关于铁路路基翻浆冒泥病害整治技术的探讨

【摘 要】随着我国经济的飞速发展，铁路交通网的长度以及密度越来越大，这对铁路线路的质量也提出了更高的要求。本文首先提出了铁路路基病害的常见形式，并着重分析了分布范围最广的翻浆冒泥的形成机理。在分析成因的基础上，提出了整治的相应措施，以及翻浆冒泥整治的新方向。

【关键词】铁路路基；翻浆冒泥；形成机理；整治措施

1 概述

为了满足国民经济和社会发展需求，我国铁路运营规模逐年增加，截至2012年底，全国铁路营业里程9.8万公里，仅次于美国，居世界第二。高铁运营里程9356公里，位列世界第一。

随着我国铁路不断发展，运营速度越来越高，运量和轴重逐渐增加，不但对铁路轨道、基床、路基的变形限制和承载力提出新的要求，而且既有铁路路基病害日益严重，对铁路安全运营构成威胁。受运营条件限制，既有铁路路基病害整治无论在勘察、设计和施工上都有较大的难度。

路基是铁路轨道的基础，它承受铁路轨道的重量及机车车辆的动力荷载，同时还不断遭受到水流、风沙、雨雪、严寒、高温等的侵袭和各种不良地质条件及人为因素的影响，从而导致各种铁路路基病害成为一种分布广、治理难、多发性强的病害。缘于我国区域广阔。地质水文、技术等级和施工技术水平差异等条件的差别，不同区域铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、边坡塌方、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水浸路基、冻害等。其中又以翻浆冒泥病害分布范围最广，病害最为突出。

2 翻浆冒泥病害的概况

翻浆冒泥是基床土受地表水或地下水的浸湿软化或液化后形成泥浆，在列车动力作用下挤入道床或通过道床向外窜出的一种现象。是南方地区分布范围最广，最为突出的病害。

据资料统计，基床翻浆冒泥占路基病害总里程的13%，而且近几年问题更加严重，且所占比例不断增加，主要是经清筛整道后，很快又会重新出现。经常是原间断性的个别的翻浆段，经过一段时间以后便连成一片，轨排会出现区段性空板。少则5～6根轨枕，多则40～50根轨枕。这种恶化的翻浆病害，会带来轨枕失效、抵扣接头、轨道方向偏移、钢轨硬弯和轨面高低不平等一系列病害，加剧了列车车轮对钢轨的冲击，由此形成恶化循环，对轨道结构造成严重破坏，直接危及行车安全。

3 翻浆冒泥形成机理

翻浆冒泥常常发生于基床土质不满足工程要求的区位，以细粒土作路基填料、分化石质作基床尤为明显，降雨量大的路堑和路堤地段为病害多发地段。一定条件的含粉粒、粘粒的基床表层土和在列车反复振动的作用下，发生触变或软化、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒。轨道几何尺寸变化，危及行车安全。

路基翻浆冒泥是由多种因素综合作用引起的，温度、水、土质、行车荷载与路面是引起路基翻浆冒泥的主要因素，同时还包括工程措施方面的原因。

（1）基床产生翻浆冒泥的前提条件是土、石地质状况。基床翻浆冒泥的土质中，根据以往的研究表明，由于含有易软化的物质，这些是引起路基翻浆冒泥最直接的原因，另外土质具有亲水性强、透水性差、颗粒细小、脱水收缩龟裂、遇水软化膨胀等特性，也是发生翻浆冒泥的前提条件。

（2）水是构成路基翻浆冒泥的必要因素。没有水的存在也就没有翻浆冒泥的产生，水在路基中迁移、相变的过程本质上就是路基的翻浆冒泥过程。在水的作用下，土体中易软化的物质剧增；在水作用下，填土软化范围逐步增加，当施加列车荷载时，泥浆将被吸入或基础道床。综上可知，水是路基发生翻浆冒泥病害中必不可少的因素。

（3）列车动力作用是加剧路基翻浆冒泥的重要条件。通过列车荷载的作用路基翻浆冒泥才能最后形成并且暴露出来的。在重复荷载下，不断积累的路基土的塑性变形最终造成了基床变形和破坏，列车所产生的高速重载会加速这种塑性破坏。在其它条件相同的条件下，当处于翻浆季节时，路基翻浆现象会随着交通量及车辆的增加而越发严重。

（4）道床厚度不足。当道床厚度不满足要求时，道床弹性会变差、路基受力将会不均匀分布、压强变大；路拱的砂子将分别侵入路拱和基床，导致路拱变薄，排水效果随之降低，道心积水；或致使道床和路基产生塑性变形，形成轨道空板。最终饱和的淤泥在重复车载对道床和路基反冲击和吸附作用下，将穿过道床翻上线路。

4 翻浆冒泥的整治方法

翻浆冒泥是土、水和列车动力三个主要因素共同作用的结果。因此，对路基翻浆冒泥病害的整治方法尽管各种各样，但都是针对这三个因素。如换填土、换填砂主要是改变土质条件，近年来适用越来越多的新型材料封闭基面，主要是隔绝地表水对基面的影响，使路线质量提高和保持良好的状态，主要达到使路基基面所受动应力减少及均匀分布。

4.1 路槽排水

在路基翻浆冒泥严重地段，应注意做好路槽排水，通常采用砂垫层和横向盲沟等措施。

4.2 换填土、砂

当路基翻浆冒泥严重，深度较大，兼有路肩隆起的情况时，可采用换土措施，用渗水性好的土换填基床部分范围内的土。

换填砂是目前整治基床翻浆冒泥的有效措施。换填厚度应根据道床厚度、曲线半径及基床的承载力来定。

4.3 基床排水

基床排水指：基面的排水；基床土体的排水。在设计规范中，一般土质基面单线、复线及站场均设置有基面的横向排水坡；然而在新线施工中，横向坡度及在铺设轨道线路前先设置砂垫层和道砟均得不到满足，将使线路运营后留下病根。运营路线出现翻浆冒泥进行大修时，按整治要求应设足横向排水坡。在不中断行车的条件下，进行架空施工作业，横向排水坡设置有一定的难度，基面夯实难度更大，但施工单位若能认真负责是完全能够做好的。如基床土体的承载力达到要求，基床面铺设土工布或无纺土工纤维进行封闭，对整治翻浆冒泥效果更为明显。

4.4 纵向和横向盖板沟整治翻浆冒泥

在路基填土大部分为砂粘土时，由于这类土渗水性差，又加之列车轴重增大，所以每到雨季雨水不易排走，往往是通过道床渗入路基，在列车运行振动、轴吸作用下使钢轨接头由道床翻浆发展到路基翻浆。为能将水顺利地排出，可在到发线间增设纵向和横向盖板沟将雨水排出收到了良好的效果。

5 翻浆冒泥整治的发展方向

目前高分子化学快速发展使人们的视野变得开阔，不断涌现出新材料，一些混合材料、化合材料、复合材料、聚合物材料被不断的运用到土木建筑中来，这使土体加固有非常好的发展前景，也使得按照人们期望的技术指标来进行土体改良加固变得成为可能。因此，研究土壤的改性材料是目前国内外路基基床翻浆冒泥整治的发展趋势。

参考文献：

[3]彭华，张鸿儒.铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术.工程地质学报，2005（02）.

[4]黄书华，谢达文.铁路路基病害整治技术.铁道建筑，2008（9）.