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几种路基病害的预防和治理(2)

2013-08-29 01:02
　　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。 （科教范文网 lw.nseaC.Com编辑发布）
　　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。

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　　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.