铁路路基病害及防治措施研究

　　摘要：本文对既有运营铁路路基主要存在的病害进行了简要分析，同时针对铁路路基病害提出了相应处理措施。重点结合陇海铁路线商丘站路基塌陷病害整治实例进行分析，研究了病害产生的原因、病害的分区整治方案，以及对施工中存在的风险进行研判，并提出相应预防措施。

　　关键词：铁路；路基病害；注浆

　　路基是铁路线路的基础，在自然环境中受气候条件、工程地质及其他工程的影响，容易产生翻浆冒泥、路基下沉、路肩冲刷、边坡塌方等问题，给列车运营造成严重影响。因此，在设计阶段要严格遵守设计标准，在工程实施阶段要严格控制工程质量，以减少运营阶段病害出现概率［1］。

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　　1路基运营阶段出现的病害

　　1.1翻浆冒泥

　　翻浆冒泥是路基的常见病害，指土质基面或风化石质基面被水侵蚀软化，在列车动力作用下发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结，进而使道床降低或丧失弹性。整治翻浆冒泥应及时对排水沟进行全面清理，保持排水畅通，使路基土体保持干燥状态，保持路基边坡整平，不留坑洼，夯拍密实。

　　1.2路基下沉或塌陷

　　路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致，与填料级别、压实标准和质量有关。由于路基土密实度不足或地基松软，在水、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。路基下沉的处理方法有换土垫层法、挤淤置换法等，对于新修路段可以采用预压荷载到路基上，达到预压沉降要求后，卸载、铺设轨道结构。

　　2陇海铁路商丘站路基塌陷病害成因分析及防治措施

　　2.1背景资料

　　郑州至徐州客运专线沿由陇海铁路线北侧引入商丘火车站，在陇海普速场北侧并置设郑徐车场，对既有陇海车场布置基本不变。站内新建一座旅客出站地道、一座行包地道，车站东西两端各新建前进街社会通道和向阳路社会通道。站内涵洞施工结束后，在旅客出站地道附近区域陇海普速场的8条股道陆续出现了不同程度的塌陷病害，塌陷位置基本位于旅客出站地道两侧台背外5～15m范围内［2］。

　　2.2病害原因分析

　　商丘站陇海场旅客地道位于冲积平原区，组成地层为松散-稍密状的饱和粉土、粉砂地层，地层松软；地下水发育、地下水位埋深浅，振动易液化。基坑开挖自稳能力差，止水难度大，一旦基坑渗漏水，大量地层细颗粒易随水流大量流失，造成地层掏空；同时，郑徐客运专线及站内涵洞顶进施工中大量采用的降水井点及地道集水井大量抽水，携带走细颗粒，加剧了临近旅客地道下部地层的掏蚀或掏空，导致临近旅客地道两侧既有线路基存在塌陷病害。

　　2.3路基塌陷病害整治处理措施

　　根据病害分布范围、严重程度和物探成果资料，结合地道基坑围护桩设置情况，将本次病害整治区域划分为I区、II区和III区。其中，I区范围为地道边墙外侧0～3.4m，主要针对地道两侧基坑混凝土回填底部可能存在的掏空区域进行低压充填注浆；II区范围为地道边墙外侧3.4～20m，为塌陷变形严重区域，采用钢袖阀管注浆加固（钢袖阀管留于孔内）；III区范围为地道边墙外侧20～30m，为中等变形区域，采用袖阀管注浆加固。

　　2.4对高铁场病害的预防措施

　　为避免商丘站陇海场旅客地道两侧路基下沉病害整治施工对郑徐高铁场造成影响，陇海场III股道与郑徐场21道间的侧沟外0.5m处布置一排应力释放孔，孔直径φ=0.2m，孔间距1.0m，孔深15m，孔内填充袋装砂砾或碎石。应力释放孔中心轴线右侧1.0m处交叉布置一排袖阀管定向注浆隔离孔，孔间距1.0m，孔深12m。病害整治施工过程中有郑徐场及陇海场站线路基、站台等既有建筑物进行变形监测，分别于地道外缘两侧各15.0m、35.0m左右设横向监测剖面，共计4个剖面。各剖面的监测点布设于各线钢轨面上和站台墙上［3］。

　　2.5主要工程数量

　　直径φ=200mm，L=15m应力释放孔100根；回填袋装碎石47m3；直径φ=90mm，L=12m注浆隔离孔100根；阀管注浆5252m3。

　　2.6施工工艺要求

　　①采用50～100型钻机进行机械引孔，开钻前应调整好钻杆角度，确保钻孔角度偏差小于1%。跟管回转钻应尽量减小震动，以减小对路基的影响。

　　②钻孔到设计位置后，清孔后应立即将制作好的袖阀管插至孔底，并尽量使袖阀管位于孔的位置。

　　③套壳料应采用黏土、水泥、速凝剂配置，3天龄期抗压强度约为0.3MPa；实际施工时应通过多组室内及现场试验选取最佳配比，根据等待注浆实际确定套壳料凝固时间和速凝剂掺量。

　　④通过现场工艺试验确定工艺参数，注浆过程根据路基变形情况和进浆量情况及时调整。

　　结语

　　在日常维修过程中，针对各种路基发生的各种病害，及时采取有效的处理措施，保持路基良好的使用性能，使之能够适应大重量、高密度、高速度的技术政策。运营铁路线的病害整治方案研究和实施技术难度大，因此，在实施前要加强和路局相关设备管理单位的沟通，加强对地质、电缆管线、建筑物的复核工作，征得相关部门配合。施工期间加强对既有铁路线路的沉降变形监测工作，确保既有铁路的运营安全［4］。

　　参考文献：

　　［1］王其昌.高速铁路土木工程［M］.成都：西南交通大学出版社，1999.

　　［2］胡省昌.路基注浆加固技术探析［J］.西部交通科技，2017（3）：38-40.

　　［3］吴县荣.沪昆高铁岩溶路基注浆加固和检测技术分析［J］.山西建筑，2014（8）：168-170.

　　［4］郑州铁路局.铁路营业线施工安全管理实施细则［S］.北京：铁道出版社，2013

　　李金伟

《铁路路基病害及防治措施研究》

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