梁玉才
摘要:本文對沈山線、錦承線鐵路路基邊坡病害進行了詳細的調(diào)查與分析,并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,談一談關(guān)于路基邊坡病害的防護措施與整治方法。
關(guān)鍵詞:路基邊坡;病害分析;防護措施;整治方法
1 引言
路基是鐵道線路的重要組成部分,是軌道的基礎設施,裸露的路基邊坡,除受到所處環(huán)境的的地形、地貌、地質(zhì)及水文條件的影響外,還不斷受到自然風化和雨水的沖刷破壞以及人類活動的影響,進而發(fā)展形成嚴重的路基病害甚至會降低線路質(zhì)量,危及行車安全,中斷行車,造成各類事故的發(fā)生。給人民的生命財產(chǎn)造成極大的傷害和損失,給鐵路造成嚴重的不良影響。為此,對于路基邊坡的各種病害必須給以高度重視。
2 路基邊坡病害類型及表現(xiàn)形式的分析
邊坡溜坍:這種病害是黏土質(zhì)邊坡的常見病害,現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果表明,主要表現(xiàn)形式有兩種:一是黏土質(zhì)邊坡在長期陰雨和暴雨后雨水沿邊坡的裂隙下沉,致使邊坡表層土的含水量增大,抗剪強度降低,失去穩(wěn)定,沿著下部未軟化的土層發(fā)生溜坍;二是邊坡表層為黏土質(zhì)覆蓋層,下部為傾斜巖層,表層的黏土受地表水下滲和地水面的影響,產(chǎn)生沿基巖面的溜坍。邊坡溜坍,輕者堵塞側(cè)溝,重者掩埋線路,病害繼續(xù)發(fā)展將會造成整個邊坡的破壞。
邊坡坍塌:這種病害常發(fā)生于邊坡坡度陡于天然休止角的節(jié)理發(fā)育、巖層破碎、風化嚴重的石質(zhì)路塹或土質(zhì)路塹。這種病害發(fā)展過程時間較長,開始在塹頂附近出現(xiàn)裂紋,并緩慢的逐漸擴大,當擴大到一定程度時,在坡面水或地下水等自然因素以及列車震動等的配合下,突然順邊坡坍塌下來。在大坍塌之前,常有小的局部坍塌發(fā)生。每次坍塌都不按固定的面移動,但坍塌體的下緣均在臨空面以上,一直塌到邊坡坡度接近巖層或土層的休止角為止。由于這種變形具有突然大量塌落的性質(zhì),常易造成行車事故。
風化剝落:這種病害是指整個邊坡比較穩(wěn)定,但邊坡表層由于風化作用,邊坡表面的土層或巖層從坡面上剝離下來的變形現(xiàn)象。風化剝落常發(fā)生于易風化的巖質(zhì)邊坡、黃土路塹邊坡的下部或軟硬互層的松軟層。這種病害,初期對行車影響不大,僅增加路基的養(yǎng)護維修工作量,但繼續(xù)發(fā)展將會影響邊坡的穩(wěn)定。
路基沖刷:較高的土質(zhì)邊坡和風化嚴重的石質(zhì)邊坡,在地表水的沖刷作用下會形成沖溝、沖坑,邊坡下部尤為嚴重。它不僅破壞了坡面的完整,暴雨時還往往堵塞側(cè)溝,形成泥流漫道并影響邊坡穩(wěn)定。
3 路基邊坡的防護與整治方法
為防止路基坡面病害的形成和發(fā)展,對較嚴重的坡面病害應立即整治,對具有一般坡面變形及有可能發(fā)生坡面變形的邊坡,如容易風化和易受雨水沖刷的石質(zhì)和土質(zhì)邊坡及嚴重破碎的巖層邊坡,應及時及早的加以防護與整治。
3.1 植物防護
植物防護是直接在路基邊坡上種草、種樹或鋪種草皮來防護邊坡的方法。邊坡上的植被能固結(jié)土壤調(diào)節(jié)土的濕度,防止裂隙產(chǎn)生和風化剝落,減緩地表水的沖刷。植被防護適用于不陡于1:1(種草時不陡于1:1.25),邊坡土壤和當?shù)貧夂蜻m宜植物生長的地區(qū)(如荊條、柳條叢等)。采用種草防護時,應選用根系發(fā)達、生長力強,適當?shù)貧夂?、土質(zhì)的草種,當邊坡不適宜種草時,可在邊坡上鋪一層種植土。種草時草籽應均勻分布,一般應在春季、秋季播種,播種后應加強管理。鋪種草皮前先平整坡面,鋪設時要緊貼邊坡拍平,錯縫鋪種,在旱季鋪種草皮后應經(jīng)常灑水,使坡面濕潤。此外為保證成活率,草皮應隨采隨用。
3.2 邊坡抹面
抹面是將二合土(石灰、爐渣)、三合土(水泥、石灰、爐渣)或水泥砂漿均勻的攤在路基邊坡上,經(jīng)壓實,提漿、抹光后形成的一種邊坡防護層。它適用于各種易風化但尚未嚴重風化的巖石邊坡。其坡度不限,但須無地下水且坡面干燥的路基坡面。
3.3 邊坡捶面
捶面是將四合土、三合土分層鋪在利于坡面上的模板內(nèi)進行捶實,再經(jīng)提漿、抹光后形成的一種坡面防護層。它適用于比較干燥的易受沖刷的土質(zhì)邊坡和易風化剝落的巖石邊坡,其坡度不宜陡于1:0.5。捶面通常采用等截面厚,一般厚度為10~15cm,當邊坡高時可采用上薄下厚的變截面形式。防止坡面滲水,保持坡面干燥是延長使用壽命的重要措施。
3.4 噴漿
對堅硬易風化,但沿未嚴重風化的巖石邊坡,為防止進一步風化,可在坡面上噴射一層水泥砂漿,形成保護層,噴漿可用于高而陡的邊坡,但所防護的坡面必須干燥和堅硬,地下水發(fā)育或成巖作用差的黏土巖邊坡不宜使用。噴漿前應清刷坡面不穩(wěn)定的土、石,清掃碎屑、浮土和雜物;噴漿的次數(shù)及厚度,應根據(jù)山體風化、表面破碎情況而定,一般噴2~3次,厚度1~3cm;噴射要周到均勻;噴后2~3h要進行養(yǎng)生;邊坡頂部和周圍要注意封閉,防止水滲入。
3.5 灌將勾縫
灌漿是將較稀的水泥砂漿或混凝土灌注進較堅硬的、裂縫較大較深的巖石路塹邊坡,借助砂漿或混凝土的黏聚力把裂開的巖石黏結(jié)成一個整體,從而防止巖石進一步風化。勾縫是用較稠的砂漿堵塞巖石的細小裂縫。它適用于較堅硬、不易風化的、節(jié)理多而細的巖石路塹邊坡。灌漿和勾縫還可用于修補原有圬工裂縫。
3.6 干砌片石護坡
當邊坡為緩于1:1.25的土質(zhì)或土夾石邊坡,受地表水沖刷產(chǎn)生沖溝或坡面經(jīng)常有少量地下水滲出而產(chǎn)生小型溜坍等病害時,可采用干砌片石護坡。干砌石護坡一般采用單層栽砌,厚度約為0.3m。當邊坡為粉土質(zhì)土、松散砂和黏砂土等易沖蝕的土時,片石下設厚度不少于0.1m的碎石或砂礫墊層。護坡應砌過邊坡坡頂不少于0.5m,基礎應選用較大的石塊砌筑,并埋至側(cè)溝溝底以下,基礎埋深和頂面寬度均不就小于0.5m。當基礎與側(cè)溝相連時,應采用M5漿砌片石砌筑。
3.7 漿砌片石護坡
在緩于1:1的各類巖石和土質(zhì)邊坡上,因風化剝落,地表水沖刷而發(fā)生泥流、沖溝和邊坡溜坍時,可采用漿砌片石護坡。護坡采用M5漿砌片石,其厚度視邊坡坡度及高度而定,一般為0.3m~0.5m。高邊坡的漿砌片石護坡宜分級設置,每級高度不大于20m各級之間設寬度不小于1m的平臺,當護坡面積較大且邊坡較陡或坡面變形嚴重時,為保證護坡本身的穩(wěn)定,可采用肋式護坡。漿砌片石護坡上應設泄水孔。泄水孔間距2~3m孔徑10cm,上下左右交錯布置。土質(zhì)邊坡泄水孔后面,在0.5x0.5m范圍內(nèi)設置反濾層。每10~20m設伸縮縫一道,縫寬2cm,內(nèi)填瀝青麻筋或瀝青木板。為方便檢查和維修,大面積的護坡上還應在適當位置設置寬0.6m的踏步。
3.8 漿砌片石骨架護坡
在易受沖刷的土質(zhì)邊坡和風化較嚴重的巖石邊坡上,當坡度緩于1:0.5且邊坡潮濕、坡面溜坍及沖刷較嚴重,單純采用草皮護坡或捶面護坡易沖毀脫落時,可采用M5漿砌片石骨架護坡。骨架內(nèi)可采用草皮或捶面防護,也可在骨架內(nèi)栽砌卵石。漿砌片石骨架的常用結(jié)構(gòu)形式有方格型、人字型、拱型等。各類骨架的厚度和嵌入坡面的深度視邊坡巖性和草皮、捶面的厚度而定,通常厚為0.4~0.5m嵌入邊坡0.3~0.4m骨架頂面與骨架內(nèi)護坡齊平。
3.9 路基沖刷防護
在河灘或岸邊修筑的鐵路路基,都或多或少地受到水流和波浪的沖刷和淘蝕。為保證路基的穩(wěn)固,必須根據(jù)現(xiàn)場的地形、地質(zhì)條件和水流特性,在此地段設置足夠堅固的沖刷防護建筑物。常用的路基沖刷防護方法有直接防護、間接防護和改河三類。這三類方法宜綜合使用,才能達到較好的防護效果。各類沖刷防護建筑物一般均應滿足以下要求:應有足夠的穩(wěn)定性;防護范圍應包括所有可能被水流沖刷和波浪作用的地段,并按其受影響的程度給予不同的處理;必須加強基礎處理,以防止由于水流的淘蝕而使基礎外露,影響建筑的穩(wěn)定;防護高度應保證被防護的路基不致受到水流和波浪的侵襲。
結(jié)束語
綜上所述,在對路基邊坡病害進行了詳細分析的基礎上,對路堤邊坡和易風化的軟質(zhì)巖、強風化或構(gòu)造破碎的硬質(zhì)巖以及土質(zhì)路塹的邊坡坡面均應進行相應的防護或加固。破面防護類型應根據(jù)填料及巖土性質(zhì)、氣候條件、水文條件及邊坡高度等因素確定。應優(yōu)先采用植物防護,同時宜設置帶排水槽的拱型骨架。嚴禁在影響路基安全的范圍內(nèi)進行挖溝、引水、儲水、抽取底下水、耕種、取土、修路、開礦和開采砂石等人為活動。建立健全路基檢查檢定制度,適時掌握路基設備技術(shù)資料,保證路基設備經(jīng)常處于完好狀態(tài)。確保鐵路運輸大動脈的安全暢通。
參考文獻
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