第一篇：多年凍土地區(qū)路基病害整治

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高管專業(yè)論文 多年凍土地區(qū)路基病害整治 名 級 號

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摘要：多年凍土是一種特殊土類。其特殊性主要表現(xiàn)在它的性質(zhì)與溫度密切相關(guān)。常規(guī)土類性質(zhì)主要受顆粒的礦物和機械成分、密度和含水量控制，多半表現(xiàn)為靜態(tài)特性。多年凍土的性質(zhì)除受上述因素控制以外，同時它的性質(zhì)隨溫度和時間都在變化，表現(xiàn)為動態(tài)特性。所以，凍土是一處對溫度十分敏感且性質(zhì)不穩(wěn)定的土體。

隨著全球氣候的逐漸變暖和人類活動加強，多年凍土上限呈現(xiàn)出下降的趨勢，多年凍土也在不斷退化，對路基路面的穩(wěn)定也造成了極大威脅。關(guān)鍵的是凍土在凍結(jié)、融化時具有特殊的物理、力學性質(zhì)變化。土壤凍結(jié)時最重要的物理過程是水分的遷移和重分布，而凍土融化時最重要的是物理力學變化是結(jié)構(gòu)、強度的急劇衰減。從而在凍融循環(huán)中不斷地改變著土層的形態(tài)結(jié)構(gòu)和物理力學性質(zhì)，導致工程建筑物基礎(chǔ)的反復變化與破壞。在大多數(shù)情況下，病害的發(fā)生發(fā)展過程與變化結(jié)果具有單向、不可逆的規(guī)律。

凍土地區(qū)筑路工作中的問題除了一般寒區(qū)道路中常見的路基凍脹、翻漿路面、凍融松散、低溫開裂外，還有凍土地區(qū)特有的道路病害——路基熱融沉降、邊坡熱融滑塌。本文對凍土地區(qū)路基的主要病害進行了分析,闡述了凍土地區(qū)路基主要病害的防治措主要措施，從而為凍土地區(qū)的路基的設(shè)計、施工及養(yǎng)護提供幫助。

關(guān)鍵詞：多年凍土；路基病害；治理；排水

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目錄

1、多年凍土地區(qū)路基主要病害............................................................................................................4 1.1.凍脹..........................................................................................................................................4 1.1.1.凍脹形成機理..............................................................................................................4 1.1.2凍脹的評價指標...........................................................................................................4 1.2翻漿...........................................................................................................................................5 1.2.1.翻漿的形成機理..........................................................................................................5 1.2.2.翻漿的類型..................................................................................................................5 1.3.融沉..........................................................................................................................................6 1.4.融凍泥流和滑塌......................................................................................................................7 1.5.冰錐、凍脹丘..........................................................................................................................7 1.6.熱融湖塘和沼澤化濕地..........................................................................................................8 1.7.其他不良工程地質(zhì)現(xiàn)象..........................................................................................................8

2、影響凍脹與翻漿的因素....................................................................................................................8 2.1.土質(zhì)..........................................................................................................................................9 2.2.水..............................................................................................................................................9 2.3.溫度..........................................................................................................................................9 2.4.路面..........................................................................................................................................9 2.5.行車荷載................................................................................................................................10

3、凍土地區(qū)防治凍脹與翻漿的技術(shù)措施..........................................................................................10 3.1.防治凍脹和翻漿的基本原則................................................................................................10 3.2.防治凍脹與翻漿的措施........................................................................................................10 3.2.1.做好路基排水............................................................................................................10 3.2.2.提高路基填土高度....................................................................................................11 3.2.3.設(shè)置隔離層................................................................................................................11 3.3.4.換土............................................................................................................................12 3.3.5.加強路槽排水............................................................................................................12 3.3.6.加強路面結(jié)構(gòu)............................................................................................................13 3.3.7.加設(shè)防凍層................................................................................................................13 3.3.8.鋪設(shè)隔溫層................................................................................................................13

4、多年凍土區(qū)路基凍害整治原則......................................................................................................14 4.1.確定整治方案的總原則........................................................................................................14 4.2.綜合整治................................................................................................................................14 4.3.保護環(huán)境................................................................................................................................15 結(jié)語........................................................................................................................................................15 參考文獻：............................................................................................................................................16

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1、多年凍土地區(qū)路基主要病害

1.1.凍脹

凍脹是由于土中水的凍結(jié)和冰體（特別是凸鏡狀冰體）的增長引起土體膨脹、地表不均勻隆起的作用。凍脹一般會導致地面發(fā)生變形，形成凍脹壟崗。凍脹的原因包括土中原有的水結(jié)冰體積膨脹；同時也包括土凍結(jié)過程中下部未凍結(jié)土中的水分遷移并向凍結(jié)面富集，水分相對集中，水與土粒分異形成冰透鏡體或凍夾層，使土體積膨脹。

凍脹是凍土區(qū)筑路時需要考慮的另一個重要問題。一般情況下，在低溫凍土區(qū)，活動層厚度一般較小，且存在雙向凍結(jié)，凍結(jié)速度較快，故凍脹相對較輕。而在高溫凍土區(qū)，活動層厚度一般較大，凍結(jié)速度也較低，如存在粉質(zhì)土和足夠的水分則凍脹嚴重。

1.1.1.凍脹形成機理

當路基表面的土開始凍結(jié)時，土孔隙內(nèi)的自由水在0℃時首先凍結(jié)，形成冰晶體。當溫度繼續(xù)下降時，與冰晶體接觸的薄膜水受冰的結(jié)晶力作用，遷移到冰晶體上面凍結(jié)，使得與冰晶體接觸的土粒上的水膜變薄，破壞了原來的吸附平衡狀態(tài)，土粒的分子引力有剩余，就要從下面水膜較厚的土粒吸引水分子。同時，當水膜變薄時，薄膜水內(nèi)的離子濃度增加，產(chǎn)生了滲透壓力差。在土粒分子引力與滲透壓力差的共同作用下，薄膜水就從水膜較厚處向水膜較薄處遷移，并逐層向下傳遞。在溫度為0℃--5℃的條件下，當未凍區(qū)有充分的水源供給時，水分發(fā)生連續(xù)向凍結(jié)線的遷移，使路基上部大量聚冰。

當凍結(jié)線在某一深度停留時間較長，水分有較多的遷移時間，且水源供給充分時，可能在該深度處形成明顯的聚冰層；當凍結(jié)速度較快，每一深度處水分遷移的時間短，聚冰少且均勻分布，可能不形成明顯的聚冰層。1.1.2凍脹的評價指標

(1)總凍脹

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在橫斷面方向，路面全寬內(nèi)的平均凍脹值稱為總凍脹。在寒冷地區(qū)內(nèi)地下水位高的地段，使用強凍脹性土的路基，凍脹可達15-20cm。

(2)不均勻凍脹

當路基土不均勻或壓實不均勻或供水不均勻時，都可能導致冬季聚冰的不均勻，從而形成不均勻凍脹。

不均勻凍脹是總凍脹的一部分，但可使柔性路面不均勻隆起或開裂，可使剛性路面發(fā)生錯縫或斷板。

(3)凍脹系數(shù)(或凍脹率)平均凍脹值h與其相應的凍結(jié)深度z的比值，稱為凍脹系數(shù)。

在高地下水位地段，使用強凍脹性土的路基，凍脹系數(shù)可達0.15-0.20。

1.2翻漿

凍土地區(qū)凍結(jié)成的冰，在春季氣溫升高的條件下融化，使土基含水過多，強度急劇降低，在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，稱為翻漿。1.2.1.翻漿的形成機理

由于降水或灌溉的影響，在秋季，地面水下滲，地下水位升高，使路基水分增多。到冬季，隨著氣溫下降，路基上層的土開始凍結(jié)，而路基下部的土溫仍較高，在溫度梯度作用下，在土體內(nèi)的水分由溫度較高處向溫度較低處移動，使路基上層水分增多，并凍結(jié)成冰，使路面凍裂或隆起，發(fā)生凍脹。到了春季(有的地區(qū)延至夏季)，氣溫逐漸回升，路基上層的土首先融化，上層土基的含水量增大，強度很快降低，以至失去承載能力，在行車作用下形成翻漿。隨著以后天氣漸暖，蒸發(fā)量增大，凍層化透，路基上層水分下滲，土變干，土基強度又逐漸恢復，這就是翻漿的機理和發(fā)展的全過程。1.2.2.翻漿的類型

根據(jù)引起翻漿水源的不同，翻漿可分為以下幾種類型：(1)地下水類

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受地下水的影響，土基經(jīng)常潮濕，導致翻漿。地下水包括上層滯水、潛水、層間水、裂隙水、泉水、管道漏水等。潛水多見于平原區(qū)，層間水、裂隙水、泉水多見于山區(qū)。

(2)地面水類

受地面水的影響，使土基潮濕，導致翻漿。地面水主要指季節(jié)性積水，也包括路基、路面排水不良而造成的路旁積水和路面滲水。

(3)土體水類

因施工遇雨或用過濕的土填筑路堤，造成土基原始含水量過大，在負溫度作用下使上部含水量顯著增加，導致翻漿。

(4)氣態(tài)水類

在冬季強烈的溫差作用下，土中水主要以氣態(tài)形式向上運動聚積于土基頂部和路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)，導致翻漿。

(5)混合水類

受地下水、地面水、土體水或氣態(tài)水等兩種以上水類綜合作用產(chǎn)生的翻漿。此類翻漿需要根據(jù)水源主次定名，如地下水、地面水類等。

1.3.融沉

融沉，也稱融化下層，指土中過剩冰融化所產(chǎn)生的水排出以及土體的融化固結(jié)引起的局部地面的向下運動，是自然(如氣候轉(zhuǎn)暖)或人為因素(如砍伐與焚燒樹木、房屋采暖)改變了地面的溫度狀況，引起季節(jié)融化深度加大，使地下冰或多年凍土層發(fā)生局部融化所致。在多年凍土上限附近的細粒土和有一定量細粒土充填的粗粒土中往往存在厚層地下冰，由于其埋藏淺，所以很容易受各種人為活動的影響而融化。由厚層地下冰融化而產(chǎn)生的融沉是引起多年凍土區(qū)路基變形和破壞的主要原因。

路堤修筑后改變了表面的水熱交換條件，并引起基底土層壓縮等一系列變化。這些變化在一定條件下使上限(指多年凍土上限，為多年凍土層的頂面，也是地表以下位置最深的凍融土層的界面)下降。而路堤本身的存在則增加了熱阻，是有利于上限

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上升的因素。當路堤很低時，熱阻小，使上限上升的因素弱于使上限下降的因素，因而世根下降。隨著路堤高度的增加，使上限上升因素的作用也隨之增強。當這一因素的作用增加至等于或大于使上限下降因素的作用時，就會導致路堤下上限不變或上升。這樣，在一定條件下就存在這樣一個路堤高度，當實際路堤高度大于這一路基高度時，上限將上升；而小于這一高度時，上限將下降。這一高度叫使原上限不變的最小路堤高度。當采用保護凍土原則在凍土區(qū)筑路時，必須保證使實際路堤高度大于這一最小路堤高度。但路堤高度并非越高越有利于保護凍土。在高溫凍土區(qū)，當夏季施工的路堤其高度超過一定值時，會在堤身內(nèi)形成融土核(采暖建筑物下，多年凍結(jié)地基土的一部分發(fā)生融化，形如盆狀，故稱融化盤)，造成地下冰的融化，而使路堤下沉。

路堤建成后改變了地表和地下水的徑流條件。當排水措施不當時會產(chǎn)生路堤過水和堤側(cè)積水現(xiàn)象。其結(jié)果往往是地下冰融化，路基下沉甚至發(fā)生突陷。

多年凍土區(qū)的公路設(shè)計和施工通常采用保護凍土原則，盡量避免挖方和零斷面。采用瀝青路面時，由于黑面的吸熱和封水作用，其下的人為上限值較大。因此，在凍土區(qū)修筑瀝青路面時必須對采用保護凍土原則的可能性和經(jīng)濟合理性進行論證。

1.4.融凍泥流和滑塌

融凍泥流和滑塌多發(fā)生在有厚層地下冰分布的斜坡上。它可以由工程施工、挖方取土等人為活動引起，也可以由自然因素(如河流侵蝕坡腳、氣溫升高)引起。由融凍泥流和滑塌形成的稀泥物質(zhì)向下流動，可能掩埋道路，壅塞橋涵，加速路基的軟化濕陷。

1.5.冰錐、凍脹丘

冰錐俗稱涎流冰，指水多次溢出地表凍結(jié)而所形成的地面冰體。分布于多年凍土和季節(jié)凍土區(qū)。其形成條件為：具有不凍的水源、水的通道、水的驅(qū)動力和嚴寒的氣候條件。按其水源分為河冰錐、湖冰錐和采冰錐。絕大部分冰錐是季節(jié)性的。工程建筑時，若建筑物攔截了地下水的通道，又未處理好排泄通道時，也會在建筑物附近形成冰錐，從而危害建筑物。由土的差異凍脹作用所形成的丘狀地形，總稱凍脹丘。冰錐和凍脹丘是多年凍土區(qū)道路工程中最經(jīng)常遇到的不良凍土現(xiàn)象。在青藏公路沿線就分布有大小冰錐和凍脹丘100多處。值得注意的是由于筑路而產(chǎn)生的水文地質(zhì)條件的

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變化(堤身和基底土的壓密，上限上升，挖方攔截地下水通道等)往往在線路附近誘發(fā)新的冰錐和凍脹丘。凍脹丘形成鐘產(chǎn)生巨大的隆脹力，使道路變形；冰錐在冬季可能覆蓋路面，中斷交通，而在夏季造成道路翻漿和路基沉陷，需要認真對待。因此，在選線、選址時均應注意水文地質(zhì)調(diào)查，盡量繞避已有的冰錐、凍脹丘，以及線路修筑后可能產(chǎn)生新的冰錐和凍脹丘的地段。

1.6.熱融湖塘和沼澤化濕地

熱融湖塘在青藏公路沿線分布較廣，在楚瑪爾河高平原上尤為集中。一般熱融湖塘下仍有多年凍土存在。公路通過熱融湖塘時要注意路基凍脹和沉陷的不均勻及邊坡陷裂等問題，同時湖塘積水也容易引起路基濕軟，加劇凍脹和沉陷。

沼澤化濕地地段一般厚層地下冰發(fā)育，線路通過時應注意上部草炭和泥炭層的壓縮問題，在這類地段筑路時要特別注意保護植被，作好排水和保證足夠的路堤高度，必要時可加設(shè)保溫護道。

1.7.其他不良工程地質(zhì)現(xiàn)象

從環(huán)境保護的角度看，多年凍土特別是高含冰量凍土對地表的擾動十分敏感。地表的一些不大的改變，如雪蓋和植被的變化都會引起多年凍土重大的不可逆的變化，從而產(chǎn)生嚴重的后果。低溫和短的生長季節(jié)也造成了凍土區(qū)植被一旦被破壞后恢復緩慢的特點。因此在凍土區(qū)筑路要特別注意保護環(huán)境。從工程的角度看，保護好環(huán)境對保護凍土，確保路基的穩(wěn)定性也是十分必要的。例如路基下保存植被，不僅有利于保護凍土，而且這些植被能起到毛細隔斷層的作用，使路基上中部凍結(jié)層上水形成的水分積聚有所減小。因此，在高含冰量凍土地段，不僅在路基下面，而且從路中心起算的兩側(cè)30-100m內(nèi)必須保存植被。那種就近取土、取草皮，甚至用推土機直接在路堤兩側(cè)推土的做法是不可取的。

2、影響凍脹與翻漿的因素

公路凍脹與翻漿是多種因素綜合作用的結(jié)果。土質(zhì)、水、溫度與路面是影響凍脹的四個主要因素，此外，還受行車荷載因素的影響。在上述各因素中，土質(zhì)、溫度和水是形成凍脹與翻漿的三個基本條件。

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2.1.土質(zhì)

不同土質(zhì)具有不同的凍脹性。粉性土具有最強的凍脹性，最容易形成翻漿。這種土的毛細水上升較高且快，在負溫度作用下水分易于遷移，如水源供給充足可形成特別嚴重的凍脹，在春融時承載能力急劇下降易于形成翻漿。黏性土的毛細水上升雖高，但速度慢，只在水源供給充足且凍結(jié)速度緩慢的情況下，才能形成比較嚴重的凍脹和翻漿。粉性土和黏性土含有較多腐殖質(zhì)和易溶鹽時，則更易形成凍脹和翻漿。粗粒土在一般情況下不易引起凍脹和翻漿，因其毛細水上升高度小、聚冰少，且在飽水情況下也能保持一定的強度；但當粗粒土中粉黏粒含量超過一定量以后，凍脹性明顯增加，也能形成凍脹和翻漿。

2.2.水

凍脹與翻漿的過程，實質(zhì)上就是水在路基中遷移、相變的過程。路基附近的地表積水及淺的地下水，能提供充足的水源，是形成凍脹與翻漿的重要條件。秋雨及灌溉會使路基土的含水量增加，使地下水位升高，從而促成凍脹與翻漿的形成。

2.3.溫度

沒有一定的凍結(jié)深度或冰凍指數(shù)(冬季各月每日負氣溫的總和)就難以形成凍脹和翻漿。而在同樣凍結(jié)深度或冰凍指數(shù)的條件下，凍結(jié)速度和負氣溫作用的特點對凍脹和翻漿的形成具有很大影響。例如，在初凍時氣溫較高或冷暖交替變化，溫度在0℃--5℃之間停留時間較長，凍結(jié)線長時間停留在土基上部，就會使大量水分聚流到距路面很近的地方，形成嚴重的凍脹和翻漿。反之，冬季一開始就很冷，凍結(jié)線下降很快，水分來不及向上遷移，土基上部聚冰少，凍脹和翻漿就較輕或不出現(xiàn)。此外，春融期間的氣溫變化及化凍速度對翻漿也有影響。如春季開始化凍時，天氣驟暖，土基急劇融化，則會加重翻漿。如春融期間冷暖交替并伴有雨、雪，也會使翻漿加重。

2.4.路面

凍脹與翻漿都是通過路面變形破壞而表現(xiàn)出來的，因此，凍脹和翻漿與路面(類型和厚度)密切相關(guān)。在比較潮濕的土基上鋪筑瀝青路面后，由于瀝青路面透氣性較差，四川交通職業(yè)技術(shù)學院高管專業(yè)畢業(yè)論文

路基中的水分不能通暢地從表面蒸發(fā)，可能導致聚冰增加、凍脹量增大，以致出現(xiàn)翻漿。路面厚度對凍脹與翻漿也有影響，路面厚度大時可減輕凍脹，可減輕或避免翻漿。

2.5.行車荷載

公路翻漿是通過行車荷載的作用最后形成和暴露出來的子雖然路基有聚冰、有凍脹，春融時含水過多，但無行車荷載作用，是不可能產(chǎn)生翻漿的。因此，當其他條件相同時，在翻漿季節(jié)，交通量愈大，車輛愈重，則翻漿也會愈多、愈嚴重。

3、凍土地區(qū)防治凍脹與翻漿的技術(shù)措施

3.1.防治凍脹和翻漿的基本原則

(1)調(diào)節(jié)路基水溫狀況，防止地面水、地下水或其他水分在凍結(jié)前或凍結(jié)過程中進入路基上部。例如，在路基中設(shè)置隔離層、隔溫層，做好路基排水，提高路基等。

(2)如有水分聚集在路基上部，則應在化凍時期將多余的水分及時排除或暫時蓄積在滲水性與水穩(wěn)性良好的路面結(jié)構(gòu)層中。例如，設(shè)置排水或蓋水砂(礫)墊層等。

(3)改善土基，加強路面。例如，路基換土或采用加固土，路面采用石灰土、煤渣石灰土等結(jié)構(gòu)層。

(4)在有些情況下，用一種處理措施，往往不能收到預期效果或不夠經(jīng)濟合理時，可采用兩種或兩種以上綜合措施。

3.2.防治凍脹與翻漿的措施

3.2.1.做好路基排水

良好的路基排水可防止地面水或地下水侵入路基，使土基保持干燥，減少凍結(jié)過程中水分聚流的來源。

路基范圍內(nèi)的地面水、地下水都應通過順暢的途徑迅速引離路基，以防水分停滯浸濕路基。為此，應重視排水溝渠的設(shè)計，注意溝渠排水縱坡和出水口的設(shè)計；在一個路段內(nèi)重視排水系統(tǒng)的設(shè)計，使排水溝渠與橋涵組成一個完整的通暢的排水系統(tǒng)。

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為降低路基附近的地下水位，可采用有管滲溝；為攔截并排除流向路基的地下水，可采用截水滲溝，同時考慮冰凍深度的影響。3.2.2.提高路基填土高度

提高路基填土高度，可增大路基邊緣至地下水或地面水水位間的距離，從而減小凍結(jié)過程中水分向路基上部遷移的數(shù)量，使凍脹減弱，使翻漿的程度和可能性變小。

路線通過農(nóng)田地區(qū)，為了少占農(nóng)田，應與路面設(shè)計綜合考慮，以確定合理的填土高度。在潮濕的重凍區(qū)內(nèi)粉性土地段，不能單靠提高路基填土高度來保證路基路面的穩(wěn)定性，要與其他措施，如砂墊層、石灰土基層等配合使用。

提高路基填土高度是一種簡便易行、效果顯著且比較經(jīng)濟的常用措施。同時也是保證路基路面強度和穩(wěn)定性，減薄路面，降低造價的重要途徑。3.2.3.設(shè)置隔離層

隔離層是設(shè)在路基中一定深度處，用于防止水分進入路基上部，從而保持土基干燥，起防治凍脹與翻漿作用的防水結(jié)構(gòu)。設(shè)隔離層措施的適用條件：

①隔離層對新舊路線翻漿均可采用，特別適用于新線；

②不透水隔離層適用于不透水路面的路基中，在透水路面下只能設(shè)透水隔離層； ③在鹽漬土地區(qū)的翻漿路段，隔離層深度應同時考慮防止鹽脹和次生鹽漬化等要求。

隔離層按使用材料可分為透水性隔離層和不透水性隔離層兩類。

透水性隔離層用碎石、礫石或粗砂等做成，其厚度一般騎-10-20cm；為了防止淤塞，應在隔離層上面和下面設(shè)置防淤層，隔離層底部應高出地面水20cm以上，并向路基兩側(cè)作成3％的橫坡。

不透水性隔離層分不封閉式(隔斷毛細水)和封閉式(隔斷毛細水和橫向滲水)兩種。在地面排水困難或地下水位高的路段，宜采用封閉式隔離層。封閉式隔離層可做成垂直封閉式及外斜封閉式。根據(jù)隔離層鋪筑寬度，不封閉式隔離層又可分為貫通式(當路基寬度較窄時，隔離層橫穿全路基)和不貫通式。

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不透水性隔離層所用材料有：

①8％-10％的瀝青土或6％-8％的瀝青砂，厚度2.5-3.0cm； ②瀝青或柏油，直接噴灑，厚度2—5mm；

③油氈紙、不透水土工布、塑料薄膜(在重鹽漬土地區(qū)不宜使用)等不透水材料。隔離層的深度(隔離層距路肩頂面的垂直距離)一般為(3-3．5)D(D為標準軸載的輪跡直徑)。在交通量大、路面等級高、凍脹與翻漿嚴重的情況下，宜采用較大數(shù)值。3.3.4.換土

當采用水穩(wěn)性好、冰凍穩(wěn)定性好、強度高的粗顆粒土換填路基上部時，可以提高土基的強度和穩(wěn)定性。換土措施的適用條件：

①因路基標高限制，不允許提高路基，且附近有粗粒土可用時； ②原有路基土質(zhì)不良，需鋪設(shè)高級路面時。

換土層厚度一般可根據(jù)地區(qū)情況、公路等級、行車要求以及換填材料等因素確定。根據(jù)一些地區(qū)的經(jīng)驗，在路基上部60-80cm厚的范圍換填粗粒土，路基可以基本穩(wěn)定。換土厚度也可以根據(jù)強度要求，按路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算方法計算確定。3.3.5.加強路槽排水

在凍脹與翻漿嚴重地段，應注意做好路槽排水，通常采用設(shè)砂墊層和橫向盲溝等措施進行路槽排水。

①鋪設(shè)砂墊層

砂墊層在融期可起蓄水、排水作用；能隔斷毛細水上升；可防止融期路基泥漿上擠污染路面結(jié)構(gòu)層；冬季對路基凍脹可起緩沖作用，從而減輕路面凍脹。在盛產(chǎn)砂石地區(qū)，可以采用鋪設(shè)砂墊層排水，防止凍脹和翻漿。

根據(jù)砂墊層的作用，從蓄水和耐污染方面考慮，砂墊層的經(jīng)驗厚度為：中濕路段，15-20cm；潮濕路段，20-30cm。

砂墊層材料可選用砂礫、粗砂或中砂，要求砂中不含雜質(zhì)、泥土。

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砂墊層路段兩端，要用不透水的黏性土封閉，以防止翻漿的蔓延。砂墊層要灑適量水，用履帶式拖拉機碾壓。

在透水性很差的黏性土路基，一般不宜使用蓄水的砂墊層。②加設(shè)橫向盲溝

道路縱坡大于3％的坡腰翻漿路段，當中級路面基層采用透水性材料時，為了及時排出透水層內(nèi)的縱向水流和春融期土基化凍時的多余水分，可在路槽下設(shè)置橫向盲溝。橫向盲溝可設(shè)成人字形，縱向間距10m左右，深度20-40cm，寬40cm左右，填以砂礫等透水性良好的材料，出口按一般盲溝處理。3.3.6.加強路面結(jié)構(gòu)

在凍脹與翻漿地段，為減小凍脹和翻漿對路面結(jié)構(gòu)及承載力的影響，應使用整體性好的石灰土、煤渣石灰土、水泥穩(wěn)定砂礫等半剛性結(jié)構(gòu)層，以加強路面結(jié)構(gòu)。但是用這些半剛性材料作基層時，應防止反射裂縫，結(jié)合當?shù)氐膽媒?jīng)驗，注意路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計、材料的選擇和配合比設(shè)計。3.3.7.加設(shè)防凍層

在中、重季節(jié)凍結(jié)區(qū)和多年凍土區(qū)的高級、次高級路面，在有可能凍脹的路段，為防止不均勻凍脹，路面總厚度不應小于表9-11的規(guī)定。如按強度計算的路面厚度小于表9-11規(guī)定時，應用冰凍穩(wěn)定性良好的材料加設(shè)防凍層補足。

防凍層材料應選用冰凍穩(wěn)定性良好的砂礫、粗砂、礦渣、煤渣等粒料，也可采用水泥或石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土、石灰粉煤灰穩(wěn)定粗粒土等。采用砂礫和粗砂時，小于0.074mm的顆粒含量不應大于5％；采用煤渣時，小于2mm的顆粒含量不宜大于20％。3.3.8.鋪設(shè)隔溫層

在重凍區(qū)，有條件時也可采用鋪設(shè)高效隔溫層的方法，減小土基凍結(jié)深度或使土基不凍結(jié)，以防治凍脹，從而防治翻漿。隔溫層采用導溫性能差的材料，鋪在土基內(nèi)、土基頂面或路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)。

在林區(qū)的臨時道路上，隔溫層多采用壓實的泥炭、樹皮、木屑等當?shù)夭牧?，鋪在土基?nèi)或土基頂面。在正規(guī)的公路上，可采用泡沫塑料、苯乙烯海綿塑料混凝土、含

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有多孔填充料的輕混凝土等高效隔溫材料。煤渣隔溫層鋪設(shè)于壓實的土基頂面，為防煤渣受濕隔溫性能降低，可設(shè)在砂墊層上；硬化泡沫塑料隔溫層鋪設(shè)于壓實的土基頂面；輕混凝土隔溫層鋪設(shè)于面層下的路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)。

在土基頂面鋪設(shè)硬化泡沫塑料隔溫層時，為防其受潮，應先攤鋪聚乙烯薄膜，然后安放硬化泡沫塑料板或澆注泡沫樹脂，最后再用薄膜覆蓋并加鋪5cm砂層，方可在其上鋪筑路面結(jié)構(gòu)層。采用泡沫聚合樹脂時，要待泡沫硬化2h后再覆蓋薄膜。

輕混凝土的強度較硬化泡沫塑料要大幾十倍，故輕混凝土隔溫層應靠近面層鋪設(shè)。在苯乙烯海綿塑料混凝土隔溫層上可直接鋪筑熱瀝青混凝土混合料，使輕混凝土表面層苯乙烯海綿塑料微粒溶化，提高層間黏結(jié)力。

4、多年凍土區(qū)路基凍害整治原則

4.1.確定整治方案的總原則

根據(jù)地區(qū)特點，查明多年凍土的特性，測取氣溫、地溫及水文條件等資料，并調(diào)查已有的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，來選擇和確定防治多年凍土路基特殊病害方案的總原則：一是保護多年凍土；二是破壞多年凍土。

保護多年凍土，是采用具有保溫隔熱作用的措施，在消除引起病害因素的同時，而不引起多年凍土狀況的改變或恢復被破壞了的凍土狀態(tài)，來保證路基 的安全。它適用于年平均氣溫和地溫較低(一般低于-1.5℃和-1.0℃)，多年凍土層較厚(大于10m)，為富冰凍土或厚層地下冰，并較少受人為活動干擾的情況下。宜于在大片連續(xù)多年凍土區(qū)內(nèi)采用。

破壞多年凍土是路基和建筑物在正常使用過程中，允許凍土融化或控制融化范圍、速度，而不產(chǎn)生不允許的變形和新的病害，保證路基和建筑物有足夠的強度和穩(wěn)定性。它適用于年平均氣溫和地溫較高(一般高于-1.2℃和-0.5℃)，多年凍土層較薄(約 5—7m)，且含水量較小或弱融沉性土層，多在島狀凍土區(qū)內(nèi)采用。

4.2.綜合整治

多年凍土區(qū)的路基病害是不良物理地質(zhì)現(xiàn)象和特殊病害多種自然因素(包括人為活動)長期、互相作用的結(jié)果。在整治病害中，應盡可能采取多種、配套的整治措施，四川交通職業(yè)技術(shù)學院高管專業(yè)畢業(yè)論文

有主有輔，使他們的作用互相配合和補充，消除其中的不利作用，才能達到較長遠的預期效果。

4.3.保護環(huán)境

多年凍土區(qū)路基施工，應重視多年凍土區(qū)自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的保護，減少對多年凍土環(huán)境的人為破壞。貫徹“預防為主，保護優(yōu)先，開發(fā)與保護并重”的原則。

結(jié)語

關(guān)于多年凍土路基的研究目前已經(jīng)取得了長足的進步，但是在許多方面仍然有待進一步的深入。多年凍土物理力學性質(zhì)的特殊性必然導致其產(chǎn)生熱融沉降、熱融滑塌、凍脹、冰丘、冰椎等路基病害。整治這些路基病害的優(yōu)化綜合措施，是傳統(tǒng)的排水設(shè)計和熱棒、保溫護道、保溫板、通風路基、排水溝式軟管滲溝等新技術(shù)、新材料的有效結(jié)合，其中的關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)計合理的斷面結(jié)構(gòu)形式和新材料新技術(shù)的應用，目的是杜絕地表水對路基基底的滲入所帶來的單向熱交換作用，恢復和形成基底最佳的人為上限形態(tài)，達到徹底根治病害的目的。

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參考文獻：

[1] 徐學祖，王家澄，張立新.凍土物理學[M].北京:科學出版社.2001.[2] 周幼吾，郭東信，程國棟等.中國凍土[M].北京:科學出版社.2000.[3] 吳紫汪，程國棟，朱林楠.凍土路基工程[M].蘭州:蘭州大學出版社.1988.[4] 李述訓，程國棟.凍融土中的水熱輸運問題[M].蘭州:蘭州大學出版社.1995.[5] 吳青柏，童長江.凍土變化與青藏公路的穩(wěn)定性問題[J].冰川凍土.1995.[6] 章金釗，李祝龍.凍土路基穩(wěn)定性主要影響因素探討[J].公路.2002.[7] 王國尚等.寒區(qū)道路塊片石通風路堤試驗研究[J].凍土工程國家重點實驗室年報.1995.[8] 曹偉宏，蘇慶國.青藏鐵路多年凍土區(qū)熱棒施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù).2003.[9] 牛鑫，趙世興.多年凍土地區(qū)熱棒施工技術(shù)[J].青海電力.2006.[10] 竇明健，胡長順．多年凍土地區(qū)路基設(shè)計原則及其應用[J].冰川凍土.2001.[11] 程國棟，何平.多年凍土地區(qū)線性工程建設(shè)[J].冰川凍土.2001.[12] 王紹令．凍土退化與青藏高原環(huán)境問題的探討．第五屆全國冰川凍土學大會論文集(上)：11—18．[C]甘肅：文化出版社.1996.[13] 俞祁浩，劉永智等．青藏公路路基變形分析[J]．冰川凍土．2002.

第二篇：技術(shù)總結(jié)-路基病害整治

我是一名鐵路工人技師，也是一名線路工長，下面是我對自己工作總結(jié)：

2011年，是我段設(shè)備集中修大整治的一年。在集中整治設(shè)備中自己努力學習、不斷提高專業(yè)技能。在集中修時，由于陰雨天氣的影響，及管內(nèi)沙害較多，車間部分班組設(shè)備出現(xiàn)了下滑。針對這種情況，自已主動請纓帶領(lǐng)職工到各工區(qū)進行了路基病害的整治。前后歷時45天，共整治路基病害23公里，均達到了段要求的質(zhì)量標準,。

我車間線路基由于受修建時技術(shù)和經(jīng)濟條件的限制，填筑壓實標準往往較低。隨著客貨運量和機車車輛軸重的增加，出現(xiàn)翻漿冒泥、下沉和外擠等各種病害。上述路基病害嚴重影響線路的穩(wěn)定性，增加養(yǎng)護維修工作量，縮短軌道上部結(jié)構(gòu)的使用壽命，是影響鐵路運輸安全和運輸能力提高的主要原因。但是由于既有線運力和運能十分緊張，路基處理從技術(shù)到管理都存在一些困難，既有線的路基加固是當前急需解決的重大課題。

我和車間幾名技術(shù)骨干，研究分析路基病害的成因，路基是一種土工構(gòu)筑物，既要承受荷載，又要受各種自然條件的嚴重影響，因此路基的養(yǎng)護也是相當復雜的。對路基病害應盡量防患于未然，以“預防為主、治養(yǎng)并重、排水防水、安全第一”為出發(fā)點,治早治小,多做預防性工程；針對沙害我們主要以“草方格半蔽沙障”防沙，其效果很好，起到既能固沙又能阻沙的雙重作用；用抗滑樁整治滑坡，具有抗滑力大，施工簡單，速度快，在施工過程中對滑坡體的穩(wěn)定性影響較小，并可和其他整治措施配合使用等優(yōu)點對沙害地段進行了全面整治。

基床病害及其防治主要是：坡面病害防治：①做好地表排水和恢復坡面植被。②在一般塹坡碎落和剝落的地段，可在路基側(cè)溝內(nèi)留1～2米寬的清理護道；對嚴重者，需做帶骨架式的輕型護坡，保護格內(nèi)植物生長。③對雨淋沖刷、碎落或一般落石、坡面流坍地段，可采取格式滿鋪片石或漿砌片石等坡面防護措施。④對裂面發(fā)育處的危巖落石，一般從坡底部開始用漿砌圬工或用混凝土護墻等加固，必要時用金屬錨桿錨固個別大塊巖石；也可用水泥砂漿灌注和噴射膠結(jié)坡面破碎巖塊；⑤對落石地段須組織定期檢查，及時處理。

路基病害的預防和整治都強調(diào)要搞好排水、防水和治水的工作。在雨季前,我?guī)ьI(lǐng)班組職工進行一次全面防洪檢查,及時發(fā)現(xiàn)和處理隱患，清理側(cè)溝(邊溝)等排水設(shè)備、坡面防護、陡坡的堤塹交界處的排水防水工作。大風暴雨期間要加強巡道，還要采用各種儀器進行降水量、水位的觀測、數(shù)據(jù)記錄等項工作。做好了沿路兩側(cè)地帶的綠化,保持了水土,對路基有很大的防護效能。在沙害地區(qū)鐵路兩側(cè)種植抗旱性強的灌木或草本植物，可起到固沙、防沙作用；在風雪、凍害地區(qū)植樹造林對路基也能起到良好的保護效果。

我綜合運用多種整治措施。在整治路基病害中的某些方面取得了較好的效果。我采用別人成功經(jīng)驗，例如，用“草方格半蔽沙障”防沙效果很好，起到既能固沙又能阻沙的雙重作用；用抗滑樁整治滑坡，具有抗滑力大，施工簡單，速度快，在施工過程中對滑坡體的穩(wěn)定性影響較小，并可和其他整治措施配合使用等優(yōu)點；整治基床的翻漿冒泥用砂墊層、封閉層、更換土質(zhì)、橫向盲溝等措施也由于我和車間幾名技術(shù)骨干及廣大職工的努力下，在路基病害整治中取得了一定效果；

在日常的工作管理中，自已時常鼓勵職工奮發(fā)好學。在2011年里，對管內(nèi)22Km正線及曲線用自已整治路基病害的管理方法進行整治，消除我管內(nèi)線路的車載、小儀器出分處所，使我管內(nèi)軌檢車成績名列車間第一，在班組建設(shè)中與班組職工一起修訂和完善了班組學習制度。規(guī)定每周四下午業(yè)余時間為班組業(yè)務(wù)、政治學習日。自已在學習中既當學員、也當教員。通過半年多的有效管理，目前班組學習蔚然成風。很好的提高了自己與職工的職業(yè)技能有了很大的提高

以上是我任工人技師一年中主要的工作回顧和簡要陳述，不妥之處懇請領(lǐng)導批評指正！

第三篇：淺談鐵路路基病害原因及整治措施

淺談鐵路路基病害原因及整治措施

原平分公司

霍偉珺

摘要：對鐵路路基中存在的病害進行了分類，分析了各種鐵路路基病害發(fā)生的機理，介紹了路基病害的檢測方法，指出明確各種路基病害的類型及形成機理，并進行準確的檢測是預防鐵路路基病害并進行有效治理的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鐵路路基，病害，檢測，整治

路基是條帶狀結(jié)構(gòu)工程，沿線經(jīng)過的地質(zhì)條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區(qū)都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種工程性質(zhì)不良的土，并且受到地理和氣候環(huán)境常年變化影響，加之由于技術(shù)水平、經(jīng)濟條件以及施工機械設(shè)備方面的原因，我國的鐵路路基設(shè)計通常采用較低的技術(shù)標準，施工質(zhì)量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發(fā)性強的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基內(nèi)應力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設(shè)計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應力之下，導致各種病害的產(chǎn)生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著列車的安全運行。所以了解病害的類型及其發(fā)生機理，并對其進行實用的檢測，對路基的防護和治理是非常重要。1 鐵路路基病害類型

１.１ 鐵路路基病害類型及原因分析

鐵路路基病害按表現(xiàn)形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。1.1.1 翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發(fā)生裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，稱之為翻漿。翻漿冒泥一般易發(fā)生于基床土質(zhì)不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質(zhì)作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發(fā)地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發(fā)生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結(jié)進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全。翻漿冒泥分為土質(zhì)基床翻漿、風化石質(zhì)基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。1.1.2 路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現(xiàn)形式有路基下沉、道碴囊等。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。一般經(jīng)過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉 １.1.3 擠出變形

表現(xiàn)形式有路肩隆起、側(cè)溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產(chǎn)生的剪切破壞或塑性流動，基床內(nèi)的土經(jīng)常處于軟塑狀態(tài)，在基床內(nèi)的影響深度較大，在列車荷載的作用下，基床上發(fā)生剪切破壞，發(fā)乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，外擠分為路肩隆起。１.1.４邊坡坍方

坍方的表現(xiàn)形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發(fā)生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風化成零碎薄片，從坡面上脫落下來的現(xiàn)象，剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝，影響路基穩(wěn)定。

碎落是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象．落石產(chǎn)生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現(xiàn)象。

崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發(fā)生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現(xiàn)象。1.1.4邊坡沖刷

邊坡沖刷指較高大的土質(zhì)路塹、路堤邊坡、岸坡的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質(zhì)巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。1.1.5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．軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

1.1.6滑坡滑坡指影響路基穩(wěn)定的土體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。1.1.7水浸路基

水浸路基指實際浸水超過設(shè)計水位的路基．被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設(shè)備時，導致路基穩(wěn)定性受到影響或破壞。1.1.8凍害

凍害發(fā)生在寒冷地區(qū)，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結(jié)過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。2 鐵路路基病害產(chǎn)生的機理

路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與路基填料的工程性質(zhì)、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強度特性和溫度及其變化有關(guān)。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結(jié)果，各種因素之問又相互關(guān)聯(lián)，鐵路路基病害發(fā)生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來主要有兩個方面：

病害的發(fā)生取決于特定的地質(zhì)環(huán)境；病害的發(fā)生與相應的氣候變化和列車振動荷載息息相關(guān)。前者是病害發(fā)生的內(nèi)因。后者是病害發(fā)生的外因。對某一具體的線路來講，其地質(zhì)條件是客觀存在，雖然它也在不斷地發(fā)生變化，但基本上是一種較為穩(wěn)定的量，因此，在一定程度上路基病害的發(fā)生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長期重復振動荷載的影響，路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展是各項因素綜合作用的結(jié)果。

觀測表明，在列車輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進破壞主要表現(xiàn)為過大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會使路基填土產(chǎn)生塑性流動，并產(chǎn)生路基病害。研究表明：產(chǎn)生這些病害的原因在很大程度上依賴于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關(guān)。隨著飽和度的增大，土的動強度將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結(jié)而產(chǎn)生過大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態(tài)，動強度顯著減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會導致線路產(chǎn)生嚴重的不平順而影響行車安全。3 病害的預防與整治

路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發(fā)生病害的原因，經(jīng)過綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。3.1 病害的預防

病害預防包括以下內(nèi)容：①資料包括線路的設(shè)計、施工資料及線路區(qū)域的氣候、水文、工程地質(zhì)等情況，并了解其變化規(guī)律，為防治病害提供第一手資料；②根據(jù)線路當前的狀態(tài)及運營情況，應每3—5月進行一次線路普查，評估線路的安全狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)病害趨勢并進行相應的處置。調(diào)查的方法除了傳統(tǒng)的人工調(diào)查、軌檢車檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統(tǒng)，檢測深度達軌面下路基積水，保持路基面排水坡度。3.2 病害的整治

路基病害的整治應從路基填料防止水侵入、提高路基強度和剛度入手，路基的整治流程： 前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價

處理路基病害基本按以下步驟進行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發(fā)生的部位及規(guī)模大小、嚴重程度；②對產(chǎn)生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的治理方法。3.2.1 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發(fā)生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發(fā)展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠。基床翻漿冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發(fā)展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴重危及行車安全。

病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進一步下降的土質(zhì)基床在列車荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現(xiàn)為季節(jié)性，即雨季發(fā)生，旱季不發(fā)生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現(xiàn)為常年性，但雨季比較嚴重。基床土遇水承載力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統(tǒng)不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規(guī)定控制；軌道狀態(tài)不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產(chǎn)生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。

防治措施應視病害性質(zhì)，產(chǎn)生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等地表排水系統(tǒng)；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側(cè)溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統(tǒng)。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經(jīng)常保持疏干狀態(tài)。②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則。③使基面應力降低或均勻分布。④土工膜封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

朔黃線K61+410～K61+500、K65+490～K65+850、K67+240～K67+315先后出現(xiàn)不同程度的下沉，采用鋪設(shè)不透水土工布、修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等方法，取得了較好的效果，徹底解決了路基基床翻漿冒泥、下沉外擠等病害，消除了運輸中的安全隱患。3.2.2 路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴重后果，這些洞穴有三類，一是石灰?guī)r地區(qū)的巖溶洞穴；二是黃土地區(qū)的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發(fā)現(xiàn)，或發(fā)現(xiàn)未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。

形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂?shù)膸r土結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

預防措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩(wěn)定范圍內(nèi)，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，以及洞穴的發(fā)展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。

整治措施：陷穴發(fā)生后，首先應根據(jù)陷穴發(fā)生的部位、規(guī)模、對路基穩(wěn)定性或行車安全的危害程度，進行評估，確定是否緊急處理。發(fā)生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守，情況危急時，應封鎖線路。其次應做細致調(diào)查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及可能的發(fā)展趨勢，為徹底整治提供依據(jù)。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應作為首選，它能確保質(zhì)量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規(guī)模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設(shè)施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。

朔黃線2008年5月K69+320下行路塹塌陷，搶修拆除原漿砌護坡發(fā)現(xiàn)為人工洞穴坍塌所致，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查及物探發(fā)現(xiàn)K69+305-K69+370段地面以下存在兩處人工洞穴，洞穴埋深約11-12米，寬度4米，高度5米，兩處洞穴充填不飽滿。

針對此類病害，原平分公司與設(shè)計院經(jīng)過反復研究施工方案，在不影響運輸安全的情況下采取了以下措施，解決了洞穴塌陷問題，：

1、對以上兩處洞穴采用漿砌片石填筑，注射水泥漿封堵洞口

2、對K69+305-K69+370段路基旋噴樁注漿加固后再做基床封閉，在軌枕下40cm處鋪設(shè)防水土工布。

3、護坡塌陷部分夯實平整后，采用M7.5水泥砂漿砌筑。

4、完善加固K69+305-K69+370處的漿砌水溝、天溝。

3.2.3 路基凍害的防治

路基凍害多發(fā)季節(jié)性凍土地區(qū)，地表土層一般冬季凍結(jié)，春季開始融化，夏季全部融化。這類地區(qū)的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發(fā)生不同程度的凍脹，春夏又發(fā)生融化下沉，使軌面高低、水平產(chǎn)生不均勻變形，嚴重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。

凍害發(fā)生在寒冷地區(qū)，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結(jié)過程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結(jié)成冰所致，過大的凍脹可使柔性路面鼓包，開裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結(jié)過程中有向凍結(jié)鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大這一物理力學現(xiàn)象造成。所以，凍結(jié)過程中土中水的遷移機理，是產(chǎn)生路基凍害的基本原因。影響因素：①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉(zhuǎn)換區(qū)，且凍結(jié)速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。②土質(zhì)的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質(zhì)，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質(zhì)，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發(fā)生強烈的凍脹。

凍害的表現(xiàn)形態(tài)：①從軌面前后高低變形看，分為凍峰、凍谷、凍階。②從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。④從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱為大凍害。

預防措施：①保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。②路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。③側(cè)溝、天溝等地表排水設(shè)施及滲溝、暗溝等地下排水設(shè)施應保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。

整治措施凍害發(fā)生后，首先應認真進行調(diào)查，弄清凍脹發(fā)生部位、形狀、高度、起落及發(fā)展過程，弄清凍脹土層的性質(zhì)被、結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件，以便分析凍脹產(chǎn)生的原因和變化規(guī)律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶①修建減少路基基床含水量的排水設(shè)施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設(shè)施，以防治因地表水節(jié)而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。②挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應主凍結(jié)試之下，換土寬度應包括路肩在內(nèi)的整斷面更換。③在基床表層鋪設(shè)保溫層，改善基床溫度環(huán)境，使表層下的基床土不凍結(jié)或減小凍結(jié)深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數(shù)小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經(jīng)驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時間長。濕度大的泥炭在水分凍結(jié)時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結(jié)。④人工鹽化基床土。用氯鹽整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。

參考文獻：

[1] 王永春.鐵路路基病害的整治和預防 [J].民營科技，2010（11）

[2] 杜攀峰，廖立堅，楊新安.鐵路路基病害的智能識別[J].鐵道學報，2010（3）[3] 黃書華，謝達文.鐵路路基病害整治技術(shù) [J].鐵道建筑,2008，(9)[4] 李旻.淺談大準鐵路路基病害整治[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2007（7X）

第四篇：京九線路基病害綜合整治技術(shù)使用報告

京九線路基病害綜合整治技術(shù)研究使用報告

—衡水工務(wù)段

一、京九線路基病害基本情況

我段管轄京九線k28+100～k372+777區(qū)段，路基填料主要為粉沙土或沙粘土，路基設(shè)計標準低，路肩寬度嚴重不足，建設(shè)時期碾壓密實度不足。另外，施工時大部分地段就地取土，取土坑就在路基坡腳，使路基坡腳形成積水坑，雨季積水，坡腳長期受雨水浸泡等先天不足因素，致使路基抗洪能力極差。京九線自1996年開通運營以后，每逢雨季極易造成路基邊坡鉆水、路基邊坡沖刷、溜坍、滑塌，道床溜坍，軌枕懸空等，多次造成中斷行車或列車慢行等水害。

根據(jù)路局指示精神，由路局工務(wù)處牽頭對京九全線現(xiàn)存路基病害進行了全面調(diào)查，對京九線上下行k228+135—k235+590段，長7.455公里的防洪最薄弱區(qū)段作為京九線路基病害整治的綜合試驗段，進行路基病害整治研究試驗。

二、路基病害綜合整治主要方案

1、課題實施的主要步驟

（1）對京九線k228+135—k235+590段路基病害現(xiàn)狀進行現(xiàn)場調(diào)查與原位測試，內(nèi)容包括承載力、壓實系數(shù)、含水量、土的性質(zhì)、道床厚度、病害情況、模量等。

（2）在試驗區(qū)段進行加固前后的動測試驗，測試試驗及過路列車通過時的動力響應，包括路基動應力、動變形等。重點分析評價試驗區(qū)段路基加固前后在不同行車條件下的動力性能。

（3）采用雷達探測、軌檢車檢測等手段對試驗段進行病害整治前后的路基檢測與評估。通過分析軌檢資料、養(yǎng)護維修情況以及雷達探測結(jié)果，從軌道質(zhì)量指數(shù)和養(yǎng)護維修情況的關(guān)系，對病害整治前后的試驗區(qū)段路基病害情況進行評判。（4）建立長期路基觀測點，通過定期觀測，結(jié)合養(yǎng)護維修的變化情況判斷病害整治效果。

（5）綜合分析試驗資料，分析比較病害整治前后的檢測數(shù)據(jù)，確認病害整治效果。

2、路基病害整治的主要工程措施

本次課題研究，結(jié)合對京九線上下行k228+135—k235+590的路基病害綜合整治，主要實施方案如下：

（1）對于路基邊坡缺土、有溜坍跡象、排水設(shè)施失效地點進行漿砌片石拱砌，邊坡安裝截水板，建立排水系統(tǒng)；

（2）對于橋涵兩側(cè)、路基下沉、邊坡溜坍等重點病害處所進行漿砌片石滿砌，片石下鋪設(shè)300g/㎡無紡布反慮層；

漿砌片石滿砌、拱砌共計17298.61m3。

（3）通過雷達探測、現(xiàn)場調(diào)研確定出路基基床下沉地點，進行管篷結(jié)構(gòu)注漿加固，共計20處/244延米；

（4）邊坡防護試驗使用混凝土骨架，填充無砂膨脹混凝土，起到邊坡防護，同時達到節(jié)省工程材料的目的，試驗長度50延米；

三、路基病害整治效果

1、自2009年6月15日至2010年9月15日，京九線上下行k228+135-k235+590經(jīng)歷了兩個汛期的考驗，從現(xiàn)場檢查看，原有路基病害地段路基設(shè)備抗洪能力得到了明顯加強，經(jīng)過整治后的路基病害未出現(xiàn)明顯的基床下沉現(xiàn)象，路基排水功能完好；

2、京九線上下行k228+135-k235+590線路養(yǎng)護的周期有所延長。比如京九線上行K229+500—K229+600、上行線K231+000-K231+400未整治前汛期維修周期4-5天，經(jīng)過綜合整治后維修周期能達到20-25天。

四、經(jīng)濟效益分析

1、經(jīng)過路基病害綜合整治，增強了本區(qū)段路基設(shè)備安全度汛的能力，排除了汛期行車安全事故帶來的經(jīng)濟損失；

2、延長了汛期線路維修養(yǎng)護的周期，節(jié)約了維修成本；

3、通過漿砌片石滿砌和拱形護砌相結(jié)合的方式，優(yōu)化的工程方案，節(jié)約了工程成本；

4、通過試驗混凝土骨架填充無砂膨脹混凝土材料的邊坡防護形式，現(xiàn)場來看起到了漿砌片石滿砌的效果，起到了節(jié)約工程成本的作用。

2010年11月22日

第五篇：鐵路路基病害綜合整治與防護

鐵路路基病害綜合整治與防護 鐵路路基病害綜合整治與防護

路基是條帶狀結(jié)構(gòu)工程，沿線經(jīng)過的地質(zhì)條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區(qū)都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風化殘積土等各種工程性質(zhì)不良的土，并且受到地理和氣候環(huán)境常年變化影響，加之由于技術(shù)水平、經(jīng)濟條件以及施工機械設(shè)備方面的原因,我國的鐵路路基設(shè)計通常采用較低的技術(shù)標準，施工質(zhì)量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發(fā)性強的病害，加之近年來隨著重載及提速列車的大量開行．路基內(nèi)應力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著改變．由于既有鐵路線路基設(shè)計承載力偏小，在列車提速后荷載引起的動應力之下，導致各種病害的產(chǎn)生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著列車的安全運行。所以了解病害的類型及其發(fā)生機理，并對其進行實用的檢測,對路基的防護和治理是非常重。

一、鐵路路基病害類型

１．１鐵路路基病害類型及原因分析

鐵路路基病害按表現(xiàn)形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。

１．１．１翻漿冒泥

路基強度因含水過多而急劇下降，在行車作用下發(fā)生裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，稱之為翻漿。

翻漿冒泥一般易發(fā)生于基床土質(zhì)不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風化石質(zhì)作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發(fā)地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車反復振動的作用下，發(fā)生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車通過時軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結(jié)進而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車安全。翻漿冒泥分為土質(zhì)基床翻漿、風化石質(zhì)基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。

１．１．２路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現(xiàn)形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象，為路堤沉陷。由于路基土密實度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。一般經(jīng)過列車運行一段時間后。下沉會趨于緩解。但有時岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會造成陷槽使線路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉

１．１．３擠出變形

表現(xiàn)形式有路肩隆起、側(cè)溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產(chǎn)生的剪切破壞或塑性流動，基床內(nèi)的土經(jīng)常處于軟塑狀態(tài)，在基床內(nèi)的影響深度較大，在列車荷載的作用下，基床上發(fā)生剪切破壞，發(fā)乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，外擠分為路肩隆起、。

１．１．４邊坡坍方

坍方的表現(xiàn)形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發(fā)生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風化成零碎薄片，從坡面上脫落下來的現(xiàn)象，剝落碎屑的堆積。會堵塞邊溝，影響路基穩(wěn)定。

碎落是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象．落石產(chǎn)生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現(xiàn)象。

崩坍的土石方往往造成交通中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發(fā)生主要是路塹的開挖使原有自然坡面失去平衡所致?；侵高吰律系拇罅客潦刂欢ɑ瑒用嬲w向下滑移的現(xiàn)象。

１．１．5邊坡沖刷

邊坡沖刷指較高大的土質(zhì)路塹、路堤邊坡、岸坡（濱河、河灘、海灘和水庫（塘）的路堤邊坡）或嚴重風化的軟質(zhì)巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。

１．１．6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．軌道懸宅，中斷行車，甚事造成列車顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。

１．１．7 滑坡

滑坡指影響路基穩(wěn)定的土（巖）體滑動。分為邊坡的深層滑動、路基滑移及山體滑坡。

１．１．8 水浸路基

水浸路基指實際浸水超過設(shè)計水位的路基．被水浸或淹沒，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設(shè)備時，導致路基穩(wěn)定性受到影響或破壞。

１．１．9 凍害

凍害發(fā)生在寒冷地區(qū)，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結(jié)過程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。１．2．0 砂害

在我國北方地區(qū)，由于地理條件原因，經(jīng)常出現(xiàn)風沙經(jīng)常掩埋鐵路。盡管路基病害表現(xiàn)形式多樣，但產(chǎn)生路基病害的原因則主要是土質(zhì)不良，壓實密度不足和排水不暢等。

二、鐵路路基病害產(chǎn)生的機理

路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與路基填料的工程性質(zhì)、地表水與地下水、列車振動荷載、土的動力強度特性和溫度及其變化有關(guān)。主要是路基填料、水、列車荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結(jié)果，各種因素之問又相互關(guān)聯(lián)，鐵路路基病害發(fā)生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來主要有兩個方面：（１）病害的發(fā)生取決于特定的地質(zhì)環(huán)境；

（２）病害的發(fā)生與相應的氣候變化和列車振動荷載息息相關(guān)。前者是病害發(fā)生的內(nèi)因。后者是病害發(fā)生的外因。對某一具體的線路來講，其地質(zhì)條件是客觀存在，雖然它也在不斷地發(fā)生變化，但基本上是一種較為穩(wěn)定的量，因此，在一定程度上路基病害的發(fā)生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車長期重復振動荷載的影響，路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展是各項因素綜合作用的結(jié)果。觀測表明，在列車輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進破壞主要表現(xiàn)為過大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會使路基填土產(chǎn)生塑性流動，并產(chǎn)生路基病害。研究表明：產(chǎn)生這些病害（破壞）的原因在很大程度上依賴于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關(guān)。隨著飽和度的增大，土的動強度（即經(jīng)過若干次循環(huán)加載后仍處于穩(wěn)定狀態(tài)的最大偏應力比）將顯著降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結(jié)而產(chǎn)生過大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態(tài)，動強度顯著減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會導致線路產(chǎn)生嚴重的不平順而影響行車安全。

三、鐵路路基病害檢測

為了對路基病害進行合理整治，必須準確檢測病害狀況，分析病害成因。

根據(jù)鐵路既有線的特點，路基檢測應不干擾行車或少干擾行車，為此需采用的檢測手段應力求準確、可靠、快速，從而為將來的整治工作提供準確可靠的信息?？刹捎幂p型動力觸探、地質(zhì)雷達、瞬態(tài)面波法和取土試驗等多種手段對線路進行試驗檢測，具體步驟和方法如下：

１）典型地段開挖橫溝，了解路基的幾何特性。

２）采用探地雷達法和瞬態(tài)面波法對試驗區(qū)段內(nèi)的路基進行大面積的掃描檢測。

探地雷達法具有直觀反映道床幾何形態(tài)、表層分辨率高的優(yōu)點，可以探明路基結(jié)構(gòu)的分層；探測路基病害類型、程度和具體位置，用于分析道床、路基各個土層的地質(zhì)情況；探地雷達測出的結(jié)果是基床的電性參數(shù)，而無法給出路基的力學特性。而瞬態(tài)面波法表層狀況由于石碴的散射和高頻信號的限制不能精確的反映，探地雷達方法可彌補瞬態(tài)面波法的不足。瞬態(tài)面波方法對在土中頻散曲線比較平滑，能夠準確反映路基土的力學參數(shù)隨深度的變化，測試的深度也比較深，也正好彌補了探地雷達方法不能反映路基土的力學參數(shù)和測試深度淺的不足。在路基病害測試中，最關(guān)心的是路基表層和其下路基土的承載能力，所以兩種方法結(jié)合，優(yōu)勢互補，正好能夠達到路基的測試目的。

３）對路基強度、剛度等參數(shù)方面的分析。重型動力觸探主要反映路基土的力學性能，是以擊數(shù)×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標，擊數(shù)越高說明土質(zhì)性能越好，強度也越高，可以從不同深度位置來測試出不同深度下土的力學性能以分析路基狀況。輕型動力觸探與重型動力觸探原理相似，只是后者以擊數(shù)×10cm-1來反映路基各個位置的力學性能指標。

針對既有線路的特點，對既有路基測試應遵循原位（動力觸探）和區(qū)段測試（地質(zhì)雷達、瞬態(tài)面波法）相結(jié)合的測試方法，這樣可對既有路基的狀況做出一個綜合的評價，為路基病害的處理提供基礎(chǔ)資料。

四、病害的預防與整治

路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發(fā)生病害的原因，經(jīng)過綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。

4．１病害的預防

病害預防包括以下內(nèi)容：①資料收集包括線路的設(shè)計、施工資料及線路區(qū)域的氣候、水文、工程地質(zhì)等情況，并了解其變化規(guī)律,為防治病害提供第一手資料；②根據(jù)線路當前的狀態(tài)及運營情況，應每3--5行一次線路的普查，評估線路的安全狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)病害趨勢并進行相應的處置。調(diào)查的方法除了傳統(tǒng)的人工調(diào)查、軌檢車檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統(tǒng)，檢測深度達軌面下2.5m度可達80km/h入路基和路基積水，保持路基面排水坡度。

4．２病害的整治

路基病害的整治應從路基填料（改變其填料類型、改變填料的成分）防止水侵入（改善路基結(jié)構(gòu)設(shè)計）、提高路基強度和剛度（改善路基結(jié)構(gòu)設(shè)計）入手，路基的整治流程見圖

1、前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價

2、路基的整治流程圖

處理路基病害基本按以下步驟進行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類型、發(fā)生的部位及規(guī)模大小、嚴重程度；②對產(chǎn)生病害的主要原因進行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問題；③擬采取的措施：應采用技術(shù)上可行（控制病害產(chǎn)生原因）、經(jīng)濟上合理的治理方法。

3、.路基滑坡的防治

對滑坡這一常見的路基病害的預防及治理。中國鐵路有些區(qū)段滑坡病害較為密集，平均每百公里分布高達20～30處，多為山區(qū)鐵路。發(fā)生滑坡常常中斷行車，甚至使列車顛覆，給運輸安全帶來嚴重危害。斜坡上的巖土沿坡內(nèi)的軟弱帶或軟弱面向前和向下發(fā)生整體移動的現(xiàn)象，稱為滑坡。發(fā)生滑坡的軟弱帶又稱滑動帶?；瑒訋г谥亓ψ饔孟?，或在其他外力作用下使其剪切應力大于強度，或因震動液化、溶蝕潛蝕、自燃、人為開采等因素的作用下，使其結(jié)構(gòu)破壞和巖土性質(zhì)改變而喪失強度，就會引起滑動帶上覆巖體或土體發(fā)生滑動?；乱话銖牡乇砩铣尸F(xiàn)的裂縫等跡象的變化可大致劃分出蠕動、擠壓、微動、滑動、大動和滑帶固結(jié)六個階段。在發(fā)生滑坡的地方，常出現(xiàn)環(huán)狀后緣、月牙形凹地、滑坡臺階和垅狀前垣等獨特的地貌景觀。但巖體滑坡由于其界面的生成多依附于巖體內(nèi)既有的構(gòu)造裂面，因此其后緣和分塊裂縫一般呈直線或折線狀。

滑坡按其特點可進行各種不同的分類。中國鐵路按滑體的物質(zhì)組成及其成因，把滑坡分為粘性土滑坡、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖體滑坡等六類。

產(chǎn)生滑坡的原因有內(nèi)在因素，也有外在因素。內(nèi)在因素是形成滑坡的先決條件，它包括巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等。外因通過內(nèi)因?qū)缕鹬龠M作用，它包括水的作用、地震和人為因素等。所以，滑坡是內(nèi)外各因素綜合作用的結(jié)果。

防治滑坡的原則①預防。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡，應采取必要的工程措施，以防止產(chǎn)生新的滑坡或古滑坡的復活。②治早?；碌陌l(fā)生與發(fā)展，是有一個過程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。③一次根治與分期整治相結(jié)合。滑坡一般應一次徹底根治，不留后患。但對規(guī)模較大、性質(zhì)復雜、變形緩慢，一時尚不致造成重大災害的滑坡，也可在全面規(guī)劃下，分期整治。同時注意觀測每期工程效果，為確定下期工程提供依據(jù)。

防治滑坡的措施應在弄清滑坡成因的基礎(chǔ)上，對誘發(fā)滑坡的各種因素，分清主次，采取相應的工程措施。常用的防治對策有排水、減重、支擋、改善土體物理力學性質(zhì)等。

（1）排水措施滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān)，排水是防治各類滑坡之本。但應根據(jù)具體情況，采用切合實際的排水方式。對滑坡體以外的地表水，應加以攔截和引出，在滑坡可能發(fā)展的邊界5m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝；對滑坡體以外的地下水，應修建截水盲溝；對滑坡體內(nèi)的地下水，應疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對滑體范圍內(nèi)的地表水，應盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎(chǔ)上，修建排水系統(tǒng)。

（2）減重措施當滑動面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡，滑坡不可能向上發(fā)展時，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡單、經(jīng)濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。（3）支擋措施根據(jù)滑體推力的大小，可以選用適當?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)防滑。

①抗滑擋墻。它是廣泛應用的一種防治滑坡措施。它施工方便，穩(wěn)定滑坡收效快。抗滑擋墻多為重力式，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。

②抗滑樁。它是利用樁在穩(wěn)定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動少，操作簡便，工期短，收效快，對行車干擾小，安全可靠等優(yōu)點?？够瑯抖酁橥诳谆蜚@孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑樁在滑動面以下的錨固深度，應根據(jù)滑體作用在樁上的主動土壓力、樁前的被動土壓力、巖土性質(zhì)等來確定。

③錨桿擋墻。是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。具結(jié)構(gòu)輕盈，節(jié)約材料，適宜機械化施工，提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點。

④抗滑明洞。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設(shè)置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大，施工困難，造價昂貴，只有在其他措施難以奏效時采用。

（4）改善滑坡土體的物理力學性質(zhì)用物理化學方法，加固和穩(wěn)定滑坡。方法很多，如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。這些方法，由于工序復雜，成本較高，目前中國鐵路僅小規(guī)模試用，尚未廣泛采用。（5）改線繞避上述整治措施難以奏效時，在經(jīng)濟技術(shù)合理情況下，可以考慮改線繞避。養(yǎng)護維修要點：

①滑坡區(qū)的地表排水設(shè)備，如截水溝、排水溝、吊溝等應做到無淤積、無漏水、無沖刷、排水暢通、溝涵相通。對失效損壞處所，應及時修補，確保狀態(tài)良好。

②滑坡區(qū)的地下排水設(shè)備，如支承滲溝、暗溝、隧洞、滲井、滲管等，應定期檢查，及時清理和疏通。對失效或損壞處所，應及時修補或整治。地下排水設(shè)施，一般每年在春融之后和冰凍之前，在雨季開始之前和暴雨之后，必須仔細觀測其流量，掌握其變化規(guī)律和排水效果，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

③滑坡區(qū)的防護和加固建筑物，應保持完整無損，如有開裂、滑移，必須認真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。④對規(guī)模大，情況復雜的大滑坡，雖經(jīng)模治仍在緩慢變形或間歇變形，應對其認真觀測，實行動態(tài)監(jiān)控，掌握變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，以便及時采取有效措施。

⑤保護好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡區(qū)養(yǎng)護維修的重要任務(wù)。

2.路基崩塌落石的防治

崩塌落石是塹坡或其上山坡的巖塊土石發(fā)生崩塌或墜落造成危害的地質(zhì)現(xiàn)象。具有突然、快速和較難預測的特點，是地形、地質(zhì)比較復雜的山區(qū)鐵路十分常見的路基病害，對鐵路行車安全危害甚大，經(jīng)常導致中斷行車，甚至列車顛覆。形成崩塌的原因： ①陡峭高峻的邊坡或山體斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特別是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多發(fā)地段。②由風化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡，如互層砂巖，穩(wěn)定性更差，容易形成崩塌。

③受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴重，有很多結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不連續(xù)體的斜坡，特別是有兩組結(jié)構(gòu)面傾向線路，其中一組傾角較緩時，容易向線路崩塌。

④水的作用是產(chǎn)生崩塌的重要因素。絕大多數(shù)的崩塌發(fā)生在雨季或暴雨之后，因為水的滲入，對巖石產(chǎn)生軟化、潤滑和動水壓力作用，使巖體強度降低，內(nèi)摩擦力減小，促使崩塌發(fā)生。⑤其他如地震、爆破、人工開挖斜坡及列車震動等，都是誘發(fā)崩塌的因素。防治原則以預防為主，制早治小，一次根治，不留后患為原則。

①新建鐵路應加強工程地質(zhì)工作，對崩塌落石地段，嚴重者應予以繞避，不能繞避時，應修建必要的預防性工程，防患于未然。②養(yǎng)護維修應對可能發(fā)生崩塌落石地段，加強檢查巡視，發(fā)現(xiàn)變形失穩(wěn)征兆，應及時采取措施，治早治小，防止因病害擴大而導致災害的發(fā)生。

③病害發(fā)生后，整治工作要堅持一次根治、不留后患。否則，往往會招致大的災害。

防治措施應根據(jù)病害性質(zhì)、規(guī)模及所處地形、地質(zhì)情況，因地制宜地選擇。常用的防治措施有如下類型。

①攔截類適用于小規(guī)模、小塊體的崩塌落石。攔截構(gòu)造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網(wǎng)等。

②遮欄類應用于規(guī)模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩(wěn)定和支撐作用。

③支擋加固類適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩(wěn)定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡。⑤改線繞避上述措施不能奏效時，應考慮改線繞避。養(yǎng)護維修要點：

①崩塌落石地段應進行定期檢查、經(jīng)常檢查和雨季汛期檢查。所謂定期檢查是指春檢和秋檢，對崩塌落石地段及其防護建筑物進行全面地檢查。春檢時發(fā)現(xiàn)隱患，采取防范措施安全渡汛；秋檢時是檢查汛期過后崩塌落石處所的變化情況及防護建筑物的破損情況，分輕重緩急，安排路基大、維修計劃。巡山工和重點病害看守工對所管責任地段或處所，應經(jīng)常巡視檢查，監(jiān)視危巖落石的發(fā)展動向，防患于未然。雨季汛期應加強檢查力度，執(zhí)行雨前、雨中、雨后檢查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。②及時清理被攔截的崩塌墜落土石，修理被破壞的建筑物及排水設(shè)備。

③對范圍大、數(shù)最多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段，應設(shè)置報警裝置，以防發(fā)生事故。

3.基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發(fā)生在基床為黏土類的路基地段，排水不良的路塹和站場比較多見。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發(fā)展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠?；卜瓭{冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車運行條件，但變形發(fā)展緩慢，對行車安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷甚至列車顛覆，嚴重危及行車安全。

病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進一步下降的土質(zhì)基床在列車荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現(xiàn)為季節(jié)性，即雨季發(fā)生，旱季不發(fā)生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現(xiàn)為常年性，但雨季比較嚴重?；餐劣鏊休d力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統(tǒng)不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實度未按規(guī)定控制；軌道狀態(tài)不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車條件不相匹配，以致產(chǎn)生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。防治措施應視病害性質(zhì)，產(chǎn)生原因，地段長短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實效。

①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場。疏通或修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等地表排水系統(tǒng)；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側(cè)溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統(tǒng)。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經(jīng)常保持疏干狀態(tài)。

②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應以滿足承載力要求為原則。③使基面應力降低或均勻分布。

④土工膜（板）封閉層或無紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

4.路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時能使軌道懸空，給行車安全帶來嚴重后果，這些洞穴有三類，一是石灰?guī)r地區(qū)的巖溶洞穴；二是黃土地區(qū)的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時未發(fā)現(xiàn)，或發(fā)現(xiàn)未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。石灰?guī)r溶洞主要分布在中國南方廣西、貴州和云南東部，湖南、湖北西部及廣東的西部和北部也很發(fā)育，北方主要分布在山西與河北的太行山、太岳山、呂梁山和燕山一帶。黃土陷穴主要分布在西北和華北地區(qū)，尤其是黃河中游地區(qū)。

形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車動荷載的反復作用下，洞頂?shù)膸r土結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。

預防措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩(wěn)定范圍內(nèi)，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，以及洞穴的發(fā)展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。但要做到這一點，只有在新線勘測設(shè)計或施工階段才有可能。通車后在運營條件下，很難做到。黃土路基，只要做好路基排水，就能預防新生陷穴的發(fā)生。

整治措施：陷穴發(fā)生后，首先應根據(jù)陷穴發(fā)生的部位、規(guī)模、對路基穩(wěn)定性或行車安全的危害程度，進行評估，確定是否緊急處理。發(fā)生在軌道下面的陷穴，對行車安全危害較大，應采取緊急措施，如填實陷坑，整修線路，扣軌慢行，派人看守,情況危急時，應封鎖線路。其次應做細致調(diào)查，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及可能的發(fā)展趨勢，為徹底整治提供依據(jù)。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應作為首選，它能確保質(zhì)量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規(guī)模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設(shè)施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。

5.路基沖刷的防治

位于河流岸邊、河灘或水庫岸邊的路基，因常年或季節(jié)性水流沖刷、波浪和滲流的作用，往往造成路基沖空、邊坡滑坍等病害。防治這類病害，必須掌握水流性質(zhì)、變化規(guī)律及可能對岸邊或路基造成危害的性質(zhì)和嚴重程度，使防治措施準確到位。為此，應細致地調(diào)查勘測、精心分析，提出符合實際的科學結(jié)論。

防護工程分直接防護和間接防護兩類。直接防護是對路基本體加固，以抵御水流的沖刷；間接防護是借導流或挑流工程，改變水流性質(zhì)，間接達到避免或減輕水流對路基沖刷的目的。直接防護方式

①

干砌石護坡。適用于不受主流沖刷的路堤邊坡。

②

漿砌片護坡。適用于主流沖刷及波浪作用強烈的路堤邊坡。

③

拋石。適用于水流方向平順，無嚴重局部沖刷，已被水浸的路堤邊坡。④

石籠。適用于既受洪水沖刷又缺少大石料的區(qū)段。⑤

擋水墻。適用于峽谷急流和水流沖刷嚴重地段。

直接防護與鋪草皮護坡、拋石護坡、片石護坡、石籠護坡。但每一種方式都有自己的局限性，有的造價太高，有的年限較短，采用直接防護要因地制宜，對經(jīng)濟和質(zhì)量優(yōu)化，間接防護

①挑水壩。適用于河床較寬，沖刷和淤積大致平衡。水流性質(zhì)較易改變的河段，有的地主可以順河勢布置向?qū)Я鹘ㄖ铩７雷o地段較長，更宜采用。

②順壩。適置橫向?qū)Я鹘ㄖ铩７雷o地段較長，更宜采用。

③潛壩。適用于河不太寬，洪水時流速較大河水深較的河段，侵占河槽較少又能減輕對路堤的沖刷，但宜和加固路堤邊坡配合使用。④防水林帶。適用于路基外側(cè)河灘季節(jié)性洪水沖刷地段。但導流建筑物的修建是一項技術(shù)復雜、工程浩大的措施。

間接防護成敗的關(guān)鍵是導流建筑物的正確選擇和布置，因此應切實依據(jù)天然河道的特性確定導治線、導治水位和選擇導流建筑物的類型。

上述防護工程措施，既可單獨使用，也可綜合使用，應根據(jù)河流形態(tài)，地質(zhì)情況和水流特性合理選用。如山區(qū)河流，由于河道窄、縱坡陡，防護工程應盡量順乎自然，宜選用直接防護措施，若以挑水壩等導流措施防護，往往失敗的多，收獲的少。防護設(shè)施養(yǎng)護要點：

①經(jīng)常檢查，特別是洪水期間和洪水過后，應進行全面檢查，范圍不大的損毀，應及時修補；范圍較大的損毀，應充分調(diào)查，分析原因，而后制定整治措施。

②調(diào)查重點應放在水下部位。特別是直接防護工程的水下部位，基礎(chǔ)沖空往往是導致路堤突然坍滑的主要原因。③水毀設(shè)施的修復，應充分考慮原設(shè)計意圖，以防新增設(shè)施造成新的不良后果。

④損毀情況然及行車安全時，應采取緊急措施，護住坡腳，通常拋石或拋石籠緊急防護。

所以我們在新建線路時，線路選線時應盡可能避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，可修各種路基擋土墻和圬工護坡，并將基礎(chǔ)埋置于淘刷線以下?；A(chǔ)埋深不足時應按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護墻；也可用改河和導流的辦法避免路基直接受激流沖刷。

6.路基凍害的防治

中國東北地區(qū)及西北高原地區(qū)，多為季節(jié)性凍土地區(qū)，地表土層一般冬季凍結(jié)，春季開始融化，夏季除永凍層外將全部融化。這類地區(qū)的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發(fā)生不同程度的凍脹，春夏又發(fā)生融化下沉，使軌面高低、水平產(chǎn)生不均勻變形，嚴重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。

凍害發(fā)生在寒冷地區(qū)，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結(jié)過程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結(jié)成冰所致，過大的凍脹可使柔性路面鼓包，開裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過程的一個階段同時也是一種單獨的路基病害。

凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結(jié)過程中有向凍結(jié)鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大9%這一物理力學現(xiàn)象造成。所以，凍結(jié)過程中土中水的遷移機理，是產(chǎn)生路基凍害的基本原因。影響因素：

①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉(zhuǎn)換區(qū)，且凍結(jié)速率較低時，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。

②土質(zhì)的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質(zhì)，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質(zhì)，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時，會發(fā)生強烈的凍脹。凍害的表現(xiàn)形態(tài)：

①

從軌面前后高低變形看，分為凍峰（臌包）、凍谷（凹槽）、凍階（臺階）。②

從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③

從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。

④

從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱為大凍害。預防措施：

①

保持道床清潔，防止泥土混入，及時清除土垅，以利排水。②

路肩和邊坡保持平整，無坑洼、裂縫、防止積水下滲。

③

側(cè)溝、天溝等地表排水設(shè)施及滲溝、暗溝等地下排水設(shè)施應保持工況完好，暢通無阻，防止或減少水對路基的補給。整治措施凍害發(fā)生后，首先應認真進行調(diào)查，弄清凍脹發(fā)生部位、形狀、高度、起落及發(fā)展過程，弄清凍脹土層的性質(zhì)被、結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件，以便分析凍脹產(chǎn)生的原因和變化規(guī)律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶

①修建減少路基基床含水量的排水設(shè)施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設(shè)施，以防治因地表水節(jié)而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。

②挖除凍害地段的基床土，換填無凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類土等。換土深度應主凍結(jié)試之下，換土寬度應包括路肩在內(nèi)的整斷面更換。

③在基床表層鋪設(shè)保溫層，改善基床溫度環(huán)境，使表層下的基床土不凍結(jié)或減小凍結(jié)深度。保溫材料一般用爐渣，其導熱系數(shù)小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經(jīng)驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時間長。濕度大的泥炭在水分凍結(jié)時，會釋放大量潛熱，能防止泥炭進一步凍結(jié)。

④人工鹽化基床土。用氯鹽（NaCl）整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。

7.路基雪害的防治

中國黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古等省區(qū)，屬寒溫帶大陸性季風氣候，全年降雪天數(shù)190～200d,積雪天數(shù)160～180d，最大積雪深度200～1000mm。年平均風速4.4m/s，最大風速40m/s。這些地區(qū)的鐵路線路，冬季常被雪埋，嚴重影響行車安全。

易于積雪地段由于鐵路線路的地形、地貌及其與主風向的夾角各不相同，線路積雪的程度也不一樣。經(jīng)驗表明，下列地段易于積雪： ①

車站站場；

②

路塹與路堤交界處； ③

深2m以下的淺路塹； ④

高1.2m以下的矮路堤；

⑤

復線并行不等高的高差大于0.3m地段。

防治措施積雪掩埋線路危及行車安全。積雪融化后，增加路基含水量，降低中期承載能力，形成路基翻漿冒泥和陷槽等病害。易被雪地埋錢，必須那瓣治馳。最經(jīng)濟有效，且一勞永逸的防治措施是營造防護林帶（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。它不僅可以防止雪害，而且還可以改造生態(tài)環(huán)境。防雪林帶的布設(shè)位置、型式、樹種，應根據(jù)地理、氣候、土壤條件,風速、風向、積雪程度等情況選定。在無營造防雪林條件或防雪林尚未發(fā)揮作用之前，也可修建一些臨時防雪設(shè)備，如移防防雪柵、防雪堤垣、防雪堤垣、導風擋板等。冬季有時會發(fā)生預計不到的暴風雪，在不積雪地段，也會嚴重積雪而影響行車。為預防不設(shè)，應在適當區(qū)段，儲備一些除雪機，以備急需。

路基沙害的防治通過沙漠（包括沙質(zhì)荒漠、戈壁及沙地）地區(qū)的鐵路，如包蘭線、蘭新線、集二線、京通線、青藏線、南疆線、烏吉線及隴海線經(jīng)黃河故道地段等，在風的作用下，移動沙流經(jīng)常給鐵路造成不同程度的危害，有時甚至掩埋線路，危及行車安全。

沙害形態(tài)風沙對線路的危害主要表現(xiàn)在流沙在線路上的堆積，以及流沙對路堤邊坡的吹蝕和對道床的掏空。線路上堆積的沙，掩埋枕面以上，以稱一級沙害，掩埋面以上至軌面以下，稱二級沙害；掩埋枕面以下，稱三級沙害。

防治原則和措施沙害的防治原則是因害設(shè)防，因地制宜和就地取材。沙害防治措施，分為植物固沙和工程固沙兩類。植物固沙是治本良策，既可阻截沙流，防止風蝕，又可調(diào)節(jié)小氣候，改善生態(tài)環(huán)境和改良土壤。

植物固沙以營造林帶為本。林帶采用植物混種、均勻透風類型。迎風林帶先矮后高，即先灌木，后喬木；背風側(cè)則先高后矮，有效防護寬度一般為樹高的15～25倍。沙害嚴重地段，迎風側(cè)可營造多條林帶。防沙林應根據(jù)沙漠性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、氣候特征力求所選樹種生長快、固沙、防風能力強、不怕沙埋。常被選用的植物首沙棗、胡楊、小葉楊、文冠果、花棒、沙蒿、胡枝子、楊柴等十幾種（參見線路維修管理之鐵路沿線造林綠化）。

工程固沙一般用在沒有植物生長條件的地段，或作為植物固沙初期的輔助措施。常用以下幾種形式：

①路基本體護。對路基或路塹本體用不同的材料進行覆蓋，如干砌片石（或預制水泥板）、栽砌或散鋪卵礫石。路基兩側(cè)防護。在路基兩側(cè)一定范圍內(nèi)修筑一些阻沙、固沙及導沙設(shè)施，保護線路不被流沙掩埋。阻沙設(shè)施包括防沙柵欄、防沙溝堤、防沙擋墻等；固沙措施包括麥草沙障、土埂沙障、化學乳劑固沙、鋪設(shè)卵石或黏土覆蓋沙面等。導沙設(shè)施包括用卵石鋪砌而成表面光滑的輸沙平臺、在路基迎風側(cè)修建導沙堤等。