基床翻浆、道碴囊等病害及其防治

基床翻浆、道碴 囊等病害及其防治
一、铁路路基病害
（一）翻浆冒泥
• 翻浆冒泥是历年来中
国既有铁路线最常见的路 基病害之一，也是数量最 多的路基病害，在多雨季 节，土质不良地段基床病 害频繁发生。
• 基床性翻浆冒泥又可 分为土质基面翻浆冒泥、 风化石质基面翻浆冒泥、 裂隙泉眼翻浆冒泥。
翻浆冒泥
1、土质基面翻浆冒泥
三、基床病害的整治
6、加强排水
排水管
• 中国高速铁路路基基床表层一般采用级配砂砾石或级 配孔碎隙石率等（n材）料小填于筑1，5%地。基基系床数底（层K就30）采应用达A，到B19组0M填P料a/及m改, 良MP土a填/m筑及，以地上基。系数（K30）应达到130 MPa/m或150
• 路堑基床
• 对于普通铁路路堑基床，凡不符合基床表层填 料标准者，应换填或作土质改良等处理措施。高 速铁路路堑基床表层深度范围内应进行换填，并 符合高速铁路路基暂规要求。路堑基床处理深度 为基床表层的全深度，宽度按轨枕底端部45°应 力分布线延伸到路基面的宽度，再考虑适当的富 裕值。为了统一要求，规定自线路中心每侧为2 m。表层以下，基床底层表面作出向两侧4%的排 水坡。
浆。当水源主要为地下水基面翻浆时，在降低地 下水位后，可采用透水型合成材料整治。整治裂 隙泉眼翻浆冒泥时，一般在泉眼处加设横盲沟， 然后采用透水型土工合成材料整治。（沥青混凝 土封闭层、土工复合排水网、三维复合排水板等） • 土工膜(板)是不透水排水型土工合成材料，如聚 氯乙烯板、塑料油膏布等。
三、基床病害的整治
• 3、换土
挖除基床不良土，换以掺料土或砂，以改良基 床土质，提高基床的承载力。一般要求将基床病
害深度内的土全部挖除，换土从基床病害地段向 两端各延长2～5m，换土地段两端各10m范围内 应彻底清筛道床。适用于整治下沉、挤出及翻浆 冒泥等基床病害。
高铁规范规定：侧购、天沟、排水沟应采用混凝土浇筑或预制拼装，不得采用浆砌片石。
• 5.铺设隔温材料 可减小冻害发生，如炉渣、聚苯乙烯泡 沫材料、泡沫砖等填筑，保温层的厚度取决于当地冻结深 度和材料的导热系数。
• 6.加强地面排水、降低地下水位或毛细水。这些方法对处 理道碴囊和减小深层冻害都有明显效果。排水结构如横向 盲沟、纵盲沟、纵向渗沟或隔断层的布置，应根据具体情 况设计。
适用条件：整治无地下水影响的路基面翻浆 冒泥；不可用于裂隙泉水翻浆冒泥。
三、基床病害的整治
• 2、土工膜（板）封闭层
在路基面上铺设一层不透水型合成材料的 隔层，一般与砂垫床配合整治翻浆冒泥。
土工膜（板）封闭层
• 作用是隔离地表水；阻隔泥浆上冒污染道床，提
高路基面的承压强度。
• 适用条件：整治水源主要是大气降水的基面翻
• 路堤基床 • 基床上的性质为内因，水与动载属于外因。要预防基床
变形的产生，除从排水条件和路基土的压实密度方面改善 提高外，主要应从基床表层土的性质上去解决。对于普通 路基，应选用较好的A，B 组上作基床表层填料，粒径应 小于15mm，基床表层的压实系数应大于0.95（细粒土）， 相对密度要大于0.75（粗粒土）。 • 路堤高度小于基床厚度的低路堤，自路肩往下基床深度 范围内的土质及压实标准应符合基床要求。参见路基填料， 路基填料压实。
翻浆冒泥
3、裂隙泉眼翻浆冒泥 如路堑由坚硬的岩层组成，裂隙发育，裂
隙中含有颗粒细小的泥质风化物，当裂隙 水及泉水沿裂隙渗流至路基面时，混合着 风化物，在列车动力作用下，从道床挤出， 形成翻浆冒泥。
主要特征：终年有翻浆冒泥，雨季更为严 重，一般出现在山区和丘陵地区线路上。
铁路路基病害
（二）下沉
当基床土质为淤泥、风
三、基床病害的整治
• 1、砂垫床
在碎石道床下铺一定 厚度的砂层，将碎石 道砟与路基面隔离。
砂垫床采用中砂或级 配良好的粗砂，顶面 宽度不宜超过轨枕长 度，一般为230cm， 边坡1:2，厚度 15~25cm，长度除了 翻浆冒泥地段外应向 两端各延长至少5m。
砂垫床
作用：使路基面受力均匀，避免碎石与路基 面直接接触破坏路基面的平整。从而避免 路基面因坑洼不平积水而造成的翻浆冒泥。
换土
高铁规范规定：侧购、天沟、排水沟应采用混凝土浇筑或预制拼装， 不得采用浆砌片石。
三、基床病害的整治
• 4、土工格室
土工格室是合成材料制成的三维结构．可 用于处理软弱地基。防护边披和建筑支挡 结构。
土工格室
• 用于整治基床下沉、外挤病害效果良好： 将格室置于基床上部，基床软土层只需挖 去相当于格室深度的部分，置换厚度仅 0.2m左右。格室内允填碎石或中粗砂，构 成大刚度结构体。格室下部铺土工布．土 工布下再垫5 cm砂。
二、基床病害的预防
• 1．新线路基采取改善基床土和达到压实标准， 做好基床排水等，是预防基床病害最有效最节省的 办法。（高铁填土及压实标准？）
• 2．认真做好线路的养护维修工作，经常保持轨 道的良好状态，使列车动力正常地传递到路基基床。
• 3．保持道床饱满整洁，及时清筛道床，挖除不 深的道砟陷坑，整平路基面，做好排水坡度，必要 时视挤， 路肩外挤， 边缘外膨。
• （四）冻害
• 冻害发生于寒冷地区。如路基土为透水 性较差的细粒土，当含水率较高或路基面 积水，在冻结过程中，土中水重新分布和 聚集形成冰块，引起不均匀的冻胀现象。 冰块融化又引起不均匀下沉。在地下水较 高地段，地下水通过毛细管作用而不断向 上转移补给，使冻胀量增大，持续时间延 长。
• 4．保证各种排水设施处于良好状态，达到不淤 塞，不积水，排水畅通。
• 5．在基床病害发生初期，应及早采取措施整治， 防止继续扩大。
• 6．对于整治基床病害所修建的各项设备，应经 常检查。如发现轻微损坏或状态不良，应及时整修， 使其发挥正常作用。
三、基床病害的整治
• 必须根据产生病害的原因、形成条件及类型，因 地制宜地采取有效措施。基床病害整治常用措施 主要如下述。
基床表层土质一般是粉质黏性土，液限大于32 （土从可塑状态转变流动状态为的界限含水率称
为液限 ），塑性指数大于12（液限与塑限的差值 称为塑性指数）。由于地表排水不良或地下水发
育，使路基面土质软化或振动液化成泥浆。在列 车动力作用下，泥浆被挤入道床，并在轨枕端部 及中部连续喷出。
主要特征：在雨季翻浆，雨季后逐渐减轻。
翻浆冒泥
2、风化石质基面翻浆冒泥
这种冒泥一般在路堑内发生，基床为易风化的 岩石（如页岩、泥岩、板岩、千枚岩等），其风 化物为泥质，当路基面有不深的道砟陷坑，且有 地表水渗入时，这些风化物被浸泡软化或震动液 化成泥浆，在列车动力作用下将其挤入道床，形 成翻浆冒泥。
主要特征与土质翻浆冒泥相似，路基面的风化 软弱层较薄，其下部岩层仍较坚硬。
• 1.砂垫层 将道碴与基床土隔离和排水。
• 2.封闭层 在基床面铺一层不透水的材料将基床 封闭，防止地面水渗入引起基床表层上软化。
• 3.基床改良 由于基床土承载能力不足而出现下 沉挤出现象时，应根据具体情况采用灌浆、微型 桩、数敏等改良基床土。
• 4.应用土工合成材料 土工合成材料的类型较多，其功能 差异较大，可用于隔离道碴和基床土，并具有透水和排水 的作用，亦可用于提高地基土的承载能力。最近采用的一 种新结构即土工格室，铺设于道床底部与基床表层之间， 能显著加强道床的稳固性，提高基床的承载能力，改善基 床的动应力分布，减少线路的累积下沉，是一种具有开发 前景的有效措施。
化残积物、粉质黏土等不
良细粒土时，由于翻浆冒
泥，路基面上的土逐渐侵
蚀流失；再加上地表水流
入，道砟囊大量积水不断 加深致使基床土体饱和软
地下水位较高
深道砟囊（大于50cm）
化，强度显著降低。在列
车动力下，道砟陷入基床，
因而 使路基下沉。
道砟囊和道砟袋
铁路路基病害
（三）外挤
一般发生在路堑地段，土质与“下沉” 中相同，厚度约为0.4~1.5m，下有刚卧层 （硬岩层）。由于翻浆冒泥的发展，地表 水渗入，道砟囊中大量积水，使基床土质 饱和软化，承载力显著降低。在列车动力 作用下，基床产生塑性流动，但由于刚卧 层的存在，形成滑动面。