路基病害防治

斜坡上的巖土沿坡內(nèi)的軟弱帶或軟弱面向前和向下發(fā)生整體移動的現(xiàn)象，稱為滑坡。發(fā)生滑坡的軟弱帶又稱滑動帶?；瑒訋г谥亓ψ饔孟?，或在其他外力作用下使其剪切應(yīng)力大于強度，或因震動液化、溶蝕潛蝕、自燃、人為開采等因素的作用下，使其結(jié)構(gòu)破壞和巖土性質(zhì)改變而喪失強度，就會引起滑動帶上覆巖體或土體發(fā)生滑動（圖3）。滑坡一般從地表上呈現(xiàn)的裂縫等跡象的變化可大致劃分出蠕動、擠壓、微動、滑動、大動和滑帶固結(jié)六個階段。在發(fā)生滑坡的地方，常出現(xiàn)環(huán)狀后緣、月牙形凹地、滑坡臺階和垅狀前垣等獨特的地貌景觀。但巖體滑坡由于其界面的生成多依附于巖體內(nèi)既有的構(gòu)造裂面，因此其后緣和分塊裂縫一般呈直線或折線狀。

滑坡按其特點可進行各種不同的分類。中國鐵路按滑體的物質(zhì)組成及其成因，把滑坡分為粘性土滑坡、黃土滑坡、堆填土滑坡、堆積土滑坡、破碎巖石滑坡和巖體滑坡等六類。

滑坡防治主要是：對規(guī)模過大的滑坡或滑坡成群的地區(qū)，線路選線時應(yīng)盡可能避開。中國曾對多處數(shù)百萬立方米規(guī)模的大型滑坡進行整治，整治投資大，應(yīng)與繞避方案作經(jīng)濟技術(shù)比選?；路乐我话闶菍τ谢瑒诱飨蟮倪吰?，把地表水排出，并經(jīng)常把排水溝養(yǎng)護好。對滑動帶富集流動水的滑坡，以用盲溝、泄水隧洞或用仰斜鉆孔結(jié)合灌注化學(xué)漿液的隔墻、集水井等建筑物截排滑動帶的一層水為根治措施，也可采用滲水支垛、支撐滲溝和仰斜鉆孔等疏干滑坡前部的措施治理。在滑坡前部筑抗滑堤、墻或樁等支擋建筑物也是滑坡防治的有效措施。 圖4為貴昆線大海哨車站巖石順層滑坡的處理工程圖。對粘性土滑坡和滑體呈塑性的滑坡，用支撐滲溝或山坡切溝的方法可疏干滑體，但滑坡通常在地表植被生長茂盛之后才穩(wěn)定下來。對滑坡前緣坡高而坍塌，或有上層滑動的滑坡，在條件允許時也可做抗滑明洞通過；將洞頂及外邊墻全部掩埋，既可支撐滑動，也可攔截坍塌的土石，防護行車安全。對滑動帶是新生的滑坡，防治的有效措施是在滑體的后部減重和在前部支擋，并相應(yīng)地采取地表排水和疏干前部的潮濕部分的措施。

在治理鐵路滑坡中采用的剛性抗滑建筑物類型較多，其中有各種圬工的抗滑擋墻、預(yù)應(yīng)力錨桿抗滑擋墻、沉井抗滑擋墻、挖孔鋼筋混凝土抗滑樁、剛架抗滑樁排和多種形式樁墻結(jié)合的建筑物等。在治理土質(zhì)滑坡中可用焙燒法和化學(xué)漿液灌注法。不論采取什么防治措施，對已破壞變形的坡面都要修整和種栽植物，以鞏固坡面和穩(wěn)定邊坡。

預(yù)防路基的隆起、下陷、滑移、坍塌或崩潰，預(yù)防鐵路路塹兩側(cè)的山坡變形以及土石掩埋路基和侵入行車限界等病害所采取的措施。在地質(zhì)條件不良的山區(qū)，路基在雨季易發(fā)生崩坍、滑坡，并易遭泥石流和河流沖刷等危害；在易溶巖地段及采礦區(qū)，路基常因下部有巖溶和坑洞而發(fā)生突然下陷；在多雨和凍溶地區(qū)，路基易產(chǎn)生道碴陷槽、翻漿冒泥和凍害等?？偟恼f來，常見路基病害有崩塌、錯落、滑坡、下陷、坍塌和邊坡滑坍坡面病害、基床病害、岸邊沖刷、泥石流等。公路、鐵路沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候、土質(zhì)等條件十分復(fù)雜，產(chǎn)生路基病害的因素很多，因此在修建新線和運營養(yǎng)護中，必須采取病害的防治措施，以保證行車安全。

巖土山坡的底層是由一個向外緩傾斜的、松散破碎巖土所組成的軟層為底層，在久雨或暴雨的雨水作用下，軟層上覆荷載增大，或底層巖土的強度降低，致使軟層產(chǎn)生壓縮為主的變形，并進而引起上覆巖土沿后緣向外陡立的裂面整體下挫，這種現(xiàn)象稱錯落。發(fā)生錯落現(xiàn)象的軟層又稱錯動帶，一般依附于斷層破碎帶生成。每當(dāng)軟層上覆巖土后緣與穩(wěn)定山體之間的下錯裂縫貫通和錯壁呈現(xiàn)后,即完成一次錯落（圖2）。錯落一般不像崩塌那樣突然發(fā)生，但錯落可發(fā)展為崩塌和滑坡。松散的錯落體也可能在連續(xù)大雨中發(fā)展成為泥石流。

錯落防治主要是：在可能產(chǎn)生大型錯落的地段，線路選線時應(yīng)盡可能繞避；在基礎(chǔ)穩(wěn)定的地段，線路可修支擋明洞通過，必要時將洞頂及外邊墻全部用土石掩埋，作為山體的一部以支撐山坡。

但是，防治錯落的有效措施是在錯落體后部采取減重措施和在前部修筑支擋建筑物。同時，要修筑地表排水系統(tǒng)和安裝必要的排水設(shè)備，必要時應(yīng)有疏干錯落體前部的措施。錯落體后部減重措施是指在錯落體自身的后部挖去一塊巖土的工程，目的是減少錯體的荷載。在錯落體前部修筑支擋建筑物的基礎(chǔ)應(yīng)埋置于錯動帶以下，目的是平衡發(fā)生錯落的推力。這種支擋建筑物一般采用剛性圬工墻。剛性圬工墻后應(yīng)有足夠厚度的軟隔層，以減少錯動時對圬工墻的應(yīng)力。

山坡表層松弛帶內(nèi)的巖土，在重力和雨淋作用下往往會發(fā)生邊坡坍塌現(xiàn)象，甚至似泥石流狀坍瀉而下。雨季或連雨天在土質(zhì)不良或巖石風(fēng)化破碎嚴重的山地和丘陵地區(qū)，這種現(xiàn)象尤其容易發(fā)生。在松弛帶的巖土幾乎全部被水浸濕時，松弛部分巖土的抗剪強度就會降低，坡上巖土就從松弛帶內(nèi)強度與應(yīng)力比值最小面逐次坍下，直至坍到一定緩度后才穩(wěn)定，這種邊坡坍塌現(xiàn)象稱為坍塌。在松弛帶的巖土只有某一向外傾斜層被水浸濕時，傾斜層由于過濕而抗剪強度降低，發(fā)生巖土沿傾斜層滑動現(xiàn)象，稱為邊坡滑坍。

坍塌和邊坡滑坍防治主要是：在易發(fā)生坍塌和邊坡滑坍的地段做好地表排水系統(tǒng)和截排地表水的溝渠；在巖土水出口處修筑小盲溝等；在浸濕的巖土處修筑邊坡滲溝或支撐滲溝，以疏干巖土；在坡上種草植樹，以利用植物疏干土體。此外，坍塌地段可采取刷緩邊坡和在坡面上做各種類型護坡的措施，以保持邊坡的穩(wěn)定和防止雨水沖刷、風(fēng)蝕和風(fēng)化等對坡面的破壞；也可按土堆力修建各種護墻和擋墻。邊坡滑坍地段，可采取截斷或疏干松弛帶水的措施，或在其前部修支撐滲溝和按滑坡下滑力設(shè)計的抗滑擋墻。

坡面病害及其防治 　由巖性不一或破碎程度不同的巖土組成的斜坡面，因其分布不均，在自然營力作用能及的厚度內(nèi)，軟弱而破碎的巖土發(fā)生變形和坍落，并逐次擴大形成危巖落石、碎落剝落、坡面流坍等病害。

坡面病害防治主要是：①做好地表排水和恢復(fù)坡面植被。②在一般塹坡碎落和剝落的地段，可在路基側(cè)溝內(nèi)留1～2米寬的清理護道；對嚴重者，需做帶骨架式的輕型護坡，保護格內(nèi)植物生長。③對雨淋沖刷、碎落或一般落石、坡面流坍地段，可采取格式滿鋪片石或漿砌片石等坡面防護措施。④對裂面發(fā)育處的危巖落石，一般從坡底部開始用漿砌圬工或用混凝土護墻等加固，必要時用金屬錨桿錨固個別大塊巖石；也可用水泥砂漿灌注和噴射膠結(jié)坡面破碎巖塊；或修攔擋工程，如修筑落石平臺、擋石墻、攔擋柵欄、明洞和棚洞。⑤對落石地段須組織定期檢查，及時處理。 　在巖體裂面發(fā)育的地段，由于爆破方法不當(dāng)，常出現(xiàn)塹坡上落石和塌巖?？砂雌扑槌潭仍诰植克⑵潞颓謇砦Ｊ?，分別使用灌漿、噴漿或建護墻等加固措施，甚至加建明洞。這樣可根治坡面病害，但費用很高。

基床病害及其防治 　在列車動荷載作用下，路基基床部分因土質(zhì)不良或施工質(zhì)量不好和排水不暢等原因，致使路基產(chǎn)生下沉和隆起，引起道碴陷槽和翻漿冒泥。此外，在寒冷地區(qū)，還可以產(chǎn)生冬季凍脹鼓道和春季融化下沉，導(dǎo)致線路不平順等。這些病害稱為基床病害。

基床病害防治主要是：①在新建鐵路時，為了防治基床病害，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)奶盍?保證填筑密度,做好排水設(shè)施；②在路基面鋪設(shè)砂墊層防止粘土粒擠入道床；③在軟巖路塹中可鋪設(shè)各種封閉層，以避免地面水滲入基床而引起路基面軟化成泥；④將有病害地段的基床部分置換成透水性填料。

近年來，用土工織布鋪在路面上作為隔斷排水層的材料，它能滲水，又能隔斷粘土細粒，具有足夠的強度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但這種材料造價較高，使用壽命尚有待測試。

岸邊沖刷及其防治 　河流、湖泊、海洋和水庫對岸邊路基造成的淘底、沖刷邊坡和地下水位上壅等危害稱岸邊沖刷。其危害程度因水面寬、水深、流速、流向、旋流、水流含泥量等的不同而異，并同岸邊巖土的抗沖能力有關(guān)。

岸邊沖刷防治主要是：線路選線時應(yīng)盡可能避免與河流爭地。為了防止河岸路基遭受沖刷，可修各種路基擋土墻和圬工護坡，并將基礎(chǔ)埋置于淘刷線以下?；A(chǔ)埋深不足時應(yīng)按不同河床堆積物的情況在腳墻外修較寬的沉排、石籠，或堆壘大量漂礫或混凝土塊體，或砌筑圬工護墻；也可用改河和導(dǎo)流的辦法避免路基直接受激流沖刷。

路基下陷防治主要是：采礦形成的礦洞應(yīng)研究開采與回填采空區(qū)的布置、方法和順序，礦柱的分布與尺寸，以及礦洞中的地質(zhì)構(gòu)造和地下水的情況等，以便分析沉落及其危害。一般布置礦洞的走向，應(yīng)同巖體分塊中貫通性好的陡立裂面的走向相垂直或斜交；在平行巖體分界面上可多留礦柱，以減少沉陷；及時回填采空區(qū)和截排礦洞中地下水，可避免采礦后產(chǎn)生大面積陷落。此外，通過已陷落地區(qū)的研究可從陷落過程、采空區(qū)范圍和各種地質(zhì)與水文地質(zhì)等條件中推斷其發(fā)展和危害，從而為鐵路、公路通過的可能性和路基加固方法提供科學(xué)依據(jù)。

溶溝和溶洞常沿構(gòu)造裂面發(fā)育。老溶洞的分布受當(dāng)時侵蝕基準(zhǔn)面對地下水活動的限制，在高程上有一定規(guī)律。一般可從易溶巖土及其頂板巖石的巖性、厚度、分布和產(chǎn)狀，巖體中地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造裂面的組數(shù)、產(chǎn)狀、性質(zhì)、分布和彼此穿插,底板的巖性和隔滲條件,以往地下水的活動規(guī)律及溶洞、溶溝的性狀和洞內(nèi)充填物，特別是當(dāng)前地下水的活動規(guī)律等等與溶溝和溶洞發(fā)展的關(guān)系上判斷發(fā)生沉陷的可能與危害。有的路基由于大量開采地下水或長期干旱,以致地下水位下降,引起覆蓋層塌陷。這種地方應(yīng)控制地下水開采或?qū)β坊扇〖庸檀胧?

鐵路上是從路基范圍內(nèi)每一坑道、礦洞和采空區(qū)、溶溝和溶洞的范圍、形狀、周壁的條件、頂板條件和發(fā)展趨勢等來分析對線路的危害。根據(jù)洞、坑等的分布和其他一些情況，經(jīng)過比選確定是否繞避和調(diào)整線路走向。在洞、坑、溝危害范圍不大的地方，可用鋼筋混凝土蓋板或橋渡跨過；近地面的，可挖開填實；處于活動中的溶洞、溶溝和暗河，在摸不清地下水活動情況時，或需建大跨度橋跨過時，宜改線繞開。

多組裂面穿插分割的破碎巖體組成的高陡山坡，其近坡面處的破碎巖土變形脫落，致使破碎巖土所支頂?shù)膸r體失穩(wěn)而倒塌的現(xiàn)象；以及巖體下伏為軟巖的斜坡，軟巖變形而引起上覆巖體發(fā)生巖崩的現(xiàn)象，都稱為崩塌。崩塌的特點是：先兆不明，發(fā)生突然；每次崩塌都沿新裂面發(fā)生，且崩體多脫離崩床堆于坡腳；崩落后的巖體，其內(nèi)部各巖塊間的相對關(guān)系發(fā)生了變化（圖1）。　崩塌防治主要是：在可能發(fā)生大型崩塌和中型崩塌的地段，在線路選線時應(yīng)盡可能繞避，否則在修筑線路時應(yīng)按工程地質(zhì)比擬原理對山坡進行刷坡和減重。在基礎(chǔ)確實穩(wěn)定地段，可修建明洞或棚洞抗御倒塌。在地形和地質(zhì)條件允許時，可采用明洞式支墻支擋山坡，或修建漿砌圬工墻、混凝土墻等剛性建筑物防止底部軟巖變形或破碎巖土變形，以增強對上覆巖體的支頂作用。此外，也可用水泥沙漿灌注金屬錨桿或錨索，以錨固中部不穩(wěn)定的巖體和巖塊。

在地質(zhì)不良、山坡陡峻和溝床縱坡較大的地區(qū)，由于強大的降水(暴雨、融雪、冰川)而形成的一種含有大量泥砂、石塊等固體物質(zhì)的特殊洪流稱泥石流。在地震烈度高的山區(qū)，特別是在深大斷裂地區(qū)，以及巖體破碎和巖性不良地段，由于坍塌、滑坡和水土流失嚴重，提供了豐富的固體擴散物質(zhì)來源，泥石流往往容易發(fā)生。泥石流的危害主要是堵塞和破壞橋梁涵洞，掩埋和沖毀路基。

泥石流防治主要是：不讓土石下山，首先要在水土流失嚴重的山坡上筑水平溝,以保持水土和恢復(fù)植被,并對坍塌和滑坡等進行治理，以減少產(chǎn)生泥石流的土石來源。例如在坍塌滑坡嚴重的支溝中修攔河的谷坊壩，制止溝床下切，以控制山坡病害的發(fā)展和停積泥石；在泥石流溝中選擇上游寬闊而出口狹窄處修壩攔淤；下游洪積扇地段改直溝道，以避免泥石堆積。

鐵路以在洪積扇以上泥石流輸送地段通過為上策，或以一孔橋跨過，或以明洞自溝底以下而過，也可在鐵路上方修渡槽將泥石送走。如必需經(jīng)過洪積扇，可順直河溝以壩束流，使泥石流通過橋孔不致堵塞橋涵、掩埋路基。沿泥石流群分布的河岸筑路時，鐵路位置和路面標(biāo)高，要預(yù)計溝床淤高的速率。

內(nèi) 容 簡 介

本書為鐵路工務(wù)技術(shù)手冊（共10冊）的《路基》分冊。全書共分十三章，分別

介紹以下內(nèi)容：1.路基的大修、維修管理；2.一般路基技術(shù)條件；3.路基排水；

4.基床病害防治；5.路基坡面防護；6.路基沖刷防護；7.浸水路堤及水庫路

基；8.滑坡防治；9. 崩塌、落石的防治；10.裂土（膨脹土）路基病害防治；

11.地區(qū)性路基病害防治；12.擋土墻；13.路基大、維修施工及技術(shù)安全。

書中編入大量實用圖、表和計算公式，以及計算實例，為鐵路工務(wù)部門工程技

術(shù)人員、管理干部和現(xiàn)場技術(shù)工人必備之工具書。

以我國重載鐵路路基病害防治為應(yīng)用背景，基于我們過去的研究基礎(chǔ)、資料積淀、探索經(jīng)驗，聚焦于導(dǎo)致路基病害的三個主要原因—重載列車的荷載條件、季節(jié)凍融的外界環(huán)境條件、鐵路路基破損特征，充分考慮“凍融循環(huán)－列車荷載耦合作用”的主要驅(qū)動力，立足于線路病害調(diào)查、現(xiàn)場監(jiān)測等實際資料的充分消化，通過深入的理論分析與反復(fù)的數(shù)值模擬、足夠的試驗實測、適當(dāng)?shù)墓こ讨性嚨认嘟Y(jié)合的研究手段，注重于查明重載列車行駛條件下季節(jié)凍土與季節(jié)凍融路基結(jié)構(gòu)損傷的特性、機理、分布、災(zāi)變與主要影響因素、災(zāi)變觸發(fā)條件等，著眼于研究路基結(jié)構(gòu)強化的可靠技術(shù)途徑、病害防治的有效技術(shù)措施與相應(yīng)的若干關(guān)鍵科學(xué)問題，致力于解決制約我國重載鐵路建設(shè)發(fā)展的路基穩(wěn)定性與長期服役性的重要瓶頸問題，并為路基穩(wěn)定控制與病害防治提供必要的科學(xué)依據(jù)與可行的技術(shù)措施，對于逐步完善我國重載鐵路路基的設(shè)計理論、設(shè)計方法與結(jié)構(gòu)強化技術(shù)等具有極其重要意義。獲得中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎1項。發(fā)表期刊論文12篇，其中SCI收錄論文3篇、EI收錄6篇及核心期刊論文3篇；申請國家發(fā)明專利4項、中國軟件著作權(quán)2項。培養(yǎng)博士研究生5名(2名已畢業(yè)) ，碩士研究生8名(5名已畢業(yè)) 。 2100433B

《道路路基工程》由哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版于1990年。

道路路基工程

拼音題名

dao lu lu ji gong cheng

其它題名

并列題名

ISBN

7-5603-0261-0

責(zé)任者

邴文山編著

出版者

哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社

出版地

哈爾濱

出版時間

1990.6

中圖分類號

U416

附注

摘要

本書論述了路基設(shè)計基本原理、路基設(shè)計方法、路基病害防治以及土質(zhì)路基施工工藝與石方爆破工程。

唯一標(biāo)識符 2100433B