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淺論鐵路路基病害綜合整治與防護
論文關(guān)鍵詞：鐵路路基，病害，機理，檢測
論文摘要: 對鐵路路基中存在的病害進(jìn)行了分類(lèi)，分析了各種鐵路路基病害發(fā)生的機理，介紹了路基病害的檢測方法，指出明確各種路基病害的類(lèi)型及形成機理，并進(jìn)行準確的檢測是鐵路路基病害并進(jìn)行有效治理的基礎。
路基是條帶狀結構工程，沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)的條件差別較大，填料也不均勻，而不少地區都存在膨脹土、紅黏土、軟巖風(fēng)化殘積土等各種工程性質(zhì)不良的土，并且受到和氣候常年變化影響，加之由于技術(shù)水平、條件以及施工設備方面的原因,我國的鐵路路基設計通常采用較低的技術(shù)標準，施工質(zhì)量往往要求不嚴，從而導致各種鐵路基床病害成為一種分布廣、治理難、多發(fā)性強的病害，加之近年來(lái)隨著(zhù)重載及提速列車(chē)的大量開(kāi)行．路基內應力水平、分布狀態(tài)和作用方式顯著(zhù)改變．由于既有鐵路線(xiàn)路基設計承載力偏小，在列車(chē)提速后荷載引起的動(dòng)應力之下，導致各種病害的產(chǎn)生，或使已存在的病害更加嚴重而嚴重影響著(zhù)列車(chē)的安全運行。所以了解病害的類(lèi)型及其發(fā)生機理，并對其進(jìn)行實(shí)用的檢測,對路基的防護和治理是非常重要。
�。扈F路路基病害類(lèi)型
�。保辫F路路基病害類(lèi)型及原因分析
鐵路路基病害按表現形式可分為翻漿冒泥、路基下沉、擠出變形、邊坡坍方、邊坡沖刷、陷穴、滑坡、水侵路基、凍害等。
�。保保狈瓭{冒泥
路基強度因含水過(guò)多而急劇下降，在行車(chē)作用下發(fā)生裂縫、鼓包、冒泥等現象，稱(chēng)之為翻漿。
翻漿冒泥一般易發(fā)生于基床土質(zhì)不符合要求的部位，特別是以細粒土作路基填料、風(fēng)化石質(zhì)作基床，降雨量大的路堤和路塹地段為病害多發(fā)地段一定條件的含粘粒、粉粒的基床表層土在和列車(chē)反復振動(dòng)的作用下，發(fā)生軟化或觸變、液化，形成泥漿。列車(chē)通過(guò)時(shí)軌枕上下起伏使泥漿受擠壓抽吸而通過(guò)道床孔隙向上翻冒，造成道碴臟污、板結進(jìn)而使道床降低或喪失彈性。軌道幾何尺寸變化．危及行車(chē)安全。翻漿冒泥分為土質(zhì)基床翻漿、風(fēng)化石質(zhì)基床翻漿和裂隙泉眼翻漿。
�。保保猜坊鲁�
路基下沉主要是路基填筑密度不夠和強度不足所致，表現形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象，為路堤沉陷。由于路基土密實(shí)度不足或地基松軟。在水、荷重、自重及振動(dòng)作用下發(fā)生局部或較大面積的豎向變形。一般經(jīng)過(guò)列車(chē)運行一段時(shí)間后。下沉會(huì )趨于緩解。但有時(shí)岡荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也會(huì )造成陷槽使線(xiàn)路不平順。下沉分為基床下沉、堤體下沉和基底下沉
�。保保硵D出變形
表現形式有路肩隆起、側溝被擠，路肩外擠和邊緣外膨。主要是由于土體強度不足而產(chǎn)生的剪切破壞或塑性流動(dòng)，基床內的土經(jīng)常處于軟塑狀態(tài)，在基床內的影響深度較大，在列車(chē)荷載的作用下，基床上發(fā)生剪切破壞，發(fā)乍外擠變形。外擠是因為基床強度不足引起，。外擠分為路肩隆起、。
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坍方的表現形式有剝落、碎落、滑坍和崩坍。剝落、碎落、滑坍主要發(fā)生在路塹邊坡。剝落是指邊坡表層土壤，巖石風(fēng)化成零碎薄片，從坡面上脫落下來(lái)的現象，剝落碎屑的堆積。會(huì )堵塞邊溝，影響路基穩定。
碎落是巖石碎塊的一種剝落現象．落石產(chǎn)生的沖擊力可使路基、路面遭到破壞，威脅行人及車(chē)輛的安全。崩坍是大量土石脫離坡面翻滾于邊坡下部形成倒石堆或巖堆的現象。
崩坍的土石方往往造成中斷，也是危害最大的路基病害。崩坍的發(fā)生主要是路塹的開(kāi)挖使原有自然坡面失去平衡所致�；侵高吰律系拇罅客潦刂�(zhù)一定滑動(dòng)面整體向下滑移的現象。
�。保保催吰聸_刷
邊坡沖刷指較高大的土質(zhì)路塹、路堤邊坡、岸坡（濱河、河灘、海灘和水庫（塘）的路堤邊坡）或嚴重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡受到水流的沖蝕、沖刷作邊坡沖刷用向形成沖溝或沖坑為邊坡沖劇。邊坡沖刷分為邊坡淘刷和邊坡沖溝。
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陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．軌道懸宅，中斷行車(chē)，甚事造成列車(chē)顛覆。陷穴病害分為黃土陷穴、巖溶洞穴、鹽蝕溶洞和墓穴獸洞等。
�。保保�6 滑坡
滑坡指影響路基穩定的土（巖）體滑動(dòng)。分為邊坡的深層滑動(dòng)、路基滑移及山體滑坡。
�。保保�7 水浸路基
水浸路基指實(shí)際浸水超過(guò)設計水位的路基．被水浸或淹沒(méi)，引起一定的沉降或局部坍塌，當路堤缺乏足夠的防護和加固設備時(shí)，導致路基穩定性受到影響或破壞。
�。保保�8 凍害
凍害發(fā)生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或基面積水，在凍結過(guò)程中，土中水重新分布和聚集形成冰塊。又引起不均勻的凍脹現象。
�。保保�8 砂害
在我國北方地區，由于地理條件原因，經(jīng)常出現風(fēng)沙經(jīng)常掩埋鐵路。盡管路基病害表現形式多樣，但產(chǎn)生路基病害的原因則主要是土質(zhì)不良，壓實(shí)密度不足和排水不暢等。
�。茶F路路基病害產(chǎn)生的機理
路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展與路基填料的工程性質(zhì)、地表水與地下水、列車(chē)振動(dòng)荷載、土的動(dòng)力強度 特性和溫度及其變化有關(guān)。主要是路基填料、水、列車(chē)荷載和溫度變化等各項因素綜合作用的結果，各種因素之問(wèn)又相互關(guān)聯(lián)，鐵路路基病害發(fā)生的原因非常復雜，并且每一種病害都有自己特殊的病理。但歸納起來(lái)主要有兩個(gè)方面：（１）病害的發(fā)生取決于特定的；（２）病害的發(fā)生與相應的氣候變化和列車(chē)振動(dòng)荷載息息相關(guān)。前者是病害發(fā)生的內因。后者是病害發(fā)生的外因。對某一具體的線(xiàn)路來(lái)講，其地質(zhì)條件是客觀(guān)存在，雖然它也在不斷地發(fā)生變化，但基本上是一種較為穩定的量，因此，在一定程度上路基病害的發(fā)生頻率和程度將取決于氣象水文條件和列車(chē)長(cháng)期重復振動(dòng)荷載的影響，路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展是各項因素綜合作用的結果。觀(guān)測表明，在列車(chē)輪軸荷載的重復作用下，路基的漸進(jìn)破壞主要表現為過(guò)大的塑性變形，這種塑性變形累積到一定程度將會(huì )使路基填土產(chǎn)生塑性流動(dòng)，并產(chǎn)生路基病害。研究表明：產(chǎn)生這些病害（破壞）的原因在很大程度上依賴(lài)于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強度特性，而后者與土的飽和度密切相關(guān)。隨著(zhù)飽和度的增大，土的動(dòng)強度（即經(jīng)過(guò)若干次循環(huán)加載后仍處于穩定狀態(tài)的最大偏應力比）將顯著(zhù)降低。處于軌道下方的路基土因反復受到擠壓和固結而產(chǎn)生過(guò)大的累積塑性變形，從而形成所謂的道碴坑以及枕木下方的積水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量達到飽和狀態(tài)，動(dòng)強度顯著(zhù)減小，從而使道床工作性能急劇下降，甚至會(huì )導致線(xiàn)路產(chǎn)生嚴重的不平順而影響行車(chē)安全。
�。宠F路路基病害檢測
為了對路基病害進(jìn)行合理整治，必須準確檢測病害狀況，分析病害成因。
根據鐵路既有線(xiàn)的特點(diǎn)，路基檢測應不干擾行車(chē)或少干擾行車(chē)，為此需采用的檢測手段應力求準確、可靠、快速，從而為將來(lái)的整治工作提供準確可靠的信息�？刹捎幂p型動(dòng)力觸探、地質(zhì)雷達、瞬態(tài)面波法和取土試驗等多種手段對線(xiàn)路進(jìn)行試驗檢測，具體步驟和方法如下：
�。保┑湫偷囟伍_(kāi)挖橫溝，了解路基的幾何特性。
�。玻┎捎锰降乩走_法和瞬態(tài)面波法對試驗區段內的路基進(jìn)行大面積的掃描檢測。
探地雷達法具有直觀(guān)反映道床幾何形態(tài)、表層分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，可以探明路基結構的分層；探測路基病害類(lèi)型、程度和具體位置，用于分析道床、路基各個(gè)土層的地質(zhì)情況；探地雷達測出的結果是基床的電性參數，而無(wú)法給出路基的力學(xué)特性。而瞬態(tài)面波法表層狀況由于石碴的散射和高頻信號的限制不能精確的反映，探地雷達方法可彌補瞬態(tài)面波法的不足。瞬態(tài)面波方法對在土中頻散曲線(xiàn)比較平滑，能夠準確反映路基土的力學(xué)參數隨深度的變化，測試的深度也比較深，也正好彌補了探地雷達方法不能反映路基土的力學(xué)參數和測試深度淺的不足。在路基病害測試中，最關(guān)心的是路基表層和其下路基土的承載能力，所以?xún)煞N方法結合，優(yōu)勢互補，正好能夠達到路基的測試目的。
�。常⿲β坊鶑姸�、剛度等參數方面的分析。重型動(dòng)力觸探主要反映路基土的力學(xué)性能，是以擊數×10cm-1來(lái)反映路基各個(gè)位置的力學(xué)性能指標，擊數越高說(shuō)明土質(zhì)性能越好，強度也越高，可以從不同深度位置來(lái)測試出不同深度下土的力學(xué)性能以分析路基狀況。輕型動(dòng)力觸探與重型動(dòng)力觸探原理相似，只是后者以擊數×10cm-1來(lái)反映路基各個(gè)位置的力學(xué)性能指標。
針對既有線(xiàn)路的特點(diǎn)，對既有路基測試應遵循原位（動(dòng)力觸探）和區段測試（地質(zhì)雷達、瞬態(tài)面波法）相結合的測試方法，這樣可對既有路基的狀況做出一個(gè)綜合的評價(jià)，為路基病害的處理提供基礎資料。
4病害的與整治
路基病害的預防和整治，應貫徹“預防為主、綜合治理”的原則，首先弄清發(fā)生病害的原因，經(jīng)過(guò)綜合分析。因地制宜地采取整治的措施。
4．１病害的預防
病害預防包括以下內容：①資料收集包括線(xiàn)路的設計、施工資料及線(xiàn)路區域的氣候、水文、工程地質(zhì)等情況，并了解其變化規律,為防治病害提供第一手資料；②根據線(xiàn)路當前的狀態(tài)及運營(yíng)情況，應每3--5行一次線(xiàn)路的普查，評估線(xiàn)路的安全狀態(tài)，提前發(fā)現病害趨勢并進(jìn)行相應的處置。的方法除了傳統的人工調查、軌檢車(chē)檢測外，鐵道部目前正在推廣鐵路路基快速物探檢測系統，檢測深度達軌面下2.5m度可達80km/h入路基和路基積水，保持路基面排水坡度。
4．２病害的整治
路基病害的整治應從路基填料（改變其填料類(lèi)型、改變填料的成分）防止水侵入（改善路基結構設計）、提高路基強度和剛度（改善路基結構設計）入手，路基的整治流程見(jiàn)圖
前期準備→總體方案→檢測路基→細化方案→治理施工→效果評價(jià)
路基的整治流程圖
處理路基病害基本按以下步驟進(jìn)行。①需要檢測路基病害，判斷路基病害的類(lèi)型、發(fā)生的部位及規模大小、嚴重程度；②對產(chǎn)生病害的主要原因進(jìn)行分析：一般為填料、水分侵入、強度不足等方面的問(wèn)題；③擬采取的措施：應采用技術(shù)上可行（控制病害產(chǎn)生原因）、上合理的治理方法。
1.路基滑坡的防治
對滑坡這一常見(jiàn)的路基病害的預防及治理。中國鐵路有些區段滑坡病害較為密集，平均每百公里分布高達20～30 處，多為山區鐵路。發(fā)生滑坡常常中斷行車(chē)，甚至使列車(chē)顛覆，給安全帶來(lái)嚴重危害。斜坡上的巖土沿坡內的軟弱帶或軟弱面向前和向下發(fā)生整體移動(dòng)的現象，稱(chēng)為滑坡。發(fā)生滑坡的軟弱帶又稱(chēng)滑動(dòng)帶�；瑒�(dòng)帶在重力作用下，或在其他外力作用下使其剪切應力大于強度，或因震動(dòng)液化、溶蝕潛蝕、自燃、人為開(kāi)采等因素的作用下，使其結構破壞和巖土性質(zhì)改變而喪失強度，就會(huì )引起滑動(dòng)帶上覆巖體或土體發(fā)生滑動(dòng)�；乱话銖牡乇砩铣尸F的裂縫等跡象的變化可大致劃分出蠕動(dòng)、擠壓、微動(dòng)、滑動(dòng)、大動(dòng)和滑帶固結六個(gè)階段。在發(fā)生滑坡的地方，常出現環(huán)狀后緣、月牙形凹地、滑坡臺階和垅狀前垣等獨特的地貌景觀(guān)。但巖體滑坡由于其界面的生成多依附于巖體內既有的構造裂面，因此其后緣和分塊裂縫一般呈直線(xiàn)或折線(xiàn)狀。
滑坡按其特點(diǎn)可進(jìn)行各種不同的分類(lèi)。中國鐵路按滑體的物質(zhì)組成及其成因，把滑坡分為粘性土滑坡、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖體滑坡等六類(lèi)。
產(chǎn)生滑坡的原因有內在因素，也有外在因素。內在因素是形成滑坡的先決條件，它包括巖土性質(zhì)、構造、地形地貌等。外因通過(guò)內因對滑坡起著(zhù)促進(jìn)作用，它包括水的作用、地震和人為因素等。所以，滑坡是內外各因素綜合作用的結果。
防治滑坡的原則①。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡，應采取必要的工程措施，以防止產(chǎn)生新的滑坡或古滑坡的復活。②治早�；碌陌l(fā)生與發(fā)展，是有一個(gè)過(guò)程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。③一次根治與分期整治相結合�；乱话銘淮螐氐赘�，不留后患。但對規模較大、性質(zhì)復雜、變形緩慢，一時(shí)尚不致造成重大災害的滑坡，也可在全面規劃下，分期整治。同時(shí)注意觀(guān)測每期工程效果，為確定下期工程提供依據。
防治滑坡的措施應在弄清滑坡成因的基礎上，對誘發(fā)滑坡的各種因素，分清主次，采取相應的工程措施。常用的防治對策有排水、減重、支擋、改善土體力學(xué)性質(zhì)等。（1）排水措施滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān)，排水是防治各類(lèi)滑坡之本。但應根據具體情況，采用切合實(shí)際的排水方式。對滑坡體以外的地表水，應加以攔截和引出，在滑坡可能發(fā)展的邊界5m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝；對滑坡體以外的地下水，應修建截水盲溝；對滑坡體內的地下水，應疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對滑體范圍內的地表水，應盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎上，修建排水系統。（2）減重措施當滑動(dòng)面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩定的山坡，滑坡不可能向上發(fā)展時(shí)，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡(jiǎn)單、實(shí)惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。（3）支擋措施根據滑體推力的大小，可以選用適當的支擋結構防滑。①抗滑擋墻。它是廣泛應用的一種防治滑坡措施。它施工方便，穩定滑坡收效快�？够瑩鯄Χ酁橹亓κ�，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。②抗滑樁。它是利用樁在穩定巖土中的嵌固力支擋滑體的物。它具有對滑體擾動(dòng)少，操作簡(jiǎn)便，工期短，收效快，對行車(chē)干擾小，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)�？够瑯抖酁橥诳谆蜚@孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成�？够瑯对诨瑒�(dòng)面以下的錨固深度，應根據滑體作用在樁上的主動(dòng)土壓力、樁前的被動(dòng)土壓力、巖土性質(zhì)等來(lái)確定。③錨桿擋墻。是一種新型支擋結構，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長(cháng)滑面較陡的滑坡。具結構輕盈，節約，適宜化施工，提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)。④抗滑明洞。若滑動(dòng)面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過(guò)洞頂落在線(xiàn)路之外。但這一措施對行車(chē)干擾大，施工困難，造價(jià)昂貴，只有在其他措施難以奏效時(shí)采用。（4）改善滑坡土體的物理力學(xué)性質(zhì)用物理化學(xué)方法，加固和穩定滑坡。方法很多，如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。這些方法，由于工序復雜，較高，目前中國鐵路僅小規模試用，尚未廣泛采用。（5）改線(xiàn)繞避上述整治措施難以奏效時(shí)，在經(jīng)濟技術(shù)合理情況下，可以考慮改線(xiàn)繞避。
養護維修要點(diǎn)①滑坡區的地表排水設備，如截水溝、排水溝、吊溝等應做到無(wú)淤積、無(wú)漏水、無(wú)沖刷、排水暢通、溝涵相通。對失效損壞處所，應及時(shí)修補，確保狀態(tài)良好。③滑坡區的地下排水設備，如支承滲溝、暗溝、隧洞、滲井、滲管等，應定期檢查，及時(shí)清理和疏通。對失效或損壞處所，應及時(shí)修補或整治。地下排水設施，一般每年在春融之后和冰凍之前，在雨季開(kāi)始之前和暴雨之后，必須仔細觀(guān)測其流量，掌握其變化規律和排水效果，發(fā)現異常及時(shí)處理。③滑坡區的防護和加固建筑物，應保持完整無(wú)損，如有開(kāi)裂、滑移，必須認真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。④對規模大，情況復雜的大滑坡，雖經(jīng)模治仍在緩慢變形或間歇變形，應對其認真觀(guān)測，實(shí)行動(dòng)態(tài)監控，掌握變化規律 和發(fā)展趨勢，以便及時(shí)采取有效措施。⑤保護好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡區養護維修的重要任務(wù)。
2.路基崩塌落石的防治
崩塌落石是塹坡或其上山坡的巖塊土石發(fā)生崩塌或墜落造成危害的現象。具有突然、快速和較難預測的特點(diǎn)，是地形、地質(zhì)比較復雜的山區鐵路十分常見(jiàn)的路基病害，對鐵路行車(chē)安全危害甚大，經(jīng)常導致中斷行車(chē)，甚至列車(chē)顛覆。形成崩塌的原因①陡峭高峻的邊坡或山體斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特別是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多發(fā)地段。②由風(fēng)化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡，如互層砂巖，穩定性更差，容易形成崩塌。③受地質(zhì)構造影響嚴重，有很多結構面將巖體切割成不連續體的斜坡，特別是有兩組結構面傾向線(xiàn)路，其中一組傾角較緩時(shí)，容易向線(xiàn)路崩塌。④水的作用是產(chǎn)生崩塌的重要因素。絕大多數的崩塌發(fā)生在雨季或暴雨之后，因為水的滲入，對巖石產(chǎn)生軟化、潤滑和動(dòng)水壓力作用，使巖體強度降低，內摩擦力減小，促使崩塌發(fā)生。⑤其他如地震、爆破、人工開(kāi)挖斜坡及列車(chē)震動(dòng)等，都是誘發(fā)崩塌的因素。
防治原則以為主，制早治小，一次根治，不留后患為原則。①新建鐵路應加強工程地質(zhì)工作，對崩塌落石地段，嚴重者應予以繞避，不能繞避時(shí)，應修建必要的預防性工程，防患于未然。②養護維修應對可能發(fā)生崩塌落石地段，加強檢查巡視，發(fā)現變形失穩征兆，應及時(shí)采取措施，治早治小，防止因病害擴大而導致災害的發(fā)生。③病害發(fā)生后，整治工作要堅持一次根治、不留后患。否則，往往會(huì )招致大的災害。
防治措施應根據病害性質(zhì)、規模及所處地形、地質(zhì)情況，因地制宜地選擇。常用的防治措施有如下類(lèi)型。①攔截類(lèi)適用于小規模、小塊體的崩塌落石。攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網(wǎng)等。②遮欄類(lèi)應用于規模較大的崩塌落石，遮欄有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對邊坡下部起穩定和支撐作用。③支擋加固類(lèi)適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護坡、護墻適用于易風(fēng)化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻，邊坡緩者用護坡。⑤改線(xiàn)繞避上述措施不能奏效時(shí)，應考慮改線(xiàn)繞避。
養護維修要點(diǎn)①崩塌落石地段應進(jìn)行定期檢查、經(jīng)常檢查和雨季汛期檢查。所謂定期檢查是指春檢和秋檢，對崩塌落石地段及其防護建筑物進(jìn)行全面地檢查。春檢時(shí)發(fā)現隱患，采取防范措施安全渡汛；秋檢時(shí)是檢查汛期過(guò)后崩塌落石處所的變化情況及防護建筑物的破損情況，分輕重緩急，安排路基大、維修計劃。巡山工和重點(diǎn)病害看守工對所管責任地段或處所，應經(jīng)常巡視檢查，監視危巖落石的發(fā)展動(dòng)向，防患于未然。雨季汛期應加強檢查力度，執行雨前、雨中、雨后檢查制度，是防止崩塌落石事故的有效措施。②及時(shí)清理被攔截的崩塌墜落土石，修理被破壞的建筑物及排水設備。③對范圍大、數最多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段，應設置報警裝置，以防發(fā)生事故。
3.基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治
基床翻漿冒泥、下沉外擠是路基本體變形而引起的病害。一般發(fā)生在基床為黏土類(lèi)的路基地段，排水不良的路塹和站場(chǎng)比較多見(jiàn)。翻漿冒泥和基床下沉外擠病害，是基床變形不同階段的表征，翻漿冒泥導致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的發(fā)展使基床抗剪強度下降，導致路肩隆起或邊坡外擠�；卜瓭{冒泥引起的軌道不平順，惡化了列車(chē)運行條件，但變形發(fā)展緩慢，對行車(chē)安全影響不大。而基床下沉外擠，則可能造成行車(chē)中斷甚至列車(chē)顛覆，嚴重危及行車(chē)安全。
病害成因基床排水不良承載力不足或受水浸承載力進(jìn)一步下降的土質(zhì)基床在列車(chē)荷載反復作用下，將逐漸形成基床翻漿冒泥下沉外擠的病害。水若源于降雨，翻漿冒泥表現為季節性，即雨季發(fā)生，旱季不發(fā)生；水若源于地下水，則翻漿冒泥表現為常年性，但雨季比較嚴重�；餐劣鏊休d力下降，原因比較復雜，如基床土為膨脹土未更換或改良；排水系統不完善；基床未作砂墊層或厚度不足；填土密實(shí)度未按規定控制；軌道狀態(tài)不良；速度、軸重增加而軌道與之不相匹配等，都將使基床強度與行車(chē)條件不相匹配，以致產(chǎn)生基床病害。防治原則“預防為主，治早治小”。應在基床變形的初始階段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外擠再整治，這樣做可事半功倍。
防治措施應視病害性質(zhì)，產(chǎn)生原因，地段長(cháng)短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實(shí)效。①排水。適用于排水不良而導致的基床病害，如路塹和站場(chǎng)。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統；修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害，使基床土經(jīng)常保持疏干狀態(tài)。②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。換填深度應以滿(mǎn)足承載力要求為原則。③使基面應力 降低或均勻分布。④土工膜（板）封閉層或無(wú)紡土工纖維滲濾層。這是近年廣泛應用的防治基床病害的新工藝，它有隔離地表水、過(guò)濾基面水和均布基面應力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。作為隔斷排水層的，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價(jià)較高，使用壽命尚有待測試。
4.路基陷穴的防治
路基陷穴是路基下面隱伏的洞穴頂部塌陷引起的一種路基病害。塌陷有時(shí)能使軌道懸空，給行車(chē)安全帶來(lái)嚴重后果，這些洞穴有三類(lèi)，一是石灰巖地區的巖溶洞穴；二是黃土地區的黃土陷穴；三是人工遺留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遺棄的坑道等。有些洞穴，修建鐵路時(shí)未發(fā)現，或發(fā)現未作處理，有些黃土陷穴是在鐵路建成后，因路基排水不良，水流集中潛蝕而成。石灰巖溶洞主要分布在中國南方廣西、貴州和云南東部，湖南、湖北西部及廣東的西部和北部也很發(fā)育，北方主要分布在山西與河北的太行山、太岳山、呂梁山和燕山一帶。黃土陷穴主要分布在西北和華北地區，尤其是黃河中游地區。
形成原因：造成洞穴頂部塌陷的主要因素是水的作用和列車(chē)荷載作用。洞穴在水的侵蝕、潛蝕作用下和列車(chē)動(dòng)荷載的反復作用下，洞頂的巖土結構逐漸遭到破壞，承載力也逐漸喪失，最終突然塌陷。
措施：預防洞頂塌陷，必須預先弄清楚影響路基穩定范圍內，隱伏洞穴的分布情況、形狀大小、埋藏深度、頂部厚度、洞穴處工程和水文地質(zhì)情況，以及洞穴的發(fā)展趨勢等，而后采取工程措施，預防洞穴塌陷。但要做到這一點(diǎn)，只有在新線(xiàn)勘測設計或施工階段才有可能。通車(chē)后在運營(yíng)條件下，很難做到。黃土路基，只要做好路基排水，就能預防新生陷穴的發(fā)生。
整治措施：陷穴發(fā)生后，首先應根據陷穴發(fā)生的部位、規模、對路基穩定性或行車(chē)安全的危害程度，進(jìn)行評估，確定是否緊急處理。發(fā)生在軌道下面的陷穴，對行車(chē)安全危害較大，應采取緊急措施，如填實(shí)陷坑，整修線(xiàn)路，扣軌慢行，派人看守,情況危急時(shí)，應封鎖線(xiàn)路。其次應做細致，查清塌陷洞穴的成因，形狀大小，平面位置，埋藏深度，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及可能的發(fā)展趨勢，為徹底整治提供依據。常用措施有：①開(kāi)挖回填。如暫不危及行車(chē)安全，此措施應作為首選，它能確保質(zhì)量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無(wú)法開(kāi)挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類(lèi)梁跨越等。無(wú)論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。
5.路基沖刷的防治
位于河流岸邊、河灘或水庫岸邊的路基，因常年或季節性水流沖刷、波浪和滲流的作用，往往造成路基沖空、邊坡滑坍等病害。防治這類(lèi)病害，必須掌握水流性質(zhì)、變化規律及可能對岸邊或路基造成危害的性質(zhì)和嚴重程度，使防治措施準確到位。為此，應細致地調查勘測、精心分析，提出符合實(shí)際的科學(xué)結論。
防護工程分直接防護和間接防護兩類(lèi)。直接防護是對路基本體加固，以抵御水流的沖刷；間接防護是借導流或挑流工程，改變水流性質(zhì)，間接達到避免或減輕水流對路基沖刷的目的。
直接防護方式①干砌石護坡。適用于不受主流沖刷的路堤邊坡。②漿砌片護坡。適用于主流沖刷及波浪作用強烈的路堤邊坡。③拋石。適用于水流方向平順，無(wú)嚴重局部沖刷，已被水浸的路堤邊坡。④石籠。適用于既受洪水沖刷又缺少大石料的區段。⑤擋水墻。適用于峽谷急流和水流沖刷嚴重地段。
直接防護與鋪草皮護坡、拋石護坡、片石護坡、石籠護坡。但每一種方式都有自己的局限性，有的造價(jià)太高，有的年限較短，采用直接防護要因地制宜，對和質(zhì)量?jì)?yōu)化，間接防護①挑水壩。適用于河床較寬，沖刷和淤積大致平衡。水流性質(zhì)較易改變的河段，有的地主可以順河勢布置向導流物。防護地段較長(cháng)，更宜采用。②順壩。適置橫向導流建筑物。防護地段較長(cháng)，更宜采用。③潛壩。適用于河不太寬，洪水時(shí)流速較大河水深較的河段，侵占河槽較少又能減輕對路堤的沖刷，但宜和加固路堤邊坡配合使用。④防水林帶。適用于路基外側河灘季節性洪水沖刷地段。但導流建筑物的修建是一項技術(shù)復雜、工程浩大的措施。
間接防護成敗的關(guān)鍵是導流建筑物的正確選擇和布置，因此應切實(shí)依據天然河道的特性確定導治線(xiàn)、導治水位和選擇導流建筑物的類(lèi)型。
上述防護工程措施，既可單獨使用，也可綜合使用，應根據河流形態(tài)，地質(zhì)情況和水流特性合理選用。如山區河流，由于河道窄、縱坡陡，防護工程應盡量順乎自然，宜選用直接防護措施，若以挑水壩等導流措施防護，往往失敗的多，收獲的少。
防護設施養護要點(diǎn)①經(jīng)常檢查，特別是洪水期間和洪水過(guò)后，應進(jìn)行全面檢查，范圍不大的損毀，應及時(shí)修補；范圍較大的損毀，應充分調查，分析原因，而后制定整治措施。②調查重點(diǎn)應放在水下部位。特別是直接防護工程的水下部位，基礎沖空往往是導致路堤突然坍滑的主要原因 。③水毀設施的修復，應充分考慮原設計意圖，以防新增設施造成新的不良后果。④損毀情況然及行車(chē)安全時(shí)，應采取緊急措施，護住坡腳，通常拋石或拋石籠緊急防護。
所以我們在新建線(xiàn)路時(shí)，線(xiàn)路選線(xiàn)時(shí)應盡可能避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，可修各種路基擋土墻和圬工護坡，并將基礎埋置于淘刷線(xiàn)以下�；A埋深不足時(shí)應按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護墻；也可用改河和導流的辦法避免路基直接受激流沖刷。
6.路基凍害的防治
中國東北地區及西北高原地區，多為季節性?xún)鐾恋貐^，地表土層一般冬季凍結，春季開(kāi)始融化，夏季除永凍層外將全部融化。這類(lèi)地區的路基，在土、水、溫度的共同影響下，路基面將發(fā)生不同程度的凍脹，春夏又發(fā)生融化下沉，使軌面高低、水平產(chǎn)生不均勻變形，嚴重地段往往伴生翻漿冒泥，道碴陷槽，基床外擠等病害。
凍害發(fā)生在寒冷地區，如路基土為透水性較差的細粒土，當含水量較高或路基面積水，在凍結過(guò)程中。土中水重新分布和聚集形成冰塊，又引起不均勻的凍脹現象。凍脹是由于路基下部的水向上集聚并凍結成冰所致，過(guò)大的凍脹可使柔性路面鼓包，開(kāi)裂，使剛性路面錯縫、折斷，凍脹是翻漿過(guò)程的一個(gè)階段同時(shí)也是一種單獨的路基病害。
凍脹原因及影響因素由于土中的水在凍結過(guò)程中有向凍結鋒面遷移的特征，并不斷析出冰層，且體積增大9%這一力學(xué)現象造成。所以，凍結過(guò)程中土中水的遷移機理，是產(chǎn)生路基凍害的基本原因。影響因素：①溫度的影響。當土層溫度處于負溫相轉換區，且凍結速率較低時(shí)，土水中遷移最活躍，以致形成較大的凍脹。②土質(zhì)的影響。由粒徑大于0.1mm的粗顆粗組成的土質(zhì)，無(wú)凍脹或凍脹較小，如砂、礫石、碎石等；由粒徑小于0.1mm細顆粒組成的土質(zhì)，如砂黏土、黏土等，有較大凍脹性，尤其是黏粒含量大于15%，密度較小的粉粒土凍脹最強烈。③水分的影響。土的天然含水量越大，凍脹性也越大，特別是有地下水補給時(shí)，會(huì )發(fā)生強烈的凍脹。
凍害的表現形態(tài)：①從軌面前后高低變形看，分為凍峰（臌包）、凍谷（凹槽）、凍階（臺階）。②從軌面水平變形看，分為單股凍起、雙股凍起、交錯凍起。③從凍脹部位看，分為道床凍脹、基床表層凍脹、基床深層凍脹。④從凍起高度看，凍起高度小于25mm，為一般凍害，凍起高度25～50mm，為較大凍害，凍起高度大于50mm，稱(chēng)為大凍害。
措施：①保持道床清潔，防止泥土混入，及時(shí)清除土垅，以利排水。②路肩和邊坡保持平整，無(wú)坑洼、裂縫、防止積水下滲。③側溝、天溝等地表排水設施及滲溝、暗溝等地下排水設施應保持工況完好，暢通無(wú)阻，防止或減少水對路基的補給。
整治措施凍害發(fā)生后，首先應認真進(jìn)行，弄清凍脹發(fā)生部位、形狀、高度、起落及發(fā)展過(guò)程，弄清凍脹土層的性質(zhì)被、結構及水文條件，以便分析凍脹產(chǎn)生的原因和變化規律，然后提出相應的整治措施。常用的整治措施有∶①修建減少路基基床含水量的排水設施。如修建具有抗凍防滲能力的地表排水設施，以防治因地表水節而引起的凍脹；修建滲溝、暗溝、截水溝等，截斷、疏導地下水或降低地下水位，以防治因地下水補給而引起凍脹。②挖除凍害地段的基床土，換填無(wú)凍脹或凍脹很小的碎石、河沙、砂類(lèi)土等。換土深度應主凍結試之下，換土寬度應包括路肩在內的整斷面更換。③在基床表層鋪設保溫層，改善基床溫度，使表層下的基床土不凍結或減小凍結深度。保溫一般用爐渣，其導熱系數小、，低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保溫材料。國外經(jīng)驗表明，用泥炭或冷壓泥炭磚作保溫材料，效果良好，使用時(shí)間長(cháng)。濕度大的泥炭在水分凍結時(shí)，會(huì )釋放大量潛熱，能防止泥炭進(jìn)一步凍結。④人工鹽化基床土。用氯鹽（NaCl）整治路基凍害，費工較多。效果雖明顯，但有效時(shí)間短，一般只用于基床表層凍脹地段。選擇上述措施時(shí)，應注意總體效果，考慮相互配合，以期達到根除凍害的目的。
7.路基雪害的防治
中國黑龍江、吉林、內蒙古等省區，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全年降雪天數190～200d,積雪天數160～180d，最大積雪深度200～1000mm。年平均風(fēng)速4.4m/s，最大風(fēng)速40m/s。這些地區的鐵路線(xiàn)路，冬季常被雪埋，嚴重影響行車(chē)安全。
易于積雪地段由于鐵路線(xiàn)路的地形、地貌及其與主風(fēng)向的夾角各不相同，線(xiàn)路積雪的程度也不一樣。經(jīng)驗表明，下列地段易于積雪：①車(chē)站站場(chǎng)；②路塹與路堤交界處；③深2m以下的淺路塹；④高1.2m以下的矮路堤；⑤復線(xiàn)并行不等高的高差大于0.3m地段。
防治措施積雪掩埋線(xiàn)路危及行車(chē)安全。積雪融化后，增加路基含水量，降低中期承載能力，形成路基翻漿冒泥和陷槽等病害。易被雪地埋錢(qián)，必須那瓣治馳。最有效，且一勞永逸的防治措施是營(yíng)造防護林帶（參見(jiàn)線(xiàn)路維修之鐵路沿線(xiàn)造林綠化）。它不僅可以防止雪害，而且還可以改造生態(tài)環(huán)境。防雪林帶的布設位置、型式、樹(shù)種，應根據、氣候、土壤條件,風(fēng)速、風(fēng)向、積雪程度等 情況選定。在無(wú)營(yíng)造防雪林條件或防雪林尚未發(fā)揮作用之前，也可修建一些臨時(shí)防雪設備，如移防防雪柵、防雪堤垣、防雪堤垣、導風(fēng)擋板等。冬季有時(shí)會(huì )發(fā)生預計不到的暴風(fēng)雪，在不積雪地段，也會(huì )嚴重積雪而影響行車(chē)。為不設，應在適當區段，儲備一些除雪機，以備急需。
路基沙害的防治通過(guò)沙漠（包括沙質(zhì)荒漠、戈壁及沙地）地區的鐵路，如包蘭線(xiàn)、蘭新線(xiàn)、集二線(xiàn)、京通線(xiàn)、青藏線(xiàn)、南疆線(xiàn)、烏吉線(xiàn)及隴海線(xiàn)經(jīng)黃河故道地段等，在風(fēng)的作用下，移動(dòng)沙流經(jīng)常給鐵路造成不同程度的危害，有時(shí)甚至掩埋線(xiàn)路，危及行車(chē)安全。
沙害形態(tài)風(fēng)沙對線(xiàn)路的危害主要表現在流沙在線(xiàn)路上的堆積，以及流沙對路堤邊坡的吹蝕和對道床的掏空。線(xiàn)路上堆積的沙，掩埋枕面以上，以稱(chēng)一級沙害，掩埋面以上至軌面以下，稱(chēng)二級沙害；掩埋枕面以下，稱(chēng)三級沙害。
防治原則和措施沙害的防治原則是因害設防，因地制宜和就地取材。沙害防治措施，分為植物固沙和工程固沙兩類(lèi)。植物固沙是治本良策，既可阻截沙流，防止風(fēng)蝕，又可調節小氣候，改善生態(tài)和改良土壤。
植物固沙以營(yíng)造林帶為本。林帶采用植物混種、均勻透風(fēng)類(lèi)型。迎風(fēng)林帶先矮后高，即先灌木，后喬木；背風(fēng)側則先高后矮，有效防護寬度一般為樹(shù)高的15～25倍。沙害嚴重地段，迎風(fēng)側可營(yíng)造多條林帶。防沙林應根據沙漠性質(zhì)、水文條件、氣候特征力求所選樹(shù)種生長(cháng)快、固沙、防風(fēng)能力強、不怕沙埋。常被選用的植物首沙棗、胡楊、小葉楊、文冠果、花棒、沙蒿、胡枝子、楊柴等十幾種（參見(jiàn)線(xiàn)路維修之鐵路沿線(xiàn)造林綠化）。
工程固沙一般用在沒(méi)有植物生長(cháng)條件的地段，或作為植物固沙初期的輔助措施。常用以下幾種形式：①路基本體護。對路基或路塹本體用不同的進(jìn)行覆蓋，如干砌片石（或預制水泥板）、栽砌或散鋪卵礫石。路基兩側防護。在路基兩側一定范圍內修筑一些阻沙、固沙及導沙設施，保護線(xiàn)路不被流沙掩埋。阻沙設施包括防沙柵欄、防沙溝堤、防沙擋墻等；固沙措施包括麥草沙障、土埂沙障、化學(xué)乳劑固沙、鋪設卵石或黏土覆蓋沙面等。導沙設施包括用卵石鋪砌而成表面光滑的輸沙平臺、在路基迎風(fēng)側修建導沙堤等。
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