鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與處理[共35頁(yè)]

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1、 北 京 交 通 大 學(xué) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)（論文）計(jì)（論文） 題目： 鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與治理 姓 名： 袁赫洋 專(zhuān)業(yè)： 高速鐵道技術(shù) 工作單位： 吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 職 務(wù)： 學(xué)生 準(zhǔn)考證號(hào)： 設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師： 趙紀(jì)平 發(fā)題日期：2016 年日 完成日期：2016 年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)議意見(jiàn)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)議意見(jiàn)書(shū)專(zhuān)業(yè)高速鐵道技術(shù)姓 名袁赫洋題目鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與治理鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與治理指導(dǎo)老師評(píng)閱意見(jiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)老師： 年 月 日答辯組意見(jiàn)答辯組負(fù)責(zé)人： 年 月 日備注 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：鐵路路基常見(jiàn)

2、病害的防治與治理 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容隨著現(xiàn)代物流運(yùn)輸業(yè)的日益繁忙，對(duì)鐵路承載壓力日益增強(qiáng)。鐵路對(duì)路基的要求也越來(lái)越嚴(yán)格.對(duì)路基病害的防護(hù)與處理也顯的越來(lái)越重要。而鐵路，作為一種線形帶狀的特殊人工建筑，不可避免地經(jīng)過(guò)不同的地質(zhì)地區(qū)。對(duì)于不同的地質(zhì)地區(qū)鐵路工程地基土的沉積條件是不同的，因此地基土的變化往往是極其復(fù)雜的。所以要根據(jù)不同地質(zhì)情況分析各種鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與處理。二、基本要求二、基本要求1 根據(jù)工程的實(shí)際情況，圍繞重點(diǎn)項(xiàng)目周密部署、合理安排、科學(xué)管理。2、熟悉設(shè)計(jì)文件，編制實(shí)施性施工方案；3、合理配備勞動(dòng)力、施工機(jī)具；4、推行 ISO9002 質(zhì)量保證標(biāo)

3、準(zhǔn)體系，制訂工程創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，編制項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃，重點(diǎn)把好技術(shù)方案審查關(guān)、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)關(guān)、施工過(guò)程控制關(guān)，切實(shí)保證實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)。三、重點(diǎn)研究的問(wèn)題三、重點(diǎn)研究的問(wèn)題山區(qū)鐵路路基病害的防治措施，黃土地區(qū)路基的病害防治與處理四、主要技術(shù)指標(biāo)四、主要技術(shù)指標(biāo)滿(mǎn)足鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及最新鐵路工程路基路面設(shè)計(jì)施工技術(shù)規(guī)范與工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)匯編要求。五、其他需要說(shuō)明的問(wèn)題五、其他需要說(shuō)明的問(wèn)題 下達(dá)任務(wù)日期： 2016 年月日 要求完成日期： 2016 年月日 指 導(dǎo) 教 師： 趙紀(jì)平 中中 文文 摘摘 要要 路基病害的防護(hù)處理是鐵路設(shè)計(jì)，施工中很重要的一部分內(nèi)容，它對(duì)鐵路工程的質(zhì)量造價(jià)，工期等有著直接的影響

4、。隨著我國(guó)高等級(jí)鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展，路基病害的防護(hù)處理的重要性越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)。路基病害大都帶有地區(qū)特點(diǎn)，有各自的地域特性?？珊?jiǎn)要分為山區(qū)地區(qū)，黃土地區(qū)，沿海軟土地區(qū)，西北鹽漬土地區(qū)和西南及東北凍土地區(qū)。路路基的各種病害及破損都是由路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不足引起的，影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的因素主要來(lái)自?xún)煞矫?，一方面是自然因素與地質(zhì)條件，其中主要的影響因素是溫度和濕度；另外一方面是人為因素，包括設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)。而路基建成后，其質(zhì)量將主要取決于路基的養(yǎng)護(hù)水平。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 路基病害路基病害 防治處理防治處理 目目 錄錄第一章第一章 緒緒 論論 .1 1第二章第二章 山區(qū)鐵路水毀淺析及防治措施山

5、區(qū)鐵路水毀淺析及防治措施 .2 22.1 水毀的原因及淺析.22.2 水毀的防治措施.32.3 山區(qū)其他種類(lèi)的病害.42.4 翻漿.9第三章第三章 山區(qū)鐵路路基病害的防治措施山區(qū)鐵路路基病害的防治措施 .15153.1 坍塌、崩塌的防治：.153.2 滑動(dòng)的防治：.153.3 泥石流的防治：.163.4 加強(qiáng)鐵路養(yǎng)護(hù)，積極防止和逐漸減少或消滅鐵路路基病害.17第四章第四章 黃土地區(qū)路基的病害防治與處理黃土地區(qū)路基的病害防治與處理 .19194.1 黃土的結(jié)構(gòu)特性.194.2 黃土地區(qū)挖方路基病害調(diào)查與分析.214.3 黃土地區(qū)挖方路基處治措施.23結(jié)結(jié) 束束 語(yǔ)語(yǔ) .2727總總 結(jié)結(jié) .28

6、28參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .29291鐵路路基常見(jiàn)病害的防治與處理第一章 緒 論現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組織部分，是保證整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)順利發(fā)展的先決條件。運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，對(duì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)國(guó)防和改善人民物質(zhì)文化生活具有重要的意義。鐵路受地形限制小、建設(shè)速度快、所需投資少，又是連接城市與農(nóng)村、工廠與礦山、生產(chǎn)與消費(fèi)的紐帶。正因?yàn)樗哂袡C(jī)動(dòng)、靈活、直達(dá)、迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、服務(wù)面廣的特點(diǎn)，所以對(duì)于鞏固國(guó)防、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)山區(qū)發(fā)揮著巨大的作用，并且具有良好的前景。隨著我國(guó)高等級(jí)鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展,路基作為鐵路設(shè)計(jì)和施工中很重要的一部分,路基病害的防護(hù)與處理的重要性也越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí).路基作為道路

7、路面的基礎(chǔ)。為使路線平順，在自然地面低于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要填筑成路堤，在自然地面高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要開(kāi)挖成路塹。路基必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即在其本身靜力作用下地基不應(yīng)發(fā)生過(guò)大沉陷；在車(chē)輛動(dòng)力作用下不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的彈性和塑性變形；路基邊坡應(yīng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定而不坍滑。為此，須在必要處修筑一些排水溝、護(hù)坡、擋土結(jié)構(gòu)等路基附屬構(gòu)筑物。路基是一種線形結(jié)構(gòu)物，具有路線長(zhǎng)、與大自然接觸面廣的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性，在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。2第二章 山區(qū)鐵路水毀淺析及防治措施隨著鐵路建設(shè)步伐的加快，山區(qū)鐵路建設(shè)也正以前所未有的速度發(fā)展。這為山區(qū)人民脫貧致富，早日進(jìn)入小康生活水平提供了良好的基礎(chǔ)條件。但是，山區(qū)鐵

8、路易遭受水毀，每年雨季期間，山水匯流直接沖刷路面，輕則影響鐵路的通行能力，重則將中斷交通，危及鐵路的行車(chē)安全，而且造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)就如何做好山區(qū)鐵路的水毀防治措施，談點(diǎn)粗淺的看法。 2.1 水毀的原因及淺析山區(qū)鐵路地形復(fù)雜，坡陡彎急，防護(hù)工程設(shè)置較少。而山溪河流變化幅度較大，洪水來(lái)勢(shì)兇猛，經(jīng)常造成水淹路面。同時(shí)洪水中夾帶大量的樹(shù)枝及泥石，常常使邊溝及涵洞進(jìn)水口阻塞，導(dǎo)致排水不暢，山洪直沖路面，形成路基缺口，影響交通的安全暢通。 由于山水匯流，河流水易漲易退，水流急湍，彎曲較多，與河流并行的鐵路路基邊坡經(jīng)常遭到嚴(yán)重沖刷，導(dǎo)致邊坡坍塌，形成路基缺口，危及行車(chē)安全。雖然有些路段設(shè)置了防護(hù)工程，

9、但大部分防護(hù)工程的基礎(chǔ)埋置深度不夠，常被沖刷得基礎(chǔ)外露。 雨季時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)常連降暴雨，致使山上植被覆蓋層全部處于飽和狀態(tài)，增加了覆蓋層的下滑重量。由于雨水滲入，使覆蓋層與山體巖層的粘結(jié)面摩擦力減小，而部分覆蓋層失去了平衡的穩(wěn)定，致使深挖路段邊坡滑塌，而少部分路段的塌方是因?yàn)槁坊脑爝^(guò)程中，由于大爆破時(shí)的震動(dòng)，使巖石的巖層發(fā)生裂縫，而又未采取任何的防護(hù)措施，當(dāng)雨水涉入巖層裂縫中，失去平衡穩(wěn)定的情況產(chǎn)生塌方。有時(shí)因人為的開(kāi)挖取土不當(dāng)，在雨水較多的情況下，大量雨水滲入土體，破壞了顆粒間的粘聚力，增加土體重量而塌方。 3由于地下水較豐富，使土基及基層強(qiáng)度下降，在雨季期間，常常造成路基發(fā)軟下沉，造成行車(chē)

10、不暢。 在鐵路改建或改建（增建）涵洞時(shí)，涵洞的設(shè)置與實(shí)際不相符的涵洞位置和類(lèi)型，對(duì)雨季鐵路的正常養(yǎng)護(hù)造成很大的水毀隱患。 雖然鐵路改建對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，但當(dāng)?shù)氐木用駩?ài)路護(hù)路意識(shí)不強(qiáng)，經(jīng)常在鐵路邊坡上開(kāi)山取石，在路肩上堆放雜物，造成邊坡或路基坍塌，更有甚者因房屋建在鐵路邊坡下，為了阻止路面水的排泄，在鐵路路肩上用泥土筑起一道屏障，導(dǎo)致雨季期間常常水淹路面，危及行車(chē)安全。 2.2 水毀的防治措施 與河流并行的鐵路設(shè)置的防護(hù)工程，其基礎(chǔ)盡可能地 適當(dāng)加深，確保工程質(zhì)量，防止洪水沖刷。對(duì)于經(jīng)常滑坡的深挖路段應(yīng)在邊坡頂端上設(shè)置截水溝，邊坡應(yīng)分段設(shè)置不同的坡度。對(duì)于高填方路段，除設(shè)置防護(hù)

11、工程外，還可植樹(shù)種草，特別是高填方及土質(zhì)深挖路段，可種植香根草，香根草根系發(fā)達(dá)，根深可達(dá)1-2米，既可保護(hù)邊坡的整體穩(wěn)定性，又可美化鐵路，改善生態(tài)環(huán)境。 對(duì)土基和基層強(qiáng)度不足，極易出現(xiàn)路基發(fā)軟下沉的路段設(shè)置暗溝或滲溝，使地下水能排到路基以外。 要牢固樹(shù)立治路必先治水的觀念，山區(qū)鐵路因受地形的限制，路面窄小，應(yīng)因地制宜地對(duì)縱向排水溝加深加寬，涵洞進(jìn)水口的沉砂應(yīng)適當(dāng)加深，在鐵路的縱向和橫向排水方面加大力度，把涵洞的養(yǎng)護(hù)列入日常養(yǎng)護(hù)中，要堅(jiān)持雨天巡路制度，及時(shí)消除水溝和涵洞雜物，經(jīng)常保持排水設(shè)施處于良好狀態(tài)。在日常養(yǎng)護(hù)工作中，不斷完善排水設(shè)施，同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)及地理?xiàng)l件，因地制宜地制訂一些具體的

12、防治措施，從檢查水毀的苗子入手，從思想上重視防毀，從行動(dòng)上加強(qiáng)防毀。 4加大鐵路法的宣傳力度，提高鐵路沿線居民的愛(ài)路護(hù)路意識(shí)，保持鐵路及鐵路防護(hù)構(gòu)造物的完整性。 2.3 山區(qū)其他種類(lèi)的病害山區(qū)鐵路路基其他病害分為坍塌、滑波、泥石流備戰(zhàn)種類(lèi)型，現(xiàn)將各類(lèi)型病害的特征、成因和危害分述如下：2.3.1 坍塌山坡堆積物在自重作用，沿邊坡產(chǎn)生不同規(guī)模的坍塌現(xiàn)象。發(fā)生坍塌時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度較快，土石有流動(dòng)現(xiàn)象，土體擾動(dòng)且相互位置改變，在運(yùn)動(dòng)5結(jié)束后，坍塌體基本穩(wěn)定，無(wú)滑動(dòng)面，亦無(wú)明顯的軟弱面。坍塌發(fā)生前，有時(shí)邊坡頂部出現(xiàn)大小不等的裂縫。出現(xiàn)坍塌的原因，主要是由于開(kāi)挖路塹邊坡較徒，使邊坡的支持力量減弱，或堆積物受到

13、地表水的及地下水的影響，使土壤的抗剪強(qiáng)度降低，此外土壤受到凍結(jié)融化的反復(fù)作用，使邊坡土體的穩(wěn)定性降低或受到風(fēng)化作用、地震作用、氣溫的變化等，使邊坡的穩(wěn)定性受到影響。坍塌對(duì)路基的危害程序視其規(guī)模大小而異，由于坍塌發(fā)生時(shí)具有沖擊力，經(jīng)常引起建筑物的變形，破壞路基，阻止交通，給養(yǎng)護(hù)工作帶來(lái)不少工作量。2.3.2 崩塌巨大的巖體失去與基層的聯(lián)系，在重力作用下，瞬時(shí)突然劇烈地從邊坡陡崖上倒塌到坡腳下堆積起來(lái)，巖塊常被撞很破碎。發(fā)生崩塌時(shí)速度極快，巖塊在運(yùn)動(dòng)中有滾動(dòng)跳躍現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，崩塌體基本穩(wěn)定，巖層無(wú)滑動(dòng)面，但有軟弱面或構(gòu)成軟弱面的條件。當(dāng)崩塌發(fā)生前，有時(shí)發(fā)現(xiàn)碉層有新的裂縫或其它的變形特征。崩塌的

14、造成是由于開(kāi)挖路塹加陡了邊坡的坡度，使巖體失去了平衡或者由于地表水深入巖體裂縫或地下水在巖體裂 縫中流動(dòng)，使巖體自重增加，此外由于風(fēng)化作用及冰凍作用結(jié)果，加快了巖體裂縫的發(fā)展，使巖體的堅(jiān)固性降低，其它如大爆破、地震、植物根系在巖石裂縫中生長(zhǎng)以及降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等變化對(duì)巖體的性質(zhì)亦有影響。崩塌是山區(qū)鐵路最常見(jiàn)的一種地質(zhì)現(xiàn)象，由于其規(guī)模大，同時(shí)發(fā)生時(shí)，沖擊力大，常使建筑物遭到嚴(yán)重的破壞，經(jīng)常斷絕交通，給行車(chē)帶來(lái)很大的威脅2.3.3 錯(cuò)落及其防治6 巖土山坡的底層是由一個(gè)向外緩傾斜的、松散破碎巖土所組成的軟層為底層，在久雨或暴雨的雨水作用下，軟層上覆荷載增大，或底層巖土的強(qiáng)度降低，致使軟層產(chǎn)生壓

15、縮為主的變形，并進(jìn)而引起上覆巖土沿后緣向外陡立的裂面整體下挫，這種現(xiàn)象稱(chēng)錯(cuò)落。發(fā)生錯(cuò)落現(xiàn)象的軟層又稱(chēng)錯(cuò)動(dòng)帶，一般依附于斷層破碎帶生成。每當(dāng)軟層上覆巖土后緣與穩(wěn)定山體之間的下錯(cuò)裂縫貫通和錯(cuò)壁呈現(xiàn)后,即完成一次錯(cuò)落（圖 2錯(cuò)落斷面示意圖） 。錯(cuò)落一般不像崩塌那樣突然發(fā)生，但錯(cuò)落可發(fā)展為崩塌和滑坡。松散的錯(cuò)落體也可能在連續(xù)大雨中發(fā)展成為泥石流。 錯(cuò)落防治主要是：在可能產(chǎn)生大型錯(cuò)落的地段，線路選線時(shí)應(yīng)盡可能繞避；在基礎(chǔ)穩(wěn)定的地段，線路可修支擋明洞通過(guò)，必要時(shí)將洞頂及外邊墻全部用土石掩埋，作為山體的一部以支撐山坡。但是，防治錯(cuò)落的有效措施是在錯(cuò)落體后部采取減重措施和在前部修筑支擋建筑物。同時(shí)，要修筑地表

16、排水系統(tǒng)和安裝必要的排水設(shè)備，必要時(shí)應(yīng)有疏干錯(cuò)落體前部的措施。錯(cuò)落體后部減重措施是指在錯(cuò)落體自身的后部挖去一塊巖土的工程，目的是減少錯(cuò)體的荷載。在錯(cuò)落體前部修筑支擋建筑物的基礎(chǔ)應(yīng)埋置于錯(cuò)動(dòng)帶以下，目的是平衡發(fā)生錯(cuò)落的推力。這種支擋建筑物一般采用剛性圬工墻。剛性圬工墻后應(yīng)有足夠厚度的軟隔層，以減少錯(cuò)動(dòng)時(shí)對(duì)圬工墻的應(yīng)力。7 2.3.4 滑坡滑坡是堆積層或巖層在重力作用下整體地沿線著滑動(dòng)面向下滑動(dòng)的地質(zhì)現(xiàn)象。這種滑動(dòng)一般與地下水或地表水的活動(dòng)有關(guān)，滑動(dòng)速度較緩慢。每次滑動(dòng)后，滑動(dòng)體并不完全穩(wěn)定，會(huì)出現(xiàn)新的變形?；瑒?dòng)體在運(yùn)動(dòng)中本身各部分的相互位置基本保持不變，當(dāng)滑動(dòng)體的速度極快，有部分土體翻轉(zhuǎn)，則稱(chēng)為

17、崩塌性滑坡，通常在滑動(dòng)體以?xún)?nèi)與滑坡體附近可見(jiàn)羽狀裂縫或環(huán)狀裂縫。一個(gè)發(fā)育完全全的滑坡，通常由于坡體、滑動(dòng)面、滑坡裂縫、滑坡壁、滑坡附地、滑波盆地、滑坡膨丘等組成?；瑒?dòng)的形成，條件及影響因素很多，從地質(zhì)條件上講，滑坡發(fā)生于可塑性的土質(zhì)或軟弱巖層上，在具備蓄水構(gòu)造與聚水條件以及軟弱面（能起隔水作用）以后，就有可能發(fā)生滑坡。從地質(zhì)構(gòu)造上講，巖層的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，對(duì)山坡的穩(wěn)定性、滑動(dòng)面的形成以及滑坡的發(fā)展都有很大的影響，如堆積與巖層的接觸面愈陡，則堆積層土地體的重力作用就愈大，極易發(fā)生滑坡。從水文條件上講，地表水不少地下水作用，都會(huì)破壞土體的穩(wěn)定，8助長(zhǎng)滑坡的活動(dòng)。我們?cè)谛藿ㄨF路的過(guò)程中，在山坡腳開(kāi)挖路塹

18、，破壞土體平衡減低山坡的支撐力量，將會(huì)引起滑動(dòng)。鐵路上的滑動(dòng)多發(fā)生在挖方地段，大部分為斜坡地帶或沿河（溪）巖階地堆積層上的滑坡、層上層滑坡?；麓蟛糠衷诼坊k側(cè)的邊坡上，少數(shù)流動(dòng)動(dòng)面穿過(guò)路基出露于外側(cè)邊坡上，其危害程度視其規(guī)模及其活動(dòng)情況而定，對(duì)于變化緩慢的滑坡或規(guī)模不大的滑坡，先可采取臨時(shí)性或筒單措施，維持通車(chē)，然后逐步整治，使用權(quán)其恢復(fù)原有的路線標(biāo)準(zhǔn)。2.3.5 泥石流山嶺地區(qū)，由于暴雨或大量的融雪水在溝浴中造成突然的短暫的間歇性水流，它挾帶著大量的固體物質(zhì)（如風(fēng)化后產(chǎn)物和山坡上的土體上的土粒、碎石、塊等，流動(dòng)過(guò)程中還挾帶砂礫石）而形成泥石流。泥石流的造成，主要是在瀑雨地區(qū)很短的時(shí)間的大量

19、降水產(chǎn)生集中水9流而形成山洪，而當(dāng)集水落石出區(qū)內(nèi)巖層風(fēng)化具有大量的松散堆積物，當(dāng)山坡坡面受到集中水落石出流及溝谷下切產(chǎn)生坍塌、崩塌、滑坡現(xiàn)象以后，成為泥石流固體的來(lái)源。泥石流是山區(qū)鐵路常見(jiàn)的一種病害，泥石流發(fā)生時(shí)，常沖毀路基，破壞橋涵等建筑物，斷絕交通。2.4 翻漿是路基常見(jiàn)的病害之一，它是路基中的土受雨水或地下水浸泡飽和后，在車(chē)輛動(dòng)載荷作用下，形成沿伸縮縫或裂縫的空隙向表面涌出水和泥漿。對(duì)路基翻漿進(jìn)行技術(shù)處理和研究，對(duì)保證鐵路建設(shè)的質(zhì)量和車(chē)輛運(yùn)行安全有著十分重要的意義。 在高速鐵路路基翻漿冒泥整治技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行過(guò)大量的研究。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，主要整治技術(shù)為鋪設(shè)砂墊層后設(shè)置封閉層、

20、換土等。設(shè)置封閉層主要采用瀝青稀漿封層，在其他材料方面使用氯丁橡膠、聚氯乙烯軟板、玻璃纖維塑料布、為尼龍涂塑布、土工格柵、木工布等，有些效果好，有些不盡如人意，而且在施工時(shí)，絕大多數(shù)需要封閉線路，嚴(yán)重影響鐵路的正常運(yùn)行和安全。 從目前的進(jìn)展情況看，高速鐵路路基病害的處置，實(shí)踐先于理論。業(yè)主與施工單位及有關(guān)科研院校對(duì)病害的成因、機(jī)理、處置工法、材料未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的研究，未形成一個(gè)材料、工法、管理上的技術(shù)規(guī)范，例如鉆孔的工具、鉆孔的深度、灌漿的壓力、材料的特性、壓力對(duì)基層土層的影響，灌漿材料對(duì)土層的匹配性，與混凝土墊具的相容性，灌漿材料的彈性模量，加固后固結(jié)體的抗壓、抗折、抗?jié)B的性能，檢驗(yàn)方法等，都

21、沒(méi)有明確的要求和具體的參數(shù)，因此，結(jié)合實(shí)際總結(jié)一套適合高速鐵路路基病害處理的整體技術(shù)，是擺在我們面前的個(gè)重要課題。 目前高速鐵路處置路基病害的方法主要有水泥加膨脹劑法、水泥水玻10璃法、固化劑法等幾種，經(jīng)過(guò)在湖南幾條高速鐵路養(yǎng)護(hù)實(shí)踐中的應(yīng)用，證明靜壓化學(xué)灌漿是目前處置路基病害的有效途徑之。注漿在高速鐵路及水利系統(tǒng)稱(chēng)灌漿，在巖上工程中稱(chēng)注漿，它是利用壓力將能固化的漿液，通過(guò)鉆孔注入巖上孔隙或構(gòu)筑物的裂隙中，使其物理力學(xué)性能改善的一種方法。 2.4.1 灌漿的目的防滲：降低巖土的滲透性，消除或減少地下水的滲流量降低工程場(chǎng)壓力或孔隙水壓力，提高巖土的抵抗?jié)B透變形能力，如水電工程壩基壩肩和壩體的注漿防

22、滲處理。 堵水：截?cái)嗨?，改善工程施工運(yùn)行條件，如井壁等地下工程漏水的封堵。 固結(jié)：改善巖土或結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，恢復(fù)其整體性。 防止滑坡：提高邊坡巖土體的抗滑能力。 降低地表下沉：降低或均勻化巖土的壓縮性，提高其變形模量，改善其不均勻性。 提高地基承載力：提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度。 回填：充填巖土體或結(jié)構(gòu)的孔洞、縫隙，防止塌陷，改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)條件。 加固：恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性和力學(xué)性能。 在高速鐵路路基病害處置中一般通過(guò)不同的材料和工法，在淺層主要充填加固，深層防止板面下沉和抬升沉降。在工程實(shí)踐中，注漿的目的并不是單一的，在達(dá)到某種目的的同時(shí)，往往收到其他幾個(gè)方面的效果。 2.4.2 灌漿原理： 在高速鐵

23、路路基處理中，灌漿工藝所依據(jù)的理論主要可歸納為下列三11類(lèi)： 滲入性灌漿，在灌漿壓力作用下，漿液克服各種阻力而滲入孔隙和裂隙，壓力越大，吸漿量及漿液擴(kuò)散距離就越大。 劈裂灌漿。在灌漿壓力作用下，漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石或土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透水性地層的可灌性和漿液擴(kuò)散距離增大。 壓密灌漿（擠密灌漿） 。通過(guò)鉆孔向土層中壓入濃漿，隨著壓密的漿液的擠入，將在壓漿點(diǎn)周?chē)纬蔁襞谛慰臻g，并因漿液的擠壓作用而產(chǎn)生輻射狀土抬力，從而引起地層局部隆起，在高速鐵路路基處理中，如橋頭跳車(chē)、高坡回填沉降，正是利用這一原理糾正路面不均勻

24、沉降。 2.4.3 化學(xué)灌漿材料根據(jù)高速鐵路路基特點(diǎn)，大的顆粒類(lèi)漿液對(duì)密實(shí)的路基（高速鐵路路基特點(diǎn)）滲透性較差，而高速鐵路路基處理要求速凝、早強(qiáng)，結(jié)石體固體率高（100） ，在酸性環(huán)境中能固化，具體要求：漿液的初始黏度要低，流動(dòng)性好，可注性強(qiáng)，能滲透到細(xì)小的裂隙或孔隙內(nèi)。凝膠時(shí)間可以在幾秒數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)任意調(diào)整，并能準(zhǔn)確控制。穩(wěn)定性好，在常溫、常壓條件下較長(zhǎng)時(shí)間存放不改變其基本性質(zhì)，存放不受濕度、溫度變化的影響。無(wú)毒、無(wú)臭、不污染環(huán)境，對(duì)人體無(wú)害，屬非易燃非易爆品。漿液對(duì)注漿設(shè)備、管道、混凝土結(jié)構(gòu)物等無(wú)腐蝕性，并容易清洗。結(jié)石體有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度、抗?jié)B性好、抗沖刷及耐老化性好。材料來(lái)源豐富，

25、價(jià)格便宜。配制方便，操作性好。2.4.4 二種適合高速鐵路的化學(xué)灌漿材料 從工程實(shí)踐情況看，目前可使用于高速鐵路淺層灌漿材料主要有兩種：第一種是水泥基高分子聚合物灌漿12材料。高分子化學(xué)灌漿是高分子應(yīng)用化學(xué)的個(gè)新領(lǐng)域，也是工程建設(shè)中的一項(xiàng)新技術(shù)。它是由單體低聚物加水泥等組成的漿液灌入所需處理的部位，經(jīng)聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，生成高聚物，形成無(wú)機(jī)與有機(jī)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使被處理的部位形成整體，達(dá)到防滲、堵漏和加固的目的。水泥基高分子化學(xué)灌漿的特點(diǎn)是：水溶液黏度低，可灌性好，滲透力強(qiáng)；有較高的粘結(jié)強(qiáng)度；固化時(shí)間可任意調(diào)節(jié)；充填密實(shí)，防水性能好，固結(jié)強(qiáng)度高。 第二種是高水速凝灌漿材料。高水速凝灌漿材料是選用

26、鋁礬土、石灰和石膏為主要原料，配以多種無(wú)機(jī)原料和附加劑，經(jīng)磨細(xì)、均化等工藝，配制成甲、乙兩種粉料的水硬性膠結(jié)材料。該材料是“八五”國(guó)家重點(diǎn)科技成果，是一種具有獨(dú)特性能的新型材料，其主要技術(shù)特征如下： 具有高含水性，其水和固體粉料體積比高達(dá)6.7:1.O一9.0:1.0，重量水固化（即水灰比）為2.2:1一2.57一l。 具有可注性。甲乙兩種固體粉料與水?dāng)嚢柚瞥傻募?、乙二兩種漿液，單獨(dú)放置可達(dá)24小時(shí)以上不凝固、不結(jié)底，流動(dòng)性好，可以遠(yuǎn)距離輸送。 具有速凝性，甲乙兩種漿液混合后30分鐘之內(nèi)即可結(jié)成固體。 強(qiáng)度性能。甲乙兩種材料漿液混合后開(kāi)始凝固，1h抗壓強(qiáng)度可達(dá)0.51Mpa，2h強(qiáng)度可達(dá)2Mp

27、a，天可達(dá)4Mpa，7天以后可達(dá)5Mpa以上。 無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)腐蝕。 酸堿性：甲料的PH為9一10，為弱堿性：乙料的PH為11一12，為堿性。 高水材料所形成的結(jié)石體早期破壞后還具有重結(jié)晶恢復(fù)強(qiáng)度的性。 高水速凝材料的硬化體抗壓強(qiáng)度與原料的種類(lèi)、質(zhì)量、配比和施工條件等因素有關(guān)，不同齡期的抗壓強(qiáng)度如表所示，由于它形成的硬化體含有80一90的水分，且還有定的強(qiáng)度，這是一般材料所不能相比的。 水灰比抗壓強(qiáng)度（Mpa） 13 W/C2h24h3d7d28d 2.252.5:111.533.53.5444.54.55 高水速凝材料不同齡期的強(qiáng)度 高水速凝材料的凝結(jié)時(shí)間受原料種類(lèi)、甲乙料配比、附加劑、溫度

28、和水灰比等因素影響，初凝時(shí)間一般在3min20min內(nèi)，材料成分之間的合理配比是一個(gè)重要影響因素。 由于高水速凝材料具有高水、速凝、可注性等特殊性能，因此，高水速凝材料不僅在采礦工程中巷道支護(hù)、采空區(qū)充填、壁后充填支護(hù)、錨噴支護(hù)等工程中廣泛使用，而且在地下工程、地基加固、注漿堵漏及建筑、水利、鐵路等工程領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景。 2.4.5 灌漿設(shè)計(jì)與施工混凝土路面與基層之間存在空隙，使混凝土路面板塊無(wú)法均勻受力，從原設(shè)計(jì)的受壓構(gòu)件變成受彎構(gòu)件，這就可能造成混凝土板塊破裂直至沉陷，影響正常使用，因此應(yīng)采用化學(xué)灌漿技術(shù)對(duì)基層空隙進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，使得路面混凝土板均勻受壓，滿(mǎn)足高速鐵路面的設(shè)計(jì)要求。 高

29、速鐵路化學(xué)灌漿是以加固地基為目的。該類(lèi)注漿施工的特點(diǎn)是“圍、擠、壓” ，就是先將注漿區(qū)圍住，再在中間插孔注漿擠密，最后逐序壓實(shí)，這樣易于保證質(zhì)量。所以，注漿的施工次序必須遵循逐漸加密的原則。 布孔：根據(jù)漿液擴(kuò)散的有效半徑，每塊混凝土板布灌漿孔5個(gè)，在滿(mǎn)足灌漿要求的情況下，盡量少布孔。布孔時(shí)，根據(jù)雷達(dá)檢測(cè)指導(dǎo)盡量將孔位布置在混凝土板塊中央，灌完中央后，根據(jù)雷達(dá)檢測(cè)的灌漿效果，若還有不密實(shí)處再布第2、3個(gè)孔灌漿，直至灌漿達(dá)到密實(shí)要求為止。 鉆孔：鉆孔直徑在42cm36cm，孔深以鉆穿混凝土板為標(biāo)準(zhǔn)，具體的講，鉆穿混凝土板與水穩(wěn)層，進(jìn)入填土層10cm20cm，這樣灌漿時(shí)可在填土層中形成脈狀網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)

30、擠密可處理空洞，加固地層。 14埋灌漿管：在鉆好孔內(nèi)插入灌漿管，用止?jié){塞封閉孔口進(jìn)行壓力灌漿灌漿方式：灌漿采用雙液灌漿系統(tǒng)，外管走水泥漿或A組份高水速凝漿，內(nèi)管走化學(xué)漿或B組份高水速凝漿，用兩臺(tái)灌漿泵壓進(jìn)，灌漿壓力為0.2Mpa1Mpa，要求略抬動(dòng)路面混凝土板塊，抬板0.5cm1cm（對(duì)錯(cuò)臺(tái)而言） ，使整個(gè)路面混凝土板塊底部充滿(mǎn)漿液，達(dá)到均勻加固的目的，灌漿完成后混凝土路面與基層之間的脫空層完全灌密實(shí)，整塊板底均有密實(shí)的固結(jié)體。15第三章 山區(qū)鐵路路基病害的防治措施對(duì)路基病害的整治，在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的各種階段均予以重視。對(duì)已建成的鐵路應(yīng)經(jīng)常檢查路基邊坡的堅(jiān)固性與穩(wěn)定性，及早發(fā)現(xiàn)病害隱患

31、，可采取有效的防治措施：3.1 坍塌、崩塌的防治：防止坍塌和崩塌的辦法，要根據(jù)坍塌的形成的原因，結(jié)合具體條件，因地制宜地進(jìn)行，常用的辦法有：（1 1） 引起表面水流：該法主要有修建起圍護(hù)作用的截水溝，把塌方以上斜坡處流下的水落石出截?cái)啵龑?dǎo)到別處去，在塌方體表面上修建排水系統(tǒng)，把水匯集到塌方體以外；調(diào)整或改變塌方地區(qū)以?xún)?nèi)人工灌溉設(shè)施。（2 2） 地下水流：為了降低地下水位，減少塌方體的重量滲透壓力，采取設(shè)置支撐盲溝的辦法把水截?cái)?，使塌方體干燥、聚集和排出斜縫中的地下水。（3 3）設(shè)置支撐構(gòu)造物：設(shè)置擋土墻建筑物可增加邊坡的支撐力量，以維持土體的平衡，防止土體塌落下來(lái)，同時(shí)使路基內(nèi)側(cè)（挖方）坡腳

32、變陡，減少邊坡挖方數(shù)量，加強(qiáng)坡腳土體的穩(wěn)定性。擋土墻結(jié)構(gòu)的選擇，斷面設(shè)計(jì)按有關(guān)的規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算設(shè)計(jì)。（4 4） 刷方減載：刷方減載通常在防止塌方中采用，其數(shù)量需根據(jù)土石的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)算，并考慮邊坡的地質(zhì)條件。（5 5） 改道繞線：當(dāng)塌方規(guī)模較大時(shí)，難以根治而路線不可能繞避時(shí)，可考慮改線，但應(yīng)作經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案的比較后才能確定。3.2 滑動(dòng)的防治：16防止滑動(dòng)的措施可以從兩個(gè)方面考慮，即消滅或減少水的危害與增加滑坡的平衡條件。(1)(1) 減少水的危害：排除地表水，可從四個(gè)方面著手，即切斷滑坡體以外的地表水，不使水流入滑坡體內(nèi)：防止滑坡本身范圍內(nèi)的地表水滲入滑坡體內(nèi)，應(yīng)結(jié)合滑坡體內(nèi)的地形及水量情

33、況，在滑坡區(qū)內(nèi)設(shè)置樹(shù)枝狀的排水系統(tǒng)；填平山坡滑動(dòng)地，整平夯實(shí)山坡面，填實(shí)裂縫，防止積水下滲；在山坡種植草皮，以吸取地表水分，又可借根系增加地表土體的穩(wěn)定性。排除地下水，可采用支撐盲溝、截水盲溝和泄水洞的辦法，所有盲溝與泄水洞，應(yīng)該根據(jù)土壤與流量情況，設(shè)置倒濾層，避免潛蝕作用引起陷穴，并防止泥沙流入，淤塞排水孔道。(2)(2) 增設(shè)滑坡體的重平衡條件：可采取減重和修建支撐構(gòu)造物的辦法。值得注意的是，修建支撐構(gòu)造物的基礎(chǔ)應(yīng)埋置于滑動(dòng)面以下的硬層或基巖上，以保證建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定。設(shè)置時(shí)應(yīng)通過(guò)滑動(dòng)驗(yàn)算，以保證支撐建筑物的穩(wěn)定。3.3 泥石流的防治： 3.3.1預(yù)防措施： 水土保持是根治泥石流的一種有效

34、辦法，它可使地表草層不被破壞，可以防止山坡水流的沖刷，緩減巖層的風(fēng)化，植物根系還可以吸收水分，使土層干燥。另一方面是整理地表水流或在山坡上修建各種擋墻，阻攔泥石流，使陡坡成階梯狀，坡度變緩。 3.3.2控制泥石流的措施： 可考慮修建泄泥石流建筑和修建泥石流攔擋建筑物。各種路基病害的防治方法是多種多樣的，大體可歸納為以下幾種：對(duì)流泥、流石的邊坡來(lái)說(shuō)，在春秋兩季，應(yīng)進(jìn)行大量的植樹(shù)造林、鋪植草皮。17在泥石流形成區(qū)的上側(cè)修筑截水溝、排水溝，把水引出去，以減少或消除洪水的影響。在泥石流的形成區(qū)，采用平整的山坡、填實(shí)勾縫、修筑梯階、土埂和支撐擋墻、加固溝頭和溝底等方法，控制水土流失，防止滑坡發(fā)展。對(duì)于小

35、量的泥石流而言，可在路肩外緣修建攔渣擋墻，并在每次雨后及時(shí)清除淤積的泥石，勿使擋墻失去作用。泥石流可采用排洪道、急流槽、導(dǎo)流堤等措施使泥石流順利排走，以防止掩埋道路、堵塞橋涵。滯流措施是在泥石流溝中修筑一系列低矮的攔擋壩，其作用是：攔截部分泥沙、石塊等固體物質(zhì)，減弱泥石流的規(guī)模；固定泥石流河床、防止溝床下切和谷坡坍塌，減緩河床縱坡降低流速，防止或減輕泥石流對(duì)路基及其附屬構(gòu)造物的破壞。常用的滯流建筑物是谷防壩。泥石流嚴(yán)重的地點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)部門(mén)應(yīng)做到：加強(qiáng)檢查和觀察，盡力采取防治措施，發(fā)生泥石流后，要盡快清除堆積物。根據(jù)掌握的資料，提出整治措施。3.4 加強(qiáng)鐵路養(yǎng)護(hù)，積極防止和逐漸減少或消滅鐵路路基病害

36、鐵路養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，為防止和減少路基病害的發(fā)生，要注意做好以下幾項(xiàng)工作：（1 1） 對(duì)有可能發(fā)生鐵路路基病害的地段，經(jīng)常進(jìn)行檢查和觀察，以便根據(jù)病害現(xiàn)象和原因，擬定防治措施，根據(jù)判斷可能發(fā)生的鐵路路基病害： 新開(kāi)挖的邊坡坡腳有水沖刷； 有平行于斜坡的裂縫，斜坡上有不規(guī)則的鼓起；18 坡腳周?chē)衅屏押蛽p壞現(xiàn)象，并有傾倒的樹(shù)木； 在地面上有地下水流的地方，構(gòu)成山坡巖石的層時(shí)甚薄并有裂縫或滑動(dòng)或滑層的走向與路線垂直等； 由于設(shè)計(jì)或施工不良，造成開(kāi)劈石不徹底或坡度過(guò)陡，又受開(kāi)山炸藥震動(dòng)，石坡裂縫，故經(jīng)過(guò)風(fēng)化或雨水沖刷而出現(xiàn)大小不等的塌方。路基病害開(kāi)始時(shí)，以上現(xiàn)象不明顯，有時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，順此在雨季

37、要很好的檢查容易造成病害的地段，新建鐵路的頭二、三年，更應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)常檢查和觀察工作。（2 2） 對(duì)路基邊溝、截水溝也要經(jīng)常檢查，如發(fā)現(xiàn)堵塞或沖壞，須及時(shí)清理、修補(bǔ)，使排水良好。（3 3） 構(gòu)造物要很好地保護(hù)和及時(shí)維修，如發(fā)現(xiàn)破坯同象，應(yīng)立即修理，對(duì)碎落到路基上的土石要隨時(shí)清除，以免阻礙邊溝排水和防礙交通。19第四章 黃土地區(qū)路基的病害防治與處理我國(guó)黃土分布很廣泛.由于黃土具有特殊的濕陷性，黃土挖方地區(qū)時(shí)常發(fā)生鐵路病害。黃土地區(qū)鐵路病害與黃土的工程特性有重要關(guān)系，其中最典型的是黃土的濕陷性。黃土是一種特殊粘性土，粉粒含量高，多孔隙，孔隙率35-60% 之間。土中含有碳酸鈣等易溶鹽類(lèi)，遇水溶解形成沖

38、蝕；黃土遇水膨脹形成崩解，黃土顆粒遇水侵潤(rùn)后因內(nèi)部凝結(jié)力減少而形成滑移，產(chǎn)生一定的沉陷或位移即濕陷。黃土透水性差，干燥時(shí)堅(jiān)硬，浸濕后不易干燥，強(qiáng)度急劇下降，過(guò)干時(shí)具有很高的強(qiáng)度，過(guò)濕時(shí)易形成彈簧土，還會(huì)產(chǎn)生收縮開(kāi)裂，不是填筑路基的理想材料。因?yàn)辄S土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引起，所以黃土地區(qū)路基施工，應(yīng)做好排除路基附近的地下水和地面水，并對(duì)排水結(jié)構(gòu)做好必要的防護(hù)與加固。在雨季施工，更應(yīng)注意使降水迅速排出至路基范圍之外，不要積水。4.1 黃土的結(jié)構(gòu)特性 4.1.1 黃土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 （1）物質(zhì)成分 黃土的顆粒成分以粉粒為主，一般占總重55%以上，其中粗粉粒（0.05mm0.1mm）

39、含量又大于細(xì)粉粒（0.01mm0.1mm）的含量。黃土中的粘粒，大部分被膠結(jié)成集粒或附在砂粒及粗粉粒的表面。黃土中的粉粒和集粒共同構(gòu)成了支承結(jié)構(gòu)的骨架。較大的砂粒則“浮”在結(jié)構(gòu)體中，由于排列比較疏松，接觸聯(lián)接點(diǎn)較少，構(gòu)成一定數(shù)量的架空孔隙，而在接觸聯(lián)接處沒(méi)有或只有少量膠結(jié)物質(zhì)。常見(jiàn)的膠結(jié)物質(zhì)有聚集在聯(lián)接點(diǎn)的粘粒，易溶鹽與沉積在該處的碳酸鈣、硫酸鈣等。20 （2）多孔隙性 大孔隙，直徑約0.51.0mm，肉眼就可辯識(shí)； 細(xì)孔隙，是架空結(jié)構(gòu)中大顆粒的粒問(wèn)孔隙，肉眼看不見(jiàn)，可在放大鏡下觀察到； 毛細(xì)孔隙，由大顆粒與附在其表面上的小顆粒所形成的粒間孔隙，肉眼更看不見(jiàn)。 （3）節(jié)理新黃土中原生柱狀垂直節(jié)

40、理發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造節(jié)理。老黃土中普遍發(fā)育有斜節(jié)理，屬構(gòu)造節(jié)理。節(jié)理特別是構(gòu)造節(jié)理，對(duì)路基邊坡穩(wěn)定帶起控制作用，對(duì)黃土沖溝的發(fā)育和黃土暗穴的形成也常起控制作用。黃土的垂直節(jié)理極為發(fā)育，往往引起黃土沿垂直節(jié)理發(fā)生大規(guī)模崩塌和急溯源侵蝕，造成懸崖陡壁和“U”型溝谷，嚴(yán)重影響著鐵路建設(shè)。 4.1.2黃土的水理特性 （1）滲水性因黃土具有脹縮性，多次反復(fù)形成裂縫，降水后，水從裂縫中下滲，滲入深度增加。由于黃土具有大孔隙及垂直節(jié)理等特殊構(gòu)造，故其垂直方向的滲透性較水平方向大。新黃士的滲透性強(qiáng)，老黃土的滲透性差，所以新老黃土地層的接觸帶常為地下水出露的地帶，其附近往往有不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生。粒含量較多的黃土成

41、為透水不良或不透水的土層（2）收縮和膨脹性黃土遇水體積膨脹，使其上面的路面隆起，干燥后體積收縮，并使其上面的路面下沉。如此反復(fù)路面形成裂縫及剝落，降低鐵路使用壽命。遇水膨脹，干燥后又收縮，多次反復(fù)不僅易形成裂縫及剝落。由于黃土在堆積過(guò)程中，土的自重作用使粉粒在垂直方向的粒間距離變小，所以具有天然濕度的黃土在干燥后，水平方向的收縮量比垂直方向的收縮大，一般約21大50%到100%。這種收縮與膨脹特性，易引起路基明顯變形，邊坡溝洞發(fā)展和穩(wěn)定性下降。（3）崩解性 各類(lèi)黃土崩解性差異特大，新黃土孔隙較大，巖性疏松，浸入水中后，吸水濕化，很快就全部崩解；老黃土孔隙較小，巖性緊密，則需經(jīng)一段時(shí)間才會(huì)全部崩

42、解；而紅色黃土孔隙很小，巖性緊密，浸水后基本不崩解。所以新黃土濕陷性明顯，而土層越老，崩解性越小，濕陷性也越?。?）強(qiáng)度衰減性黃土的強(qiáng)度隨含水量的增大而減小。在天然含水率的情況處于較堅(jiān)硬的狀態(tài)，具有一定的強(qiáng)度。但浸濕后不易干燥，強(qiáng)度急劇下降，過(guò)濕則形成彈簧土 4.1.3 黃土的力學(xué)性質(zhì)（1）抗剪強(qiáng)度多孔裂隙性原狀黃土的各向異性：由于垂直節(jié)理及大孔隙的存在，原狀黃土的強(qiáng)度隨方向而異，黃土水平方向的強(qiáng)度較大，45方向強(qiáng)度居中，垂直方向強(qiáng)度最小。以垂直為主，上下貫通。（2）濕陷性 黃土浸水后在外荷載或土自重的作用下發(fā)生的下沉現(xiàn)象，稱(chēng)為濕陷。濕陷性黃土按其受力來(lái)源不同又可劃分為自重濕陷性黃土和非自重濕

43、陷性黃土兩大類(lèi)。濕陷機(jī)理至今還未被完全揭示出來(lái)，多認(rèn)為膠結(jié)鹽類(lèi)的溶解是黃土濕陷的原因.4.2 黃土地區(qū)挖方路基病害調(diào)查與分析 4.2.1 后緣拉裂黃土中的天然應(yīng)力場(chǎng)主要為自重應(yīng)力，在開(kāi)挖前，自重應(yīng)力以垂直方向?yàn)橹?，由于人工迅速開(kāi)挖，形成高陡臨空面，其應(yīng)力要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整22的結(jié)果是應(yīng)力的偏轉(zhuǎn)，即形成平行于坡面的最大主應(yīng)力和與之垂直相交的最小主應(yīng)力，兩應(yīng)力的交線成為剪應(yīng)力軌跡，最大主應(yīng)力的偏轉(zhuǎn)程度與坡高和坡型有著直接的關(guān)系，邊坡越高越陡，剪應(yīng)力在坡腳越集中，同時(shí)在坡腳形成較高的壓應(yīng)力集中。 4.2.2 滑移破壞 黃土中存在相對(duì)隔水層，其坡腳一些地段是相對(duì)隔水的泥巖、泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化剝蝕面，相對(duì)黃土

44、而言，這些層位其滲透系數(shù)較小，黃土的覆蓋較厚，一般情況下，在降水過(guò)程中，不可能入滲到達(dá)下部相對(duì)隔水層，但是由于張裂隙及一些大的孔洞存在，在降水時(shí)地表水形成面流，會(huì)沿這些裂隙、孔洞直接灌入到達(dá)一定的深度，加之地下水的側(cè)向補(bǔ)給就會(huì)在該處形成地下潛水或上層滯水，便黃土呈現(xiàn)流塑或軟塑狀態(tài)。這樣在坡體重力作用下就會(huì)沿著薄弱面產(chǎn)生滑動(dòng)，使邊坡破壞。據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，在黃土中產(chǎn)生滑動(dòng)并不完全是一個(gè)圓弧面，而是前部為圓弧面，后部追蹤張裂破壞的上陡下緩的“ L”形狀，在這方面，西安鐵路研究所有著深入的研究，并根據(jù)實(shí)際情況總結(jié)出裂隙圓弧法汁算滑動(dòng)土體的穩(wěn)定性。 4.2.3 崩塌 高邊坡形成后暴露地表，受到各種外部應(yīng)力

45、的作用，使坡形產(chǎn)生改變，最終下部形成反坡，如有不利的裂隙切割組合成塊體，最終產(chǎn)生崩塌破壞。根據(jù)對(duì)黃土邊坡的調(diào)查，形成反坡的原因有如下幾點(diǎn)：一是邊坡坡腳附近為古土壤層。另外，地表水的沖刷、風(fēng)化等也可使坡腳凹進(jìn)，但由于有排水溝和護(hù)面墻，這種作用比較少。反坡形成后，下部失去支撐，坡體應(yīng)力會(huì)進(jìn)一步調(diào)整，加快變形，后緣裂隙張開(kāi)，如果組合的塊體一旦形成，將產(chǎn)生崩塌。 4.2.4 滑坡滑坡的產(chǎn)生原因，主要是由于黃土的強(qiáng)度下降引起土體穩(wěn)定性平衡的23破壞。大型滑坡常發(fā)生在松散結(jié)構(gòu)或黃色濕陷性黃土層中，在新黃土中也會(huì)出現(xiàn)小型滑坡，滑坡多發(fā)生在老黃土和巖土間出現(xiàn)不整合傾斜接觸面處，這里的黃土本身穩(wěn)定性差，遇水作用

46、或其它條件如地震、施工大爆破等作用下，極易產(chǎn)生土體滑移和崩坍。黃土地區(qū)滑坡極易產(chǎn)生，對(duì)鐵路建設(shè)危害極大。 4.2.5 沙毀（1）為防治沙質(zhì)路基風(fēng)蝕，一般采用柴草、土石或無(wú)幾、有機(jī)結(jié)合料進(jìn)行固沙防護(hù)，以保證路基穩(wěn)固和行車(chē)安全。 （2）為防治路基沙埋，在路側(cè)采用的措施可歸納為固沙、阻沙、輸沙和導(dǎo)沙等四種類(lèi)型。 固沙措施可采用草方格網(wǎng)，或粘性土埂國(guó)方格沙障或直接利用卵石、礫石、粘性土、瀝青乳液等，覆蓋沙面進(jìn)行加固。阻沙措施除高立式防沙柵欄外，還可采用擋沙溝堤等。擋沙溝堤時(shí)由當(dāng)?shù)氐纳吧惩粱蛏暗[筑成。輸沙措施是通過(guò)改變下墊面和加大風(fēng)速的辦法，使風(fēng)沙流順利通過(guò)路基而不致產(chǎn)生沙埋。導(dǎo)沙措施是用導(dǎo)沙堤改變氣流

47、方向，使風(fēng)沙流離開(kāi)路基。有條件的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用植物固沙，并貫徹草、灌、喬相結(jié)合的原則，以達(dá)到最大的防風(fēng)固沙效果。對(duì)已發(fā)生沙埋的鐵路，需要將積沙清除到路基下風(fēng)側(cè)以外的地形開(kāi)闊處，并予整平以免形成新的阻風(fēng)積沙。 4.3 黃土地區(qū)挖方路基處治措施 4.3.1 換填法處治法 當(dāng)?shù)鼗恋某休d力和變形滿(mǎn)足不了道路結(jié)構(gòu)的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時(shí)，將基層底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后分層換填砂、石、石灰、爐渣等建筑材料并夯實(shí)，這種地基處理方法稱(chēng)為換填法。在實(shí)際工程中，由于該方法材料來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)，對(duì)施工機(jī)具要求不高，并且能夠取得較好的效果而被廣泛采用。24 4.3.2 沖擊壓實(shí)法 土體在壓實(shí)過(guò)程

48、中，壓實(shí)機(jī)械所產(chǎn)生的應(yīng)力使一定深度范圍內(nèi)的土體顆粒重新排列并擠密，土的密度和強(qiáng)度隨之提高，土體漸漸由塑性狀態(tài)變?yōu)閺椝苄誀顟B(tài)，直到彈性狀態(tài)。很顯然，加大作用于土體的沖擊能量，可以增加影響深度，提高土體的密實(shí)度，從而更容易使土體達(dá)到彈性狀態(tài)。 4.3.3 強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。重錘夯實(shí)法加固地基，可提高地基表層土的強(qiáng)度。對(duì)濕陷性黃土，可降低地表的濕陷性，對(duì)雜填土，可減少表層土的強(qiáng)度不均勻性。 4.3.4 土工格柵加筋處治法 在黃土路基半填半挖路段，由于在填挖結(jié)合部沉降量不同，產(chǎn)生一定的沉降差值，由此導(dǎo)致道路產(chǎn)生縱向裂縫。這在前面的的病害調(diào)查中得到了充分的驗(yàn)證，因此，需采取

49、有效的處治措施，以減少填挖結(jié)合部位的沉降差；同時(shí)加強(qiáng)填挖路基的銜接，并保證路基的填筑質(zhì)量，用來(lái)減輕填挖路基性質(zhì)差異所產(chǎn)生的危害。土工格柵加筋就是眾多處治措施中比較有效的方法之一，并在實(shí)踐中得到了廣泛的運(yùn)用。 土工格柵具有較高的抗拉強(qiáng)度和張拉模量，因此能將荷載或應(yīng)力均勻地?cái)U(kuò)散在較大的面積范圍。對(duì)于軟弱地基而言，可大大減少作用于軟基礎(chǔ)上的壓力：對(duì)于瀝青面層而言，可大大減少瀝青結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生的徐變作用，最終達(dá)到防止瀝青路面開(kāi)裂的目的。 土工格柵還可以憑借網(wǎng)面層的高摩阻力而產(chǎn)生的高抗拉強(qiáng)度增加結(jié)構(gòu)層材料的剪切強(qiáng)度和整體性，組織不同路面材料相互摻雜或原地基與路基村料的相互摻雜。土工格柵的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可使孔隙水壓

50、力更快的消散，這對(duì)于加固軟粘土地基是非常重要的。25 同時(shí)，在分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，格柵兩端一旦固定，那么其加筋作用就比較明顯。格柵通過(guò)兩種方式起作用：一是格柵與填土之間的摩阻力及格柵橫肋阻力來(lái)阻止土體側(cè)向滑移；二是格柵自身在上覆壓力作用下產(chǎn)生彎拉變形后能對(duì)上覆填土產(chǎn)生法向反力。當(dāng)土工格柵兩端固定后，這兩種方式都能很好地起作用。而在實(shí)際工程中，加筋材料的兩端是埋置于土中的，也即隨著土體的變形而發(fā)生位移，因此其加筋效果就會(huì)降低?？傊?，因黃土本身所具有的特殊性質(zhì)，黃土地基的處治顯得尤為重要。鋪設(shè)砂礫墊層和灰土墊層，一方面提高了地基的承載力，另一方面又控制了水對(duì)黃土地基的影響作用，墊層厚度以3040cm為宜，

51、一般應(yīng)堅(jiān)持因地制宣、就地取材的原則；沖擊壓實(shí)法處理濕陷性黃土地基的有效影響深度在80cm左右，沖壓遍數(shù)以3040遍為宜；強(qiáng)夯有效處理深度約為3.5cm左右，影響深度約為5.0cm左右，地基土經(jīng)強(qiáng)夯處理后，施工期間略有沉降，填方完成后一年內(nèi)基本無(wú)明顯沉降；在路基填挖結(jié)合部設(shè)置土工格柵可以有效減小沉降差，加強(qiáng)填挖路基的銜接，土工格柵兩端固定后效果更為顯著。工程實(shí)例 國(guó)道主干線天饞鐵路是霍爾果斯至連云港的組成路段之一，也是國(guó)家“九五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。由于天饞鐵路所處的特殊地理位置及地質(zhì)特征，在施工建設(shè)過(guò)程中，天饞鐵路對(duì)橋涵臺(tái)背橋頭跳車(chē)病害作了重點(diǎn)防治。現(xiàn)將天饞鐵路橋涵臺(tái)背不均勻沉陷的幾種防治措施介

52、紹如下。（1）主要概況及地質(zhì)特征 天饞鐵路位于甘肅省境內(nèi)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，它地處隴西黃土高原梁峁及河流階地地帶。該區(qū)黃土覆蓋較厚，且均為濕陷性黃土。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要為地殼相對(duì)上升運(yùn)動(dòng)，形成發(fā)育的黃土溝壑系統(tǒng)。該區(qū)域年平均勻氣溫6.6，年平均降水量411.6mm，降雨集中在7-9月，占全年降水總量的58%左右，年平均蒸發(fā)量為1314.1mm，是降水量的3倍多，地表植被少而稀疏，覆蓋率不足10%。26（2） 防治措施 根據(jù)不同部位橋頭跳車(chē)出現(xiàn)的幾率及危害程度，天饞鐵路主要分蓋板明涵、蓋板暗涵及橋梁三類(lèi)分別按不同方案作了處理。 蓋板明涵防治措施 蓋板明涵處是鐵路路面產(chǎn)生跳車(chē)的主要部位之一，天饞鐵路當(dāng)涵頂

53、填土為0h1m時(shí)均按蓋板明涵進(jìn)行防治。具體防治措施為：在臺(tái)背填土中鋪設(shè)土工格柵、涵頂填土中鋪設(shè)土工筋帶。臺(tái)背填土底寬為2m，頂寬為臺(tái)高加2m。臺(tái)背土工格柵豎向間距每50cm一層，每層寬度與路基同寬；涵頂土工筋帶豎向間距每25cm一層，水平間距為15cm，鋪設(shè)寬度與路基同寬。臺(tái)背及涵頂填土每層厚度為25cm，同時(shí)，壓實(shí)度按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求提高2%。臺(tái)背及涵頂填土完成后，預(yù)留5個(gè)月沉降期之后，按75cm擴(kuò)散半徑設(shè)置梅花型壓漿孔，進(jìn)行臺(tái)背壓漿，臺(tái)背壓漿為純水泥漿，壓漿范圍與路基同寬。 蓋板暗涵防治措施 蓋板暗涵一般對(duì)路面產(chǎn)生的變形不大，因而跳車(chē)現(xiàn)象不明顯，如處治不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生有害變形。 天饞鐵路對(duì)于涵頂

54、填土高度大于3m的暗涵未作處理，填土高度1工程伸縮縫處的跳車(chē)也應(yīng)引起重視，設(shè)計(jì)或施工中注意選用結(jié)構(gòu)合理，能適應(yīng)三維方向變形的伸縮裝置。（3）處治效果評(píng)價(jià) 天饞鐵路自二OO一年五月開(kāi)始分段通車(chē)以來(lái)，在近幾年的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、業(yè)主信息反饋，各行車(chē)路段道路平坦、行車(chē)舒適，路基無(wú)顯著不均勻沉降及跳車(chē)現(xiàn)象發(fā)生，路基不均勻沉降防治起到了較好的效果。工程伸縮縫處的跳車(chē)也應(yīng)引起重視，設(shè)計(jì)或施工中注意選用結(jié)構(gòu)合理，能適應(yīng)三維方向變形的伸縮裝置。27結(jié) 束 語(yǔ)隨著現(xiàn)代物流運(yùn)輸業(yè)的日益繁忙，對(duì)鐵路承載壓力日益增強(qiáng)。鐵路對(duì)路基的要求也越來(lái)越嚴(yán)格.對(duì)路基病害的防護(hù)與處理也顯的越來(lái)越重要。而鐵路，作為一種線形帶

55、狀的特殊人工建筑，不可避免地經(jīng)過(guò)不同的地質(zhì)地區(qū)。對(duì)于不同的地質(zhì)地區(qū)鐵路工程地基土的沉積條件是不同的，因此地基土的變化往往是極其復(fù)雜的。以上僅對(duì)一些常見(jiàn)地區(qū)的典型地質(zhì)條件如山區(qū)地區(qū)，黃土地區(qū)，軟土地區(qū)做了詳細(xì)介紹，并對(duì)其他一些特殊地區(qū)的地質(zhì)條件如鹽漬土地區(qū)，多年凍土地區(qū)做了簡(jiǎn)要論述。隨著鐵路工程的迅速發(fā)展對(duì)于不同的路基病害，借鑒以往成功的經(jīng)驗(yàn)是很重要的。但是我們更應(yīng)力求發(fā)展和創(chuàng)新為鐵路工程建設(shè)做出更多的貢獻(xiàn)。28總 結(jié)鐵路養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，為防止和減少路基病害的發(fā)生，要注意做好以下幾項(xiàng)工作：路基養(yǎng)護(hù)工作的內(nèi)容：(1)維修、加固路肩、邊坡。(2)疏通、改善排水設(shè)施。(3)維護(hù)、修理各種防護(hù)構(gòu)

56、造物。(4)清除坍方、積雪，處理塌陷，檢查險(xiǎn)情，防治水毀。(5)觀察和預(yù)防、處理翻漿、滑坡、泥石流等病害。(6)有計(jì)劃、有針對(duì)性地對(duì)局部路基進(jìn)行加寬、加高，改善急彎、陡坡和視距不良路段，使之逐步達(dá)到所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。路基養(yǎng)護(hù)工作的要求 ： (1)路基各部分經(jīng)常保持完整，各部尺寸保持規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，不損壞變形，經(jīng)常處于完好狀態(tài)。(2)路肩無(wú)車(chē)轍、坑洼、隆起、沉陷、缺口，橫坡適度，邊緣順適，表面平整堅(jiān)實(shí)、整潔，與路面接茬平順。(3)邊坡穩(wěn)定、堅(jiān)固，平順無(wú)沖溝、松散，坡度符合規(guī)定。(4)邊溝、排水溝、截水溝、跌水井、泄水槽(路肩水簸箕)等排水設(shè)施無(wú)淤塞、無(wú)高草，縱坡符合要求，排水暢通，進(jìn)出口維護(hù)完好

57、，保證路基、路面及邊溝內(nèi)不積水。(5)擋土墻、護(hù)坡及防雪、防沙等設(shè)施保持完好無(wú)損壞，泄水孔無(wú)堵塞。(6)做好翻漿、坍方、山體滑坡、泥石流等病害的預(yù)防、治理和搶修，盡力縮短阻車(chē)時(shí)間。29參 考 文 獻(xiàn)1 1 王曉謀，袁懷宇.高等級(jí)鐵路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)M.北京：人民交通出版社， 20012 2 馮仲仁，朱瑞賡. 我國(guó)高速鐵路軟基處理研究的現(xiàn)狀與展望J. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2002，24(1)：7880 3 3 金建榮，華南山間谷地型軟土的特性及處理方法J.廣西地質(zhì)，2001，14(4)：71744 4 馬興舉.海漫鐵路路基病害及防治措施J.云南交通科技，2001，17（2）：20235 5 龔曉南.地基處理新技術(shù)M.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2000.6 6 錢(qián)鴻絡(luò)，王繼唐等.濕陷性黃土地基.北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1985 7 7 羅永忠，祝世強(qiáng)，張遠(yuǎn)明,等.內(nèi)宜高速鐵路96+80099+380段路基病害成因及防治方法探討J，水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2000（3）：3537 8 8 黃建書(shū).淺談渣巴山軟土路基綜合治理J.云南交通科技，2000，16（4）：2728 9 9 劉亞非.整治軟土 (裂土)路基病害的有效措施J.鐵道建筑，2000（12）：2426