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【摘 要】路基是铁路线路的重要组成部分，它承受轨道的重量以及通过轨道传来的机车车辆动力荷载。路基病害是困绕我国铁路工务部门的主要难题之一，它不仅可能引起轨道不均匀沉降，造成轨面状态严重不良，增加线路维修工作量，影响列车的正常运行，而且严重时还可能危及列车运行安全。
【关键词】 铁路路基；病害；政治
一、铁路路基的常见病害
一是路基下沉。局部或较大面积的竖向变形，在雨季下沉快，旱季下沉缓，导致轨道的水平、高低、方向有较频繁、较大的变化。主要原因：填方密实度不足，堆填或碾压不够；基底地基土有松软土层，路基填料均匀性差、各部分刚度差异，路基内部有较大附加应力；地下水位的升降。二是翻浆冒泥。在水和列车动荷载累计作用下，路基土发生软化、液化，形成流态的泥浆。列车通过时，轨枕在荷载作用下上下起伏，使流态的泥浆受挤压抽吸作用，通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结，导致道床降低或丧失弹性。主要原因：道床脏污、基床土质软化、排水不畅、养护作业不当以及列车的动力作用。三是边坡冲刷。边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀，边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。四是陷穴。陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落，轨道悬空，中断行车，列车颠覆等。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞及废弃窑洞等。五是滑坡。滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
二、铁路路基病害的检测方法
运用快速、精准、有效的检测方法与手段对现场路基土体的压实度、承载能力等指标进行检测，分析路基土体在列车循环荷载作用下的强度，为整治处理工作提供数据，是路基病害处治的首要之举。目前，我国常用的路基病害检测方法有以下几种：
（一）探地雷达法
探地雷达法是利用一个天线发射高频宽带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波而进行地下介质结构探测的一种电磁法。探地雷达是一种快速无损评估方法，在铁路路基病害类型、位置、空间分布范围和病害程度的检测中得到广泛应用。探地雷达法的优点是表层分辨率较高，能够将道床的几何形态清晰反映出来。它不仅可以用來探测路基土体的地质分层情况，还可以探明病害的具体位置、类型以及危害程度，对于进一步对路基病害进行整治处理有指导意义。
（二）瑞利波法
瑞利波法是根据瑞利波（Rayleigh Wave）在土层中传播和能量分布的特征，通过表面频谱分析法对瑞利波在土层中传输的情况进行测量并建立波速和频率、深度曲线来反映土层性质。瑞利波法适应性强、具有较高的浅层分辨率、受层与层之间速度差异的影响小，自从问世以来便受到工程界的青睐。
（三）动力触探法
路基土体的物理力学参数主要通过对路基的原位动力触探来获取，包括轻型动力触探和重型动力触探两种。两者的区别在于前者以击数N·30cm-1来反映某位置的力学性能，而后者是击数N·10cm-1，击数越高，土体的强度越高、性能越好。近年来，出现了一种新型的动力触探仪便携式可变能动力触探，以手锤方式打入探头，全程记录锥头贯入阻力，既有轻型动力触探试验的方便与灵活又具有静力触探高分辨率的特点，用于调查道床厚度和基床的填筑情况及承载能力。
（四）核子密度湿度测试
利用核子密度湿度仪，通过测量下射线在经物质散射前后的强度变化和测试快中子的散射能量可以确定被测物质的密度和含水量，从而可以判断路基及基床的压实程度、压实度系数。核子密度湿度测试法的特点是重量轻，便携，可以单人操作，坚固耐用。
（五）面波测试
面波测试利用人工震源（锤子或落重）激发产生多种频率成分的面波，寻找出波速随频率的变化关系，从而最终确定出土体波速度随场点坐标（x，z）的变化关系，以解决路基土体的完整性及探测桩体深度问题，它的特点是不受地层速度差异的影响，分辨率高。
三、铁路路基病害整治的一般工法应用
近年来有许多改善路基工程性质的新技术，依性质不同可分为下列三类：路基土壤改良；路床填方改良施工法；路基挡土施工法。
第一，路基的土壤改良。道路工程上路基土壤稳定与否，直接影响路基的破坏与否，路基土壤的不稳定是主要原因。故纵有较好的路基而无稳定的路基，最后也将导致低质量。若路基土壤不符合标准，则施工前需将土壤加以改良。目前国内、外稳定土壤的方法有很多，依性质不同可分为三类。一是机械稳定，主要是指夯实而言。在路基工程中，夯实为最常见的土壤改良方法，虽然滚压对土壤密度的增加不是很大，但对土壤的强度及其工程性质改善效果显著。二是化学稳定，是指利用混合或灌注化学物质于土壤中的稳定方法。较常用的方法有下列几种：（1）水泥稳定法。对砂质土壤之稳定较具效果，其作用为稳定土壤的颗粒及增强颗粒间的黏结力。（2）石灰稳定法。对黏性土壤较为适用，石灰稳定后的土壤可大量降低塑性指数、减低收缩及膨胀性、增加承载力且具有防水性。（3）沥青稳定法。与砂质土壤较能均匀拌和，以期达到理想的效果。以沥青为黏结材料，且利用其防水的特性改善工程性质。（4）其他：如氯化钙、氯化钠等化学质物稳定及飞灰稳定等。三是物理稳定，是指以预压、祛水或热电稳定等方式增加路基稳定的工程性质。例如，凝聚性土壤由于受水影响很大，想要取得良好的稳定性，必须减轻水份对土壤的影响，故利用砂桩及预载的方式使土壤加速压密沉陷，以改善路基土壤的工程性质。
第二，路床填方改良施工法。路床填方改良施工法类似上节所述的路基土壤改良施工法，另外还可利用土壤加劲施工法。路基加劲的主要观念乃是在路基中埋入施工合成材料，借由施工合成材料受力变形时会负担部分荷重，来减少路基受力后所产生的变形，进而达到加劲的效果。在提高路基承载力方面，路基土壤使用加劲片可以得到良好的效果，其原理为：（1）增加土壤的剪力强度；（2）土壤与加劲材料界面间摩擦力所产生的剪力阻抗。目前大部分加劲土的设计仅应用于排水良好的粒状土壤，以避免孔隙水在凝聚性土壤造成不良影响而降低剪力强度。另外，路基土壤因受力而变形，夹于其中的加劲材料也随之变形，这一变形将吸收部分的能量，因而减少向下传递的应力，达到加劲的效果。施工方法主要有：（1）利用加筋法。加筋法是在土体中加入条带、纤维或网格等抗拉材料，依靠这些材料改善土的力学性能，提高土体的强度、稳定性。土工格栅路基就是一种典型的加筋路基。周继凯研究发现：对于采用土工格栅加筋后的路堤，土体的受力变均匀，较之未加筋路堤其空间变形要均匀，路堤本体抗拉强度增大，裂缝发育少、规模小，路堤变形协调能力增强，提高了路堤土体抗纵向裂缝的能力。（2）利用土工合成材料。土工合成材料是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用，具有重量轻、整体连续性好、施工方便、抗拉强度高、耐磨性、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、质地柔软、能与土体很好地结合等优点。在基床内铺设复合土工膜，可起到隔离（隔水、隔浆、隔碴）和排水作用，保证了复合土工膜以下的基床具有稳定的含水量和抗剪强度。在某试验段铺设后，观测和检测表明，试验段路基整体稳定，无病害发生，满足重载铁路承载能力的要求，使用效果良好。
第三，路基挡土施工法。路基应尽量配合自然环境避免大挖大填，不论其为填方边坡还是挖方边坡均须稳定，才不致发生坍方。由于边坡处理及崩坍的预防为道路工程的重要项目，因此道路施工前应先作边坡稳定分析，若有崩坍的可能性，应根据实地情况选择适当的施工技术处理。边坡崩坍的防止，主要在于降低其滑动的驱动力及增加其抗滑力，选择防治方法应视其崩坍路段的地势、地质、水的来源、经济等方面详加考虑比较，再定应采取的施工法。在降低其滑动驱动力方面可以用加强边坡排水及减缓坡角的方式解决，而增加边坡抗滑力则常用挡土设施及地（岩）锚等方式处理。
结语
近年来，我国交通运输系统面临着巨大的压力，铁路作为交通运输系统的重要组成部分，发挥非常重要的作用。影响铁路路基稳定性和强度的因素有很多，要积极采取正确的维修养护方法和技术，不断提高维修养护质量，加强监测，防治结合，防治铁路路基病害进一步扩展，最大程度地延长铁路路基的使用寿命，提高铁路路基的稳定性。
参考文献：
[1]彭华，张鸿儒.铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术[J].工程地质学报，2005，02：195-199.
[2]马水生.既有铁路路基基床病害机理与整治措施研究[D].中南大学，2013.
[3]黄书华，谢达文.铁路路基病害整治技术[J].铁道建筑，2008，09：64-66.
[4]程博华.铁路路基病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术，2011，02：65-67+82.
【关键词】 铁路路基；病害；政治
一、铁路路基的常见病害
一是路基下沉。局部或较大面积的竖向变形，在雨季下沉快，旱季下沉缓，导致轨道的水平、高低、方向有较频繁、较大的变化。主要原因：填方密实度不足，堆填或碾压不够；基底地基土有松软土层，路基填料均匀性差、各部分刚度差异，路基内部有较大附加应力；地下水位的升降。二是翻浆冒泥。在水和列车动荷载累计作用下，路基土发生软化、液化，形成流态的泥浆。列车通过时，轨枕在荷载作用下上下起伏，使流态的泥浆受挤压抽吸作用，通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结，导致道床降低或丧失弹性。主要原因：道床脏污、基床土质软化、排水不畅、养护作业不当以及列车的动力作用。三是边坡冲刷。边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀，边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。四是陷穴。陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落，轨道悬空，中断行车，列车颠覆等。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞及废弃窑洞等。五是滑坡。滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
二、铁路路基病害的检测方法
运用快速、精准、有效的检测方法与手段对现场路基土体的压实度、承载能力等指标进行检测，分析路基土体在列车循环荷载作用下的强度，为整治处理工作提供数据，是路基病害处治的首要之举。目前，我国常用的路基病害检测方法有以下几种：
（一）探地雷达法
探地雷达法是利用一个天线发射高频宽带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波而进行地下介质结构探测的一种电磁法。探地雷达是一种快速无损评估方法，在铁路路基病害类型、位置、空间分布范围和病害程度的检测中得到广泛应用。探地雷达法的优点是表层分辨率较高，能够将道床的几何形态清晰反映出来。它不仅可以用來探测路基土体的地质分层情况，还可以探明病害的具体位置、类型以及危害程度，对于进一步对路基病害进行整治处理有指导意义。
（二）瑞利波法
瑞利波法是根据瑞利波（Rayleigh Wave）在土层中传播和能量分布的特征，通过表面频谱分析法对瑞利波在土层中传输的情况进行测量并建立波速和频率、深度曲线来反映土层性质。瑞利波法适应性强、具有较高的浅层分辨率、受层与层之间速度差异的影响小，自从问世以来便受到工程界的青睐。
（三）动力触探法
路基土体的物理力学参数主要通过对路基的原位动力触探来获取，包括轻型动力触探和重型动力触探两种。两者的区别在于前者以击数N·30cm-1来反映某位置的力学性能，而后者是击数N·10cm-1，击数越高，土体的强度越高、性能越好。近年来，出现了一种新型的动力触探仪便携式可变能动力触探，以手锤方式打入探头，全程记录锥头贯入阻力，既有轻型动力触探试验的方便与灵活又具有静力触探高分辨率的特点，用于调查道床厚度和基床的填筑情况及承载能力。
（四）核子密度湿度测试
利用核子密度湿度仪，通过测量下射线在经物质散射前后的强度变化和测试快中子的散射能量可以确定被测物质的密度和含水量，从而可以判断路基及基床的压实程度、压实度系数。核子密度湿度测试法的特点是重量轻，便携，可以单人操作，坚固耐用。
（五）面波测试
面波测试利用人工震源（锤子或落重）激发产生多种频率成分的面波，寻找出波速随频率的变化关系，从而最终确定出土体波速度随场点坐标（x，z）的变化关系，以解决路基土体的完整性及探测桩体深度问题，它的特点是不受地层速度差异的影响，分辨率高。
三、铁路路基病害整治的一般工法应用
近年来有许多改善路基工程性质的新技术，依性质不同可分为下列三类：路基土壤改良；路床填方改良施工法；路基挡土施工法。
第一，路基的土壤改良。道路工程上路基土壤稳定与否，直接影响路基的破坏与否，路基土壤的不稳定是主要原因。故纵有较好的路基而无稳定的路基，最后也将导致低质量。若路基土壤不符合标准，则施工前需将土壤加以改良。目前国内、外稳定土壤的方法有很多，依性质不同可分为三类。一是机械稳定，主要是指夯实而言。在路基工程中，夯实为最常见的土壤改良方法，虽然滚压对土壤密度的增加不是很大，但对土壤的强度及其工程性质改善效果显著。二是化学稳定，是指利用混合或灌注化学物质于土壤中的稳定方法。较常用的方法有下列几种：（1）水泥稳定法。对砂质土壤之稳定较具效果，其作用为稳定土壤的颗粒及增强颗粒间的黏结力。（2）石灰稳定法。对黏性土壤较为适用，石灰稳定后的土壤可大量降低塑性指数、减低收缩及膨胀性、增加承载力且具有防水性。（3）沥青稳定法。与砂质土壤较能均匀拌和，以期达到理想的效果。以沥青为黏结材料，且利用其防水的特性改善工程性质。（4）其他：如氯化钙、氯化钠等化学质物稳定及飞灰稳定等。三是物理稳定，是指以预压、祛水或热电稳定等方式增加路基稳定的工程性质。例如，凝聚性土壤由于受水影响很大，想要取得良好的稳定性，必须减轻水份对土壤的影响，故利用砂桩及预载的方式使土壤加速压密沉陷，以改善路基土壤的工程性质。
第二，路床填方改良施工法。路床填方改良施工法类似上节所述的路基土壤改良施工法，另外还可利用土壤加劲施工法。路基加劲的主要观念乃是在路基中埋入施工合成材料，借由施工合成材料受力变形时会负担部分荷重，来减少路基受力后所产生的变形，进而达到加劲的效果。在提高路基承载力方面，路基土壤使用加劲片可以得到良好的效果，其原理为：（1）增加土壤的剪力强度；（2）土壤与加劲材料界面间摩擦力所产生的剪力阻抗。目前大部分加劲土的设计仅应用于排水良好的粒状土壤，以避免孔隙水在凝聚性土壤造成不良影响而降低剪力强度。另外，路基土壤因受力而变形，夹于其中的加劲材料也随之变形，这一变形将吸收部分的能量，因而减少向下传递的应力，达到加劲的效果。施工方法主要有：（1）利用加筋法。加筋法是在土体中加入条带、纤维或网格等抗拉材料，依靠这些材料改善土的力学性能，提高土体的强度、稳定性。土工格栅路基就是一种典型的加筋路基。周继凯研究发现：对于采用土工格栅加筋后的路堤，土体的受力变均匀，较之未加筋路堤其空间变形要均匀，路堤本体抗拉强度增大，裂缝发育少、规模小，路堤变形协调能力增强，提高了路堤土体抗纵向裂缝的能力。（2）利用土工合成材料。土工合成材料是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用，具有重量轻、整体连续性好、施工方便、抗拉强度高、耐磨性、耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、质地柔软、能与土体很好地结合等优点。在基床内铺设复合土工膜，可起到隔离（隔水、隔浆、隔碴）和排水作用，保证了复合土工膜以下的基床具有稳定的含水量和抗剪强度。在某试验段铺设后，观测和检测表明，试验段路基整体稳定，无病害发生，满足重载铁路承载能力的要求，使用效果良好。
第三，路基挡土施工法。路基应尽量配合自然环境避免大挖大填，不论其为填方边坡还是挖方边坡均须稳定，才不致发生坍方。由于边坡处理及崩坍的预防为道路工程的重要项目，因此道路施工前应先作边坡稳定分析，若有崩坍的可能性，应根据实地情况选择适当的施工技术处理。边坡崩坍的防止，主要在于降低其滑动的驱动力及增加其抗滑力，选择防治方法应视其崩坍路段的地势、地质、水的来源、经济等方面详加考虑比较，再定应采取的施工法。在降低其滑动驱动力方面可以用加强边坡排水及减缓坡角的方式解决，而增加边坡抗滑力则常用挡土设施及地（岩）锚等方式处理。
结语
近年来，我国交通运输系统面临着巨大的压力，铁路作为交通运输系统的重要组成部分，发挥非常重要的作用。影响铁路路基稳定性和强度的因素有很多，要积极采取正确的维修养护方法和技术，不断提高维修养护质量，加强监测，防治结合，防治铁路路基病害进一步扩展，最大程度地延长铁路路基的使用寿命，提高铁路路基的稳定性。
参考文献：
[1]彭华，张鸿儒.铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术[J].工程地质学报，2005，02：195-199.
[2]马水生.既有铁路路基基床病害机理与整治措施研究[D].中南大学，2013.
[3]黄书华，谢达文.铁路路基病害整治技术[J].铁道建筑，2008，09：64-66.
[4]程博华.铁路路基病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术，2011，02：65-67+82.