土工合成材料在铁路工程中的应用

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1、土工合成材料在铁路工程中的应用随着铁路运输的发展，运量，列车速度，轴重和密度不断提高，养护维修因时间愈来愈短不能及时进行。加上过去铁路路基技术标准较低，路基病害现象普遍，线路质量因之不断恶化，行车事故明显增多。60年代世界高速，重载现代化铁路的修建和运营证明，稳固的路基是拉高运能的基本保证。研究如何有效地防治路基病害的产生和发展中，铁路科技工作者较早地注意到了土工合成材料。继70年代初大量试用土工聚合材料不透水薄膜作防水覆盖层之后，70年代中以来，很多国家如法国，美国，澳大利亚，日本，前苏联，匈牙利等在铁路上进行了多种应用的试验研究和工程实践。主要的应用规纳如下：一．在

2、既有线路上的应用（一）铺设在基床上(图8-1)用发防治翻浆冒泥等基床病害---综合利用土工合成材料的隔离，反滤和排水作用，将道碴与路基土隔开，使道碴不楔入路基，路基的土粒不混入道床，通过平面排水快速消散列车动载下引起的超静孔隙水压力。同时土工合成材料对较软弱的土质基床也起一定的加固作用，它可起到增大侧向阻力，限制道碴侧向移动的作用。铺设部位一般在道床与路基面向，也有铺设在道碴与底碴之间或基面之下的，还有的在土工合成材料上，下面加铺砂层。使用的土工合成材料包括多种类型，但多数采用针刺型无纺土工织物或土工膜。我国铁道部门的研究与应用实践证明，土工合成材料防治翻浆泥是效的，目

3、前这种方法除已广泛应用于一般线路的路基工程中外，并已推广应用到站场，道岔群及平道口的路基工程中。（二）用于排水系统----用土工织物包在碎石，卵石透水材料之外或直接包在各种带孔的排水管外，构成排水盲沟（如图8-2）用于线路纵向，横向地面下排水或设在两线之间用于线间或站内排水，代替一般要求较高且施工困难的砂砾反滤料，或代替各种材料的排水盲沟管材。这方面主要采用针刺型或热粘型无纺土工织物。近年来，排水软管以其重量轻，易于运输和施工，以及寿命长，质量可靠而得到推广应用。（三）用于边坡防护或防冲蚀-----利用土工合成材料较高的强度及反滤功能保护路堤或路堑边坡（图8-3a）；也

4、可将其铺在河岸，水库，池塘岸坡上防止边坡被冲刷（图8-3b）;还可利用土工织物袋装砂石作护坡（图8-3c），近年，用土工网植草护坡也得到广泛地应用。除了这三种主要应用之外，还可用不透水的土工膜作封闭层，使膨胀土的含水量不发生大的变化，以减轻其膨胀作用；以及保持温度稳定减小冻害等等。二、在新建铁路线上的应用（一）铺设在基床表面上预防基床病害，或作基床加强层，这在法国及日本的新线上已经大量使用。法国铁路路基规范中规定遇到不良的土质和强度不高的基床底层，上面要求铺设一层土工合成材料。（二）利用土工合成材料作加筋土支挡建筑物或加陡边坡节约用地（图8-4）（三）在挡墙背后或桥台背

5、后铺设土工合成材料排水层以降低水压力。德国最新的路基技术规范明确要求在桥台背后与填土之间铺设土工织物排水层（图8-5）（一）在隧道衬砌内侧设置土工合成材料作为排水层或防水层（图8-6）（二）路堤边坡加强层，日本的土构筑物规范中规定，铺设土工合成材料以控制路堤填土边坡施工质量和增加边坡的稳定性（图8-7）（三）试验在桥头填土基床上加铺土工合成材料层以调节由桥梁到路基的刚度，减小冲击力（图8-8）（四）用于软土地基加固处理---用塑料排水板代替排水砂井发加速软土地基的固结或者铺在基底利用其抗拉强度和水平排水增加软土地基的承载能力（图8-9）