基于重载铁路基床病害与整治的研究

1 重载铁路路基常见病害

重载运输是指扩大列车编组长度，大幅提高列车质量，以达到提高运输能力的目的的一种运输方式。重载列车运送大宗货物是铁路的一个长处，随着铁路运量的增加、轴重的增大，路基的负荷也增加。重载铁路路基的病害主要有翻浆冒泥、路基下沉和路肩冲刷等，需提出相应的防治措施，确保运输安全。目前，我国重载铁路路基的常见病害有翻浆冒泥、路基下沉、路肩冲刷、边坡坍塌与滑坍等。

2 重载铁路路基病害的整治措施

2.1 翻浆冒泥的整治

发生在重载铁路路基中最为常见的病害便是翻浆冒泥。翻浆冒泥主要是指积水日益侵蚀土质基面，造成基床在列车外力的作用下出现液化，进而形成泥浆并冒出，导致其失去弹性的同时也发生形变，最终破坏基床结构。其中，排水堵塞、基床脏污以及土质软化是引发基床冒泥的主要因素。因此，应实施防治与预防相结合的整治策略，根据不同的原因采用有针对性的解决方案。对于翻浆冒泥的路基病害，主要有以下几种防治措施：①填料的特性应是设计阶段考虑的首要因素，并将排水设施的设计作为重点关注事项;②及时安排道床的清污作业，以免路基出现翻浆冒泥;③为使路基保持干燥状态以及确保排水畅通，及时清理排水沟污物;④如果外侧路面高于路基坡角，应将排水沟与坡角间的区域设置一定的坡度;⑤如果出现翻浆冒泥的区段下部土质仍可以使用的情况，则只需要使用比道砟直径更细的石砟置换上层土即可。

2.2 路基下沉的整治

路基中填料的等级、压实标准与工程质量直接影响了路基的强度和刚度，进而关系到路基的下沉与松软病害的发生概率。如果出现此类现象，通常可采取以下措施。

2.2.1 置换法

置换法主要有以下3种形式：①换土垫层法。将出现松软的土层挖出，并回填一定深度的压缩性小且抗剪强度大的新土至路基处。②挤淤置换法。为加固路基土层，使用抛石或夯击回垫碎石将淤泥置换出来。③碎石桩置换法。为增强路基的承受载荷能力，并用砂、碎石等材料置换同体积的黏性土，与未加固部分形成复合路基，通常需使用沉管法在软黏性土路基中建立有一定密实度的碎石桩或砂桩。此外，石灰桩法、强夯置换法和振冲置换法也是常用的置换形式。

2.2.2 排水固结法

排水固结法的常用形式有以下2种：①加载预压法。如果路堤填筑在天然地基上，为确保土体不发生沉降，可使用袋装砂井、塑料排水板在基床中设置竖向排水通道。此外，待路基达到图纸要求的标高后，将列车荷载与轨道荷载换算成预压荷载，从而在路堤中预载。在预载与沉降力相适应后将其卸载，而后便可将轨道铺设其上。②真空预压法。将砂垫层与竖向排水通道设置在饱和软黏土地基中，并将不透气的密封膜覆盖其上。为使内部变成负气压，可使用排水管不间断地抽水和排气，加快软黏土层排水固结。通常负气压形成的预压载荷为85kPa。此外，真空预压法和超载预压法也是较常用的排水固结法。

2.2.3 灌入固化物

通常，为灌入固化物，可使用深层搅拌法，即利用深层搅拌机将水泥或石灰和地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙水泥土增强体，形成复合地基，以提高地基承载力。此外，渗入性灌浆法也是灌入固化物的常用方法。该方法主要是指在一定的压力作用下，将浆液灌入路基中，从而将其中的缝隙填满，以便土体本身的力学性能得到加强。

2.2.4 振密挤密法

振密挤密法常用作业方式有以下2种：①强夯法。为降低沉降量，提升路基抗载荷能力，从高处下落300kN左右的夯锤至地基处，通过夯锤传递出的振动力和冲击力使其密实。②振冲密实法。饱和砂层在振冲器的强力振动下会出现液化，从而降低孔隙出现的概率。此外，砂层在振冲器的水平振动力作用下会使其中的回填料挤密，进而在提升路基土体的抗液化能力的同时降低沉降发生的概率。

2.3 路肩冲刷的整治

雨水较多的地区容易发生路肩冲刷的情况。雨水会因为路肩排水设施设计的不合理而囤积与积聚，从而使路肩土因雨水的冲刷而被带走。这样，在增加维护作业难度的同时也使路基的整体稳定性下降。鉴于此，应根据当地的雨水情况适当调整路肩的宽度与填料的特性，并确保压实度符合设计标准，将排水设施设计得更为合理。

2.4 崩塌的整治

崩塌指的是破碎岩土组成的坡面出现形变而发生脱落现象，从而造成其上部支撑的岩体出现倒塌的现象。此外，岩体下方的软岩斜坡出现形变后极易引发上层岩体出现崩塌的现象。可见，崩塌现象具有瞬时性和突然性。为此，崩塌的防治应遵从以下所述内容，即铁路应尽量避让开有可能发生崩塌现象的路段。如果条件不允许，则需要对山坡按照工程地质比拟原理进行减重和刷坡。此外，对于中部不稳定的岩体和岩块结构，需要使用金属锚索或金属锚杆进行锚固作业。

2.5 岸边冲刷的整治

河流、湖泊和水库对岸边路基造成的淘底、冲刷边坡和地下水位上壅等危害称岸边冲刷，其危害程度因水面宽、水深、流速、流向、旋流、水流含泥量等的不同而异，并与岸边岩土的抗冲能力有关。岸边冲刷的防治措施主要是：线路选线时，应尽可能地避免与河流争地。为了防止河岸路基遭受冲刷，要将基础埋置于淘刷线以下。基础埋深不足时，可以按不同河床堆积物的情况在脚墙外修较宽的沉排、石笼，或堆垒大量漂砾或混凝土块体，或砌筑圬工护墙;也可以用改河和导流的办法避免路基直接受激流冲刷。

3 结束语

综上所述，重载铁路基床病害的主要原因是先天不足且后天失调，整治方法除按常规清筛道床、处理翻浆冒泥外，还应优先考虑使用级配钢渣，并适时选用新材料及新工艺，确保铁路线路、设备良好，保证列车按规定的最大载重、最高速度安全、平稳和不间断地运行。