蘇振軍

（西安鐵路局 西安工務段，陜西 西安 710005）

一 發(fā)生機理

鐵路路基質(zhì)量病害的發(fā)生與否與以下五個因素有關：鐵路路基材料、地下水與地表水的分布、列車動力荷載、基床土質(zhì)的動力強度特性、氣溫的變化，這五項因素之間的相互聯(lián)系與綜合作用就形成了鐵路路基質(zhì)量病害發(fā)生的主要原因。由于各種因素之間這種錯綜復雜的關系，使得鐵路路基質(zhì)量病害復雜多變，不同的病害都有不同于其他病害的特殊病理。特別是在鐵路線路長期運營的情況下，由于自然環(huán)境對路基的長期侵蝕和維修保養(yǎng)的不及時，使得病害類型、病害分布和病害發(fā)育具有明顯的非線性和隨機性。我們可以將病害發(fā)生的機理概括為內(nèi)因和外因兩個方面：內(nèi)因是指可能導致病害發(fā)生的地質(zhì)條件；外因是指可能導致病害發(fā)生的氣候變化和列車動力荷載。

無論選擇任何一條實際線路來進行分析，該線路的地質(zhì)條件都是客觀存在的，其特質(zhì)受外界因素的影響較小且變化緩慢，具有足夠的穩(wěn)定度。所以鐵路路基質(zhì)量病害的發(fā)生在很大程度上取決于前文所提的外因，特別是病害發(fā)生的頻繁度和嚴重度與氣候和動力荷載的長期重復影響息息相關。對記錄下來的歷史數(shù)據(jù)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，在外因的作用下，路基的塑性變形過大是路基漸進性破壞的主要特征。如果讓塑性變形的累加超過一定的范圍，路基填土就會發(fā)生塑性流動，進而導致路基病害的發(fā)生。這一類病害的發(fā)生與基床土質(zhì)的飽和密度有直接的聯(lián)系，土的動強度將隨著飽和度的不斷降低得到明顯的加強。當軌道的路基土的塑性變形的累加超過一定程度，就會在枕木下方形成積水坑和道碴坑。若是在多雨季節(jié)，基床填土的含水量處于飽和態(tài)后使得動強度明顯下降，這就會讓道床的工作性能得到破壞并使得線路產(chǎn)生嚴重的不平順，極大地威脅到了行車的安全。

二 病害類型

鐵路路基質(zhì)量病害有多種分類方法：若按路基面形狀進行分類，可將其分為路堤病害和路塹病害；若按病害發(fā)生的部位進行分類，可將其分為基床病害、路基本體病害和地基病害；若按病害的表現(xiàn)形式分類，可將其分為路基下沉、翻漿冒泥、外擠和邊坡危害。路基下沉是最常見的一種路基病害，這種病害一般是由于機床土長期被水浸泡，發(fā)生軟化而引起。路基下沉在路堤、路塹和過渡地段都有可能發(fā)生，路基下沉病害發(fā)生的同時一般不伴隨著翻泥冒漿的發(fā)生。相較于旱季，在雨季時其下沉速度相對較快，伴隨著這種下沉，將會使道碴囊變得越來越深，若軟臥層較薄且道碴囊較淺，路基下沉就有可能進一步演變?yōu)閿D出。如果路基填筑密度過低并且強度也達不到要求，路基在列車動力荷載和自重的作用下就會發(fā)生較大面積的豎向變形，這種變形產(chǎn)生的原因是路基填料及壓實沒有達到必要的要求。翻漿冒泥是近年來我國鐵路線路最經(jīng)常發(fā)生的鐵路路基質(zhì)量病害的一種，一般將翻漿冒泥分為兩種：基床性翻漿冒泥和道床性翻漿冒泥。前者的成因是基床土質(zhì)惡化后會在列車荷載的反復作用下發(fā)生液化變成泥漿，再由于頻繁的列車荷載對泥漿產(chǎn)生抽吸力，泥漿在受到擠壓后會向上翻冒。形成這一類病害一般要經(jīng)歷道心積水、冒砂、局部翻漿冒泥和區(qū)段翻漿冒泥幾個階段。后者又可進一步分為兩種：土質(zhì)基面翻漿冒泥和風化石質(zhì)基面翻漿冒泥。道床性翻漿冒泥的主要成因包括：荷載的大小和分布、氣溫和濕度對機床的作用程度、鐵路道碴的品質(zhì)。

三 防治方法

鐵路路基質(zhì)量病害防治最重要的就是要勤于測量和檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題才能及時解決問題，要在問題還沒有變得復雜和龐大之前及時整治，而不能等到問題擴大化之后。根據(jù)前文論述的鐵路路基質(zhì)量病害的發(fā)生機理和不同類型，鐵路路基質(zhì)量病害防治的具體手段包括：防水與排水、土質(zhì)改良、減少列車動力荷載和綜合防治。

排水和防水的目的是防止水浸化路基和排除路基積水，保持基面排水坡度，適用于由排水不良引發(fā)的路基病害。排水和防水并不僅僅指簡單的把水引出，而是要做到防排結(jié)合。排水和防水的主要手段是通過鋪設不透水的土工纖維來截留地表水，利用盲溝和側(cè)溝疏導地下水，始終保持基床的排水性能處于良好狀態(tài)。找到水的來源后，要對來水進行截水，切斷水的來源，之后要分別針對地面水和地下水進行排水。對于地面水，可以利用單側(cè)或雙側(cè)排水溝進行排水，也可以利用取土坑來進行排水。天溝、側(cè)溝及各類防排水溝設施，都必須滿足將積水引導至路基以外的基本要求。對于地下水，要分兩種情況進行處理：若地下水只是淺埋或無固定含水層，可以利用明溝、排水槽、支撐滲溝等排水設施；若地下水深埋或有固定含水層，就要利用滲水隧洞、滲井或斜仰式鉆孔等排水設施進行排水。

土質(zhì)改良就是改善基床填土，通過改良基床的填料和結(jié)構(gòu)來提高路基設計標準，特別是基床填料的標準。在鐵路路基建設初期，就要對基床填料進行嚴格地篩選，若缺乏合適的基床填料，就應該采取鋪設土工合成材料的措施來對土質(zhì)進行改良。若已經(jīng)鋪設好的線路在使用中出現(xiàn)了病害路段，必須采用徹底的方案來對病害進行治理才能不留后患。具體的措施有：水泥樁加固、鋪設土工合成材料和土質(zhì)換填等。

減少列車動力荷載就是減輕列車荷載對基床的作用效果，一般要改變道床和軌道結(jié)構(gòu)。具體的措施包括：加長軌枕長度并縮少間距；換重型鋼軌；加厚道床并鋪設墊層；改造機車車輛軸距。在合理的范圍內(nèi)，若軌枕長度增加8%，則可以降低基床動應力6%；若軌枕長度增加16%，則可降低11%。若60型鋼軌替換50型鋼軌，則可降低基床動應力12%。這些措施若綜合使用，改善效果可能增加一倍。鐵路路基質(zhì)量病害是由多種因素引發(fā)的，若要徹底根治，就必須將上述防治方法綜合運用，如此方能讓鐵路運輸安全得到充分的保障。

四 結(jié)語

鐵路路基質(zhì)量病害對鐵路運輸安全具有嚴重的威脅，為消除這類威脅應該在熟悉每一種病害的基礎上進行綜合防治。

[1]朱永偉.鐵路工程施工組織設計教與學的思考[J].太原城市職業(yè)技術學院學報2010年06期

[2]鄭偉.關于鐵路施工慢行的探討[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報2011年03期