要因素包括填料的矿物成分及颗粒组成、填料中水的含量、外

7、部强加的负荷等。因此，在设计的时候，一定要对路基结构进行不断的强化、对路基填料进行不断地优化，同时做好防排水工作。比如，中南部铁路、神华集团铁路以及大秦铁路都具有比较典型的特点，冻胀问题基本都得到了有效处理。在进行设计的时候，还要进行深层次的探究：（1）做好防水处理工作。造成冻胀的主要原因就是水，路基面以下水进行一次有效循环就是一个冻融期。随着水资源的不断循环，地基中的细粒土会被带走，会给路基造成一定的变形和强度下降。如果路基压实是在最优含水率下完成的，一定要确保地基