黄土路基病害原因及整治方案

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1、黄土路基病害原因及整治方案李育宏兰州铁路局工务处摘要：分析了天兰二线黄土路基病害产生的原因，根据现场的实际情况，总结提出了黄土路基所采用的病害整治方案。关键词：黄土路基痛害原困整治方案1概述陇海线天水一兰州段二线新线全长338．49kin，1999年国家批准开工，2002年底全部开通运营。由于受地形条件限制，该线大部分地段顺渭河峡谷阶地蜿蜒而行，沿线地形困难，山势陡峻，河谷弯曲，地质复杂，路基填料大多属于没有经过改良的黄土。2003年甘肃大部分地区夏、秋季降雨量比往年多，降雨时间比往年同期长且集中，通常连续几天持续降雨，使路基填料含水量饱和，强度大

2、幅度降低，造成路基下沉，轨道几何尺寸变化较大。主要的路基病害表现在以下4个方面：(1)路基边坡滑塌199血"19380m。(2)路基下沉69她／65430m，其中路基下沉量在400nlm及以上的25处，200～4001／1111的30处，200ram以下的14处。最大下沉量为1000mm。(3)桥涵两端路基下沉47)．b／3400m。(4)排水设施不完善579．．b．／24165m。2原因分析(1)降雨量过多且集中是造成天兰二线路基病害的主要原因。2003年天兰线汛期降雨明显较以往有大幅度增加，特别是8月25日～8月31日、9月25丑～10月5日两

3、次持续多日的降雨，分别达到了8月、9月降雨量的50％以上，严重地影响了黄土路基的稳定性。据统计，天兰线的降雨量为天水610．6ram、陇西507．1Ⅲ、定西384．4ram，与2002年降雨量(天水287．4mm、陇西229．2ram、定西243．7ram)相比，分别增加天水2．1倍、陇西2．2倍、定西1．8倍；与50年最大降雨量1967年(天水772．2ram、陇西720，1mm、定西607．1mm)相比，2003年为近36年的最高值。(2)设计标准低是造成这次大面积病害的重要原因。我们对天兰二线路基本体的填土状况及工程性质进行了10段现场随机取

4、样测试，研究分析表明：天兰二线路基绝大多数系用黄土填筑，其中基床部分都是未改良过的C组填料填筑，塑性指数Ip均大于12，液限指数也较高，且这些填料绝大多数属于中等压缩性土，少数还是高压缩性土。按照《铁路路基设计规范》(TBl0001—99)中第5。2。1条规定，对不符合要求的土质应采取改良措施。但限于投资，大多数地段还是普遍采用了黄土作为路基填料，更为严重的是桥台、涵渠背后填土未按桥涵设计规范要求设计夯填渗水性土，均采用非渗水性黄土填筑，造成桥涵两侧下沉，翼墙开裂。因428此，这些填土在行车荷载作用下，尤其有雨水等浸湿时，必定会发生较大的变形，造成

5、路基下沉、滑塌，引起线路结构不稳。几何尺寸难以保证，进一步影响行车速度及安全。(3)施工质量的问题不容忽视。《铁路路基设计规范》(TBl0001—99)中第5．2．3条规定基床表层压实系数应达到0．91，底层达到0．89，与公路、建筑等部门相比，这个标准不是很高。但本次现场压实系数测试却表明：除少数测点外，大部分基床基本上都未达到设计、施工规范要求，压实系数偏低。同时部分地段路堤未按路基施工规范要求，采用不同性质填料混杂填筑，造成路堤内水囊，边坡滑塌。如K1513+050—540段用隧道弃碴及老黄土混填造成水囊。(4)路基附属设备设计不齐全、不完善

6、也是一个很重要的原因。排水设施不完善，应设排水沟而未设或排水沟不连续，尤其是两线间(线间距大于4m)和站场无排水设施，造成路基整体下沉或积水浸泡路基形成陷穴、路基滑塌；高路堤地段基本上只进行植物防护，其他路堤工程支护措施很少，同时因植物防护所选用的的草种根系较短，在雨季与路基本体形成了两张皮现象，增大了路基边坡向下滑动的重力，引起路基边坡大面积向下滑坍。3整治方案天兰二线水害发生后，我们一边集中大量人力，采取限速、大型养路机械捣固和小型机械整修、补充道碴等措施，加大线路整修力度，以抢险的态势整修线路。同时，积极论证复旧方案，按照“科学制定方案，严格

7、技术标准，彻底进行整治”的原则，力争通过集中整治使天兰二线的严重路基病害得到有效的根治。黄土怕水，黄土路基最大的问题也就是水的作用，地下水出露、地表水下渗都会引起黄土路基土体软化，强度降低，产生路基坍滑变形及下沉。因此整治方案主要是围绕如何解决水的问题，根据不同的病害和路基条件，采用截导地表水、削平路肩、加深侧沟、修筑盲沟等措施，排出路基基床积水，并采用垫砂层、换填土层、铺设土工合成材料等措施进行综合整治。在整治过程中我们主要采用了以下整治方案。3．1路基基床换填及封闭这是2003年复旧工程中广泛采用的一种方法，天兰二线共完成路基换填封闭4229m

8、。其主要作用是隔离地表水，使之不渗入路基面以下，从而防止或减轻路基的软化，降低基床含水量，提高表面承压强度。从目前现场的情