中铁三局集团有限公司运输工程分公司 山西省晋中市 030600
摘要:为了加强我国各地区的联系,实现经济建设的有效开展,我国的道路建设部门在实际的作业过程中加强了对于道路网络系统的构建。目前,铁路运输凭借着其运输量大、运输成本低的特点而获得了相关部门的青睐,并在促进区域联系以及经济往来的过程中获得了广泛的运用。
关键词:铁路路基;病害;智能检测
引言
铁路路基是铁路线路的重要组成部分,路基施工质量的好坏直接影响着铁路的行车安全,近年来随着铁路运力的不断提升,对铁路路基的要求有了更高的提升,为了提高既有线路基病害检测水平,因此本文归纳介绍了铁路既有线路基常见的病害及其成因,探讨了适合既有线铁路路基病害调查及检测的检测技术,并在兰州局兰青线、宝中线、以及兰武线柳家台车站路基病害检测中进行了实际验证,此检测技术适合既有线铁路路基病害调查、快速检测,此路基综合检测法,对行车干扰小,安全可行,效果良好。
1常见铁路路基病害及成因
1.1 翻浆冒泥
如果路基含水量过多,其强度便会在含水量的影响下出现急剧下降的情况,此时在列车荷载的作用之下,路基基床会出现冒泥、裂缝以及鼓包等状况,翻浆病害由此产生。通常翻浆冒泥问题多发生在基床土质与相应要求不符的位置,尤其在风化石以及细粒土路基填料中的发生概率最高。在列车经过翻浆冒泥病害区域时,由于受到列车作用,基床孔隙会持续翻浆,会出现板结以及碴脏污等情况,进而产生道床弹性丧失或降低问题,会对行车安全形成严重威胁。
1.2路基下沉
因为在最初进行火车轨道建设的过程中很少会采用重型机械对路基进行碾压,以至于在铁路路基下的土层还处于松软的状态,当火车经过,因为其震动频率或许会与土地相同而造成出现共振或者是因为货车重量较大而产生了较大的压力,从而在一定程度上改变了路基的基础密度,假如发现不够及时的话,就会产生路基下沉的情况,以至于发生严重的运输事故或者是使线路中断。
1.3路肩冲刷
路肩冲刷多发生在多雨水地区。由于路肩排水设施不合理,会造成雨水的汇流与囤积,雨水的流动作用会带走路肩土,这不仅会增加维修作业的难度,而且还会大大降低路基整体稳定性,因此,在多雨水地区,应当适当加宽路肩、选用优质路基填料、严格控制压实质量、并且做好防水及排水措施。
1.4路基冻害
路基冻害主要是由于路基填筑料透水性较差,当路基基床含水率较高且温度较低,使得土体发生不均匀冻胀,从而使得基床破坏,路基承载力降低。当冻胀土融化时又引起路基不均匀沉降。冻害多发生在严寒地带,且路基基床含水率较高的地段。
2铁路路基病害智能检测方法
为了进一步促进我国的铁路部门在实际的作业过程中加强对于铁路路基病害的高效整治,需要作业人员在实际的处理过程中加强对于各类病害状况的有效检测,并以此为基础实现了对于病害成因的分析以及总结,最终促进了相关效益的取得。依据我国现有铁路的状况,作业人员在进行铁路路基检测作业的过程中,需要规避对于铁路正常运行状况的干扰,并加强对于各类先进技术以及检测工艺的运用,确保获得信息的准确、可靠以及快速。目前,作业人员在进行铁路路基病害检测作业的过程中,加强了对于轻型动力触探、地质雷达等多种手段、方法的运用。关于铁路路基病害检测的具体操作流程,笔者进行了相关总结,具体内容如下:在实际的操作过程中,需要技术人员对典型地段进行开挖作业,并以此为基础实现了对于铁路路基结构状况的直接了解,并进一步实现了对于路基几何特性的有效掌握。随后,作业人员在作业的过程中需要对路基的质量进行扫描检测作业。
在这一过程中,最为常用的方法为探地雷达法。作为一种新型的路基检测方法,探地雷达法在实际的运用过程中能够帮助作业人员实现对于道床的几何形态以及表层的分辨以及了解,进而对路基病害的各类信息进行掌握,促进作业人员对于相关问题的解决以及分析。但是该方法在实际的运用过程中只能对铁路路基基床的电性参数予以展示,却不能对于力学特性进行分析。而瞬态面波法在实际的运用过程中能够有效实现对于探地雷达法弊端的弥补,并依据土中频散曲线,准确反映出路基土的力学参数随深度的变化,进而促进各项作业的有效开展。
3病害整治措施
3.1 路基面防排水
在实施路基防排水处理时,技术人员会对基床表层进行封闭层设置,会通过对高分子聚合材料、中粗砂以及复合排水板等材料的运用,完成封闭层处理。其中“粗砂+复合土工膜”封闭层制作模式较为常见,能够对高度较高段落展开科学填补 [5]。在对基床进行加固时,先要对表层浮土进行清理,再在路拱后设置封闭层,之后便可以开始进行补填施工。一般“中粗砂+复合排水板”模式封闭层,多会被用于补砟厚度较薄的地区,在使用时会先对道碴进行清理,在填筑厚度为 1cm 的中粗砂,并通过在中间夹铺层设置防排水板,且要在其上部铺设3cm的道碴。而在病害较为严重的路段,会选择P.P.T 高分子聚合材料。该材料是一种新型聚合料,可在水中进行溶解,在反应之后会生成不溶于水的凝胶物体,在材料分子聚合反应作用之下,会形成立体网状结构形式,土颗粒会紧密连接在一起,以提升土质性质,保证土体能够产生半钢半柔的特性,其抗渗性能与强度可以得到不断提升。运用P.P.T材料实施土体改善,不仅具有操作便捷以及施工效率高等方面的优势,同时还能对土体厚薄程度以及凝胶时间等展开科学调整,在客流量大的路段极为适用。
3.2更换原有的路基成分
路基换填技术,主要是将软土路基更换为坚硬的砂石填料,从根本上提高路基的稳定性。在具体建设铁路的时候经常会用到换填技术,但是该技术具有一定的局限性,在铁路基层相对较浅的地方应用的较多。假如路基相对较深的话,矿渣或者是卵石等处于路基上部的材料,会随着路基的沉降而出现下沉,不但无法对沉降问题进行有效处理,还会加速沉降的速度。而要想从根本上确保路基换填施工的有效性,在对该技术进行应用之前,需要做好铁路路基现场勘测工作,只有在充分保证和相关施工标准相符之后方可进行具体操作。
3.3 翻浆冒泥治理
技术人员可以通过以下几种手段,完成翻浆冒泥治理:(1)要在进行路基建设阶段,做好路基排水系统设置,要对路基表面水体温度展开科学调节,防止地下水以及其他水分在冻结期间进入到路基之中,并要设置配套的隔离层以及隔温层,要对水分排出质量进行保证,保证路基土质含水量可以被控制在合理范围内;(2)由于翻浆冒泥问题产生与路基上部水分聚集有着直接关联,所以可在路基上方设置水砂垫层,以对表面水分展开合理处理;(3)强化路面,做好土基改善工作。技术人员要按照铁路路基沿线实情,对路基进行换土以及土质加固处理,同时也可通过对煤渣石灰石结构层的运用,完成土体质量改善,技术人员要按照具体情况,合理对治理方案进行选择,以对最终处理结果进行保证。
结语
随着时代的发展以及科学技术的进步,我国社会经济日益繁荣。为了进一步促进各区域之间的联系以及经济往来,需要相关部门加强对于铁路工程建设。本文基于此,分析探讨了我国铁路路基的九种病害类型(翻浆冒泥、下沉、挤出变形、边坡溜坍、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水浸路基和冻害),并就铁路路基病害产生的机理以及铁路路基病害检测方法进行了全面的论述。笔者认为,随着相关部门关注的进一步深入以及相关方法的有效运用,我国的铁路路基病害处理必将获得有效的发展,并由此带动相关效益的取得,促进我国铁路事业的高效发展。
参考文献:
[1]曹宗国.对土木工程建筑施工技术及创新探究[J].建筑技术开发,2018(6).
[2]李盛国.探究铁路路基病害的成因与整治措施[J].科技风,2018(3):236.