鐵路路基病害類型及其產(chǎn)生機理和檢測

于劍

摘要：為了加強我國各地區(qū)的聯(lián)系，實現(xiàn)經(jīng)濟建設(shè)的有效開展，我國的道路建設(shè)部門在實際的作業(yè)過程中加強了對于道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建。目前，鐵路運輸憑借著其運輸量大、運輸成本低的特點而獲得了相關(guān)部門的青睞，并在促進區(qū)域聯(lián)系以及經(jīng)濟往來的過程中獲得了廣泛的運用。文章分析了鐵路路基病害類型，并就其檢測的操作進行了論述。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè)；鐵路路基；病害類型；產(chǎn)生機理；檢測方法 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U213 文章編號：1009-2374（2017）06-0113-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.057

作為一種線狀結(jié)構(gòu)的交通工程類型，鐵路路基在實際的構(gòu)建質(zhì)量往往受到建設(shè)區(qū)域地質(zhì)條件、填料性質(zhì)等因素的影響。目前，施工單位在工程建設(shè)過程中因為技術(shù)、經(jīng)濟等因素的限制導(dǎo)致鐵路路基設(shè)計以及建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，且容易導(dǎo)致施工質(zhì)量問題?；诖?，鐵路部門加強了對于鐵路路基病害的關(guān)注以及相關(guān)問題的處理，進而由此促進鐵路建設(shè)質(zhì)量的提升，實現(xiàn)各項高效益的取得。

1 鐵路路基病害類型特性

通過對于相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進行整理、分析可以得知：我國的鐵路路基在建設(shè)的過程中，由于地質(zhì)環(huán)境的限制，導(dǎo)致各類病害問題的出現(xiàn)，最為常見的有翻漿、下沉、變形、凍害等。關(guān)于常見的鐵路路基病害類型特性，筆者進行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

1.1 翻漿冒泥

目前，翻漿冒泥的病害主要出現(xiàn)在含有大量顆粒物的基床表層土之中?；谶@樣的地質(zhì)狀況，土體往往會因為列車的運行振動而出現(xiàn)軟化、液化的現(xiàn)象，并最終形成泥漿。在這樣的背景之下，一旦列車通過軌枕，就會導(dǎo)致泥漿在上下起伏的壓力之下順著道床孔隙向上翻冒，最終導(dǎo)致道碴臟污、板結(jié)等狀況的出現(xiàn)，嚴重時還會導(dǎo)致道床降低并失去了必要的彈性，降低了列車行駛的安全性以及可靠性。

1.2 下沉

在進行鐵路的工程施工過程中，有時由于工作人員的疏忽沒有注意到土質(zhì)的密度和土質(zhì)的疏松程度，當(dāng)鐵路使用以后，列車行駛會對地基形成擠壓的狀態(tài)，導(dǎo)致了局部或者是大面積的變形情況，再經(jīng)過雨水的沖刷以后就會出現(xiàn)下沉的情況。

一般而言，這種狀況的出現(xiàn)會導(dǎo)致鐵路建設(shè)區(qū)域的地面出現(xiàn)不同程度的起伏狀況，并嚴重阻礙了列車的運行，降低了其安全性。

1.3 擠出變形

相關(guān)的調(diào)查實驗顯示：鐵路路基中的土體處于軟塑狀態(tài)，故而會在列車的荷載作用下出現(xiàn)一定的剪切破壞，并進一步導(dǎo)致外擠變形狀況的出現(xiàn)。而外擠現(xiàn)象的出現(xiàn)也能夠說明鐵路基床在運行的過程中存在強度不足的狀況，不利于鐵路工程的正常運行以及相關(guān)效益的取得。

1.4 邊坡滑坍

路基的黏土質(zhì)邊坡表層由于長期處在潮濕的環(huán)境下，故而會導(dǎo)致表層土出現(xiàn)含水飽和，最終導(dǎo)致土體穩(wěn)定性下降，邊坡淺層出現(xiàn)一定的溜滑或坍塌現(xiàn)象。一般而言，邊坡溜坍現(xiàn)象的出現(xiàn)不會對基床的穩(wěn)定性產(chǎn)生

影響。

1.5 邊坡沖刷

所謂的邊坡沖刷，指的是路基周邊的土質(zhì)路塹在運行的過程中因為長期處于風(fēng)力侵蝕以及水流沖刷的環(huán)境下，進而導(dǎo)致其穩(wěn)定性逐步降低。該類狀況的出現(xiàn)會進一步阻礙鐵路運輸業(yè)的發(fā)展。邊坡沖刷依據(jù)其自身特點不同而被劃分為兩大類型，分別是邊坡淘刷以及邊坡沖溝。

1.6 陷穴

作為常見的鐵路路基病害類型之一，陷穴的產(chǎn)生往往會導(dǎo)致鐵路軌道呈現(xiàn)出懸空的狀態(tài)，故而導(dǎo)致鐵路運輸中斷，嚴重者更會導(dǎo)致列車顛覆，造成嚴重的經(jīng)濟損失以及社會負面效應(yīng)。

一般而言，陷穴出現(xiàn)的原因主要分為兩大類：一類是由于地質(zhì)狀況而造成的陷落；另一類是由于人為因素而導(dǎo)致的。

1.7 滑坡

所謂的滑坡，指的是由于鐵路的路基建設(shè)穩(wěn)定性降低，故而導(dǎo)致路基中的各類土體出現(xiàn)不同程度的滑動，進而導(dǎo)致大規(guī)?；率鹿实某霈F(xiàn)。一般而言，滑坡事故的出現(xiàn)會進一步導(dǎo)致鐵路運行中斷。目前，滑坡病害主要分為三種，分別是邊坡滑動、路基滑移以及山體滑坡。

1.8 水浸路基

水浸路基主要指的是在極端降雨天氣中，路基周邊的積水深度因為超過設(shè)計水位，進而出現(xiàn)了被淹沒的狀況。在這樣的情況下，鐵路路基會在雨水的作用下出現(xiàn)不同程度的沉降以及坍塌，最終導(dǎo)致了路基的穩(wěn)定性受到不同程度的影響以及破壞。

1.9 凍害

鐵路路基的凍害主要出現(xiàn)在高緯度的濕潤地區(qū)。由于這些地區(qū)溫度低，且土層中的水分較高，故而導(dǎo)致凍脹現(xiàn)象的出現(xiàn)，進而促使鐵路路基出現(xiàn)斷裂等問題，不利于相關(guān)效益的取得。通過對于鐵路路基病害類型的總結(jié)分析可以得知：盡管我國的鐵路路基在運行的過程中存在多樣的病害表現(xiàn)形式，但是具體總結(jié)可以得知導(dǎo)致這些病害出現(xiàn)的總體原因在于土質(zhì)不良，壓實密度不足以及排水不暢等。

2 鐵路路基病害產(chǎn)生的機理

導(dǎo)致現(xiàn)鐵路路基病害產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，總體而言其主要原因在于特殊的地質(zhì)條件、氣候條件以及列車振動負載的影響，其中地質(zhì)條件的影響為內(nèi)在因素，氣候條件和列車振動負載的影響屬于外在因素，其中對于地質(zhì)條件的影響是真實存在的，而且由于地質(zhì)條件是不斷變化的，但是其變化程度比較慢，所以主要還是氣候和列車振動負載影響比較大，在列車負載的影響下，路基會出現(xiàn)很大的塑性變形，路基的填土?xí)霈F(xiàn)塑性位移，并且產(chǎn)生路基病害，主要的表現(xiàn)就是產(chǎn)生枕木下面有積水洼地，尤其在雨季基床填土內(nèi)的水分出現(xiàn)飽和情況，導(dǎo)致其強度出現(xiàn)降低情況，有的可能會影響車輛正常安全的運行。此外，這種塑性變形在運行的過程中普遍會導(dǎo)致路基填土出現(xiàn)塑性流動的狀況，進而導(dǎo)致路基病害的出現(xiàn)。不僅如此，路基土的抗剪強度特性也進一步導(dǎo)致了這一系列病害的出現(xiàn)。

不僅如此，伴隨著這一特性的顯著增強，鐵路軌道下方的各類土層則會出現(xiàn)不同程度的擠壓以及固結(jié)作用，并由此導(dǎo)致塑性變形狀況的出現(xiàn)，促成積水坑的形成。隨著雨季以及極端降水天氣的到來，鐵路路基基床中的填土含水量進一步提升，并最終導(dǎo)致了道床工作性能急劇下降，不利于鐵路運輸作業(yè)的有效開展，并對鐵路的運行安全造成了極大的影響。

3 鐵路路基病害檢測

為了進一步促進我國的鐵路部門在實際的作業(yè)過程中加強對于鐵路路基病害的高效整治，需要作業(yè)人員在實際的處理過程中加強對于各類病害狀況的有效檢測，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了對于病害成因的分析以及總結(jié)，最終促進了相關(guān)效益的取得。

依據(jù)我國現(xiàn)有鐵路的狀況，作業(yè)人員在進行鐵路路基檢測作業(yè)的過程中，需要規(guī)避對于鐵路正常運行狀況的干擾，并加強對于各類先進技術(shù)以及檢測工藝的運用，確保獲得信息的準(zhǔn)確、可靠以及快速。目前，作業(yè)人員在進行鐵路路基病害檢測作業(yè)的過程中，加強了對于輕型動力觸探、地質(zhì)雷達等多種手段、方法的運用。關(guān)于鐵路路基病害檢測的具體操作流程，筆者進行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下：

在實際的操作過程中，需要技術(shù)人員對典型地段進行開挖作業(yè)，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了對于鐵路路基結(jié)構(gòu)狀況的直接了解，并進一步實現(xiàn)了對于路基幾何特性的有效掌握。隨后，作業(yè)人員在作業(yè)的過程中需要對路基的質(zhì)量進行掃描檢測作業(yè)。在這一過程中，最為常用的方法為探地雷達法。

作為一種新型的路基檢測方法，探地雷達法在實際的運用過程中能夠幫助作業(yè)人員實現(xiàn)對于道床的幾何形態(tài)以及表層的分辨以及了解，進而對路基病害的各類信息進行掌握，促進作業(yè)人員對于相關(guān)問題的解決以及分析。但是該方法在實際的運用過程中只能對鐵路路基基床的電性參數(shù)予以展示，卻不能對于力學(xué)特性進行

分析。

而瞬態(tài)面波法在實際的運用過程中能夠有效實現(xiàn)對于探地雷達法弊端的彌補，并依據(jù)土中頻散曲線，準(zhǔn)確反映出路基土的力學(xué)參數(shù)隨深度的變化，進而促進各項作業(yè)的有效開展。

4 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，我國社會經(jīng)濟日益繁榮。為了進一步促進各區(qū)域之間的聯(lián)系以及經(jīng)濟往來，需要相關(guān)部門加強對于鐵路工程建設(shè)。本文基于此，分析探討了我國鐵路路基的九種病害類型（翻漿冒泥、下沉、擠出變形、邊坡溜坍、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水浸路基和凍害），并就鐵路路基病害產(chǎn)生的機理以及鐵路路基病害檢測方法進行了全面的論述。筆者認為，隨著相關(guān)部門關(guān)注的進一步深入以及相關(guān)方法的有效運用，我國的鐵路路基病害處理必將獲得有效的發(fā)展，并由此帶動相關(guān)效益的取得，促進我國鐵路事業(yè)的高效發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：王 波）