1、鐵路路基基床病害防治技術(shù)方法研究引言鐵路技術(shù)管理規(guī)程第35條規(guī)定：“路基應(yīng)按鐵路等級選擇優(yōu)質(zhì)填料填筑堅實，基床應(yīng)強化處理，并經(jīng)常保持干燥、穩(wěn)固及完好狀態(tài)對不穩(wěn)固的路基，應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，分析原因，采取措施，消除病害?！庇捎阼F路既有線路建設(shè)年代、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及填筑材料不同，在列車運行速度、密度和單位荷載都不斷提高的情況下，既有線路路基基床會發(fā)生各種病害，如，多雨地區(qū)的浸水、沉降，寒冷地區(qū)的凍脹、隆起，軟土地區(qū)的地基路堤工后沉降等，直接引起基床變形，這些變形都會導(dǎo)致線路上部構(gòu)造發(fā)生變化，譬如：幾何尺寸、線路方向、軌道平順度等不易長期保持穩(wěn)定，從而影響列車的正常運營，甚至危及列車安全。用科學(xué)的態(tài)度和方法，認(rèn)真

2、研究鐵路線路路基基床病害的防治技術(shù)，以利在在新線路鋪設(shè)和既有營運線路基床維修和病害整治中，利用現(xiàn)代化科學(xué)理論和方法、技術(shù)、設(shè)備等，確保鐵路路基基床技術(shù)狀態(tài)完好，支撐線路上部建筑，確保列車安全運行，是本文的研究目的。由于基礎(chǔ)理論和實踐經(jīng)驗有限，本文不可避免地存在錯誤，請各位導(dǎo)師批評指正。1基床病害的分類及形成條件1.1 基床病害的分類鐵路路基基床是指路基上部受列車動力作用和水文氣候變化影響較大的一層，它的確切厚度，視路基構(gòu)造、運輸條件和水文氣候條件的不同而有差別，一般約有13m左右，在這范圍內(nèi)，尤以路基面下0.5m內(nèi)受動力的影響較為劇烈，再下去應(yīng)力縮減較快，到路基面下1.0m處，路基動應(yīng)力約為路

3、基面的1/3。運營線路，由于列車經(jīng)常不斷地、反復(fù)地運行，對線路產(chǎn)生一定的壓力和劇烈的振動，這些重壓與振動通過線路上部構(gòu)造（軌道）對路基基床施加相應(yīng)的壓力和振動，以致軌道面的質(zhì)量處于不斷地變化之中，這些變化有的是由于水、土、力等不力因素的作用，有的是技術(shù)設(shè)施上存在缺點，有的是在筑路施工中施工不良，有的是經(jīng)常養(yǎng)護(hù)維修不好所引起的。由于上述原因，基床會產(chǎn)生變形和病害。基床變形是指路基基床部分原有形狀發(fā)生非彈性的任何變形。在發(fā)生變形之先，有一個引起變形的過程，這個過程通常稱之為基床病害，而變形只是病害的現(xiàn)象。一般情況下是先發(fā)生病害而后引起變形，但有時病害與變形同時發(fā)生。例如，軌道沉落，既是病害又是變形

4、，變形可由外表的觀察或測量斷定，病害的判斷則需經(jīng)過研究和檢查路基內(nèi)部情況。我國幅原遼闊，南北溫差大，東西降水不均，且地表構(gòu)造復(fù)雜。如多雨地區(qū)氣候溫和、潮濕、多雨水，而路基土質(zhì)又多系粘性土和粉質(zhì)粘土，顆粒細(xì)小，含水量高，以至路基面軟弱，故在列車頻繁地運營動力作用下，特別是在春融和雨季防洪期間，不少線路上經(jīng)常發(fā)生基面翻漿冒泥、路肩外擠隆起、路基邊坡外臌，引起軌道沉降。北方寒冷地區(qū)，寒冬季節(jié)則還會發(fā)生線路凍脹，引起軌道沉落和凍脹隆起。鹽漬土、軟土地區(qū)，多為沖海積沖洪積平原，廣泛分布軟土、鹽漬土、臌脹土等特殊土及松軟土，其主要問題是工后沉降不易控制，在最不利水文、氣候變化的影響和列車動載的重復(fù)作用下，

5、常常發(fā)生道碴陷槽、翻漿冒泥、凍害、擠出等基床病害?；沧冃畏謨?nèi)部變形和外表變形。1.1.1 基床內(nèi)部變形路基基床，在地表水和地下水的浸潤作用下，原來有一定強度的土體和風(fēng)化石質(zhì)的巖體變得軟弱無力了。當(dāng)線路上部建筑傳遞來的荷重，特別是近乎周期性的列車動力作用，使粘性土和粉質(zhì)粘土便發(fā)生觸變而軟塑液化。在路基面抗塑強度大大減弱的情況下，道碴更被切壓入基床，有些在基床內(nèi)部便逐步形成和發(fā)展為各式各樣的道碴陷坑，從而構(gòu)成基床內(nèi)部變形。道碴陷坑為基床內(nèi)部由于道床下陷構(gòu)成各式坑洼的統(tǒng)稱。在各種不同條件下形成的道碴陷坑，其深淺、大小和形狀各不相同，但按其發(fā)生的部位和發(fā)展的過程來講，道碴陷坑可分為：道碴槽、道碴鍋、

6、道碴囊和道碴窩四類。道碴槽的陷坑部位并不深，屬于路基面變形范圍。道碴鍋就比較深些，已經(jīng)由基面進(jìn)入到基床內(nèi)部。（見圖11）道碴囊是在基床內(nèi)部深入發(fā)展的結(jié)果。（見圖12）由于氣溫變化引起的凍結(jié)作用所形成的蜂窩式道碴陷坑稱之謂道碴窩。（見圖13）1.1.2 基床外表變形基床內(nèi)部變形產(chǎn)生道碴陷坑，導(dǎo)致了基床外表發(fā)生相應(yīng)的變形。內(nèi)部變形是根源，外表變形則是后果。隨著道碴陷坑的類型、形式和發(fā)生部位的不同，基床外表便也相應(yīng)地發(fā)生不同部位不同類型的變形。因此，基床內(nèi)外的變形是密切相關(guān)而又互為里表的。按照變形發(fā)生的部位和程度，基床外表變形有：基面變形翻漿冒泥和凍脹；路肩變形路肩外擠和隆起；邊坡變形路堤邊坡外臌。

7、（1）基面變形翻漿冒泥和凍脹翻漿冒泥為我國雨水充沛地帶鐵路線上最常發(fā)生的，實質(zhì)上是由翻漿和冒泥兩種不同性質(zhì)的病害所組成；基面凍脹病害多發(fā)生在我國北方寒冷地區(qū)的鐵道線路上。翻漿類型及其特征翻漿，是由含有一定量細(xì)小粉土、粘土顆粒以及少量砂粒所組成。比較緊密、強度較高的路基面，受積水和運行列車動力不斷地作用，基面土發(fā)生觸變和液化。又由于列車周期性的運動作用，使觸變了的土未及恢復(fù)又再次發(fā)生觸變液化，這樣反復(fù)地觸變液化，使路基面形成泥漿。同時，列車運行時，線路以波浪式的運動起伏，對路基面產(chǎn)生真空抽吸作用，使泥漿通過道床孔隙向上翻冒，便形成路基面翻漿。路基面翻漿的特征有：（a）翻漿由路基面開始，逐漸侵入道

8、床，以至軌枕底部，嚴(yán)重的在軌枕面上也泛濫泥漿；(b)路基面存在不深的道硝槽有的甚至不存在道硝槽，由于積水，其表層土便泡成稀泥薄漿或軟塑狀態(tài)的稠泥，整個路基面呈泥碴混合體；(c)翻漿初期，在道硝孔隙間可以清楚地看到泥漿上冒的途徑痕跡，冒出泥漿的著色基本上與路基面土質(zhì)相同，有時由于污染的原因，比路基面土的顏色稍深一些；(d)稠泥型泥漿的上冒，其根部有下泥盤，道床和軌枕面有上泥盤，上下泥盤之前有冒泥孔，列車經(jīng)過基面受壓時，下泥盤的泥漿就經(jīng)冒泥孔道通道上冒，列車過后，大部分上冒的泥漿返回下泥盤，并逐漸加劇了翻漿的程度；(e)雨季開始，首先在鋼軌接頭處出現(xiàn)翻漿，隨著雨季的延續(xù)，迅速蔓延到鋼軌的其余部位，

9、雨季過后，逐漸減輕；(f)一般翻漿地段軌道并不沉落。現(xiàn)場的經(jīng)驗是：“翻漿不下沉，下沉不翻漿”。實際上，在不少情況下，由于各種翻漿的相互影響，道床翻漿和路基面翻漿往往不是單獨存在，而是呈復(fù)合狀態(tài)出現(xiàn)的，既有道床翻漿，又有基面翻漿。表1道床、路基面翻漿對照表道床翻漿路基面翻漿1 .受外來因素的影響，污染道床，引起翻漿；2 .完全由于地表排水不良，在列車頻繁的振動和抽吸作用下而翻漿；3 所翻的泥漿多為稀泥薄漿，顏色質(zhì)黑污濁，與路基面土色不同；4 .翻漿的部位發(fā)生在道床內(nèi)，愈接近道床上部愈嚴(yán)重；5 .不受鋼軌接頭的限制，春融雨季季節(jié)翻漿較嚴(yán)重，干旱天氣不翻漿，固結(jié)成硬塊。1.內(nèi)在的原因。由于路基土質(zhì)不

10、良或石質(zhì)路基面有裂隙、泉眼而引起翻漿；2 .很多是由于地下水的作用(也有少數(shù)是地表水的作用)泥漿在道床內(nèi)或循道碴孔隙沿軌枕邊沿在軌底附近翻冒；3 .所翻的泥漿有稀有稠，顏色基本上與路基面土質(zhì)相同，略帶深色；4 .泥漿從路基面向上翻冒，愈接近路基面愈嚴(yán)重；5 .先從接頭處出現(xiàn)，隨春融、雨季而蔓延，雨季過后，逐漸減輕。冒泥及其特征冒泥，翻漿的另一種表現(xiàn)形式。實質(zhì)上就是翻土。比較松散軟弱的粘性土或粉質(zhì)粘土路基面，特別是線路上部建筑結(jié)構(gòu)薄弱的新線上，或者是基床上部為松軟的粘性土和粉質(zhì)粘土，下部為較密實的土層；或者是上層為受風(fēng)化作用所軟化了的巖層，下層為堅硬的巖層，當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時，粘性土發(fā)生臌脹

11、，在列車反復(fù)重壓和振動作用下，基面便軟塑變形，隨著路基面壓力的擴(kuò)散變化，土便順著弧形槽底向路肩和道心以及軌枕匣內(nèi)擠移蠕動上冒；有的在初步形成的陷槽內(nèi)積水，泡軟基面土壤，在受動力作用下，松軟的土順著應(yīng)力弧線上冒的現(xiàn)象均稱為冒泥。冒泥，實質(zhì)上是道碴槽發(fā)展形成道碴鍋的過程所表現(xiàn)的病害形式。它的特征有：(a)土的含量不一定需要達(dá)到飽和或過飽和程度，可塑的土都會發(fā)生冒泥；(b)所冒的泥土雖然比較松散，但它的連續(xù)性并未受到破壞，經(jīng)常夾雜鋼軌下路基面上的石屑、碎塊或黃砂；(c)冒泥的結(jié)果，在軌枕頭和道心內(nèi)形成三條土城。嚴(yán)重時，軌枕匣內(nèi)形成土梗；(d)冒泥的形成和發(fā)展的結(jié)果，道硝槽便演變成為大鍋底型或馬鞍型的

12、道硝鍋，軌道便出現(xiàn)劇烈的沉落變形；(e)隨著冒泥病害的發(fā)展，軌面劇烈的變化，需要經(jīng)常添硝起道，添硝越多，冒泥越是加劇，成為惡性循環(huán)。冒泥病害深入發(fā)展形成道碴鍋后，軌道沉落的癥狀反趨和緩；(f)經(jīng)常發(fā)生在路基面松軟的新建路堤上，運營已久的老路基和路塹內(nèi)很少發(fā)生。翻漿與冒泥兩種基床病害，雖然其表現(xiàn)形式不同，但其構(gòu)成的條件和形成后對線路的危害情況大致相同。凍脹及其特征凍害，多發(fā)生在寒冷地區(qū)。如路基土為透水性較差的細(xì)粘土，當(dāng)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，就會引起不均勻的凍脹現(xiàn)象。過大的凍脹可使柔性路基面鼓包、開裂，使剛性路基面錯縫，折斷。凍脹是翻漿過程的一個階段，同時

13、也是一種單獨的基床病害。它的特征有：(a)凍害多發(fā)生在季節(jié)性凍土地區(qū)、地表土層一般冬季凍結(jié)，春季開始融化，夏季將全部融化；(b)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(yán)重地段往往伴生翻漿冒泥、道碴陷槽、基床外擠等病害；(c)當(dāng)土層溫度處于負(fù)溫相轉(zhuǎn)換區(qū)，且凍結(jié)速率較低時，土中水遷移最活躍，以致形成較大的凍脹；(d)結(jié)構(gòu)土由粒徑大于0.1mm粗顆粒組成的土質(zhì)，無凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細(xì)顆粒組成的土質(zhì)，有較大凍脹性，如砂粘土、粘土等，尤其是粘粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈；(e)土的

14、天然含水量越大、凍脹性越大，特別是有地下水補給時，會發(fā)生強烈的凍脹。(2)路肩變形路肩外擠和隆起路肩擠出為路肩變形的統(tǒng)稱。實質(zhì)上是由外擠路肩橫向擠出，降起路肩向上擠出的兩種不同類型的病害組成。路肩外擠及其特征路基基床如為中塑性或為高塑性的粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥、泥炭等排水不良的土質(zhì)所筑成，由于施工和養(yǎng)護(hù)維修不良，經(jīng)常處于軟塑狀態(tài)，基床軟硬不均，上下強度不同，形成人為的剛臥層；路塹基床內(nèi)部離路基面不深的部位存在天然的剛臥層巖層，其產(chǎn)狀不論是水平還是傾斜，均阻礙了道碴陷坑向下發(fā)展，同時側(cè)面的阻力薄弱，便向一側(cè)或兩側(cè)橫向發(fā)展，引起路肩橫向外擠，擠塌肩的現(xiàn)象，稱之為路肩外擠。如圖1-4、1-5、1-6。

15、路肩外擠的特征有：(a)路肩軟塑的土，基本上成水平方向向外側(cè)擠推移動，擠寬路肩，一般不會有隆起現(xiàn)象；(b)經(jīng)常在路塹出口處及有人為剛臥層的路堤上產(chǎn)生路肩變形，把側(cè)溝擠坍?dāng)D窄，堵塞側(cè)溝，造成地面排水不良，即使采取了加固措施，如漿砌污工建筑物，也難免不遭到破壞；(c)軌道嚴(yán)重沉落，軌面劇烈變化，需要經(jīng)常添硝起道；(d)由于受水的影響，在春融或雨季期間發(fā)展較快；(e)隨著時間的延續(xù)，變形逐漸加劇，最后造成路肩向外推塌，危及行車安全。路肩隆起及其特征路塹內(nèi)基床土為中塑性和高塑性的粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥、泥炭、腐植土等排水不良的土質(zhì)，含水量接近飽和狀態(tài)，或在離路基面不深的部位存在天然的剛臥層巖層，其產(chǎn)狀不

16、論是水平或傾斜，阻礙了道碴鍋向下發(fā)展，同時側(cè)面阻力堅強，橫向外擠不能發(fā)展，便單側(cè)或雙側(cè)向上發(fā)展，產(chǎn)生路肩向上隆起的現(xiàn)象，稱之為路肩隆起。如圖1-7、1-8、1-9路肩隆起的特征有：(a)一般情況下，路肩隆起只發(fā)生在路塹內(nèi)的路肩和側(cè)溝內(nèi)，特別是在下有剛臥層的山口處所；(b)路肩橫向隆起成土梗，影響路基排水，嚴(yán)重的有時隆起成小丘，基床內(nèi)部馬鞍型道碴鍋有明顯的滑動跡象；(c)軌面變化劇烈，軌道持續(xù)沉落，需經(jīng)常添硝起道，這樣越添硝起道，越是隆起，二者便成惡性循環(huán)；(d)由于受水的影響，在春融和雨季期間發(fā)展較快，軌面變化劇烈；(e)隨著時間的延續(xù)，軌道變化逐漸加劇，列車經(jīng)過時劇烈搖晃，甚至危及列車安全。

17、(3)邊坡變形路堤邊坡外臌在粘性土或粉質(zhì)粘土的路堤上，基床松軟處，受列車動力作用，道碴鍋集中一處向邊坡深入發(fā)展成大道碴囊，經(jīng)常積水，路堤一側(cè)或兩側(cè)邊坡的中上部位向外臌凸，嚴(yán)重者有時形成小丘或臺地，引起軌道慢性而比較均勻沉落的現(xiàn)象，稱之為路堤邊坡外臌，如圖110：兩側(cè)邊坡同時向外臌凸變形的情況比較少見。最常發(fā)生的是馬鞍型道碴囊向受動力作用大的一側(cè)邊坡深入發(fā)展，而且多半形成大水囊的一側(cè)邊坡外臌。這樣的水囊，隨時都會有破囊崩塌的危險，即所謂“破囊崩塌”。路堤邊坡外臌的特征有：(a)在路堤邊坡的中上部有明顯的變形外曦，嚴(yán)重的有時曦小丘臺地，同時路肩也向外向下塌肩；(b)只發(fā)生在較高的路堤上，和在塘邊填

18、筑的低矮路堤上：(c)高路堤，有時也與日照有關(guān)，背陰的一側(cè)，邊坡發(fā)生這種病害較多；(d)嚴(yán)重外曦的邊坡上，有時會有道硝露頭，開裂淌滲泥水，如若淌滲清水時，則路堤已面臨“破囊崩塌”的嚴(yán)重危險階段，為破囊的預(yù)兆；(e)軌面質(zhì)量變化比較平緩，軌道沉落也比較均勻，但在邊坡面臨破囊崩塌”的階段,軌面變化就非常劇烈；(f)由于受水的影響，在春融和雨季期間發(fā)展變化較快，軌面變化也劇烈；(g)隨著時間的延續(xù)，軌面變化逐漸加劇，最后造成邊坡破囊崩塌”，危及列車安全。1.2基床病害的形成條件基床病害的發(fā)生和發(fā)展原因很復(fù)雜，為許多因素綜合作用的結(jié)果?；膊『Ξa(chǎn)生的具體原因，往往是以一個或幾個條件起著主導(dǎo)作用，而其他

19、條件只是起著助長的因素。所以，分析產(chǎn)生基床病害的原因，要從具體情況出發(fā)，這樣才能正確地找出基床病害產(chǎn)生和發(fā)展的真正原因。構(gòu)成基床病害的原因，歸納起來可分為自然條件、列車作用和線路技術(shù)設(shè)備狀態(tài)三個主要方面。1.2.1 自然條件如前所述，基床變形是基床產(chǎn)生病害的外在表現(xiàn)，是形式，而自然條件也是致基床在病害發(fā)展過程中產(chǎn)生變形的助推劑。1.2.2 1）基床的巖性就土質(zhì)而言，透水性強的砂土和粘砂土路基，一般是不容易發(fā)生，甚至不會發(fā)生基床變形。透水性差的粘土和粉質(zhì)粘土比較容易發(fā)生基床變形。這是由于粘土質(zhì)巖性具有顆粒細(xì)小，排水性能差、含水量高、遇水臌脹、穩(wěn)定性差、抗剪強度低等不良特性，在水和動力共同作用下，

20、便發(fā)生基床變形。就巖石的性質(zhì)而言，軟弱的巖層，如泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖、片巖、板巖、紅砂巖等都很容易風(fēng)化，都很容易構(gòu)成風(fēng)化石質(zhì)基面翻漿。1.2.3 2）水的作用水，不論是地表水還是地下水，都是路基最大的敵人。幾乎所有的路基病害，直接或間接都是受到水的作用造成的。水是由兩個氫原子和一個氧原子組成。由于氫原子和氧原子在水分子中排列得不相對稱，如圖111所示。因此，雖然整個水分子是中性電，但它的一端就好像是正極（氫），另一端則是負(fù)極（氧）。由于這種特性，水分子能向電極方向移動。O-100106¬H+H+圖1-11水分子中原子的排列圖當(dāng)水分子進(jìn)入到由核及反離子所形成的電場之后，便以一定的方位排列起來。

21、由于與粘土顆粒的負(fù)電荷發(fā)生相互作用，水分子的正極轉(zhuǎn)向粘土顆粒，而負(fù)極則轉(zhuǎn)向擴(kuò)散層中的陽離子上，這薄膜就形成包裹著粘土顆粒的普通水膜，使土粘帶水，為土的液化開辟了道路。對土質(zhì)基面和風(fēng)化石質(zhì)基面翻漿冒泥以及其他基床變形而言，水是主要作用之一。1.2.4 3）氣溫變化的影響水在溫度4時，它的密度最大，體積最小。超過或者不到這個溫度的時候，它的密度變小而體積增大。在土內(nèi)，由于氣溫的變化，發(fā)生凍結(jié)與春融的現(xiàn)象。土在凍結(jié)和春融的過程中，影響到土內(nèi)水發(fā)生二次重分配。第一次土中水的重分配是在凍結(jié)過程中進(jìn)行的。冬季氣溫下降，當(dāng)土內(nèi)達(dá)到凍結(jié)溫度時，土中水開始第一階段的重分配。第二次土中水的重分配是在融解過程中進(jìn)行

22、的。土壤內(nèi)由凍結(jié)狀態(tài)的水轉(zhuǎn)變?yōu)槿诮鉅顟B(tài)的過程，土中水又開始第二階段的重分配。在第二次重分配的過程中，土的強度大為降低，在列車動力作用下，便容易發(fā)生基床變形。由于土中水凍結(jié)的緣故，邊坡上的土較路堤核心的土潮濕，所以經(jīng)常引起道碴陷坑向邊坡方向發(fā)展的傾向。加上列車運行，兩股鋼軌承受的動力不均衡，便形成不對稱馬鞍型的道碴鍋或道碴囊。1.2.5 列車的動力作用產(chǎn)生基床病害的原因，除了前述基床巖性內(nèi)在因素和水文氣候條件外，外界的動力作用實為造成病害（變形）的重要因素。沒有列車的動力作用泥土不會成漿，即使變成泥漿，也不會向上翻冒，更不會產(chǎn)生各種形式的道碴陷坑。因此，列車的動力作用，便成為造成基床病害不可或缺

23、的條件。機車車輛在線路上行駛，就有一定的重力作用在線路上，而且這些動力是以活動的、重復(fù)的、近乎周期性的形式作用著，因而基床承受相應(yīng)的靜荷載、動荷載和振動作用，以及由此而引起對基床的抽吸作用。列車經(jīng)過時，鋼軌成波浪形向前起伏運動，軌枕也隨著鋼軌的運動在道床內(nèi)起伏。由于道床厚度和孔隙情況的不同，發(fā)生不等的真實抽吸作用。如道床嚴(yán)重不潔，軌道直接放在路基面上，或者是線路上存在暗坑，則軌枕底面對道床或路基面的真空抽吸作用就非常劇烈。加上水的助紂為虐的作用，把道床內(nèi)臟物、路基面土壤和風(fēng)化的巖石，以及巖石裂隙內(nèi)的泥土，抽吸成泥漿，隨著列車的輾軋和振動向上翻冒，便形成翻漿冒泥的病害。1.2.6 線路技術(shù)設(shè)備狀

24、態(tài)路基產(chǎn)生基床病害因素和線路上部建筑的技術(shù)設(shè)備、線路設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量和運營中線路養(yǎng)護(hù)維修的質(zhì)量等有直接關(guān)系。因此，必須著重研究技術(shù)設(shè)備這方面的各種因素，采取相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備，才能防治基床病害的形成和形成后制止其發(fā)展，以減少對運營的影響。首先，線路技術(shù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，要能滿足運輸要求。假如與線路運營要求不相適應(yīng)，就必然會直接導(dǎo)致基床病害的發(fā)生和發(fā)展。如：(a)在選線、定線時，把線路建設(shè)在堆積疏松、殘積、坡積的巖層上；(b)道床厚度不足。道床厚度不足是產(chǎn)生基床變形的主要因素；(c)墊床設(shè)備不僅具有道床的作用，而且對均布應(yīng)力，保護(hù)路基面和反濾基面泥漿具有重要的作用，特別是在粘性土和粉質(zhì)

25、粘土路基面上，更為明顯；(d)軌枕的配置根數(shù)，不僅影響鋼軌的應(yīng)力，對路基面也產(chǎn)生一定的影響；(e)鋼軌接頭，增加了列車車輪對路基面的打擊力，使路基面遭受集中應(yīng)力；(f)沒有橫向排水坡的路基面，即未做好路拱的路基面，容易造成路基面積水。路基和線路上部建筑設(shè)備每一個組成部分，都應(yīng)有足夠的強度，而且彼此之間要相互適應(yīng)，每一薄弱環(huán)節(jié)都會影響到基床的良好狀態(tài)。其次，線路施工質(zhì)量也決定著路基基床的穩(wěn)定。新建與改造鐵路的施工質(zhì)量與產(chǎn)生基床病害的關(guān)系及為密切。例如：(a)路基的填料在鐵路路基施工技術(shù)規(guī)范上雖有明確的規(guī)定，但如果在實際施工時，未按規(guī)范要求施工，質(zhì)量不良為建成運營后基床病害產(chǎn)生埋下了病源；(b)填

26、筑路堤時，沒有在最佳含水量的情況下進(jìn)行分層夯實，或者夯實滾壓不良，因而填土的密實度不夠，以致填筑的路基松軟，承載力低，極易產(chǎn)生基床變形；(c)施工時，路基面有坑洼，或缺乏路拱、排水坡、側(cè)溝和排水溝縱坡不夠不順，形成路基面和水溝積水，導(dǎo)致路基松軟，產(chǎn)生基床變形；(d)沒有鋪設(shè)墊床、道床，直接把軌道鋪在路基面上就行車的鋪軌方法，是產(chǎn)生道硝槽最普遍、最主要的根源。(e)不按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)施工，道床厚度不足或采用不符規(guī)定的大石硝，使應(yīng)力集中，破壞路基面，造成基床變形。再者，線路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量，對路基基床病害的產(chǎn)生和發(fā)展也是有密切關(guān)系的。(a)由于線路養(yǎng)護(hù)維修沒有貫徹預(yù)防為主的原則，再加養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)不良，致使線

27、路上部建筑失去彈性、道床不潔、排水不良，產(chǎn)生鋼軌接頭低塌、大軌縫、空吊板、暗坑、水平三角坑等病害增加了列車對路基面的沖擊力，加劇了真空抽漿作用，使路基面造成坑洼、積水、軟化土壤，造成泥漿，從而產(chǎn)生或加劇了基床變形。(b)線路養(yǎng)護(hù)維護(hù)不良的另一結(jié)果，是兩股鋼軌受力不均，特別是在曲線上，由于超高設(shè)置不當(dāng)，產(chǎn)生一股鋼軌受力大一股鋼軌受力小，形成道碴陷坑不均衡地發(fā)展。（c）失效軌枕的存在，對路基面受力的影響也是十分嚴(yán)重的。簡言之，善于養(yǎng)護(hù)維修線路，做到平順良好，列車的動力對路基面作用影響較小，但在質(zhì)量較差的線路上，影響則十分顯著。我國幅原遼闊，地理和氣候條件也不盡相同，隨著鐵路的不斷延伸，鐵路軌道穿越

28、了林區(qū)、戈壁、雪原、沙漠、鹽漬土、軟土、溶巖、湖泊、江河等不同地質(zhì)地貌，蟲害、沙害、雪害、陷穴、沖刷等自然災(zāi)害每時每刻考驗著線路設(shè)備的質(zhì)量，同時也向鐵路人提出了一個個考題，我們將以科學(xué)的態(tài)度攻克一道道難關(guān)，努力提高線路基礎(chǔ)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定性，確保行車安全。2基床病害的防治技術(shù)基床病害的預(yù)防和整治，應(yīng)貫徹“預(yù)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。如前所述“線路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量，對路基基床病害的產(chǎn)生和發(fā)展也是有密切關(guān)系的”，可見，日常的線路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量是預(yù)防、扼制和消滅基床病害的預(yù)防和前期治理的重要手段之一。通過設(shè)備檢查，及時發(fā)現(xiàn)路基基床潛在的各種

29、病害，適時有針對性地制定整治方案，及時組織養(yǎng)護(hù)維修，將各類病害消滅在初生期，以保障基床穩(wěn)定。對已經(jīng)產(chǎn)生和發(fā)展了的基床病害，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查和檢測，確定其產(chǎn)生機理，運用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和材料、有組織、有計劃地進(jìn)行整治。2.1 基床病害的預(yù)防基床病害的預(yù)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，并了解變化規(guī)律，為防止病害產(chǎn)生提供第一手資料；（2）普查和檢測。根據(jù)線路當(dāng)前的狀況和運營情況，應(yīng)每35年進(jìn)行一次線路設(shè)備的普查，評估線路設(shè)備的安全狀態(tài)和技術(shù)狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)病害趨勢，并進(jìn)行相應(yīng)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

30、鐵路路基快速物探檢測系統(tǒng)。（ 3）維修保養(yǎng)。此項工作是一項日常工作，它是預(yù)防基床病害發(fā)生的重要手段之一。加強日常軌道檢查，對檢查中發(fā)現(xiàn)的軌道幾何尺寸變化，特別是軌向，軌道大平的變化，認(rèn)真分析原因，并有針對性地進(jìn)行整治。如及時清理不潔道床，疏道排水設(shè)備，清除道床及路面等處的雜草，整治水平，水平三角坑，空吊板，接頭低扣等超限處所，及時更換傷損鋼軌、失效軌枕、失效和損毀連接零件等，確保軌道幾何尺寸技術(shù)狀態(tài)保持完好，軌道框架剛性穩(wěn)定，杜絕或減輕因上部建筑病害對路基基床的侵害。（ 4）作業(yè)紀(jì)律。線路上部構(gòu)造和下部基礎(chǔ)的完好是鐵路線路完成運營的基礎(chǔ)和條件，在日常的養(yǎng)護(hù)維修中，應(yīng)按周期（計劃）、季節(jié)（專項）

31、、重點（薄弱、關(guān)鍵設(shè)備）有針對性的進(jìn)行單項或綜合養(yǎng)護(hù)，并嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，做到“高一格、嚴(yán)一碼”，杜絕盲目蠻干，防止治理舊設(shè)備病害后，由于不嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，而孽生新的線路設(shè)備病害，久之而危及基床。（ 5）加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)。鐵路線路設(shè)備維修人員的技術(shù)素質(zhì)也是確保線路設(shè)備技術(shù)狀況完好，防治鐵路線路設(shè)備各種病害發(fā)生的重要條件之一。因此，要經(jīng)常針對線路設(shè)備維修要求和季節(jié)性線路維修項目對線路設(shè)備維修人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，特別是對新技術(shù)、新材料、新設(shè)備及新型維修機具的使用和操作技能對線路設(shè)備維修人員進(jìn)行培訓(xùn)，以期他們不斷提高對這些新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新型維修機具的認(rèn)知和使用、操作能力，以致達(dá)到線路設(shè)備維修標(biāo)準(zhǔn)和

32、目標(biāo)。2.2 基床病害的整治鐵路路基基床病害的整治應(yīng)從線路上部病害整治（消滅幾何尺寸超限，緊松、補缺、換損，增強軌道框架剛性）、防止水侵入（改善基床結(jié)構(gòu)設(shè)計，增強基床排水和阻水功能）入手?；膊『φ瘟鞒桃妶D2-12.2.1 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治基床翻漿冒泥、下沉外擠是引起基床、路堤邊坡變形（塌肩、外臌等）的主要病害。一般發(fā)生在基床為粘性土類的路基地段，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，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導(dǎo)致陷槽或碴囊致基床下沉，陷槽或碴囊的發(fā)展使基床抗剪強度下降，導(dǎo)致路肩隆起或邊坡外臌?；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

33、慢，對列車影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車中斷，甚至列車顛覆，嚴(yán)重危及行車安全。排水不良是基床翻漿冒泥、下沉外擠的主要成因?；餐劣鏊休d力下降，原因比較復(fù)雜，如基床土為臌脹土未更換或改良；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；軌道狀況不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等等，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(yù)防為主，治早治小”。不要等碴囊形成甚至下沉外擠再整治，應(yīng)在基床變形的初級階段及早整治，這樣做可事半功倍。（1）排水排水，適用于排水不良導(dǎo)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)；修建堆載

34、、導(dǎo)引、降底地下水位的盲溝、載水溝、側(cè)溝、下滲溝等排除地下水或降底地下水位系統(tǒng)，等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)。 滲水盲溝滲水盲溝為一種排泄土體內(nèi)積水和降低地下水位常用的設(shè)施，它廣泛地應(yīng)用于防治基床內(nèi)道碴陷坑積水所引起的各種基床變形，特別是高路堤深碴囊水囊構(gòu)成的邊坡外臌所引起的軌道沉落，效果較為顯著。在一定條件下，對冒泥和路肩外擠隆起等病害也能起到防治效果。為了有效地排除變形地段道碴囊、道碴鍋積水，首先要用釬探的方法，摸清道碴囊、道碴鍋底縱向變形的情況，繪制出變形地段道碴囊或道碴鍋底的縱斷面圖，如圖22所示。然后在道碴囊或道碴鍋底縱向最深或較深的部位上設(shè)置

35、滲水盲溝，就能起到有效地、比較徹底地排除道碴陷坑積水，涼干基床的作用，從而收到整治基床變形的效果。在防治基床變形道碴陷坑積水所引起的基床病害中，根據(jù)需要和不同的具體情況，可采用各種型式的滲水盲溝。 空心盲溝在巖石有裂隙、泉眼處的路基面上道床內(nèi)砌筑一道有橫向底坡，中間空心的盲溝，引導(dǎo)裂隙水和泉水所所造成的泥漿排至路基外的一種整治病害方法，稱之謂空心盲溝。 空心盲溝縱向滲水盲溝設(shè)置的位置滲水盲溝橫向滲水盲溝敞開式滲水盲溝結(jié)構(gòu)的型式封閉式滲水盲溝在巖石有裂隙、泉眼處的路基面上道床內(nèi)砌筑一道有橫向底坡，中間空心的盲溝，引導(dǎo)裂隙水和泉水所所造成的泥漿排至路基外的一種整治病害方法，稱之謂空心盲溝。地下水發(fā)

36、育的石質(zhì)或風(fēng)化石質(zhì)的路塹，特別是破碎和松散的巖層裂隙水和承壓水發(fā)育的地下水處，不宜采用封閉層堵塞的方法，而必須采取疏導(dǎo)的辦法，使地下水和它所造成的泥漿順利迅速地排泄，使不危害路基面和道床。空心盲溝正是起著這種疏導(dǎo)泥漿作用的有效排漿設(shè)施；同時道床內(nèi)泥漿，也可通過溝墻、溝上的縫隙流入溝內(nèi)，排泄到道床以外，從而消除道床和路基面翻漿相互影響的因素，收到制止翻漿危害道床的效果。三角形橫斷面設(shè)計形式矩形空心盲溝拱形單項空心盲溝縱斷面設(shè)計形式人字形空心盲溝 塑料排水板塑料排水板法是將預(yù)制的帶狀塑料排水板用插板機將其豎直插入土中，形成類似砂井的排水通道，使孔隙沿塑料板的通道逸出，從而加固路基基床土的方法。其特

37、點是單孔過水面積大，排水通暢，質(zhì)量輕，強度高，耐久性好。塑料板的結(jié)構(gòu)型式可分為多孔質(zhì)單一結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)型兩大類。多孔質(zhì)單一結(jié)構(gòu)型用聚氯乙稀經(jīng)特殊加工而成，由于其素材本身能形成連通的孔隙，故透水性極好。復(fù)合結(jié)構(gòu)型是由塑料芯板（起豎向排水作用）外套既透水又擋泥的濾膜組成，芯板用硬質(zhì)聚氯乙稀和聚丙烯制成，斷面成回字形或十字形等，使其能縱向排水。（2）清篩道床徹底清篩道床處理道床不潔所造成的道床翻漿是最有效的方法。徹底清篩道床的方法是將道床內(nèi)的泥碴徹底挖除到規(guī)定深度，做成基面橫向排水水坡，然后回填潔凈的碎石道碴和補充部分新碴至設(shè)計的道床厚度。在設(shè)計施工時，必須注意：（a）扒道床要徹底，挖到路基面。如有

38、假道床、板結(jié)道床或土砂壟，必須徹底挖除。殘留部分的泥碴，往往會引起翻漿的復(fù)發(fā)。（b）道床要有足夠的厚度，在設(shè)計道床厚度時，至少應(yīng)有250mm厚的清碴。（c）路基面應(yīng)做成：單線地段不少于1：25向兩側(cè)的橫向排水坡；復(fù)線路基地段向外側(cè)不少于1：20的橫向排水坡，以利于排除道床內(nèi)的積水。（d）路基面存在道碴陷坑的情況下，必須同時處理道碴陷坑。最簡便的辦法是挖筑超過陷坑底深度不少于150200mm的橫向滲水盲溝，以排除和涼干陷坑內(nèi)的積水。（3）砂墊床在碎石道床的下部路基面上，用符合一定材質(zhì)要求的砂，鋪設(shè)一定斷面的砂層，稱做砂墊床。在道床內(nèi)加鋪一層厚約200mm的砂墊床，在防治土質(zhì)基面翻漿病害所起的作用主要有：（a）隔離作用。在道床內(nèi)加鋪一層砂墊床后，可以防止地表水直接侵潤到路基面，并阻止路基面上的泥漿上冒，侵入道床。（b）過濾作用。由于砂的過濾性，把路基面的泥漿