鐵路路基下沉實施綜合整治分析
應用技術
作者：馬慶國
摘 要 大興安嶺高緯度高寒冷地區，四季分明，冬季寒冷極端最低氣溫-40℃～-51℃，夏季極端最高氣溫30℃～35℃，溫差較大，地區存在多條鐵路線路，並存在大範圍季節性凍土如牙林線、伊加線、朝烏線都發生過嚴重凍害、熱融下沉，路基下沉不僅給線路維修、保養帶來了困難，也對行車安全造成了很大的威脅，在分析鐵路沿線地質、水文氣象的基礎上，重點調查路基下沉的現狀特征，針對不同情況的路基下沉，實施了不同的整治措施.
關鍵詞 路基下沉；整治
中圖分類號U416 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）108-0196-02
1 路基下沉原因分析及分布情況
路基下沉的主要病害類型是：凍害、熱融下沉、翻漿冒泥等病害。凍害、熱融下沉是造成路基下沉的主要原因。寒冷地區的路基凍害程度尤為嚴重，在牙林線庫都爾至滿歸間，根據97年至2013年的凍害觀察記錄，此段凍害處所多、凍起高度大，對線路破壞性很強，幾何尺寸難以保持。
2 路基下沉病害分類
2.1凍害
凍害是由於土體的凍結產生的土體膨脹的現象，在冬季凍結時，冰的比重為0.9，根據土壤中含水量的大小，造成路基本體膨脹，在春季時，凍土層開始融化，造成路基本體基床表麵沉陷，對鐵路的行車安全造成了嚴重的安全隱患。凍土根據土顆粒組成分為：不凍脹土、稍凍脹土、中等凍脹土和極凍脹土。根據含水量的多少分為：不凍脹土、弱凍脹土、凍脹土和強凍脹土
如：牙林線292km690m～292km712m曆史最大凍高70mm。該段凍害兩側路基是凍土路基，路堤土壤為黃色砂粘土夾粗砂，地下水由路基右側流向左側，聚積在路堤40m左右處，路基兩側積水無法排出造成路堤凍起；牙林線300km782m～300km787m曆史最大凍高45mm。該凍害地處路塹地段，地勢較為平坦，由於路基土質不良，使彙積於線路兩側的水無法排出，造成路基兩側夏季長年積水，排水溝淤塞、道碴陷槽積水，線路冬季凍起，形成凍害。
2.2熱融下沉
季節性凍土融化時，土壤中的冰晶融化，土體強度下降，經過列車荷載的壓力，造成基床表麵沉陷，即熱融下沉。
熱融下沉根據自然原因、人為因素等情況會造成集體的不連續及不均勻性下沉，由於土壤中的含水量多少不同，並且凍路基土融化屬於飽和狀態，其承載力幾乎為零在，在列車活載的不斷壓力下，使路基本體造成嚴重的物理性融沉改變，熱融下沉一般發生在路塹排水不良地段、濱河路基、地下水層較淺、塔頭草等地段，並因為土壤的吸熱量不同，造成凍土融化。
如：牙林線182km925m～183km025m曆史最大凍高68mm。該處熱融下沉處路塹地段，兩側山體及路基基礎由於山體裂隙水及夏季雨水作用，地勢條件限製彙積於線路兩側的水無法排出，造成線路基礎的水處於超飽和狀態，造成熱融下沉；牙林線100km800m～100m836m曆史最大凍高50mm。該處凍害地處多年凍土地帶，土質不良，多為粘性凍漲土，路基兩側排水不良，冬季凍漲，夏季熱融下沉。
2.3翻漿冒泥
翻漿冒泥主要原因為路基基床表麵含水，造成土基鬆軟，強度下降，在列車荷載的不間斷壓力下發生此類病害。