铁路桥涵过渡段路基病害原因分析与整治措施

铁路桥涵过渡段路基病害原因分析与整治措施

摘要：铁路桥涵过渡段路基经常出现一些病害问题，但并不意味着无法治理，

铁路有关部门要明确认识到路基病害的危害性，要在对病害产生机理进行深度分

析的基础上，明确各项病害产生根本原因，并结合路基所处环境、地质以及运输

任务量等因素，制定出可行性较高的病害治理方案，以便通过加固坡面以及路基

面防排水等手段，对冒浆以及冻害等病害展开科学整治，以将病害影响程度控制

在最低，保证铁路整体运行环境。

关键词：铁路桥涵；过渡段；路基病害；原因分析；整治措施

引言

铁路为大型线路工程,往往穿越多种地貌单元,土层条件多变,铁路路基沿线经

过的地质条件差别较大,填料也不均匀一致,既有线铁路由于施工时的技术水平、

经济条件及施工工艺等方面的原因,填料、结构设计采用较低的技术标准,容易导

致各种路基病害的产生,路基的安全情况关系到列车的运行安全,因此路基病害严

重影响列车的安全运行。

1.铁路桥涵过渡段路基病害原因

铁路路基病害按路基面形状可分为路堤病害和路堑病害;按发生部位可分为基

床病害、路基本体病害和地基病害;按表现形式可分为下沉、挤出变形、翻浆冒泥

和边坡失效。下沉是最常见的路基病害,具体表现为路基下沉,路堤地段、路堑地

段和过渡段都有发生,是由于路基填筑密度不够和强度不足,在水、荷载、自重及

振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形,产生原因为路基填料及压实达不到要求。挤出变形具体表现为路肩隆起、侧沟被挤等,是由土体强度不足而产生的剪切

破坏或塑性流动引起的。翻浆冒泥分为道床性和基床性两种。道床性是由于道床

板结,阻塞路基面降水的顺利排出而形成的。基床性是由于基床土质不良,在列车

荷载作用下液化成泥浆,由于荷载的反复作用形成抽吸作用,泥浆受挤压向上冒出。

其发展过程一般为道心积水阶段、冒砂阶段、局部翻浆冒泥阶段、区段翻浆

冒泥阶段。边坡失效主要是受路基下沉及排水不良的影响,路堤边坡和路堑边坡都

有发生。这些路基病害表现形式为多种多样的,但由分析可以看出,路基病害的产

生和发展与路基填料的工程性质、地表水与地下水和列车振动荷载有关,产生路基

病害的原因主要是土质不良、填筑密度不够、强度不足和排水不良等。

2.铁路桥涵过渡段路基病害整治措施

2.1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。

2.2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。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。

2.3做好相应的加固措施

(1)基床加固路基基床加固主要是提高路基的强度和刚度,经常采用的措施有补填、水泥土挤密桩和无砂混凝土桩。补填措施适用于路基沉降较大、补砟较多的

地段,下部填筑体承载能力基本良好或经过加强处理,设置排水封闭层后向上补填

改良土,然后按照标准道床厚度铺砟、铺轨。水泥土挤密桩常用于基床承载力较差

的地段的基床加固,加固深度在既有路基面以下3.0～5.0m,水泥土挤密桩布置在枕

木间。无砂混凝土桩的桩径、布桩方法和成孔都与水泥土挤密桩类似,与水泥土挤

密桩不同的是桩孔内填碎石后注浆,注浆材料采用水泥粉煤灰。采用桩对既有基床

部位加固后,还需在既有路基面上部设置封闭层,并向上补填至设计路肩高程。

(2)基床以下部位加固基床以下部位的加固就是对填筑体的加固,常用措施有旋

喷桩加固和花管注浆方案。旋喷桩加固措施主要针对与那些沉降量大、填筑体受

水害已久,路基形态变化较大,承载力严重不足的地段,如下沉严重的路桥涵过渡段

和区间路基地段。花管注浆的注浆材料为水泥水玻璃。基床以下部位的加固就是

对填筑体的加固,常用措施有旋喷桩加固和花管注浆方案。旋喷桩加固措施主要针

对与那些沉降量大、填筑体受水害已久,路基形态变化较大,承载力严重不足的地段,如下沉严重的路桥涵过渡段和区间路基地段。

(3)坡面加固路堤坡面加固可采用浆砌片石肋条、拱型骨架护坡或路堤墙。浆

砌片石肋条用于坡面高度不大于3.0m的坡面。肋条上部接挡砟墙或镶边,沿路基

坡脚处设一道条形基础,各肋条下部与条形基础相接。拱型骨架护坡用于填高大于

3m,既有坡面无防护、路堤帮宽后恢复坡面防护地段。路堤墙适用于为不出现新

征用地,帮宽受到限制地段,坡脚处设路堤墙收坡,墙高根据地质资料和现场条件确定,一般不宜超过4m,挡墙以上边坡采用拱型骨架护坡。既有边坡溜塌时,清除滑塌体,重新帮填路堤,坡脚处设护脚墙加固,并砌筑或恢复拱形骨架护坡。

2.4冻害治理

以某线路段冻害治理为例。该段铁路处于高海拔严寒区域，在冬季病害发生

的概率相对较高。当地相关部门按照冻害发生规律以及发生严重程度，重点对桥

涵过渡段以及拨接口地段进行了处理，冻害治理效果较为理想。在具体治理时，

可以通过架设施工便梁以及更换路基填料的方式，对桥涵过渡段进行治理。而在

处理拨接口地段冻害时，可按照当地综合情况，对路基外侧土垅进行挖除，并设

置排水盲沟、实施封闭路肩整治，以对路基表层排水能力进行强化，从而降低雨

水进入到本体中的数量。同时要运用排水盲沟对路基排水性能进行增强，以对路

基含水量进行合理控制，确保该地区冻害问题能够得到有效缓解。