２０１７年６月第２期 葛洲坝集团科技 总第１２２期 铁路路基下沉病害及解决措施 苏黎文张旭生 摘要：铁路路基基床是轨道结构的基础，承受列车和轨道荷载，但路基长期暴露在 大自然环境中，受其所处气候条件、工程地质及人类活动的影响，容易产生路基下沉 等病害。因此施工过程中，必须要有足够的强度和稳定性防止基床出现病害。 关键词：铁路路基；下沉病害；加固；路基病害 １ 概述 以前的整治措施在既有线上应用，旋工周期 长，对运营干扰大，刚性或半刚性封闭层，强度不 移和翻浆冒泥等病害。 ２．５列车动荷载的影响 路基基床是轨道结构的基础，不但承受着线路 上部建筑的静载而且承受着列车循环作用的动载， 易控制，因此效果欠佳，故而探索研究新的整治方 法显得十分必要。 翻浆冒泥等浅层病害和下沉挤出变形等较深层的病 害，均与路基基床动应力有关。当基面动载超过基 床土体的承载能力时，随着列车荷载的作用，道床 会不断地“切入”基床土体内，导致线路路基持续 ２铁路路基下沉的原因 ２．１路基基床土质不良 化后形成的粘土粪土甚至膨胀土。 产生路基基床病害的地段路基土多数为两岩风 下沉。２．２排水不畅 由于地表地下排水没施不足，道床污染严重， ３ 路基加固 ３．１路基加固方案 路基加固有两种方案，一种为搅拌桩加固，另 一特别近几年来工务部门为了增加路基宽度便于养护 维修，在路肩两侧作了浆砌或干砌条石路肩，增大 了路基基床压应力，堵塞了路基面的排水通道，使 路基基床产生翻浆冒泥与道渣陷槽而酿成基床土的 承载能力不足则发生下沉和从基床两侧隆起。 ２．３基底软弱 据调查，修建复线时，路堤基底和老路基边坡 未作任何处理。原地表土质松软，强度不足，路堤 稳定性差，承载力低。 种方案为冲击挤密复合桩加固。从工程造价、加 固效果和施工难易程度比较分析，第二种方案经济 合理、操作简单以及加固效果良好，被推荐为施工 方案。 冲击挤密复合桩有两种：一种为挤密桩，另一 种为封水桩。两种桩所起作用不同，桩长、所用材 料也不同，各种材料的比例应根据土的含水量和地 下水位高度确定，具体特征为挤密桩：桩径０．３ｍ、 桩距０．６ｍ、桩长２ｍ，平面布置为梅花型，材料为白 ２．４水浸路基 上行线旁靠近路堤有一稻田灌溉用水渠，种植 季节，部分地段的渠水漫流至上行线旁的取土坑内 和低洼处，地表水排水不畅，路堤边坡及基底长期 被水浸泡，使基床及地基软化，强度降低。在列车 动荷载作用下，产生线路下沉，道碴上鼓、轨枕位 灰、水泥、粘土；封水桩：桩径０．３ｍ、桩距０．６ｍ、 桩长２ｍ，平面布置为梅花型，材料为白灰、水泥、 碎石、粘土。 ３．２挤密桩的主要作用 挤密桩的主要作用是加固、疏干路基，从而提 高路基土体承载力。封水桩的主要作用是切断路基 ６９ ＧＥＺＨＯＵＢＡ ＧＲＯＵＰ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 坡脚积水对路基的侵蚀，保证挤密桩的疏干效果， 并加强路基侧限，提高承载能力。为加固均匀，避 个基床土的承载力，消除基床病害。 整治用土工固格冈试验段里程为Ｋ１９５＋１３０￣ 免造成线路左右股钢轨下的路基软硬不均，复合桩 Ｋ１９５＋１９０，总长６０ｍ，其中Ｋ１９５＋１３Ｏ～Ｋｌ９５＿Ｆ１７０铺 平面采用梅花型布置。由于钢轨接头冲击力比其他 ０．１５ｍ厚土工固格网，长度４０ｍ，Ｋ１９５一Ｆ１７０￣ 位置大，钢轨接头处挤密桩需要加密。 Ｋ１９５＋１９０铺０．１Ｏｍ厚土工固搭网，长度２０ｍ土工固格 ３．３施工操作注意事项 中碎石飞起伤人。 网宽度４．０ｍ设置于基床顶都是基面设４％排水坡，先 肩用于砌片石垛加固。为研究比较用砂垫层的效 果，Ｋ１９５＋１９０￣Ｋ１９５＋２０８采用换砂法，厚０．５５ｍ。 （１）清除钻孔处道床表层碎石，防止冲击过程 铺ｌＯｃｍ厚砂垫层．以利于排水，其上再铺固格网，路 （２）冲击３～４次，冲击孔深度约在ｌｍ左右时， 向冲击孔内浇水，并用黄泥封住孔沿，以免碎石落 采用封锁线路或不中断行车，慢行１５￣２５ｋｍ／ｈ条件 入孔中夹锤。 （３）夹锤时，要及时向冲击孔中加入水和水 泥，加强润滑。 （４）每次向冲击孔中填入混合料不能超过 ４００ｍＥ。 （５）由于挤密桩形成并发生化学反应后，线路 将被顶起２０～３０ｍｍ，每天施工结束前要及时抬道 顺坡。 （６）冲击成：ＭＩ￣ｌ序：先打封水桩，后打挤密 桩；挤密桩先钢轨内侧，后钢轨外侧，并保持左右 股进度相同；封水桩要间隔成孔。 （７）准确确定路肩上的电缆和光缆，防止被砸 断。 ４土工固格网介绍 ４．１土工固格网介绍 土工聚合物具有材质轻、耐磨、强度高、韧性 好等多种特性，可弥补岩土挣生的不足，延长维修 周期，施工方便，因此较原来沿用的一些措施有更 突出的优越性，基床病害整治措旋中已大量采用。 土工固格网是目前国外较为流行的一种高强度新型 工程材料，我国处在试用阶段。 ４．２土工固格网的设计、施工 采用土工固格整治基床土的设想是基于：基床 土在列车动载作用下沉降的同时将向两侧扩张，并 伴随有路肩的隆起，因此在基床面下方存在一个拉 伸变形区域，如果将士工格网布置在这个区域，利 用固格网具有较高的抗拉强度．可改善这部分基床 土的受力性状，同时利用固格网的垫层作用，扩散 及均布固格网下基床土受到的动应力，从而提高整 ７０ 下扣轨施工，张拉土工固格网须用铁钎或木桩在周 边固定，使土工固格网尽量成方形，固格网中填中 粗砂．使土工固格网有个预拉力。 ４－３采用土工固格网的作用 采用土工固格网加固砂垫层的方法，不但提高 了本身被加固的砂垫层的承载力，而且也使加固砂 垫层下的基床土的动应力得到改善，这样基床软弱 层只需挖去相当于固格阿深度的部分和增加其下 ５～ｌＯｃｍ的排水砂垫层．与传统的换砂厚度０．５ｍ相 比，使置换厚度减少０．２～０．３ｍ左右，而且土工固 格网质量轻，运输方便，强度高，特别是能在狭小 的空间里可操作，减少了换砂法由于置换深度大， 劳动强度大，施工难度大的问题．可以缩短工期和 干扰行车的时间。 ５ 结束语 路基下沉牵涉到诸多方面，如施工低劣、监理 不严等，均可能使路基出现下沉风险。一旦出现下 沉，将影响线路质量、行车速度，增加轨道养护工 作量、给道路运输能力带来很大影响，严重的将危 及行车安全，因此必须严格按照国家技术标准，进 行设计、施工，同时在具体施工过程中要多观察，多 总结，结合各种预防措施，进一步加强质量管理。 ［作者简介］ 苏黎文男 中国葛洲坝集团第二工程有限公司助理 工程师四川成都６１００９１ 张旭生男 中国葛洲坝集团第二工程有限公司助理 工程师四川成都６１００９１
