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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： 鐵路路基常見病害的防治與治理 姓 名： 袁赫洋 專業(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)議意見書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)議意見書專業(yè)高速鐵道技術(shù)姓 名袁赫洋題目鐵路路基常見病害的防治與治理鐵路路基常見病害的防治與治理指導(dǎo)老師評(píng)閱意見成績?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)老師： 年 月 日答辯組意見答辯組負(fù)責(zé)人： 年 月 日備注 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：鐵路路基常見

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)路基的要求也越來越嚴(yán)格.對(duì)路基病害的防護(hù)與處理也顯的越來越重要。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)場檢驗(yàn)關(guān)、施工過程控制關(guān)，切實(shí)保證實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)。三、重點(diǎn)研究的問題三、重點(diǎn)研究的問題山區(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、其他需要說明的問題五、其他需要說明的問題 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?？珊喴譃樯絽^(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)定性的因素主要來自兩方面，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 語語 .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)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組織部分，是保證整個(gè)國民經(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)展國民經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)國防和改善人民物質(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)于鞏固國防、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、開發(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)生過大沉陷；在車輛動(dòng)力作用下不應(yīng)發(fā)生過大的彈性和塑性變形；路基邊坡應(yīng)能長期穩(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、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，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^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

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)氐木用駩勐纷o(hù)路意識(shí)不強(qiáng)，經(jīng)常在鐵路邊坡上開山取石，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)?；碌纳钔诼范螒?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)種類型，現(xiàn)將各類型病害的特征、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，無滑動(dòng)面，亦無明顯的軟弱面。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，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，給行車帶來很大的威脅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)象稱錯(cuò)落。發(fā)生錯(cuò)落現(xiàn)象的軟層又稱錯(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，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。滑動(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)，則稱為

17、崩塌性滑坡，通常在滑動(dòng)體以內(nèi)與滑坡體附近可見羽狀裂縫或環(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助長滑坡的活動(dòng)。我們?cè)谛藿ㄨF路的過程中，在山坡腳開挖路塹

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，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源。泥石流是山區(qū)鐵路常見的一種病害，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，國內(nèi)外進(jìn)行過大量的研究。自20世紀(jì)70年代以來，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)稱灌漿，在巖上工程中稱注漿，它是利用壓力將能固化的漿液，通過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： 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)周圍形成燈炮形空間，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、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。無毒、無臭、不污染環(huán)境，對(duì)人體無害，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。 無毒、無害、無腐蝕。 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、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、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

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、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)?，引?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)以內(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，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、流石的邊坡來說，在春秋兩季，應(yīng)進(jìn)行大量的植樹造林、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 坡腳周圍有破裂和損壞現(xiàn)象，并有傾倒的樹木； 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，造成開劈石不徹底或坡度過陡，又受開山炸藥震動(dòng)，石坡裂縫，故經(jīng)過風(fēng)化或雨水沖刷而出現(xiàn)大小不等的塌方。路基病害開始時(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，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，過干時(shí)具有很高的強(qiáng)度，過濕時(shí)易形成彈簧土，還會(huì)產(chǎn)生收縮開裂，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)接處沒有或只有少量膠結(jié)物質(zhì)。常見的膠結(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)中大顆粒的粒問孔隙，肉眼看不見，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。 （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，稱為濕陷。濕陷性黃土按其受力來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。濕陷機(jī)理至今還未被完全揭示出來，多認(rèn)為膠結(jié)鹽類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)力場主要為自重應(yīng)力，在開挖前，自重應(yīng)力以垂直方向?yàn)橹?，由于人工迅速開挖，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，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)沙等四種類型。 固沙措施可采用草方格網(wǎng)，或粘性土埂國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。輸沙措施是通過改變下墊面和加大風(fēng)速的辦法，使風(fēng)沙流順利通過路基而不致產(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為換填法。在實(shí)際工程中，由于該方法材料來源廣泛、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)過程中，天饞鐵路對(duì)橋涵臺(tái)背橋頭跳車病害作了重點(diǎn)防治?，F(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一年五月開始分段通車以來，在近幾年的運(yùn)營過程中，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、業(yè)主信息反饋，各行車路段道路平坦、行車舒適，路基無顯著不均勻沉降及跳車現(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)路基的要求也越來越嚴(yán)格.對(duì)路基病害的防護(hù)與處理也顯的越來越重要。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)路肩無車轍、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)施無淤塞、無高草，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)施保持完好無損壞，泄水孔無堵塞。(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 錢鴻絡(luò)，王繼唐等.濕陷性黃土地基.北京.中國建筑工業(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.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