鐵路路基基床病害及其防治研究摘要鐵路路基基床作為軌道結(jié)構(gòu)的直接承載體，其工作性能直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全與平穩(wěn)。本文針對(duì)鐵路路基基床常見的病害類型，如翻漿冒泥、下沉變形、擠出變形及凍害等，系統(tǒng)分析了各類病害的成因機(jī)理、影響因素及主要特征。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)探討了基床病害的綜合防治技術(shù)與措施，包括填料改良、排水系統(tǒng)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)化、病害整治等方面，并對(duì)不同防治方法的適用性與關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，旨在為鐵路路基基床的設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工質(zhì)量控制及運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供理論參考與技術(shù)支持，以提升鐵路線路的耐久性和安全性。關(guān)鍵詞鐵路路基；基床病害；成因分析；防治技術(shù)；翻漿冒泥；沉降變形引言鐵路路基是軌道的基礎(chǔ)，承受著軌道結(jié)構(gòu)的重量以及列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)荷載。基床作為路基的關(guān)鍵組成部分，位于路基上部，直接承受列車荷載的反復(fù)作用，并與大氣環(huán)境直接接觸，受水文、氣候等自然因素影響顯著。在長(zhǎng)期復(fù)雜的荷載與環(huán)境作用下，基床極易產(chǎn)生各種病害，這些病害不僅會(huì)導(dǎo)致線路平順性惡化，增加養(yǎng)護(hù)維修工作量和成本，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)列車脫軌等重大安全事故。因此，深入研究鐵路路基基床病害的發(fā)生機(jī)理，制定科學(xué)有效的防治措施，對(duì)于保障鐵路運(yùn)輸安全、提高線路使用壽命具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。一、鐵路路基基床主要病害類型及成因分析（一）基床表層病害基床表層直接承受列車荷載的沖擊和振動(dòng)，同時(shí)也是地表水入滲和大氣影響的主要作用區(qū)，因此病害表現(xiàn)形式多樣。1.翻漿冒泥翻漿冒泥是基床表層最常見、危害最嚴(yán)重的病害之一，多發(fā)生在雨季或春融季節(jié)。其主要特征是路基面出現(xiàn)彈簧、鼓包，雨后泥漿從道床孔隙中擠出，道床臟污板結(jié)，軌道幾何尺寸嚴(yán)重變形。成因分析：核心在于水的作用。當(dāng)基床表層土排水不良，或土的級(jí)配不良、黏粒含量過高時(shí)，在列車荷載反復(fù)作用下，土顆粒間的水分不能及時(shí)排出，導(dǎo)致土體飽和、強(qiáng)度急劇降低。此時(shí)，車輪的動(dòng)荷載使飽水軟黏土產(chǎn)生液化或觸變現(xiàn)象，形成泥漿，在列車振動(dòng)下通過道床縫隙向上翻冒?；脖砻媾潘粫场⒙坊钔翂簩?shí)度不足、道床臟污導(dǎo)致排水受阻等，均為誘發(fā)翻漿冒泥的重要因素。2.下沉與凹陷表現(xiàn)為路基面局部或大面積的豎向變形，導(dǎo)致軌面下沉，線路出現(xiàn)坑洼。成因分析：主要與基床表層填料的壓實(shí)質(zhì)量、承載能力以及荷載作用有關(guān)。填料選擇不當(dāng)（如采用軟弱土、有機(jī)質(zhì)土等）、壓實(shí)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在列車長(zhǎng)期荷載作用下易發(fā)生壓密下沉；或因基床表層土在水的作用下強(qiáng)度降低，承載力不足，產(chǎn)生剪切破壞而導(dǎo)致局部凹陷。3.道砟陷槽指道砟嵌入基床表層土中，形成局部下凹的槽狀變形。成因分析：通常是由于基床表層土強(qiáng)度過低，或在水的軟化作用下，抵抗道砟刺入的能力不足，在列車荷載作用下，道砟顆粒逐漸壓入基床土中形成陷槽。道砟陷槽會(huì)進(jìn)一步加劇道床的不平整和基床的擾動(dòng)。（二）基床底層病害基床底層位于表層之下，主要起承托表層和擴(kuò)散荷載的作用，其病害往往具有隱蔽性強(qiáng)、整治難度大的特點(diǎn)。1.擠出變形表現(xiàn)為基床底層土體在列車側(cè)向推力和自重作用下，向路基兩側(cè)或路肩部位擠出，導(dǎo)致路肩隆起、側(cè)溝被擠壓變形。成因分析：主要是由于基床底層土的抗剪強(qiáng)度不足，或在水的作用下土體軟化，在列車動(dòng)荷載產(chǎn)生的側(cè)向力和豎向力共同作用下，土體發(fā)生剪切破壞，產(chǎn)生塑性流動(dòng)變形。路基邊坡坡率過陡也可能加劇此類病害。2.基床內(nèi)部水囊與軟化基床底層局部區(qū)域因排水不暢，積聚水分形成水囊，導(dǎo)致該區(qū)域土體軟化，承載力下降。成因分析：多因地表水或地下水通過基床表層裂縫、層面等通道滲入底層，而底層土體滲透性差，排水困難，長(zhǎng)期積水導(dǎo)致土體軟化。這種病害初期不易察覺，但會(huì)逐漸誘發(fā)或加劇路基的沉降和變形。（三）特殊地質(zhì)與氣候條件下的基床病害1.凍害在寒冷地區(qū)，基床土中的水分在冬季凍結(jié)，體積膨脹，導(dǎo)致路基隆起；春季融化時(shí)，土體強(qiáng)度急劇降低，產(chǎn)生融沉，形成不均勻沉降。成因分析：主要與基床土的含水量、凍結(jié)深度以及土的凍脹性有關(guān)。粉土、粉質(zhì)黏土等細(xì)粒土具有較強(qiáng)的凍脹性，若基床排水不良，含水量較高，在負(fù)溫作用下極易發(fā)生凍脹融沉病害。2.鹽漬土基床病害在鹽漬土分布區(qū)，基床土中的易溶鹽在水分遷移過程中發(fā)生結(jié)晶與溶解，可能導(dǎo)致土體松脹、溶陷或強(qiáng)度降低。成因分析：與鹽漬土的類型（如氯鹽漬土、硫酸鹽漬土等）、含鹽量以及水文條件密切相關(guān)。例如，硫酸鹽漬土具有強(qiáng)烈的松脹性，會(huì)導(dǎo)致路基體積不穩(wěn)定。二、鐵路路基基床病害的防治技術(shù)與措施基床病害的防治應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合，綜合治理”的原則，從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，采取針對(duì)性的技術(shù)措施。（一）設(shè)計(jì)階段的預(yù)防措施1.合理選擇填料基床填料的選擇是預(yù)防病害的基礎(chǔ)。應(yīng)優(yōu)先選用級(jí)配良好、強(qiáng)度高、透水性好、水穩(wěn)性強(qiáng)的粗粒土（如碎石土、礫石土等）作為基床填料。對(duì)于不符合要求的土料，應(yīng)進(jìn)行改良處理，如摻入石灰、水泥等穩(wěn)定劑，改善其物理力學(xué)性能。嚴(yán)禁使用淤泥、泥炭、有機(jī)質(zhì)土及塑性指數(shù)過高的細(xì)粒土直接作為基床填料。2.優(yōu)化基床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)線路等級(jí)、運(yùn)營(yíng)條件、地質(zhì)水文狀況，合理確定基床的厚度、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜或存在潛在病害風(fēng)險(xiǎn)的地段，可考慮采用加強(qiáng)型基床結(jié)構(gòu)，如設(shè)置基床表層瀝青混凝土防水層、土工合成材料加筋層等，以提高基床的整體剛度和抗變形能力。3.完善排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水是防治基床水害的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮地表水、地下水的排除。設(shè)置完善的路拱、側(cè)溝、天溝、截水溝等地表排水設(shè)施，確保地表徑流迅速排出路基范圍。對(duì)于地下水發(fā)育地段，應(yīng)采取滲溝、滲井、盲溝等地下排水措施，降低地下水位，截?cái)嗪畬?，防止水分侵入基床。（二）施工階段的質(zhì)量控制1.嚴(yán)格控制填料質(zhì)量與壓實(shí)度施工過程中，必須對(duì)進(jìn)場(chǎng)填料進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保符合設(shè)計(jì)要求。采用合適的壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)工藝，分層填筑、分層碾壓，嚴(yán)格控制每層的填筑厚度、含水量和壓實(shí)度，確?；餐馏w達(dá)到設(shè)計(jì)的密實(shí)度和強(qiáng)度。2.確保排水設(shè)施的施工質(zhì)量排水設(shè)施的施工質(zhì)量直接影響其使用效果。應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工，確保排水坡度、斷面尺寸符合要求，溝體平順，接口嚴(yán)密，防止出現(xiàn)滲漏、堵塞等問題。3.加強(qiáng)施工過程監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)在基床施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)填筑厚度、壓實(shí)度、含水量、地基承載力等指標(biāo)的監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正施工中存在的問題，確?；彩┕べ|(zhì)量。（三）運(yùn)營(yíng)階段的養(yǎng)護(hù)與病害整治1.日常檢查與監(jiān)測(cè)建立健全鐵路路基的日常檢查、定期檢查和專項(xiàng)檢查制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)基床病害的早期跡象。利用軌道檢查車、沉降觀測(cè)、地質(zhì)雷達(dá)等技術(shù)手段，對(duì)基床的變形、狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，掌握病害的發(fā)展規(guī)律。2.針對(duì)性的病害整治技術(shù)針對(duì)不同類型的基床病害，應(yīng)采取相應(yīng)的整治措施：*翻漿冒泥、下沉、道砟陷槽整治：常用的方法有換填法（挖除病害土體，換填合格填料并壓實(shí)）、注漿加固法（通過向基床土體中注入水泥漿、水泥砂漿等漿液，改善土體性質(zhì)，提高強(qiáng)度）、土工合成材料加筋法（鋪設(shè)土工格柵、土工格室等，增強(qiáng)基床土體的整體性和承載能力）。對(duì)于表層病害，也可采用瀝青混凝土封層或薄層罩面等方法進(jìn)行處治。*擠出變形整治：首先應(yīng)分析變形原因，若因土體強(qiáng)度不足，可采用換填、注漿加固等方法提高土體抗剪強(qiáng)度；若因側(cè)向約束不足，可采用坡腳增設(shè)擋墻、抗滑樁等措施。*凍害整治：主要措施包括做好排水，降低基床含水量；換填非凍脹性填料；設(shè)置保溫層，減少凍深；在適當(dāng)位置設(shè)置隔斷層等。*排水系統(tǒng)修復(fù)與完善：及時(shí)清理排水設(shè)施內(nèi)的淤積物，修復(fù)損壞的排水結(jié)構(gòu)，確保排水暢通。對(duì)于運(yùn)營(yíng)中發(fā)現(xiàn)的排水不暢問題，應(yīng)及時(shí)增設(shè)或改良排水設(shè)施。3.強(qiáng)化道床養(yǎng)護(hù)保持道床的清潔、飽滿和良好的彈性，及時(shí)進(jìn)行清篩、補(bǔ)砟、搗固等作業(yè)，避免道床板結(jié)、臟污，提高道床的排水性能和承載能力，減少對(duì)基床表層的擾動(dòng)。三、結(jié)論與展望鐵路路基基床病害是影響鐵路運(yùn)輸安全與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵問題，其成因復(fù)雜，類型多樣。有效防治基床病害，需要從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)全過程進(jìn)行系統(tǒng)管理和科學(xué)決策。通過合理選擇填料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、完善排水系統(tǒng)、嚴(yán)格施工質(zhì)量控制以及加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)期的監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)，可以顯著提高基床的穩(wěn)定性和耐久性，減少病害的發(fā)生。展望未來，隨著鐵路向高速、重載方向發(fā)展，對(duì)路基基床的性能要求將越來越高。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基床病害機(jī)理的深入研究，特別是列車動(dòng)荷載、