路基封闭在矿区铁路路基沉陷治理中的应用

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1、路基封闭在矿区铁路路基沉陷治理中的应用提要：介绍路基沉陷对矿区铁路的危害及治理常用的方法，针对矿区铁路的自身优势及特点，研究适合治理矿区铁路路基沉陷的最佳方案，简要叙述路基封闭的实施过程、技术及材质要求、创新点，并对路基封闭的方法进行综合效益分析。　　　　关键词：路基封闭沉陷治理应用　　　　矿区南部铁路宋告线是与矿区南部及西部矿井的建设相配套的，主要承担着郑煤集团的煤炭外运工作，线路等级为工企Ⅰ级，正线为单线，由于矿区南线线路多处在山谷之中，曲线多、高路堤地段多，经过多年的运营，随着运量的不断增长，加之路基基础薄弱（路基

2、碾压密实度低），全线已出现几十处路基沉陷地段，有的沉陷地段深度达2—3米，且沉陷段较长。　　1路基沉陷对矿区铁路的危害　　路基沉陷在矿区铁路高路堤地段中存在量较大，且随着货运量的不断增长而更加严重。在日常的维护中，只有通过反复起道和填碴来抬高轨面，从而造成沉陷地段道床过厚（《技规》不允许），形成较大的碴囊，其导致的直接后果：1.轨道的几何尺寸不易保持；2.路基面宽度不够（无路肩）；3.道床水无法排除，只有通过路基土下渗，当路基含水量较高时，承载力和稳定性降低，极易发生路基坍塌、滑坡；4.线路外观不整齐。以上这些问题给机车

3、的运行带来极大的安全隐患，同时也增加了线路养护的工作量，该问题已成为制约矿区铁路发展的重要因素。　　2路基沉陷治理方案的论证与确定　　2．1运营铁路路基沉陷病害治理常用的方法　　在运营铁路上治理路基沉陷病害常用的方法有：1.反压护道；2.反压护道加砂；3.反压护道加土工织物；4.抛片石；5.侧向约束（见下表）。　　运营铁路路基沉陷病害的治理方法　　序号加固措施常用的方法适用条件优点缺点　　1反压护道采用一定宽度（通过稳定检算确定）与高度（一般采用路堤高度的1/3—1/2）的护道来增加路堤的稳定性。1、少占农田；　　2、料

4、源容易。增加了路堤稳定性。占用部分耕地，工程量较大。　　2反压护道加砂垫层一般在反压护道稳定性检算达到要求后增设砂垫层。砂垫层的厚度约为0.6—1.0m的中粗砂。1、减少反压护道宽度，少占农田；　　2、料源容易。促进基底排水固结，可以减少反压护道的部分宽度占用部分耕地，增加了较大量的砂垫层，其造价也随之提高。　　3反压护道加土工织物反压护道稳定性检算达到要求后选用透水性好、强度高的土工织物，并在土工织物上下各铺0.3—0.5m的砂垫层。1、加速基底排水固结。2、增加软土面抗剪强度。占用部分耕地，增加了土工织物及砂垫层，其

5、造价更高。　　4抛片石对路基病害地段抛填一定宽度及厚度（经过计算）的片石。基底缓慢下沉和坡脚挤出。防止路基土被挤出，减少下沉，增加稳定性。大量片石进行填充，工程造价较高。　　5侧向约束在路基破脚处施加一定的作用力（打入木桩或修建挡土墙）。少占农田；　　软土较薄，下卧层有坚硬土层或岩层。防止路基土被挤出打桩或在岩层上修建挡墙（还需要占用少量的耕地），而挡土墙工程造价较高。　　方法1、2、3、5均需要少量占用农田，与国家保护耕地的基本政策相违背，反压护道土石方工程量大，代价高；方法2、3中反压护道加砂垫层或加土工织物，仅是对

6、边坡上的反压护道进行的补充；方法4大量使用片石，工程量大，代价较高，上述方法均是对路基边坡部分进行加固，而对轨道下部作用不大，故治标不治本，且有各自的适用性及存在的部分缺点。　　2.2路基沉陷治理方案的确定　　矿区铁路在治理路基沉陷病害中，若进行少量的征地不但手续较为复杂而且费用较大，又不符合国家保护耕地的基本政策，同时矿区铁路又没有太多的资金投入到该病害的治理。针对矿区铁路行车的特点——列车通过间隙大，行车自己管理，便于利用间隙时间进行要点施工，从而不影响正常的行车这一突出优点，分析解决矿区铁路路基沉陷问题的方法中，探

7、索性的采用在轨道下铺设土工织物加砂垫层进行路基封闭，该方法的施工不需要另行征地，节约了大量的征地费用，其作用是：隔离地表水，使之不渗入基面以下，防止或减轻基面软化或风化，保证封闭层下部路基处于良好的稳定性，从而达到治理路基沉陷的目的。　　3路基封闭的具体实施步骤　　（1）详细掌握沉陷地段的病害情况，如病害长度、病害沉陷深度、边坡坡率、边坡坡长、轨道几何尺寸等，并在现场选取较合适的砂料存放地点（不能太远，影响施工时间），避免砂与道碴混肴，影响施工质量。　　（2）从坡脚底部帮补路肩土（分层挖台阶，回填路基土）至距钢轨顶面1.

8、05m的位置，其路基面宽度要求：①直线地段至少8.0m，②曲线地段应按有关规定加宽。　　（3）利用列车间隙要点拆除线路，对沉陷地段的进行施工；也可采用扣轨施工（不中断线路），但其效果较差，且存在一定的安全隐患，一般不采用。　　（4）挖除钢轨顶面以下1.05m范围的道碴。　　（5）夯填0.1m后的粘土隔砂层（防止砂从道