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【摘 要】 鐵路路基是条带状结构工程，沿线经过的地质条件差别较大，填料也不均匀，而不少地区都存在膨胀土、红黏土、软岩风化残积土等各种工程性质不良的土，并且受到地理和气候环境常年变化影响，加之由于技术水平、经济条件以及施工机械设备方面的原因，我国的铁路路基设计通常采用较低的技术标准，施工质量往往要求不严，从而导致各种铁路基床病害成为一种分布广、治理难、多发性强的病害，加之近年来随着重载及提速列车的大量开行，路基内应力水平、分布状态和作用方式显著改变，由于既有铁路线路基设计承载力偏小，在列车提速后荷载引起的动应力之下，导致各种病害的产生，或使已存在的病害更加严重而严重影响着列车的安全运行。所以了解病害的类型及其发生机理，并对其进行实用的检测，对路基的防护和治理是非常重要。对铁路路基中存在的病害进行了分类，分析了各种铁路路基病害发生的机理，介绍了路基病害的检测方法，指出明确各种路基病害的类型及形成机理，并进行准确的检测是预防铁路路基病害并进行有效治理的基础。
【关键词】 铁路路基；机理；病害；整治
一、前言
铁路承载着我国大多数人的出行和货物运输的重担，因此，铁路的安全性是尤为重要的。本文就主要探讨铁路路基的危害及其种类，并对此展开检测和整治进行探究。
二、铁路路基病害类型
铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等。
1、挤出变形
表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，基床内的土经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发乍外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，外挤分为路肩隆起。
2、边坡坍方
坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤，岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定。
3、边坡冲刷
边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库（塘）的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作边坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。
4、陷穴
陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落.轨道悬宅，中断行车，甚事造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。
5、滑坡
滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
6、水浸路基
水浸路基指实际浸水超过设计水位的路基.被水浸或淹没，引起一定的沉降或局部坍塌，当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，导致路基稳定性受到影响或破坏。
三、铁路路基病害产生的机理
铁路路基病害发生的原因非常复杂，并且每一种病害都有自己特殊的病理。但归纳起来主要有两个方面：一是病害的发生取决于特定的地质环境；二是病害的发生与相应的气候变化和列车振动荷载息息相关。
前者是病害发生的内因。后者是病害发生的外因。对某一具体的线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的量，因此，在一定程度上路基病害的发生频率和程度将取决于气象水文条件和列车长期重复振动荷载的影响，路基病害的产生和发展是各项因素综合作用的结果。观测表明，在列车轮轴荷载的重复作用下，路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形，这种塑性变形累积到一定程度将会使路基填土产生塑性流动，并产生路基病害。研究表明：产生这些病害（破坏）的原因在很大程度上依赖于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，而后者与土的饱和度密切相关。随着饱和度的增大，土的动强度（即经过若干次循环加载后仍处于稳定状态的最大偏应力比）将显著降低。处于轨道下方的路基土因反复受到挤压和固结而产生过大的累积塑性变形，从而形成所谓的道碴坑以及枕木下方的积水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量达到饱和状态，动强度显著减小，从而使道床工作性能急剧下降，甚至会导致线路产生严重的不平顺而影响行车安全。
四、铁路路基病害检测
可采用轻型动力触探、地质雷达、瞬态面波法和取土试验等多种手段对线路进行试验检测，具体步骤和方法如下：
1、典型地段开挖横沟，了解路基的几何特性。
2、采用探地雷达法和瞬态面波法对试验区段内的路基进行大面积的扫描检测。探地雷达法具有直观反映道床几何形态、表层分辨率高的优点，可以探明路基结构的分层；探测路基病害类型、程度和具体位置，用于分析道床、路基各个土层的地质情况；探地雷达测出的结果是基床的电性参数，而无法给出路基的力学特性。而瞬态面波法表层状况由于石碴的散射和高频信号的限制不能精确的反映，探地雷达方法可弥补瞬态面波法的不足。瞬态面波方法对在土中频散曲线比较平滑，能够准确反映路基土的力学参数随深度的变化，测试的深度也比较深，也正好弥补了探地雷达方法不能反映路基土的力学参数和测试深度浅的不足。在路基病害测试中，最关心的是路基表层和其下路基土的承载能力，所以两种方法结合，优势互补，正好能够达到路基的测试目的。
3、对路基强度、刚度等参数方面的分析。重型动力触探主要反映路基土的力学性能，是以击数×10cm-1来反映路基各个位置的力学性能指标，击数越高说明土质性能越好，强度也越高，可以从不同深度位置来测试出不同深度下土的力学性能以分析路基状况。轻型动力触探与重型动力触探原理相似，只是后者以击数×10cm-1来反映路基各个位置的力学性能指标。
五、整治技术 路基的整治流程见图
1、前期准备→总体方案→检测路基→细化方案→治理施工→效果评价
2、处理路基病害基本按以下步骤进行。
（一）需要检测路基病害，判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度。
（二）对产生病害的主要原因进行分析：一般为填料、水分侵入、强度不足等方面的问题；
（三）拟采取的措施：应采用技术上可行（控制病害产生原因）、经济上合理的治理方法。
3、路基滑坡的防治
（一）排水措施滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能发展的边界5m以外修建一条或多条环形截水沟；对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟；对滑坡体内的地下水，应疏干和引出，浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。
（二）减重措施当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。
（三）支挡措施根据滑体推力的大小，可以选用适当的支挡结构防滑。
抗滑挡墙：它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便，稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式，石砌，也有用混凝土或钢筋混凝土的。抗滑桩：它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少，操作简便，工期短，收效快，对行车干扰小，安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度，应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。
六、结束语
对于铁路既有线整治路基病害时，应选择恰当的处理方案，要对具体工程进行具体分析，从而找出比较合适的处理方法。选择整治方案的一般原则是：技术上可靠、经济上合理、满足工期要求、注意節约能源、合理利用机具、保证行车安全。从而保证乘客的安全。
参考文献：
[1]陈海蓉.关于路基沉陷的原因分析[j].山西建筑2012
[2]祝和权，杨殿文；铁路路基病害整治及化学加固材料研究进展[J]；中国铁道科学；2013
[3]张雁；西北地区高速公路养护对策的研究[D]；南京林业大学；2012
【关键词】 铁路路基；机理；病害；整治
一、前言
铁路承载着我国大多数人的出行和货物运输的重担，因此，铁路的安全性是尤为重要的。本文就主要探讨铁路路基的危害及其种类，并对此展开检测和整治进行探究。
二、铁路路基病害类型
铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等。
1、挤出变形
表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，基床内的土经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发乍外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，外挤分为路肩隆起。
2、边坡坍方
坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤，岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定。
3、边坡冲刷
边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库（塘）的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作边坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。
4、陷穴
陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落.轨道悬宅，中断行车，甚事造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。
5、滑坡
滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
6、水浸路基
水浸路基指实际浸水超过设计水位的路基.被水浸或淹没，引起一定的沉降或局部坍塌，当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，导致路基稳定性受到影响或破坏。
三、铁路路基病害产生的机理
铁路路基病害发生的原因非常复杂，并且每一种病害都有自己特殊的病理。但归纳起来主要有两个方面：一是病害的发生取决于特定的地质环境；二是病害的发生与相应的气候变化和列车振动荷载息息相关。
前者是病害发生的内因。后者是病害发生的外因。对某一具体的线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的量，因此，在一定程度上路基病害的发生频率和程度将取决于气象水文条件和列车长期重复振动荷载的影响，路基病害的产生和发展是各项因素综合作用的结果。观测表明，在列车轮轴荷载的重复作用下，路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形，这种塑性变形累积到一定程度将会使路基填土产生塑性流动，并产生路基病害。研究表明：产生这些病害（破坏）的原因在很大程度上依赖于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，而后者与土的饱和度密切相关。随着饱和度的增大，土的动强度（即经过若干次循环加载后仍处于稳定状态的最大偏应力比）将显著降低。处于轨道下方的路基土因反复受到挤压和固结而产生过大的累积塑性变形，从而形成所谓的道碴坑以及枕木下方的积水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量达到饱和状态，动强度显著减小，从而使道床工作性能急剧下降，甚至会导致线路产生严重的不平顺而影响行车安全。
四、铁路路基病害检测
可采用轻型动力触探、地质雷达、瞬态面波法和取土试验等多种手段对线路进行试验检测，具体步骤和方法如下：
1、典型地段开挖横沟，了解路基的几何特性。
2、采用探地雷达法和瞬态面波法对试验区段内的路基进行大面积的扫描检测。探地雷达法具有直观反映道床几何形态、表层分辨率高的优点，可以探明路基结构的分层；探测路基病害类型、程度和具体位置，用于分析道床、路基各个土层的地质情况；探地雷达测出的结果是基床的电性参数，而无法给出路基的力学特性。而瞬态面波法表层状况由于石碴的散射和高频信号的限制不能精确的反映，探地雷达方法可弥补瞬态面波法的不足。瞬态面波方法对在土中频散曲线比较平滑，能够准确反映路基土的力学参数随深度的变化，测试的深度也比较深，也正好弥补了探地雷达方法不能反映路基土的力学参数和测试深度浅的不足。在路基病害测试中，最关心的是路基表层和其下路基土的承载能力，所以两种方法结合，优势互补，正好能够达到路基的测试目的。
3、对路基强度、刚度等参数方面的分析。重型动力触探主要反映路基土的力学性能，是以击数×10cm-1来反映路基各个位置的力学性能指标，击数越高说明土质性能越好，强度也越高，可以从不同深度位置来测试出不同深度下土的力学性能以分析路基状况。轻型动力触探与重型动力触探原理相似，只是后者以击数×10cm-1来反映路基各个位置的力学性能指标。
五、整治技术 路基的整治流程见图
1、前期准备→总体方案→检测路基→细化方案→治理施工→效果评价
2、处理路基病害基本按以下步骤进行。
（一）需要检测路基病害，判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度。
（二）对产生病害的主要原因进行分析：一般为填料、水分侵入、强度不足等方面的问题；
（三）拟采取的措施：应采用技术上可行（控制病害产生原因）、经济上合理的治理方法。
3、路基滑坡的防治
（一）排水措施滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能发展的边界5m以外修建一条或多条环形截水沟；对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟；对滑坡体内的地下水，应疏干和引出，浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。
（二）减重措施当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。
（三）支挡措施根据滑体推力的大小，可以选用适当的支挡结构防滑。
抗滑挡墙：它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便，稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式，石砌，也有用混凝土或钢筋混凝土的。抗滑桩：它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少，操作简便，工期短，收效快，对行车干扰小，安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度，应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。
六、结束语
对于铁路既有线整治路基病害时，应选择恰当的处理方案，要对具体工程进行具体分析，从而找出比较合适的处理方法。选择整治方案的一般原则是：技术上可靠、经济上合理、满足工期要求、注意節约能源、合理利用机具、保证行车安全。从而保证乘客的安全。
参考文献：
[1]陈海蓉.关于路基沉陷的原因分析[j].山西建筑2012
[2]祝和权，杨殿文；铁路路基病害整治及化学加固材料研究进展[J]；中国铁道科学；2013
[3]张雁；西北地区高速公路养护对策的研究[D]；南京林业大学；2012