路基常见病害剖析课件

路基常见病害路基常见病害1 1、路基常见病害、路基常见病害路基是条带状结构工程，沿线经过的地质条件差别路基是条带状结构工程，沿线经过的地质条件差别较大，而不少地区都存在膨胀土、软较大，而不少地区都存在膨胀土、软土、黄土等各种工程性质不良的土，并且受到地理土、黄土等各种工程性质不良的土，并且受到地理和气候环境常年变化影响，加之由于技术和气候环境常年变化影响，加之由于技术水平、水平、经济条件以及施工机械设备方面的原因经济条件以及施工机械设备方面的原因,从从而导致各种铁路基床病害成为一种分布广而导致各种铁路基床病害成为一种分布广、治理难、治理难、多发性强的病害，多发性强的病害，所以了解路基病害所以了解路基病害的类型及其发生机理，的类型及其发生机理，并对其进行实用的检测并对其进行实用的检测,对路基的防护和治理是非常重要。对路基的防护和治理是非常重要。路基边坡的病害路基边坡的病害 路基边坡由于裸露在自然中，路基边坡由于裸露在自然中，除受到所处的除受到所处的地质及水文条件的影响外，地质及水文条件的影响外，还不断受到风化和雨还不断受到风化和雨水的冲刷破坏以及人类活动的影响水的冲刷破坏以及人类活动的影响 因而往往会出现不同情况的边坡变形进而发展成因而往往会出现不同情况的边坡变形进而发展成严重的路基病害。常见路基边坡病害有边坡溜坍、严重的路基病害。常见路基边坡病害有边坡溜坍、边坡坍塌、风化剥落和坡面冲刷四种类型。边坡坍塌、风化剥落和坡面冲刷四种类型。边坡溜坍是黏土质边坡的常见病害，边坡溜坍是黏土质边坡的常见病害，主要有主要有两种表现形式：两种表现形式：一是黏土质边坡在长期阴雨和暴一是黏土质边坡在长期阴雨和暴雨后，雨水沿边坡上的裂隙下渗，致使边坡表层雨后，雨水沿边坡上的裂隙下渗，致使边坡表层土的含水率增大，抗剪强度降低，失去稳定，沿土的含水率增大，抗剪强度降低，失去稳定，沿着下部未软化的土层发生溜坍；着下部未软化的土层发生溜坍；二是边坡表层为黏土质覆盖层，下部为倾斜二是边坡表层为黏土质覆盖层，下部为倾斜岩层，表层的黏土受地表水下渗和地下水的影响，岩层，表层的黏土受地表水下渗和地下水的影响，产生沿基岩面的溜坍。产生沿基岩面的溜坍。边坡溜坍，边坡溜坍，轻者堵塞侧轻者堵塞侧沟，重者掩埋线路，病害继续发展将会造成整个沟，重者掩埋线路，病害继续发展将会造成整个边坡的破坏。边坡的破坏。边坡坍塌常发生于边坡坡度陡于天然休止角边坡坍塌常发生于边坡坡度陡于天然休止角的节理发育、的节理发育、岩层破坏、岩层破坏、风化严重的石质路风化严重的石质路 堑或土质路堑。堑或土质路堑。这种病害发展过程时间较长，这种病害发展过程时间较长，开始在堑顶附近出开始在堑顶附近出现裂纹，现裂纹，并缓慢地逐渐扩大，当扩大到一定程度并缓慢地逐渐扩大，当扩大到一定程度时，时，在坡面水或地下水等自然因素以及列车振动在坡面水或地下水等自然因素以及列车振动等的配合下，等的配合下，突然顺边坡坍塌下来。在大坍塌之突然顺边坡坍塌下来。在大坍塌之前，常有小的局部坍塌发生。每次坍塌都不按固前，常有小的局部坍塌发生。每次坍塌都不按固定的面移动，但坍塌体的下缘均在临空面以上，定的面移动，但坍塌体的下缘均在临空面以上，一直坍塌到边坡坡度接近岩层或土层的休止角为一直坍塌到边坡坡度接近岩层或土层的休止角为止止 风化剥落是指整个边坡比较稳定，风化剥落是指整个边坡比较稳定，但边坡表但边坡表层由于风化作用，层由于风化作用，边坡表面的土层或岩层从边坡表面的土层或岩层从 坡面上剥离下来的变形现象。坡面上剥离下来的变形现象。风化剥落常发生于风化剥落常发生于易风化的岩质边坡、易风化的岩质边坡、黄土路堑边坡的空面下黄土路堑边坡的空面下 部或软硬互层的软硬层。这种病害，初期对行车部或软硬互层的软硬层。这种病害，初期对行车影响不大，仅增加路基的养护维修工作量，影响不大，仅增加路基的养护维修工作量，但继续发展将会影响边坡的稳定。但继续发展将会影响边坡的稳定。高速铁路路基病害类型及原因分析高速铁路路基病害类型及原因分析 高速铁路路基常见病害有：路基沉降、边坡高速铁路路基常见病害有：路基沉降、边坡损坏、雨水风沙冲蚀、特殊地质条件下的病害等损坏、雨水风沙冲蚀、特殊地质条件下的病害等（1 1）路基沉降）路基沉降 路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致，表现形式有路基下沉、足所致，表现形式有路基下沉、道砟囊或道道砟囊或道 砟袋。砟袋。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，称填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，称为路堤沉陷。由于路基填料密实度不为路堤沉陷。由于路基填料密实度不 足或地基松软，在水、荷载、自重及振动作足或地基松软，在水、荷载、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形；一般经过用下发生局部或较大面积的竖向变形；一般经过 列车运行一段时间后，下沉会趋于缓解。但有时列车运行一段时间后，下沉会趋于缓解。但有时荷载增加或水的作用使沉降速率加大，局部荷载增加或水的作用使沉降速率加大，局部 下沉也会导致陷槽造成线路不平顺。下沉也会导致陷槽造成线路不平顺。路基下沉分路基下沉分为基床下沉、为基床下沉、堤体下沉和基底下沉三种类型。堤体下沉和基底下沉三种类型。（2 2）翻浆冒泥）翻浆冒泥 路基强度因含水过多而急剧下降，在行车作用路基强度因含水过多而急剧下降，在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象，称之为翻浆冒下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象，称之为翻浆冒泥。泥。翻浆冒泥一般易发生于基床填料不符合要求翻浆冒泥一般易发生于基床填料不符合要求的部位，的部位，特别是以细粒土作路基填料、特别是以细粒土作路基填料、风化石风化石质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多发地段，发地段，一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层填料在和列一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层填料在和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕形成泥浆。列车通过时轨枕 上下起伏使泥浆受到挤压、抽吸而通过道床上下起伏使泥浆受到挤压、抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道砟脏污、板结进而使道床孔隙向上翻冒，造成道砟脏污、板结进而使道床 降低或丧失弹性、轨道几何尺寸变化危及行车降低或丧失弹性、轨道几何尺寸变化危及行车安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。床翻浆和裂隙泉眼翻浆。（）挤出变形（）挤出变形 挤出变形的表现形式有路肩隆起、侧沟被挤挤出变形的表现形式有路肩隆起、侧沟被挤倾覆，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强倾覆，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，基床内的基床内的填料经常处于软塑状态，填料经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较在基床内的影响深度较大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，大，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发生外挤变形。其原因是基床强度不足引起。发生外挤变形。其原因是基床强度不足引起。（）边坡坍方（）边坡坍方 边坡坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和边坡坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤、岩石风化成零碎薄片，剥落是指边坡表层土壤、岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定碎落是岩石碎块的一种堵塞边沟，影响路基稳定碎落是岩石碎块的一种剥落现象落石产生的冲击剥落现象落石产生的冲击 力可使路基、路面遭到破坏，威胁行力可使路基、路面遭到破坏，威胁行 人及车辆的安全。崩坍是大量土石脱离坡面人及车辆的安全。崩坍是大量土石脱离坡面翻滚于边坡下部形成倒石堆或岩堆的现象。崩坍翻滚于边坡下部形成倒石堆或岩堆的现象。崩坍的土石方往往造成交通中断，的土石方往往造成交通中断，是危害最大的路基是危害最大的路基病害之一。病害之一。崩坍的发生主要是路堑的开挖使原有崩坍的发生主要是路堑的开挖使原有自然坡面失去平衡所致。自然坡面失去平衡所致。滑塌是指边坡上的大量滑塌是指边坡上的大量土石沿着一定滑动面整体向下滑移的现象。土石沿着一定滑动面整体向下滑移的现象。（5 5）边坡冲刷）边坡冲刷边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩、水库、水塘的路（滨河、河滩、海滩、水库、水塘的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作用，沿边坡方向形成冲沟或冲蚀、冲刷作用，沿边坡方向形成冲沟或冲坑的现象称之为边坡冲刷。边坡冲刷可分为边坡淘坑的现象称之为边坡冲刷。边坡冲刷可分为边坡淘刷和边坡冲沟刷和边坡冲沟（5 5）陷穴）陷穴 陷穴指路基下部及其附近存在隐蔽的洞穴，陷穴指路基下部及其附近存在隐蔽的洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落其坍塌可引起基床和道床突然沉落 轨道悬空，轨道悬空，中断行车，严重时甚至造成列车颠覆。陷穴病害中断行车，严重时甚至造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞、墓穴、兽分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞、墓穴、兽洞洞（6 6）滑坡）滑坡滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。可分为边滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。可分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡（7 7）水浸路基）水浸路基 水浸路基指实际浸水水位超过设计水位的路水浸路基指实际浸水水位超过设计水位的路基基 被水浸或淹没，被水浸或淹没，引起一定的沉降或局部坍引起一定的沉降或局部坍塌，当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，导致塌，当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，导致路基稳定性受到影响或破坏。路基稳定性受到影响或破坏。（8 8）冻害）冻害 冻害发生在寒冷地区，如路基填料为透水性冻害发生在寒冷地区，如路基填料为透水性较差的细粒土，当含水量较高或基面积水，在冻较差的细粒土，当含水量较高或基面积水，在冻结过程中，土中水重新分布和聚集形成冰块。又结过程中，土中水重新分布和聚集形成冰块。又引起不均匀的冻胀现象。引起不均匀的冻胀现象。（9 9）沙害）沙害 在我国北方地区，由于水土流失或者地理、在我国北方地区，由于水土流失或者地理、气候条件等原因，经常出现风沙掩埋铁路的现象气候条件等原因，经常出现风沙掩埋铁路的现象。1.21.2铁路路基病害产生的机理铁路路基病害产生的机理 尽管路基病害表现形式多样，归纳起来主要原因尽管路基病害表现形式多样，归纳起来主要原因有两个方面：有两个方面：病害的发生取决于特定的地质环病害的发生取决于特定的地质环境；境；病害的发生与相应的气候变化和列车振动病害的发生与相应的气候变化和列车振动荷载息息相关。荷载息息相关。前者是病害发生的内因。后者是前者是病害发生的内因。后者是病害发生的外因。路基病害的产生和发展与路基病害发生的外因。路基病害的产生和发展与路基填料的工程性质、地表水与地下水、列车振动荷填料的工程性质、地表水与地下水、列车振动荷载、土的动力强度特性和温度及其变化密切相关载、土的动力强度特性和温度及其变化密切相关 主要是路基填料、主要是路基填料、水、列车荷载和温度变化等各水、列车荷载和温度变化等各项因素综合作用的结果，各种因素之间又相互关项因素综合作用的结果，各种因素之间又相互关联。联。具体来说主要是地质不良地段，具体来说主要是地质不良地段，路基填筑材路基填筑材料的压实密度不足和排水不畅等，料的压实密度不足和排水不畅等，对某一具体的对某一具体的线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的因不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的因素，素，因此，因此，在一定程度上路基病害的发生频率和程度在一定程度上路基病害的发生频率和程度将取决于气象水文条件和列车长期循环振动荷载将取决于气象水文条件和列车长期循环振动荷载的叠加影响。的叠加影响。研究表明：在列车轮轴荷载的反复作用下，研究表明：在列车轮轴荷载的反复作用下，路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形，这路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形，这种塑性变形累积到一定程度将会使路基填土产生种塑性变形累积到一定程度将会使路基填土产生塑性流动，因而产生路基病害塑性流动，因而产生路基病害1.31.3铁路路基病害检测铁路路基病害检测 为了对路基病害进行合理整治，必须准确检为了对路基病害进行合理整治，必须准确检测病害状况，分析病害成因。测病害状况，分析病害成因。根据铁路既有线的特点，根据铁路既有线的特点，路基检测应不干扰路基检测应不干扰行车少干扰行车，行车少干扰行车，为此需采用的检测手段应力求为此需采用的检测手段应力求准确、可靠、快速，从而为将来的整治工作提供准确、可靠、快速，从而为将来的整治工作提供准确可靠的信息。准确可靠的信息。可采用轻型动力触探、地质雷达、瞬态面波法和可采用轻型动力触探、地质雷达、瞬态面波法和取土试验等多种手段对线路进行试验检测。在路取土试验等多种手段对线路进行试验检测。在路基病害检测的核心是确定路基表层和其下路基填基病害检测的核心是确定路基表层和其下路基填料的承载能力。料的承载能力。可采用典型地段开挖横沟，可采用典型地段开挖横沟，了解路基的几何了解路基的几何特性。特性。也可采用探地雷达法和瞬态面波法对试验也可采用探地雷达法和瞬态面波法对试验区段内的路基进行大面积的扫描检测区段内的路基进行大面积的扫描检测 探地雷达法具有直观反映道床几何形态、探地雷达法具有直观反映道床几何形态、基床表基床表层分辨率高的优点，可以探明路基结构的分层层分辨率高的优点，可以探明路基结构的分层 探测路基病害类型、程度和具体位置，分析基床探测路基病害类型、程度和具体位置，分析基床及以下各填料层的地质情况；及以下各填料层的地质情况；但探地雷达测出的但探地雷达测出的结果是基床的电性参数，结果是基床的电性参数，不能反映路基填料的力不能反映路基填料的力学参数而且测试深度比较浅，学参数而且测试深度比较浅，而瞬态面波法能够而瞬态面波法能够准确反映路基填料的力学参数随深准确反映路基填料的力学参数随深 度的变化情况，度的变化情况，测试的深度也比较深，测试的深度也比较深，正好弥正好弥补了探地雷达方法的不足。补了探地雷达方法的不足。两种方法取长补短，两种方法取长补短，刚好能够达到路基检测的目的。刚好能够达到路基检测的目的。1.41.4对路基强度、刚度等参数方面对路基强度、刚度等参数方面的分析的分析 重型动力触探主要反映路基填料的力学性能，重型动力触探主要反映路基填料的力学性能，是以击数是以击数10cm-1 10cm-1 来反映路基各个位置的力学性来反映路基各个位置的力学性能指标，击数越高说明填料性能越好，强度也越能指标，击数越高说明填料性能越好，强度也越高，可以从不同深度位置来测试出不同深度下土高，可以从不同深度位置来测试出不同深度下土的力学性能以分析路基状况。的力学性能以分析路基状况。轻型动力触探与重型动力触探原理相似，轻型动力触探与重型动力触探原理相似，只是只是后者以击数后者以击数10cm-1 10cm-1 来反映路基各个位置的力学来反映路基各个位置的力学性能指标。性能指标。针对既有线路的特点，针对既有线路的特点，对既有路基测试应遵对既有路基测试应遵循原位循原位 （动力触探）（动力触探）和区段测试和区段测试 （地质雷达、（地质雷达、瞬态面波法）相结合的测试方法，这样可对既有瞬态面波法）相结合的测试方法，这样可对既有路基的状况做出一个综合的评价，为路基病害的路基的状况做出一个综合的评价，为路基病害的处理提供基础资料。处理提供基础资料。任务任务 2 2 病害的预防与整治病害的预防与整治2.1 2.1 病害的预防病害的预防 病害预防包括以下内容：病害预防包括以下内容：资料收集包括线资料收集包括线路的设计、施工资料及线路区域的气候、水文、路的设计、施工资料及线路区域的气候、水文、工程地质等情况，并了解其变化规律工程地质等情况，并了解其变化规律,为防治病害为防治病害提供第一手资料；提供第一手资料；根据线路当前的状态及运营根据线路当前的状态及运营情况，应每情况，应每 3-5 3-5 行一次线路的普查，评估线路行一次线路的普查，评估线路的安全状态，提前发现病害趋势并进行相应的处的安全状态，提前发现病害趋势并进行相应的处置置2.2 2.2 病害的整治病害的整治 路基病害的整治应从路基填料（改变其填料路基病害的整治应从路基填料（改变其填料类型、改变填料的成分）防止雨水侵入（改善路类型、改变填料的成分）防止雨水侵入（改善路基结构设计）基结构设计）、提高路基强度和刚度（改善路基、提高路基强度和刚度（改善路基结构设计）入手，路基的整治流程见如下结构设计）入手，路基的整治流程见如下 前期准备前期准备总体方案总体方案检测路基检测路基细化方案细化方案治理施工治理施工效效果评2.2.1 2.2.1 路基滑坡的防治路基滑坡的防治 斜坡上的岩土沿坡内的软弱带或软弱面向前和斜坡上的岩土沿坡内的软弱带或软弱面向前和向下发生整体移动的现象，称为滑坡。发生滑坡向下发生整体移动的现象，称为滑坡。发生滑坡的软弱带又称滑动带。滑动带在重力作用下，或的软弱带又称滑动带。滑动带在重力作用下，或在其他外力作用下使其剪切应力大于强度，或因在其他外力作用下使其剪切应力大于强度，或因振动液化、溶蚀、潜蚀、自然、人为开采等因素振动液化、溶蚀、潜蚀、自然、人为开采等因素的作用下，使其结构破坏、岩土性质改变而丧失的作用下，使其结构破坏、岩土性质改变而丧失强度，就会引起滑动带上覆岩体或土体发生滑动。强度，就会引起滑动带上覆岩体或土体发生滑动。2 2、分类与原因、分类与原因 滑坡按其特点可进行各种不同的分类。滑坡按其特点可进行各种不同的分类。中国中国铁路按滑体的物质组成及其成因，铁路按滑体的物质组成及其成因，把滑坡分为粘把滑坡分为粘性土滑坡、黄土滑坡、堆填土滑坡、堆积土滑坡、性土滑坡、黄土滑坡、堆填土滑坡、堆积土滑坡、破碎岩石滑坡和岩体滑坡等六类。产生滑坡的原破碎岩石滑坡和岩体滑坡等六类。产生滑坡的原因有内在因素，也有外在因素。内在因素是形成因有内在因素，也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件，它包括岩土性质、地质构造、滑坡的先决条件，它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。地形地貌等。3 3、防治措施、防治措施预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活。滑坡或古滑坡的复活。治早。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早治早。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。期整治，能收到事半功倍的效果。一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治，杜绝后患。底根治，杜绝后患。4 4、养护维修要点、养护维修要点滑坡区的地表排水设备，如截水沟、排水沟、吊滑坡区的地表排水设备，如截水沟、排水沟、吊沟等应做到无淤积、无漏水、无冲刷、排水畅通、沟等应做到无淤积、无漏水、无冲刷、排水畅通、沟涵相通。对失效损坏处所，应及时修补，确保沟涵相通。对失效损坏处所，应及时修补，确保状态良好。状态良好。滑坡区的地下排水设备，如支承渗沟、暗沟、隧滑坡区的地下排水设备，如支承渗沟、暗沟、隧洞、渗井、渗管等，应定期检查，及时清理和疏洞、渗井、渗管等，应定期检查，及时清理和疏通。通。滑坡区的防护和加固建筑物，滑坡区的防护和加固建筑物，应保持完整无损，应保持完整无损，如有开裂、如有开裂、滑移，滑移，必须认真查明原因，采取治必须认真查明原因，采取治理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。理措施，不可麻痹大意，要防患于未然。对规模大，对规模大，情况复杂的大滑坡，情况复杂的大滑坡，虽经整治仍在虽经整治仍在缓慢变形或间歇变形，缓慢变形或间歇变形，应对其认真观测，实行动应对其认真观测，实行动态监控，掌握变化规律和发展趋势，以便及时采态监控，掌握变化规律和发展趋势，以便及时采取有效措施。取有效措施。保护好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡区养保护好山坡植被，搞好水土保持，也是滑坡区养护维修的重要任务。护维修的重要任务。2.2.2 2.2.2 路基崩塌落石的防治路基崩塌落石的防治1 1、现象与原因：、现象与原因：崩塌落石是（路堑）堑坡或其上山坡的崩塌落石是（路堑）堑坡或其上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、具有突然、快速和较难预测的特点，快速和较难预测的特点，是地形、是地形、地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害，地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害，对铁路行车安全危害甚大，经常导致中断行车，对铁路行车安全危害甚大，经常导致中断行车，甚至列车颠覆。甚至列车颠覆。陡峭高峻的边坡或山体斜坡，坡度大于陡峭高峻的边坡或山体斜坡，坡度大于 4545、高、高度大于度大于 30m30m，特别是坡度在，特别是坡度在 55557575的斜坡，的斜坡，是崩塌多发地段是崩塌多发地段由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡，由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡，如互如互层砂岩，层砂岩，稳定性更差，稳定性更差，容易形成崩塌。容易形成崩塌。受地质构造影响严重，受地质构造影响严重，有很多结构面将岩体切割有很多结构面将岩体切割成不连续体的斜坡，成不连续体的斜坡，特别是有两组结构面倾向线特别是有两组结构面倾向线路，其中一组倾角较缓时，容易向线路崩塌。路，其中一组倾角较缓时，容易向线路崩塌。水的作用是产生崩塌的重要因素。水的作用是产生崩塌的重要因素。绝大多数的崩绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后，塌发生在雨季或暴雨之后，因为水的渗入，对岩因为水的渗入，对岩石产生软化、润滑和动水压力作用，使岩体强度石产生软化、润滑和动水压力作用，使岩体强度降低，内摩擦力减小，促使崩塌发生。降低，内摩擦力减小，促使崩塌发生。其他如地震、爆破、人工开挖斜坡及列车震动等，其他如地震、爆破、人工开挖斜坡及列车震动等，都是诱发崩塌的因素都是诱发崩塌的因素2 2、防治原则、防治原则新建铁路应加强工程地质工作，对崩塌落石地段，新建铁路应加强工程地质工作，对崩塌落石地段，严重者应予以绕避，不能绕避时，应修建必要的严重者应予以绕避，不能绕避时，应修建必要的预防性工程，防患于未然。预防性工程，防患于未然。养护维修应对可能发生崩塌落石地段，加强检查养护维修应对可能发生崩塌落石地段，加强检查巡视，发现变形失稳征兆，应及时采取措施，治巡视，发现变形失稳征兆，应及时采取措施，治早治小，防止因病害扩大而导致灾害的发生。早治小，防止因病害扩大而导致灾害的发生。病害发生后，整治工作要坚持一次根治杜绝留后病害发生后，整治工作要坚持一次根治杜绝留后患。否则，往往会导致大的灾害患。否则，往往会导致大的灾害3 3、防治措施：、防治措施：拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等。轨栅栏及柔性拦石网等。遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等。洞式支墙、支柱、支撑等。护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡用护墙，边坡缓者用护坡4、养护维修要点崩塌落石地段应进行定期检查、崩塌落石地段应进行定期检查、经常检查和雨季经常检查和雨季汛期检查汛期检查及时清理被拦截的崩塌坠落土石方，修理被破坏及时清理被拦截的崩塌坠落土石方，修理被破坏的建筑物及排水设备。的建筑物及排水设备。对范围大、数最多、危石分散、清除整治困难的对范围大、数最多、危石分散、清除整治困难的崩塌落石地段，应设置报警装置，以防发生事故。崩塌落石地段，应设置报警装置，以防发生事故。2.2.3 2.2.3 基床翻浆冒泥、下沉外挤的基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治防治 基床翻浆冒泥、基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而下沉外挤是路基本体变形而引起的病害。引起的病害。一般发生在基床填料为黏土类的路一般发生在基床填料为黏土类的路基地段，排水不良的路堑和站场比较多见。翻浆基地段，排水不良的路堑和站场比较多见。翻浆冒泥和基床下沉外挤病害，是基床变形不同阶段冒泥和基床下沉外挤病害，是基床变形不同阶段的表征，的表征，翻浆冒泥导致陷槽或砟囊基床下沉，翻浆冒泥导致陷槽或砟囊基床下沉，陷槽或砟囊的发展使基床抗剪强度下降，导致路陷槽或砟囊的发展使基床抗剪强度下降，导致路肩隆起或边坡外挤。肩隆起或边坡外挤。2 2、防治措施、防治措施排水。适用于排水不良而导致的基床病害，排水。适用于排水不良而导致的基床病害，提高基床表层刚度和强度。提高基床表层刚度和强度。适用于基床表层填料适用于基床表层填料承载力不足导致的基床病害，承载力不足导致的基床病害，使基面应力降低或均匀分布。使基面应力降低或均匀分布。土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。2.2.4 2.2.4 路基陷穴的防治路基陷穴的防治预防措施：预防措施：预防洞顶塌陷，预防洞顶塌陷，必须预先弄清楚影响路基稳必须预先弄清楚影响路基稳定范围内，定范围内，隐伏洞穴的分布情况、隐伏洞穴的分布情况、形状大小、形状大小、埋藏深度、顶部厚度、洞穴处工程地质和水文地埋藏深度、顶部厚度、洞穴处工程地质和水文地质情况，以及洞穴的发展趋势等，而后采取工程质情况，以及洞穴的发展趋势等，而后采取工程措施，预防洞穴塌陷。要做到这一点，只有在新措施，预防洞穴塌陷。要做到这一点，只有在新线勘测设计或施工阶段才有可能。线勘测设计或施工阶段才有可能。整治措施整治措施开挖回填。如暂不危及行车安全，此措施应作为开挖回填。如暂不危及行车安全，此措施应作为首选，它能确保质量，杜绝后患。首选，它能确保质量，杜绝后患。塌陷洞穴在轨道下方，无法开挖，可钻孔灌砂、塌陷洞穴在轨道下方，无法开挖，可钻孔灌砂、灌注泥浆、砂浆或混凝土浆液。灌注泥浆、砂浆或混凝土浆液。规模较大或与暗河相通的溶洞塌陷，可采用网格规模较大或与暗河相通的溶洞塌陷，可采用网格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他类似桥梁跨越梁、地基梁、框架梁跨越，或其他类似桥梁跨越等。等。2.2.5 2.2.5 路基冲刷的防治路基冲刷的防治防治措施：防治措施：干砌石护坡。适用于不受主流冲刷的路堤边坡。干砌石护坡。适用于不受主流冲刷的路堤边坡。浆砌片护坡。适用于主流冲刷及波浪作用强烈的浆砌片护坡。适用于主流冲刷及波浪作用强烈的路堤边坡。路堤边坡。抛石。适用于水流方向平顺，无严重局部冲刷，抛石。适用于水流方向平顺，无严重局部冲刷，已被水浸的路堤边坡。已被水浸的路堤边坡。3 3、防护设施养护要点：、防护设施养护要点：经常检查，经常检查，调查重点应放在水下部位。调查重点应放在水下部位。水毁设施的修复，应充分考虑原设计意图，以防水毁设施的修复，应充分考虑原设计意图，以防新增设施造成新的不良后果。新增设施造成新的不良后果。损毁情况然及行车安全时，损毁情况然及行车安全时，应采取紧急措施，应采取紧急措施，护住坡脚，护住坡脚，通常抛石或抛石笼紧急防护。通常抛石或抛石笼紧急防护。2.2.6 2.2.6 路基冻害的防治路基冻害的防治2 2、冻害的表现形态：、冻害的表现形态：从轨面的前后高低变形看，分为冻峰（臌包）从轨面的前后高低变形看，分为冻峰（臌包）、冻谷（凹槽）冻谷（凹槽）、冻阶（台阶）、冻阶（台阶）。从轨面的水平变形看，分为单股冻起、双股冻起、从轨面的水平变形看，分为单股冻起、双股冻起、交错冻起。交错冻起。从冻胀部位看，分为道床冻胀、基床表层冻胀、从冻胀部位看，分为道床冻胀、基床表层冻胀、基床深层冻胀。基床深层冻胀。从轨面冻起高度看，冻起高度小于从轨面冻起高度看，冻起高度小于 25mm25mm，为一般，为一般冻害，冻起高度冻害，冻起高度 252550mm50mm，为较大冻害，冻起高，为较大冻害，冻起高度大于度大于 50mm50mm，称为大冻害，称为大冻害3 3、预防措施：、预防措施：保持道床清洁，防止泥土混入，及时清除土垅，保持道床清洁，防止泥土混入，及时清除土垅，以利排水。以利排水。路肩和边坡保持平整，无坑洼、裂缝、防止积水路肩和边坡保持平整，无坑洼、裂缝、防止积水下渗。下渗。4 4、整治措施、整治措施修建能减少路基基床含水量的排水设施。修建能减少路基基床含水量的排水设施。换填冻害地段的基床填料，换填为无冻胀或冻胀换填冻害地段的基床填料，换填为无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。很小的碎石、河沙、砂类土等。在基床表层铺设保温层，在基床表层铺设保温层，改善基床温度环境，改善基床温度环境，使表层下的基床填料不冻结或减小冻结深度。使表层下的基床填料不冻结或减小冻结深度。人工盐化基床填料。人工盐化基床填料。2.2.7 2.2.7 路基雪害的防治路基雪害的防治车站站场车站站场路堑与路堤交界处路堑与路堤交界处深深 2m2m以下的浅路堑以下的浅路堑高高 1.2m 1.2m 以下的矮路堤以下的矮路堤复线并行不等高的高差大于复线并行不等高的高差大于 0.3m 0.3m 地段。地段。2.2.8 2.2.8 路基沙害的防治路基沙害的防治1 1、防治原则与措施、防治原则与措施 防治原则和措施沙害的防治原则是因害设防，防治原则和措施沙害的防治原则是因害设防，因地制宜和就地取材因地制宜和就地取材2 2、工程固沙、工程固沙路基本体防护路基本体防护路基两侧防护。路基两侧防护。任务任务 3 3 铁路路基事故案例及分析铁路路基事故案例及分析3.1 3.1 石太高速客运专线路基下沉案例分析石太高速客运专线路基下沉案例分析3.1.1 3.1.1 事故概况事故概况20092009年年7 7月月7 7日至日至8 8日日 “石太客运专线石太客运专线”发生了路基发生了路基下沉事故，由于连日普降暴雨，事故发生时，列下沉事故，由于连日普降暴雨，事故发生时，列车晃车严重，其中车晃车严重，其中K178+910K178+910、k158+300k158+300、k106+300k106+300三处路基下沉严重，最大下沉分别达到三处路基下沉严重，最大下沉分别达到64.2cm64.2cm、16cm16cm、9.7cm9.7cm。这起事故导致多趟北京至太原的动车这起事故导致多趟北京至太原的动车组限速运行晚点，严重影响了铁路正常运输秩序，组限速运行晚点，严重影响了铁路正常运输秩序，危及列车运行安全。铁道部认定危及列车运行安全。铁道部认定k178+910k178+910质量事质量事故为铁路建设工程质量大事故，故为铁路建设工程质量大事故，K158+300K158+300、K106+300K106+300质量事故为铁路建设工程质量一般事故。质量事故为铁路建设工程质量一般事故。3.1.2 3.1.2 事故原因事故原因一是路基填筑不规范。一是路基填筑不规范。二是路基挡护和排水工程质量问题突出。二是路基挡护和排水工程质量问题突出。三是三是CFGCFG桩和岩溶注浆施工存在较多的质量隐患桩和岩溶注浆施工存在较多的质量隐患任务任务 4 4 高铁路基维修案例高铁路基维修案例4.1 4.1 路基沉降引起晃车的处理路基沉降引起晃车的处理基本情况基本情况月月日日时时分，分，工务段调度接到客专调度通知，工务段调度接到客专调度通知，次动车组司机反映某客专次动车组司机反映某客专线下行线下行 K K+处严处严重晃车，段调度立即通知车间主任和值班段长，重晃车，段调度立即通知车间主任和值班段长，同时向局工务调度汇报情况接到通知后车间主同时向局工务调度汇报情况接到通知后车间主任立即组织任立即组织 15 15 名职工，携带抢修工具材料，名职工，携带抢修工具材料，时时分从车间搭乘抢险车出发，分从车间搭乘抢险车出发，时时分到达现分到达现场与此同时，工务段驻客专调度台施工联络员向场与此同时，工务段驻客专调度台施工联络员向客专调度申请客专调度申请临时上线检查，临时上线检查，客专调度客专调度时时分下达上线检查命分下达上线检查命令后，令后，车问抢修人员分三个小组对下行线车问抢修人员分三个小组对下行线严重晃车处所及前后严重晃车处所及前后 200 m 200 m 线路进行了全面检查线路进行了全面检查 经检查发现经检查发现 K K+十十线路线路 10 m 10 m 范围范围内轨道几何尺寸超限，左股方向内轨道几何尺寸超限，左股方向 3 mm3 mm、高低、高低 9 9 mmmm，右股方向，右股方向 4 mm4 mm、高低、高低 8 mm8 mm，轨距，轨距-2 mm-2 mm，轨，轨枕、扣件系统齐全有效。车间主任立即将检查情枕、扣件系统齐全有效。车间主任立即将检查情况向段调度和主管段长汇报，通知驻台施工联络况向段调度和主管段长汇报，通知驻台施工联络员申请员申请站至站至站下行线站下行线 K K+K K+线路封线路封锁，对应上行线限速锁，对应上行线限速 160 km160 kmh h，并在，并在“运统一运统一 4646”登记。工务段长、主管段长和安全、技术、登记。工务段长、主管段长和安全、技术、质检科科长迅速赶赴现场质检科科长迅速赶赴现场组织抢修，组织抢修，时时分开通线路，第一列限速分开通线路，第一列限速 25 25 kmkmh h，第二列起至天窗点前限速，第二列起至天窗点前限速 45 km45 kmh h。当。当日综合维修天窗进行整修，天窗点毕限速日综合维修天窗进行整修，天窗点毕限速 80 km80 kmh h 开通并安排人员看守，邻线限速开通并安排人员看守，邻线限速 160 km160 kmh h原因分析原因分析 该段线路为有砟轨道，该段线路为有砟轨道，型轨枕，型轨枕，FC FC 扣件，经扣件，经现场检查分析，认为引起严重晃车的原因是天沟现场检查分析，认为引起严重晃车的原因是天沟上游积水坑汇水下渗至原地表上游积水坑汇水下渗至原地表临时处理方案临时处理方案 根据检查情况，轨道几何尺寸超限是路基局根据检查情况，轨道几何尺寸超限是路基局部下沉所致，具备抢修后限速开通的条件，路局部下沉所致，具备抢修后限速开通的条件，路局工务处组织工务段研究制订了线路临时整修方案，工务处组织工务段研究制订了线路临时整修方案，人工回填道砟、捣固整修后限速开通，派人人工回填道砟、捣固整修后限速开通，派人 24 h 24 h 现场看守；每趟列车通过后检查线路，发现问题现场看守；每趟列车通过后检查线路，发现问题及时要点整修；召开专题会议，研究确定了路基及时要点整修；召开专题会议，研究确定了路基疏通排水临时整治方案。疏通排水临时整治方案。永久处理方案永久处理方案 汇水面积的测绘、计算；积水坑的根治汇水面积的测绘、计算；积水坑的根治处理；路基下沉处理；垭口进行检测、处理；侧处理；路基下沉处理；垭口进行检测、处理；侧沟基础进行处理；完善排水系统等。路基病害整沟基础进行处理；完善排水系统等。路基病害整治后，治后，加强路基下沉观测和线路动、加强路基下沉观测和线路动、静态检查静态检查监控，监控，待路基沉降和线路状态稳定后，逐步提高待路基沉降和线路状态稳定后，逐步提高行车速度。行车速度。方案审批方案审批 铁路局会同客专公司对施工设计进行审查。铁路局会同客专公司对施工设计进行审查。铁铁路局主管领导组织对施工组织设计方案进行审查，路局主管领导组织对施工组织设计方案进行审查，审批后立即实施审批后立即实施组织实施组织实施人工回填道砟、起道、捣固整修后本线限速开通，人工回填道砟、起道、捣固整修后本线限速开通，5 5、处理效果、处理效果(1)(1)线路整修、路基排水临时处理后，通过动态添乘线路整修、路基排水临时处理后，通过动态添乘检查、监控，线路无明显晃车。检查、监控，线路无明显晃车。(2)(2)每日确认车、车载式线路检查仪均无报警，下每日确认车、车载式线路检查仪均无报警，下沉处经轨检车、动检车未出现沉处经轨检车、动检车未出现级及以上偏差级及以上偏差(3)(3)路基下沉连续观测数据显示，至路基下沉连续观测数据显示，至月月日累计下日累计下沉量达一定值后路基趋于稳定，路基下沉病害得沉量达一定值后路基趋于稳定，路基下沉病害得到彻底根治到彻底根治经验教训经验教训(1)(1)根据线路状态采取限速或封锁措施根据线路状态采取限速或封锁措施(2)(2)，迅速组织抢修人员赶赴现场，上线检查确认，迅速组织抢修人员赶赴现场，上线检查确认病害情况并逐级报告。病害情况并逐级报告。(3)(3)抢修人员可以申请添乘动车组或搭乘轨道车赶抢修人员可以申请添乘动车组或搭乘轨道车赶赴现场。赴现场。(4)(4)对排查发现的问题和隐患处所安排看守和处理，对排查发现的问题和隐患处所安排看守和处理，确保了行车安全。确保了行车安全。4.3 4.3 路基水害的处理路基水害的处理1 1、基本情况、基本情况桥梁车间冒雨检查发现，桥梁车间冒雨检查发现，线上行线线上行线 K K+处，处，线路左侧距离外股钢轨线路左侧距离外股钢轨 5 m 5 m 处路基上有一个约长处路基上有一个约长 6 m6 m、宽、宽 3m3m、深、深 2 m 2 m 的塌陷坑。车间立即向客专的塌陷坑。车间立即向客专调度和工务段调度汇报，并申请上行调度和工务段调度汇报，并申请上行 K K+300+300+800+800 限速限速 45 km45 kmh h，下行，下行 K K+300+300+800+800 限速限速 l60 kml60 kmh h。接通知后，工务段调度立即启动应急。接通知后，工务段调度立即启动应急预案：预案：段长、主管副段长和主管防洪副段长立即添段长、主管副段长和主管防洪副段长立即添乘动车组赶赴现场；乘动车组赶赴现场；党委书记和主管安全副段长党委书记和主管安全副段长在工务段调度室指挥；在工务段调度室指挥；驻车间包保干部和车间主驻车间包保干部和车间主任带领任带领 55 55 名职工，携带工、料具赶赴现场进行名职工，携带工、料具赶赴现场进行抢修；并安排人员及时添乘，添乘中特别注意上抢修；并安排人员及时添乘，添乘中特别注意上行线行线 K K+400+400+600+600 区段线路动态情况，区段线路动态情况，并向并向工务段调度汇报。工务段调度汇报。同时请求客专调度安排轨道车同时请求客专调度安排轨道车运送抢修人员、机具至抢修地点运送抢修人员、机具至抢修地点 9 9 时时 11 11 分轨道车开出，分轨道车开出，19 19 时时 30 30 分到达现分到达现场，场，19 19 时时 32 32 分客专调度员下达封锁命令，驻调分客专调度员下达封锁命令，驻调度台联络员立即通知现场负责人上线检查和整修。度台联络员立即通知现场负责人上线检查和整修。发现上行线发现上行线 K K+510+510+525+525 的的 15 m 15 m 范围内高低范围内高低 13 mm13 mm，路基下沉。经对线路进行整修和陷坑回填，路基下沉。经对线路进行整修和陷坑回填，临时接通排水沟，于次日临时接通排水沟，于次日 0 0 时时 15 15 分登记上行线分登记上行线 K K+400+400+550+550 限速限速 80 km80 kmh h，下行，下行 K K+400+400+550+550 限速限速 160 km160 km 月月日，召开路基整治专题会议，研究确日，召开路基整治专题会议，研究确定了整治方案。经集中整治后，根据现场设备动、定了整治方案。经集中整治后，根据现场设备动、静态检查情况分析，线路已趋于稳定，于静态检查情况分析，线路已趋于稳定，于月月日天窗点完毕后恢复常速。该段线路位于日天窗点完毕后恢复常速。该段线路位于 1313的的坡道上，有砟轨道，坡道上，有砟轨道，型轨枕，型轨枕，FC FC 扣件系统，为扣件系统，为半堤半堑路桥过渡段半堤半堑路桥过渡段2 2、原因分析、原因分析 路基填筑前未对原地面进行挖台阶夯实处理，路基填筑前未对原地面进行挖台阶夯实处理，造造成路基填土与原地面结合不良，成路基填土与原地面结合不良，形成渗水通道；形成渗水通道；天沟外侧低洼，地表积水下渗形成陷穴，雨水顺天沟外侧低洼，地表积水下渗形成陷穴，雨水顺陷穴下渗，浸泡路基，并使部分路基填土流失，陷穴下渗，浸泡路基，并使部分路基填土流失，形成空洞，造成路基塌陷。形成空洞，造成路基塌陷。处理方案制订和审批处理方案制订和审批(1)(1)检查分析检查分析检查发现线路下沉，高低超限。经现场临时整修后，检查发现线路下沉，高低超限。经现场临时整修后，具备限速开通条件。具备限速开通条件。紧急处理紧急处理采用回填道砟、小机捣固等措施整治、采用编织采用回填道砟、小机捣固等措施整治、采用编织袋装沙土回填陷坑袋装沙土回填陷坑24 h 24 h 派人看守现场，派人看守现场，夯实堑顶积水坑及空洞，采取导流措施，确保地夯实堑顶积水坑及空洞，采取导流措施，确保地表水流入天沟。表水流入天沟。经验教训经验教训(1)(1)设计部门应加强半堤半堑地段、路堤路堑过渡段设计部门应加强半堤半堑地段、路堤路堑过渡段的设计，提出详细的处理措施。施工单位加强现的设计，提出详细的处理措施。施工单位加强现场过程控制，严格按图施工，不得擅自改变施工场过程控制，严格按图施工，不得擅自改变施工方案。监理单位应按规定旁站监理，逐个工序确方案。监理单位应按规定旁站监理，逐个工序确认。认。(2)(2)设备管理单位要加强设备的检查巡视，严格执行设备管理单位要加强设备的检查巡视，严格执行向路局防洪办日报告制度，确保行车安全。同时，向路局防洪办日报告制度，确保行车安全。同时，要做好整治过程中的勘探、配合、监护工作，确要做好整治过程中的勘探、配合、监护工作，确保施工、行车和人员安全。保施工、行车和人员安全。(3)(3)交通困难地段发生设备故障，应安排轨道交通运交通困难地段发生设备故障，应安排轨道交通运送人员、机具、材料到现场。送人员、机具、材料到现场。(4)(4)客专公司应组织施工单位、设计单位、设备管理客专公司应组织施工单位、设计单位、设备管理单位对类似地形、地貌地段进行全面排查，对存单位对类似地形、地貌地段进行全面排查，对存在问题和隐患及时整治，消除安全隐患。在问题和隐患及时整治，消除安全隐患。