- 相关推荐
几种路基病害的预防和治理
论文关键词：路基病害；产生原因；治理；养护维修
论文摘要：本文主要介绍了路基的常见几种的病害类型，分析了路基病害产生的原因提出了这几种病害的预治理和养护维修方法。
路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下，导致各个部位产生变形，变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，严重时造成土体位移，危及路基的整体性和稳定性，造成路基的各种破坏。路基是整个道路的基础，更是保证路面质量和稳定的关键，路基病害的产生不仅与、设计、施工等路基形成前的各个环节有关、而且也与路基形成后的养护和有关，要避免路基病害的产生对路面造成的早期破坏，必须从各个环节注意，采取相应的措施，提前治理和预防路基病害的产生。
1 路基滑坡的防治
对滑坡这一常见的路基病害的预防及治理。有些区段滑坡病害较为密集，平均每百公里分布高达20～30处，多为山区。发生滑坡常常中断行车，给安全带来严重危害。
1.1 产生滑坡的原因
有内在因素，也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件，它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。外因通过内因对滑坡起着促进作用，它包括水的作用、地震和人为因素等。所以，滑坡是内外各因素综合作用的结果。
1.2 防治滑坡的原则
1.2.1 预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活。1.2.2 治早。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。1.2.3 一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治，不留后患。但对规模较大、性质复杂、变形缓慢，一时尚不致造成重大灾害的滑坡，也可在全面规划下，分期整治。
1.3 防治滑坡的措施
1.3.1 排水措施滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能发展的边界5 m以外修建一条或多条环形截水沟；对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟；对滑坡体内的地下水，应疏干和引出，浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。1.3.2 减重措施 当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。1.3.3 支挡措施 根据滑体推力的大小，可以选用适当的支挡结构防滑。1.3.3.1 抗滑挡墙。它施工方便，稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式，石砌，也有用混凝土或钢筋混凝土的。1.3.3.2 抗滑桩。它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的物。它具有对滑体扰动少，操作简便，工期短，收效快，对行车干扰小，安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度，应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。1.3.3.3锚杆挡墙。是一种新型支挡结构，由锚杆、肋柱和挡板三部分组成，用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。具结构轻盈，节约，适宜化施工，提高生产效率等优点。1.3.3.4 抗滑明洞。若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置，可视地基情况设置坑滑明洞，洞顶回填土石支撑滑体，或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大，施工困难，造价昂贵，只有在其他措施难以奏效时采用。1.3.4 改善滑坡土体的力学性质，用物理化学方法，加固和稳定滑坡。方法很多，如焙烧、成浆、加灰土桩、硅化、电渗、离子交换等。1.3.5 改线绕避。上述整治措施难以奏效时，在经济技术合理情况下，可以考虑改线绕避。
1.4 养护维修要点：1.4.1 滑坡区的地表排水设备，如截水沟、排水沟、吊沟等应做到无淤积、无漏水、无冲刷、排水畅通、沟涵相通。对失效损坏处所，应及时修补。1.4.2 滑坡区的地下排水设备，如支承渗沟、暗沟、隧洞、渗井、渗管等，应定期检查，及时清理和疏通。对失效或损坏处所，应及时修补或整治。地下排水设施，一般每年在春融之后和冰冻之前，在雨季开始之前和暴雨之后，必须仔细观测其流量，掌握其变化规律和排水效果，发现异常及时处理。1.4.3 滑坡区的防护和加固建筑物，应保持完整无损，如有开裂、滑移，必须认真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。1.4.4 对规模大，情况复杂的大滑坡，虽经模治仍在缓慢变形或间歇变形，应对其认真观测，实行动态监控，掌握变化规律和发展趋势，以便及时采取有效措施。1.4.5 保护好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡区养护维修的重要任务。
2 路基崩塌落石的防治
崩塌落石是堑坡或其上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、快速和较难预测的特点，是地形、地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害，对铁路行车安全危害甚大，经常导致中断行车，甚至列车颠覆。
2.1 形成崩塌的原因： 2.1.1 陡峭高峻的边坡或山体斜坡，坡度大于45°、高度大于30 m，特别是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多发地段。2.1.2 由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡，如互层砂岩，稳定性更差，容易形成崩塌。2.1.3 受构造影响严重，有很多结构面将岩体切割成不连续体的斜坡，特别是有两组结构面倾向线路，其中一组倾角较缓时，容易向线路崩塌。2.1.4 水的作用是产生崩塌的重要因素。绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后，因为水的渗入，对岩石产生软化、润滑和动水压力作用，使岩体强度降低，内摩擦力减小，促使崩塌发生。2.1.5 其他如地震、爆破、人工开挖斜坡及列车震动等，都是诱发崩塌的因素。
2.2 防治原则 以为主，制早治小，一次根治，不留后患为原则。2.2.1 新建铁路应加强工程地质工作，对崩塌落石地段，严重者应予以绕避，不能绕避时，应修建必要的预防性工程，防患于未然。2.2.2 养护维修应对可能发生崩塌落石地段，加强检查巡视，发现变形失稳征兆，应及时采取措施，治早治小，防止因病害扩大而导致灾害的发生。2.2.3 病害发生后，整治工作要坚持一次根治、不留后患。否则，往往会招致大的灾害。
2.3防治措施常用的防治措施有如下类型。2.3.1 拦截类 适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等。2.3.2 遮栏类 应用于规模较大的崩塌落石，遮栏有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用。2.3.3 支挡加固类 适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等。2.3.4 护坡、护墙 适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡。2.3.5 改线绕避 上述措施不能奏效时，应考虑改线绕避。
2.4 养护维修要点:2.4.1 崩塌落石地段应进行定期检查、经常检查和雨季汛期检查。所谓定期检查是指春检和秋检，对崩塌落石地段及其防护建筑物进行全面地检查。春检时发现隐患，采取防范措施安全渡汛；秋检时是检查汛期过后崩塌落石处所的变化情况及防护建筑物的破损情况，分轻重缓急，安排路基大、维修计划。雨季汛期应加强检查力度，执行雨前、雨中、雨后检查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。2.4.2 及时清理被拦截的崩塌坠落土石，修理被破坏的建筑物及排水设备。2.4.3 对范围大、数最多、危石分散、清除整治困难的崩塌落石地段，应设置报警装置，以防发生事故。
3 基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治
基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害。一般发生在基床为黏土类的路基地段，排水不良的路堑和站场比较多见。翻浆冒泥和基床下沉外挤病害，是基床变形不同阶段的表征，翻浆冒泥导致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的发展使基床抗剪强度下降，导致路肩隆起或边坡外挤。基床翻浆冒泥引起的轨道不平顺，恶化了列车运行条件，但变形发展缓慢，对行车安全影响不大。而基床下沉外挤，则可能造成行车中断甚至列车颠覆，严重危及行车安全。
3.1 病害成因基床排水不良承载力不足或受水浸承载力进一步下降的土质基床在列车荷载反复作用下，将逐渐形成基床翻浆冒泥下沉外挤的病害。水若源于降雨，翻浆冒泥表现为季节性，即雨季发生，旱季不发生；水若源于地下水，则翻浆冒泥表现为常年性，但雨季比较严重。基床土遇水承载力下降，原因比较复杂，如基床土为膨胀土未更换或改良；排水系统不完善；基床未作砂垫层或厚度不足；填土密实度未按规定控制；轨道状态不良；速度、轴重增加而轨道与之不相匹配等，都将使基床强度与行车条件不相匹配，以致产生基床病害。
3.2 防治原则 "预防为主，治早治小"。应在基床变形的初始阶段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外挤再整治，这样做可事半功倍。
3.3 防治措施应视病害性质，产生原因，地段长短及施工条件等情况，合理选择施工工艺，综合整治以求实效。3.3.1 排水。适用于排水不良而导致的基床病害，如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。3.3.2 提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土（二合土或三合土）及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则。3.3.3 使基面应力降低或均匀分布。3.3.4 土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺，它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。
3.4 养护维修注意事项： 3.4.1 病害整治前，应加强线路检查和维修，及时整好轨平和轨向，挖除翻浆泥碴恢复道床弹性，排除陷槽和碴囊积水，保持排水设施完好畅通，以保证行车平稳和降低基床变形速度。3.4.2 病害整治后，应经常保持状态完好，及时修补损坏部位，尤其要确保地下排水设施，如侧沟下渗沟，完好畅通，定期清理，以防堵塞。
4 路基陷穴的防治
路基陷穴是路基下面隐伏的洞穴顶部塌陷引起的一种路基病害。塌陷有时能使轨道悬空，给行车安全带来严重后果，这些洞穴有三类，一是石灰岩地区的岩溶洞穴；二是黄土地区的黄土陷穴；三是人工遗留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遗弃的坑道等。有些洞穴，修建铁路时未发现，或发现未作处理，有些黄土陷穴是在铁路建成后，因路基排水不良，水流集中潜蚀而成。
4.1 形成原因 造成洞穴顶部塌陷的主要因素是水的作用和列车荷载作用。洞穴在水的侵蚀、潜蚀作用下和列车动荷载的反复作用下，洞顶的岩土结构逐渐遭到破坏，承载力也逐渐丧失，最终突然塌陷。
4.2 预防措施 预防洞顶塌陷，必须预先弄清楚影响路基稳定范围内，隐伏洞穴的分布情况、形状大小、埋藏深度、顶部厚度、洞穴处工程地质和水文地质情况，以及洞穴的发展趋势等，而后采取工程措施，预防洞穴塌陷。但要做到这一点，只有在新线勘测设计或施工阶段才有可能。通车后在运营条件下，很难做到。黄土路基，只要做好路基排水，就能预防新生陷穴的发生。
4.3 整治措施 陷穴发生后，首先应根据陷穴发生的部位、规模、对路基稳定性或行车安全的危害程度，进行评估，确定是否紧急处理。发生在轨道下面的陷穴，对行车安全危害较大，应采取紧急措施，如填实陷坑，整修线路，扣轨慢行，派人看守,情况危急时，应封锁线路。其次应做细致，查清塌陷洞穴的成因，形状大小，平面位置，埋藏深度，工程地质和水文地质特征及可能的发展趋势，为彻底整治提供依据。常用措施有：4.3.1 开挖回填。如暂不危及行车安全，此措施应作为首选，它能确保质量，不留后患。4.3.2 塌陷洞穴在轨道下方，无法开挖，可钻孔灌砂、灌注泥浆、砂浆或混凝土浆。4.3.3 规模较大或与暗河相通的溶洞塌陷，可采用网格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他类梁跨越等。无论采用何种措施，都要做好排水，尤其是黄土陷穴，排水设施有效、完善与否是整治成败的的关键。
参考文献
[1]公路路基病害及防治.中国技术信息网，2007.
[2] 黄华林，高速公路路基病害探测研究[J].2005.
【几种路基病害的预防和治理】相关文章：
浅论铁路路基病害综合整治与防护05-04
深圳旅游企业虚拟经营和治理题目研究06-13
沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析08-23
研究治理过程的整合治理06-04
探讨工程质量通病发生的原因和预防措施03-22
谈英语语法教学的几种误解08-22
前台mis治理系统06-04
绩效治理系统及作用06-05
SCI论文发表过程中的几种状态02-02