铁路路基下沉实施综合整治分析

发表时间:2021/3/11   来源:《中国建设信息化》2020年22期   作者:侯晓敏
[导读] 在铁路路基施工过程中,基础沉降是最常见的问题,其中,铁路地基下沉的发生会引起铁路机床变形,

        侯晓敏
        中水电四局武汉轨道交通工程有限公司 湖北 武汉 430000
        摘要:在铁路路基施工过程中,基础沉降是最常见的问题,其中,铁路地基下沉的发生会引起铁路机床变形,影响列车运行的稳定性,在分析基础沉降时,发现均匀沉降和不均匀沉降是两种沉降类型,最有害的是不均匀沉降。另外,造成铁路路基下沉的因素很多,路基的填充强度和密度不达标是造成该问题的直接原因。同时,铁路地基也受到许多因素的限制,例如铁路中的火车速度、地基土壤的结构特征以及地基中的地质和水文条件。同时,地基沉陷的检测技术与其沉陷的原因密切相关,因此在选择检测技术之前,有必要对地基沉陷进行准确的分析。
        关键词:铁路;路基下沉;综合整治;分析
        引言:
        路基下沉主要变化就是路基的冻害及热融下沉,路基出现翻浆冒泥等各类病害。路基下沉也是路基最常见的问题,在寒冷的区域冻害比较严重,会直接对铁路线路产生较强的破坏。因此,要重点分析铁路沿线周围的地质水文等信息,做好铁路路基下沉的调研分析,根据不同的状况,来研究铁路路基下沉,并采取不同的治理措施。
        一、路基下沉的病害分类
        (一)泥浆
        如果路基的含水量过多,则其强度会在含水量的影响下急剧下降。这时,在列车荷载的作用下,路基会出现泥浆,裂缝和凸起。这产生了。通常,在路基的土壤质量不能满足相应要求的地方,尤其是在风化的石头和细颗粒的土壤路基填料中,经常发生冲洗和注水的问题。当火车经过泥水泛滥区时,由于火车的作用,基床的孔隙将继续积垢,并且将出现硬化和压舱土。这将导致履带床的弹性丧失或降低,这将严重威胁行车安全。
        (二)热融下沉
        当不同地区土壤内部的冰层厚度不同,土体的强度也会逐步下降,当外界车辆荷载压力增大,就容易造成路基的基床表面产生更多的沉降,而形成热融下沉,这些热融下沉主要是由于土壤冻土融化以及受到一些人工因素的影响,而造成路基出现不均匀的下沉。由于土壤内部含水量不相同,此时冻土融化,就处于饱和状态,地基承载力也会迅速下降。在列车负压增大时,就会造成一些路基的土体产生许多的热融下沉,这些热融下沉一般发生在路段排水不良的位置,以及处于地下水的潜水层,或者冰河路基位置。不同的土壤吸入热量不同,也会产生不同的下沉量。在山区,两侧山体路基都会聚集夏季的雨水,由于地理地形的条件限制,导致这些雨水汇集于铁路线路两侧,无法排出,就会造成线路的积水处于一种饱和状态,而产生更多的热融下沉。有些铁路线常年处于冻土地带,土质不良,有粘性的动胀土,以及路基两侧的排水不良,冬季也会出现冻胀,夏季产生热融的下沉。
(三)边坡塌陷
滑坡疾病的表现形式更加多样,例如坍塌,剥落,破碎和塌陷,这些都是斜坡滑坡的具体表现。塌陷,剥落和碎裂大多发生在切割坡度上。剥落是指斜坡上表层土壤或岩石的风化和脱落,由于脱落的碎屑积聚,将堵塞侧沟,不利于路基的稳定性;碎石是路基。碎石的剥落会由于下落的岩石的撞击而损坏路基,并会影响车辆和周围行人的安全;塌方是指因基床土石层剥落,跌落到斜坡下部而引起的岩堆,或跌落的岩石问题将直接引起交通中断等问题,危害程度相对较大。大。
(四)挤压变形
在铁路路基的实际运行中,路肩侧沟挤压变形的主要原因是基础土强度不足,抗剪抗压强度不足。火车经过时,将引起路基。很大的剪切破坏已引起疾病,例如铁路路基肩部侧槽的挤压变形。
(五)边坡侵蚀
特殊地理位置的铁路路基可能有斜坡侵蚀,例如路堤斜坡,河岸斜坡,海滩斜坡和严重风化的斜坡。边坡侵蚀主要有两种类型,一种是边坡擦洗,另一种是边坡沟壑。
        
        二、路基下沉的整治措施研究
        (一)冻害注盐的整治
        盐溶入到水里时,会使水体水溶液冰点会低于淡水,如果盐的浓度越大,那冰点就更低,因而在工程施工中,尤其是在雨季期间,需要将一些工业盐都撒入到路基两旁,经过雨水的侵蚀就会使盐水进入到土壤中,这会逐步地改变土壤中的冰点。有些铁路路段降水较多,在结冻前期,降水较多,那么就会影响到路基的排水。合理地给土壤内部浇水,来减少土壤路基冻害的问题,确保铁路路基整条线路各类设备更加稳定[3]。
        (二)开挖排水沟冻土整治
        部分铁路路段大多都是位于山体附近,有很多的雨水从山上流下,汇集到铁路线旁,这就会造成铁路路基形成拦水坝,如果不能够快速处理这些问题,要重点对开挖的各类排水沟沟槽控制。将雨水及时地排到涵洞内,减少路基内的含水量。在冬天,铁路部门还要组织工程作业人员去及时清理排除内部的垃圾,保证渠道更加通畅。在某种程度上就抑制了冻害问题产生,而且也减轻了冻害产生的频次。在一些湿地沼泽地上,覆盖草坪,这些土质容易积水,在线路两侧会形成积水坑,通过疏通排水,减少线路内的含水量,才能够减少冻害的产生。
        (三)铺设EPS板
        在路基的建设中,工程作业人员使用更多的保温材料,来避免出现路基冻害,铺设聚乙烯泡沫塑料,这些保温板有很强的吸水性,而且隔热性能较好。在铺设到路基时,就会减少路基内填土与外界冻土之间的热交换,也能够实现路基土壤的保温,这会大幅度地减少路基冻害的问题产生[4]。


        (四)路基面防排水
        在组织开展路基的防排水处理期间,技术人员会对基床封闭的处理,应用更多高分子聚合材料,使用复合型材料,还要把关施工材料,这样才能够实现封闭的处理。应用粗沙或者复合型的材料来制作封闭成泡沫,以此能够实现对部分路基路段的科学处理。在对一部分路基的基础上加固期间,要及时地清除路基表面的浮土,然后再镂空位置设置封闭的结构层,这样才能够组织开展路基的填补工程作业。应用复合排水法,对厚度较薄的路基去要及时地对垃圾做好清理,在填砂厚度达到一厘米,此时在中间的夹层铺垫层,要设置防排水板,在路基上方铺设3厘米厚的道闸,这些位置病害问题比较严重。工程==施工人员选择隔离材料来组织施工,隔离材料在水中溶解,会发生化学反应,就会形成不溶于水的凝胶物质,在材料分子的化学反应作用之下,就会逐步形成立体网状结构,这些土颗粒也会紧密的连接在一起,进而去提高土体性质,而且能够保证土体产生固态硬化的特征。土体抗渗性和强度会得到显著地提升,应用高分材料能够实现路基土体的土质改善,能够方便施工,而且也能够提高工程施工效率。另外,还可以对土体薄厚程度及凝胶时间做好合理地调整,这对于那些客流量比较大的铁路路段比较适用[5]。
        (五)塌方滑坡的治理
        铁路路基周围产生泥石流滑坡的主要是地质结构层被破坏,滑坡产生的原因,分为内外部两种因素。在外部因素影响方面,人为因素、地震、水流都可能会造成地质滑坡产生,总体来讲,滑坡的病害都是在共同的作用上所形成的,目前比较常见的是塌方或者滑坡的病害,主要是由于水流而产生滑坡变化,因此相关部门就要及时做好相应的排水处理,做好滑坡病害的预防。如果滑坡面深度比较浅,此时整体的滑坡就会呈现下滑的态势,而且滑坡外围,就会存在较强的稳定波动。此时滑坡不会向上发展,因此工程人员就需要对铁路路基点旁的滑坡部位做好减重的处理。对滑坡下华的基石应对,让它能够通过减轻土体重量,并将重力放置于坡脚位置来反向的施压,这样才能够逐步增强山坡抗滑能力。另外,也能够实现对整个上坡的综合整治,通过使用滑梯推力的技术,布置一定的支撑围挡措施,来减轻滑坡的问题产生。另外,还要对滑坡的物理学,做好有效地改善,及时地去使用物理或化学的相关手段,这样才能够提高滑坡的稳定性,进而就实现加固的目的。如果用以上方法都不能够实现滑坡加固,那么就要通过应用绕线、改线的方式,来实现对冻害的合理处理[6]。
        (六)冻害的治理
        由于冻害有很强的季节性特征,在冬季就会逐步结冰而使土壤通胀,在夏季冻土融化,在温度作用下,会使路基产生不同的冻土下沉问题,并在温度升高时产生土体融化,出现路基下沉,而造成轨道平面高低不平的情况产生,这样不利于列车的行驶。在国内某铁路线线路中,该路段处于低洼地区。在冬季就会容易产生冻土危害,一部分山体桥洞过渡段,容易出现冻害问题,这些冻害大多数都是集中于岔道口。因此,铁路部门就要及时地发现这些冻害,并加强处理,重点对冻害的工作段的接口位置,做好有效的防冻处理。在治理期间,可以通过应用的架设桥梁,以更换路基填料的方式,这样才能够实现对桥涵过渡段的合理整治。在对过界口的地段冻土处理时,应该根据实际的综合状况,对路基外侧的冻土,要做出挖掘,并安放排水沟,实现封闭的整治,这样才能够进一步实现对路基表层冻土强化,减少雨水渗入到土体内部,也要安装更多的排水沟来实现雨水收集。另外,还要进一步增强对路基含水量科学控制,保证该区域内部的冻土问题能够得到有效的控制。
        (七)泥浆处理
        技术人员可以使用以下方法完成泥浆和泥浆的处理:(1)在路基施工阶段,应建立路基排水系统,并科学调整路基的地表水温度,以防止地下水和其他污染物。冻结期间冻结产生的水分。进入路基,并设置配套的隔离层和保温层,以保证排水质量,确保路基土壤含水量可控制在合理范围内; (2)排泥与路基问题水分的积聚直接相关,因此可以在路基上方设置水砂垫层,以合理地处理地表水分。 (3)加强路面,改善土壤基础。技术人员应根据铁路路基的实际情况对路基进行换土和加固处理。同时,它们还可以通过使用煤渣-石灰石结构层来改善土壤质量。技术人员应根据具体情况选择治疗方案。以保证最终的加工效果。
        (八)坡面的加固施工处理
        在实现路基坡面的加固期间,需要有工作人员安装好供新的骨架护坡,以此才能够实现加固的坡面。一般来讲,砌筑的墙体要高度达到3米左右,实现路面护坡的加固。在路基边角位置,要设置更多的条形的基础结构,再将条状结构与结构体内条下方部位进行连接,这样才能够实现对坡面的科学控制。在铁路路基上方,应用高度在3米上的坡面,当有边坡下滑时,这时就需要及时地对这些滑坡做好及时清理,以此完成路基的填筑。在路基的坡脚位置,安装工作护角加固装置,实现路径加固。如果坡面破损比较严重,那么就应该及时地组织人员拆除这些破损的坡面,控制地基结构中护坡裂缝。在坡面中要加入更多的耳墙,如果坡面存在着滑动迹象,那么这时就要在坡脚位置设置装板墙,在中间的外部设置工作的土板。如果坡面有一定的稳定性,那此时坡面的损坏部分要比较小,才能够进行重新的整治修补。
        四、结束语
        路基的病害不可避免,也并不是无法整治,铁路的建设部门,要在路基建设时,加强对路基冻害的处理,要对出现的病害做出深度的分析,深度地研究路基下沉的问题,以及对路基下沉形成的各类因素要重点分析研究,来制定出可行的路基下沉治理方案,实现加固路面,避免出现路基冒浆或者路基冻害的问题产生,对这些病害要及时地处置,将病害的影响程度降到最低。
        参考文献:
[1]陈力,刁心宏,杨守兴,等.框架桥下穿既有铁路路基沉降控制标准研究[J].现代隧道技术,2019,56(02):117-124.
[2]李国栋.铁路路基施工质量控制及沉降的预防研究[J].华东科技(综合),2019,000(003):1-1.
[3]鞠兴华,杨晓华,张莎莎.铁路路基沉降变形趋势的综合检验分析[J].中国安全科学学报,2018(3):84.
[4]张明,郭凯旋.铁路路基软基处理效果分析与方案优选[J].低温建筑技术,2019,041(010):109-111,116.
[5]陈威.隧道下穿工程对高速铁路路基沉降的影响研究[J].决策探索(中),2019,No.621(07):46-47.
[6]王利军.高速铁路路基不均匀沉降对整体道床受力变形及开裂的影响研究[D].2020:47.
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