铁路路基稳定性检算及沉降计算

第一篇：铁路路基稳定性检算及沉降计算

稳定性检算与沉降检算

软土地基上路堤的滑动稳定性，可采用圆弧法分析检算，其稳定安全系数F应根据软土地基的特征和加固措施类型按下列不同情况计算： 软土层较厚，其抗剪强度随深度变化有很明显规律时：

(Sh)lF

T0iii式中 S0—————地基抗剪强度增长线在地面上的截距（kPa）;

λ———抗剪强度随深度的递增率（kPa/m）;

hi———地基分条深度（m）； li———分条的弧度（m）；

Ti———荷载与地基分条重力在圆弧上的切向分力（KN/m）。

当软土层次较多，其抗剪强度随深度变化无明显规律时，安全系数根据分层抗剪强度平均值计算：

FSl Tuiii式中

Sui———第i层的平均抗剪强度（kPa）。

当其中有较厚层，其抗剪强度随深度变化又有明显规律时，可按式（）和式（）综合计算。

当考虑地基固结时：

F(S0hi)liUNⅡitancuiT

i或

SFuiilUNⅡitancuiTi

式中 U———地基平均固结度；

NⅡi———填土重力和上部荷载在圆弧上的法向分力（KN/m）；

cui———第i层地基土固结不排水剪切的内摩擦角（）。

地基表层铺设土工合成材料加筋时，其承受的拉力应纳入抗滑力部分。

复合地基稳定性应根据滑弧切割地层及范围分别采用加固土（复合）或天然地基土抗剪强度指标进行检算。

软土层较薄或软土底部存在斜坡时，应检算路堤沿软土底部滑动的稳定性。

软土天然抗剪强度宜采用三轴不排水剪切实验、无侧限抗压强度、直剪快剪实验或十字板剪切实验确定。

路堤填筑临界高度宜根据稳定检算确定，也可用经验公式计算确定。

软土地基沉降量计算时，其压缩层厚度应按附加应力等于0.1倍自重应力确定。

。软土地基的总沉降量（S）可按瞬时沉降（Sd）与主固结沉降（Sc）之和计算。对泥炭土、富含有机质黏土或高塑性粘土地层，可根据情况考虑次固结沉降（Ss）。

主固结沉降（Sc）采用分层总和法计算时，应符合下列要求：(1)采用e—p曲线时应按下式计算：

Sc=i1ne0ie1ihi 1e0i式中 n———地基分层层数；

e0i———第i层土中点自重应力所对应的孔隙比；

e1i———第i层土中点自重应力与附加应力之和和对应的孔隙比； hi———第i层土的厚度（m）。

（2）采用e-lgp曲线时应按下列公式计算： 正常固结、欠固结条件下

Sc=hip0iPiCcilg()

Pcii11e0in式中

Cci——土层的压缩系数；

p0i——第i层土中点的自重应力（kPa）;

； e0i———第i层土中点的初始孔隙比（对应于Pci时）Pci———第i层土中点的前期固结压力，正常固结时Pci=p0i；

Pi———路堤荷载对第i层土中点的附加应力（kPa）。

超固结条件下

Sc=Sc’+Sc’’

利用原始压缩曲线和原始再压缩曲线分别确定土的压缩指数（Cc）和回弹指数（Cs），对有效附加应力P>Pc-P0的土层，其沉降量Sc’按下式计算：

Sc'

hiPciP0iPiCsilgCcilg P0iPcii11e0in对于PPcP0的土层，其沉降量Sc’’按下式计算：

Sc''hiP0iPiCsilg 1e0iP0ii1n式中 Csi土层的回弹指数。

对较均质土或复核地基，主固结沉降Sc也可按地基压缩模量进行计算，即

Sci1nPihi Esi式中

Esi第i层土或复核地基的压缩模量（kPa）。

地基总沉降量（S）中的瞬时沉降可不单独计算。将主固结沉降乘以修正系数（ms）来考虑瞬时沉降及其他因素的影响，即

SmsSc

式中 ms———修正系数，与地基条件、荷载强度、加荷速率等有关：对饱和软粘性土，采用堆载预压排水固结法处理时，其值宜取1.2~1.4；采用真空预压排水固结法或复核地基处理时，其值可取1.0~1.2。

双线路基地基沉降计算时，列车荷载可按单线有荷计算。

复核地基沉降量应包括复核地基加固区的压缩量和下卧土层的压缩量。地基工后沉降量，应根据加荷形式、加荷速率及地基加固措施等因素的影响进行计算分析，并根据观测资料进行调整。

第二篇：铁路路基事故案例及分析

铁路路基事故案例及分析

一、石太高速客运专线路基下沉案例分析

1.事故概况

2009年7月7日至8日，我国开工最早的高速铁路客运专线-“石太客运专线”发生了路基下沉事故，由于连日普降暴雨，事故发生时，列车晃车严重，其中k178+910、k158+300、k106+300三处路基下沉严重，最大下沉分别达到64.2cm、16cm、9.7cm。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，危及列车运行安全。铁道部认定k178+910质量事故为铁路建设工程质量大事故，k158+300、k106+300质量事故为铁路建设工程质量一般事故。如图4-1

图4-1 石太高速铁路路基下沉

2.事故原因

一是路基填筑不规范。填料控制不严，粒径超标、级配不良，甚至有的填料类别与设计不符；填筑不讲究工艺控制，野蛮操作，虚铺厚度超标；路基断面加宽不够，边坡碾压不实，雨季冲刷严重；过渡段台阶宽度不足，涵洞两侧不对称填筑；土工格栅铺设不平顺、接头搭接长度不够、搭接处理不规范等。

二是路基挡护和排水工程质量问题突出。沉降缝、反滤层不按设计要求施做；片石混凝土片石掺量过多；预应力坡面锚索施工不到位，存在锚索长度不够、数量不足、不做防锈处理等问题，甚至有个别锚索不张拉就使用。排水系统不到位、不完善、不畅通，造成路基、涵洞经常被水浸泡。

三是CFG桩和岩溶注浆施工存在较多的质量隐患。比如，不做工艺性试验就开始施工；实际地质与勘察资料有出入时，不及时进行变更，影响处理效果；对施工质量的过程控制手段偏弱等。

3.事故责任

石太客专k178+910处为中铁三局施工区段，设计单位 铁道第三勘察设计院，监理单位乌鲁木齐铁建监理有限公司，建设 单位石太客运专线公司；

石太客专k158+300处为中铁12局施工区段，设计单位铁道第三 勘察设计院，监理单位乌鲁木齐铁建监理有限公司，建设单位石太 客运专线公司；

石太客专k106+300处为中铁13局施工区段，设计单位铁道第三 勘察设计院，监理单位乌鲁木齐铁建监理有限公司，建设单位石太 客运专线公司。

4.对有关人员的处理

中铁三局，取消10次铁路大中型项目施工投标资格，赔偿损失70%，设计和监理单位赔偿损失各15%；

中铁12局，取消5次铁路大中型项目施工投标资格，赔偿损失90%，监理单位赔偿损失10%；

中铁13局，取消5次铁路大中型项目施工投标资格，赔偿损失90%，监理单位赔偿损失10%；

铁道第三勘察设计院，取消2次铁路大中型项目设计方案投标资格 ；

监理单位乌鲁木齐铁建监理有限公司，取消10次铁路大中型项目监理投标资格。

5.采取措施

（1）进一步加强技术交底管理。一是建设项目开工前，由建设单位牵头，设计、施工、监理单位和运营部门参加，对全线进行现场勘察设计技术交底，尤其是防护及排水工程，一定要现场核对，对措施不强的，要研究制定优化措施。二是建设项目一开工，施工单位要及时组织施工技术交底，将设计意图、质量要求、工艺标准、作业标准、安全措施等向施工技术管理人员和作业人员详细准确说明。三是加强技术交底考核评价。技术交底工作纳入勘察设计单位施工图考核和施工单位信用评价。对于勘察设计单位或施工单位技术交底不到位、处理问题不及时、影响工程建设的，建设单位应在施工图考核或信用评价中予以扣分。

（2）增加路基施工专项联合检查环节。在全线路基基本成型或独立标段路基成型后，由建设单位和设计单位牵头，组织运营部门及施工、监理单位，联合对路基本体、防护及排水工程进行现场平推检查，重点检查是否落实了建设标准和设计文件，施工措施是否到位，特别是地形地貌改变后，更要重视这个检查环节。运营部门在建设阶段就要提前介入了解路基和防护工程、排水工程的情况，并提出不符合运输要求的问题，建设单位组织抓好整改。（3）补充完善防护及排水工程技术标准。尽快出台《客运专线铁路防护及排水工程设计、施工补充规定》，提高某些技术标准，提高工程措施的针对性和有效性。由建设司负责，尽快出台办法。

（4）加强特殊地质防护及排水工程设计管理。各设计单位要清理复查有关勘察设计细则、办法，强化接口设计管理；要加强湿陷性黄土、岩溶地质设计理论基础研究，湿陷性黄土、岩溶区段防护及排水工程要进行单独设计，对地质、水文要给予特别重视。建设单位要组织对这些设计进行专门审查和验收。在施工组织方面，附属工程和主体工程一定要一起安排，一起检查，一起验收，不能只重主体不重附属。部有关部门要对相应的验收标准和验收组织方式进行修订。目前，安全形势仍然不稳定。当前要特别抓好两项工作：一要切实做好防洪、防地质灾害和防雷击；二要持续不断地抓好既有线施工安全，隧道施工安全，高架桥、立交桥以及大型施工设备安全。

1.经验教训

一是从树立新的建设理念方面；

二是从落实“六位一体”管理要求的方面；

三是从积极推进标准化管理方面进行深刻反思。大检查主要是四个方面：一是建设标准，包括设计的工程措施；二是质量管理；

三是工作作风； 四是实体质量。

在大反思大检查过程中，要进一步贯彻落实“高标准、讲科学、不懈怠”要求，抓源头、抓过程、抓细节，切实提高质量意识，强化铁路建设工程质量管理，坚决做到不留遗憾、不当罪人、建不朽工程。

二、浙江萧甬铁路余姚段路基塌陷事故案例分析

1.事故概况

2005年5月9日上午，浙江萧甬铁路路基发生整体下沉事故，发生塌陷的铁路位于浙江余姚市牟山镇境内，塌陷路段全长100多米，两条铁道全部悬空，塌陷处的铁轨严重变形，路基旁的树木、电线杆纷纷倾倒，旁边的一条机耕路也被横向折断，向南侧平移了5、6米，导致行车中断。萧甬铁路是中国浙江一条连接杭州和宁波的铁路，起点是杭州钱塘江南岸的萧山站,终点在宁波南站,全长147.32千米。此次塌方软土地基长度超过150米，深度达到5-10米。铁道部专家组确定抢修方案，并且挑灯夜战得进行抢修工作，不过由于仍有数万方的土石需要回填，而且遭遇世界性“软土地基”难题及作业空间狭小问题的夹击，这给抢修工作造成不小的困难。如图4-2,图4-3 2.事故原因

从塌陷的情况可以看出，附在软土表层的道渣路基就像鸡蛋壳，而下面的软土就像蛋黄，只要路基出现缺口，里边的软土就会流出，引发塌陷。

图4-2 路基下沉事故现场

图4-3 有关人员在事故现场抢修

铁路线南侧一砖瓦厂取土后，挖成的深坑有大半个足球场大，短时间内根本难以填平。而上次塌陷处流出的软土，形成了一片边缘弧线长达200米左右的“滑舌”---

图4-4 抢修中的浙江萧甬铁路余姚段再次塌陷，深度在2米左右

扇形软土坡，并且坡前形成了二三米宽、数十米长的水洼。据施工人员介绍，经过一天的时间，铁路线北侧的鱼塘水面已经下降了1米左右，原因可能是鱼塘里的水渗到了南侧低洼地带里。

3.事故责任

当地一砖瓦厂取土造成铁路地基土体移位，是引发事故的主要原因。

4.采取措施

在软土地基上修建和维护铁路是世界性的难题，铁道部赶赴事故现场的专家组曾考虑过架桥或改线。但经过商议发觉，架桥时间太长，改线施工量太大，经过实地测量计算，专家组决定采取“反压法”制服软土滑移。形象地说，就是在线路两侧先筑两道防线。北侧的鱼塘边，将由中铁十二局用钢板桩“钉”牢路基。塌方长度为159米，而他们要往土里“钉”上500根钢板桩，每根长度12.5米，这些钢板桩再环环相扣，形成170米长的铜墙铁壁，牢牢架起铁路路基。

而南侧将在滑移的软土外围修筑“反压护道”，对软土“滑舌”进行拦截。即在“滑舌”周围筑起一道大坝，可以防止软土继续逃逸。等到南北两翼基础稳固后，再在路基部分填充宕石和道渣，最后才是铺设铁轨。

同时，上海铁路局调配了400多名工程技术及施工人员和50余台设备到现场进行抢修。余姚当地也派出了50多台设备和车辆配合铁路抢修工作。

5.经验教训

由建设单位和设计单位牵头，组织运营部门及施工、监理单位，重点检查是否落实了建设标准和设计文件，施工措施是否到位，特别是地形地貌改变后，更要重视这个检查环节。运营部门在建设阶段就要提前介入了解路基和防护工程、排水工程的情况，并提出不符合运输要求的问题，建设单位组织抓好整改。

设置醒目的各类标志、标识

三、4.28胶济铁路路基不稳引发重大事故案例分析

1.事故概况

2008年4月28日，百年胶济铁路发生一场悲剧：凌晨4时41分，由北京开往青岛四方的T195次客车通过胶济铁路王村站后，在K289＋610处客车车尾前9-17位突然发生脱线、颠覆，而此时一列由烟台开往徐州的5034次客车在汇车时与T195次列车相撞，致使机车和五节车厢脱轨，造成重大人员伤亡。5034次列车上有乘客1620人，乘务员44人；T195次列车上有乘客1231人，乘务员35人，这场灾难已夺去72人的生命。另外还有416人受伤。本次事故列车是电力机车，事发后并未发生火灾或爆炸等，死者是由于列车相撞时冲击力过大致死。事故现场648米铁路轨道损毁，大部分牵引供电设备破坏。另外，现场还散落着一些被褥、暖瓶等物品，其中部分被褥上沾有血迹，部分车厢严重变形。

发生火车相撞的胶济铁路，全长384公里，是连接济南、青岛两大城市，横贯山东的运输大动脉，也是青岛、烟台等港口的重要通道，长期以来客货混跑，非常繁忙。图4-5

图4-5 胶济铁路事故发生现场

2.事故原因

（1）路基情况：胶济铁路存在路基不稳定情况；（2）线路运行状况：在运行过程中存在不符合标准情况，超速行为很明显；北京至青岛的T195次列车严重超速，在本应限速80公里每小时的路段，实际时速居然达到了131公里每小时。通过调阅T195次列车运行记录监控装置数据，该列车实际运行速度每小时超速51公里。这是导致“4·28”胶济铁路特别重大交通事故发生的直接原因。

（3）机车技术状况：列车在发车前状况良好，并无非正常状态下运行情况；（4）铁路运输调度指令下达情况：通过现场询问及调查，事故发生过程中存在违章指挥、下达错误指令或漏下指令的情况；

（5）铁路信号显示情况：限速牌显示状态良好，并不存在错误显示、信号失效的情况；

（6）机车司机驾驶工作情况：T195次列车司机在驾驶过程中，由于没有认真瞭望，没能发现到限速牌，导致了事故的发生；5034次列车司机在发现T195次列车脱轨后曾经紧急刹车；

（7）铁路安全规章制度建设情况：济南铁路局在五天的时间里连发三道命令，从限制速度到解除限速，随后又再次限速，充分说明了济南铁路局工作人员不负责任。

事故责任

由济南铁路局承担主要责任。

4.对有关人员的处理

国务院事故调查组组长、安监总局局长王君说，这是一起典型的责任事故。济南铁路局局长陈功、党委书记柴铁民已被免职审查。

5.采取措施

事发当天，中铁二十局施工建设的胶济客运专线大尚特大双线立交桥便进行桥墩建设。

“4·28”胶济铁路特别重大交通安全事故发生后，济南铁路局发布紧急救援命令，出动救援。山东省政府立即启动应急预案，组织力量进行救援。

事故发生后，淄博市启动了34家救助站，130辆次救护车，在现场救治的医疗专家、医护人员有700多人，共有19家医院收治伤员400多人。

另外，铁路系统应建立起这五大体系: 1.检测监控体系。对主要行车设备运行状况实施动态检测；采取人机结合的方式，对提速区段线路封闭情况和沿线治安状况实施动态监控；采用路地结合的防灾系统，对提速区段气候变化情况实施有效监控。2.设备维修体系。铁路部门应制定科学的行车设备维修标准。装备具有世界先进水平的线路和接触网检修设备，建成现代化的动车组和大功率机车检修基地，确保设备质量状态良好。

3.规章制度体系。从去年“4·18”开始，铁路内部所有与提速相关的单位、部门，都应按照时速200公里及以上的提速需要，建立起包括提速安全责任、分析、检查、考核制度等在内的一整套确保提速安全管理办法。

4.应急预案体系。铁路部门应及早建立相应应急预案体系，保证在事故发生后第一时间做出反应，以减少损失。

5.建设安全防护体系。在建造铁路设施等基础设施的时候应完全按照规定进行施工，不能有偷工减料等行为发生，并做好质量监督工作，保证铁路运行的安全。

6.经验教训

国务院事故调查组组长、安监总局局长王君说，这充分暴露了一些铁路运营企业安全生产认识不到位、领导不到位、安全生产责任不到位、安全生产措施不到位、隐患排查治理不到位和监督管理不到位的严重问题。同时也反映了基层安全意识薄弱，现场管理存在严重漏洞，安全生产责任没有得到真正落实。主要经验教训有：

第一，这些年铁道部为显露政绩，片面抓提速，列车时速由每小时80公里提到近200公里。而铁路基础设施建设滞后。很多线路上路基、道叉、弯道改造不足。T195次客车属快速动车，时速都在150公里以上，而胶济铁路始建于1904年，现在技术改造不足，长年客货混运，出事故的弯道处限速只有80公里，当时的客车时速131公里，由于客车超速，在拐弯处由于离心力作用，造成列车后半部分9—17节车厢侧翻而颠覆。

第二，现在是信息时代，移动通信这么发达。T195列车出事故后，司乘人员为什么不及时通知前方站调度转告对开列车司机，注意瞭望和减速，如果这一切都在快速反应之中，本可降低事故损失程度。可见铁道部的通信联络系统是怎么建设和指挥的了。

第三，我国铁路建设明显滞后于全国的经济发展，改革开放30年，我国经济总量提高了14倍，而铁路长度增长不足一倍，只有7.8万公里，铁路总长只是美国的五分之一，俄罗斯的二分之一，铁路建设满足不了经济发展的需求。今春南方冰雪灾害造成广州20万旅客滞留，几大电厂煤碳运输告急，暴露了铁路运输的瓶颈束缚。

第四，造成如此重大伤亡的事故。

四、台湾阿里山铁路路基滑落事故案例分析 1． 事故概况

2008年10月12日，台湾阿里山森林铁路一路段当日下午发生意外，近70米路基轰然一声，滑落近百米深的山谷中，仅剩铁轨如吊挂钢丝，悬挂半空中，所幸森铁早已因9月中下旬风灾受创未抢通而全线停驶，无人伤亡，铁路通车期因此延迟2个月。

1911年通车的阿里山森铁，从嘉义车站海拔30米的嘉义站为起点，终点站为海拔2160余米的阿里山站，全长70余公里，沿途行经蜿蜒崎岖不平、地质不稳山区，通车以来，每逢台风或大雨，常因山区落石或路基流失等灾情而被迫停驶。

图4-6 阿里山铁路路基滑落铁轨悬空如吊钢丝

2.事故原因

林管处分析，山区连日午后大雨，土壤含水量逾越临界点，才发生危及森铁行驶安全的意外，因该路段是登山客热门路线，运行公司以黄色警戒线封闭，禁止登山客进入。

第三篇：铁路罐车丈量及计算

铁路罐车丈量及计算 2009-07-20 22:22

（一）计量操纵前预备工作

1.计量操纵前，应对所用计量用具认真检查，计量用具要核准检定证书器号，确认完好无误后方可使用；

2.受检容器上，丈量油高或丈量空距用的计量口或其它口都应有适当的参照标记，并指明在检尺期间量油尺应保持的位置，参照标记应选择在尺铊不受任何阻碍就能接触到检尺板或容器底板的位置处；当容器设有多个计量口时，每个计量口都应有一个编号或清楚的标记，在计算容器容积表的计量口丈量油高或丈量空距；容器的计量口必须直接通到容器内液体中，常压容器假如使用计量管，必须有改善丈量正确度的槽孔；

3.所有计量用具符合以下要求：

1）量油尺应符合GB l3236-91《石油量油尺和钢围尺技术条件》的要求；

2）检水尺应符合GB／T 13894-92《石油和液体石油产品液位丈量法》的要求； 3）温度计应符合GB／T 8927-88《石油和液体石油产品温度丈量法》的要求； 4）密度计应符合SH／T 0316-1998《石油密度计技术条件》的要求；

5）丁字尺（ZYC-800）专用汽车罐车空距尺，刻度全长800mm，最小分度值1mm，采用铜棒或透明管吸进式两种类型；

4.示油膏要求在15～20℃的120#溶剂汽油中，变色时间不超过10s，停留10s与停留20s的示值变化不超过0.5mm；示水膏浸进15～20℃水中变化时间不超过5s，停留5s与停留20s的示值变化不超过0.5mm，停留20s无脱落现象； 5.计量前稳油时间

1）当浮顶油罐浮顶有移动时，应等到罐内油品和浮顶稳定下来之后，再进行丈量；

2）浮顶在未起浮状态和没有完全起浮或是低于漂浮的正常液面时，不应进行丈量；

3）当容器内油品输转之后，在液面波动停止之前或油品表面有泡沫时，必须等到液面平稳或泡沫消失后方可丈量；

4）液面稳定时间，通常轻质油不少于15min；重质油不少于30min；

5）只有在进油终止，液面已趋向稳定或泡沫消失时量油，才能得到正确的结果。向容器内进油结束后，油面趋向稳定或泡沫大体消失的时间为： 立式油罐：轻质油不少于30min；重质油不少于3h；

罐车、卧式油罐、油轮（油驳）：轻质油不少于15min；重质油不少于30min。

（二）丈量顺序与丈量部位

1.油品的丈量顺序应从保持油和水面平稳，缩短计量时间考虑确定。轻质油品：丈量油水总高、水高、油温、采样测密度；重质油品：丈量水高、油水总高、油温、采样测密度； 2.丈量部位

1）立式油罐、卧式油罐、油轮（油驳）在计量口下尺槽或标记线处；

2）铁路罐车在人孔盖绞链的对面处，若此部位因罐内结构有妨碍时，则在人孔的中心处作为检尺位置；

3）汽车罐车在帽口加封处或固定的检尺标记处。

（三）实际油高的丈量

1.丈量时，左手握住尺柄，右手拇指和食指轻轻固定下尺位置，在指定投尺口投尺；

2.下尺时，尺铊不应前后摆动，并在其重力下引尺带下伸。尺铊接触油面时应缓慢，以免引起油面大的波动。估计尺铊将近罐底时，应放慢速度。当尺铊轻轻地触及罐底之前，应有一个液面扰动的平息时间，用左手拇指压紧尺架的尺带，慢慢降低手腕高度，手感尺铊触及罐底或基准点后，迅速提尺读数；

3.对于丈量粘性油品，应保持尺铊与容器底板接触3～5s，以使得量油尺四周的油品表面达到正确的水平位置再提尺读数，避免读数偏低；

4.读数时，应先读小数，后读大数，尺带不应平放或倒放，以免液面上升； 5.油高应丈量两次，两次丈量值相差大于1mm时，应重新丈量，直到两次连续丈量值相差不大于1mm为止。记录丈量值，取第一次丈量值做为油高；

6.对于丈量挥发性油品，若读数困难时，可以在量油尺的液面读数四周涂上示油膏，但一定不能使用粉笔或其他多孔性材料。

（四）空间高度的丈量

1.丈量时，应在指定计量口参照点处降落尺铊，下尺方法同实际油高的丈量； 2.当尺铊在刚刚进进液体中，使尺铊在这个位置保持到液面停止扰动，待液面平稳后继续缓慢地降落，直到量油尺上的一个整数米或分米刻度正确地与参照点处在一条水平线上； 3.提出量油尺，记录被油浸湿的量油尺长度与参照点处在一条水平线上的量油尺刻度值。这两个量值之差就是空高值；

4.以同样的方法丈量，直到两次连续丈量的读数相差不大于2mm为止。假如第二次丈量值与第一次丈量值相差不大于lmm时，取第一次丈量值作为油高；假如第二次丈量值与第一次丈量值相差大于lmm时，取两个丈量值的均匀值作为油高； 5.空高值转换成相当的油高值，即从容器底检尺点到参照点的高度减往量油尺在参照点处的读数加上量油尺的浸油高度；

6.汽车罐车容积表按检定规程要求是以空距计算其容积，使用时可用丁字尺直接测出空高值，在对应的容积表中直接查出实在际容积；

7.汽车罐车丈量前，先在丁字尺的适当部位涂上示油膏，将丁字尺伸进计量口，轻轻地将横尺的两端放在指定的丈量部位上，横尺与帽口接触，立即提尺读数。使用罐车专用丁字尺，应正确地把握尺上的小阀门开关。汽车罐车高度应测两次，两次读数不超过2mm。取其大数，超过应重测。

（五）水高的丈量

1.外贸交接和用外浮顶油罐作国内交接，每次均应量水。其它罐国内交接，收油前后均应量水。发油和盘点计量三至四天应丈量一次水高；

2.丈量前，将加在量油尺尺带上的检水尺刻线上均匀涂抹一层很薄的示水膏； 3.投尺时，将检水尺和量油尺尺带靠近参照点，紧贴计量口壁降落到容器中，直到检水尺轻轻地接触罐底或基准点。量油尺的尺带必须拉紧，以保证检水尺垂直； 4.检水尺在这个位置上要维持足够长的时间，以便于水改变示水膏的颜色。一般情况下，轻质油品3～5S；重质油品10～30S。提出检水尺，观察水高示值，并做好记录。读数时，检水尺不应平放或颠倒；

5.一般情况下，水高只要求丈量一次。假如第一次浸液检水尺不能得到清楚的水层读数时，必须除往已起过作用的示水膏，擦干检水尺，待水面稳定后做第二次丈量；

6.假如要丈量的水高超过300mm时，应使用量油尺尺铊代替检水尺，将示水膏涂沫到量油尺尺带上，丈量方法同检水尺。

（六）油温的丈量

1.丈量油品高度后，应立即进行温度丈量。温度丈量应距罐壁至少300mm，以避免受到外部冷热影响； 2.测温位置

1）油高3m以下，在油高中部测一点；

2）油高3～5m，在油品上液面下lm、油品下液面上1m处共测两点。取算术均匀值作为油品的温度；

3）油高5m以上，在油品上液面下lm，油品中部和油品下液面上lm处，共测三点。取算术均匀值作为油品的温度。假如其中有一点温度与均匀温度相差大于l℃，则必须在上部和中部丈量点之间加测一点及中部和下部丈量点之间加测一点，最后以这五点的算术均匀值作为油品的温度；

4）输油管线插孔以45度角迎流插到至少为管线内径三分之一处； 3.丈量数目

1）立、卧式油罐、铁路罐车、汽车罐车应逐罐逐车测温；

2）油轮（油驳）内装单一油品时，要丈量半数以上舱的温度。假如内装不止一种油品时，要按每单一品种测温。如单一品种1～2舱，每个舱都要测温；3～6 舱，最少测2舱温度；7或7舱以上，应最少测半数以上舱。假如各舱温度与所测舱均匀温度相差在1℃以上时，应对每个舱作温度丈量； 4.特殊情况的测温要求

1）对加热的油罐车，要使油品完全成液体后再切断蒸汽，在温度平衡2h后进行温度丈量。如提前测温，必须测上、中、下三点温度（油高四分之三、二分之一及四分之一处三点的温度），取其均匀值；

2）对有蒸汽加热管的油罐，要在蒸汽切断1h后，才能进行温度丈量。如需提前测温或在不能切断蒸汽的情况下测温，应按油高均匀分布丈量五点以上温度，取其均匀值；

3）对刚停止加热的立式园筒形罐，如需马上测温而顶上又有两个罐口，一个在中心，一个靠壁，必须在两个罐口丈量上、中、下三点温度，取其均匀值。如在一个罐口测温，必须按油高均匀分布丈量五点以上温度，取其均匀值； 5.测温的方法

1）将装有温度计的保温盒放进容器油层指定测温位置，上下拉动几次，达到规定浸没时间后提出读数；

2）读取温度示值时视线应与温度计棒体垂直并与水银柱顶端相切，保温盒不得倾斜，以防油品溢出；

3）读数时应先读小数，后读大数，读至0.1℃；

4）为减少丈量时间，储油容器应放置固定温度计和保温盒； 6.温度计的浸没时间

1）石脑油、汽油、煤油、柴油以及40℃运动粘度小于和即是20mm2／s的油品不应少于5min；

2）润滑油以及40℃运动粘度大于20mm2／s而100℃运动粘度低于36mm2／s的油品不应少于15min；

3）重质润滑油、汽缸油、齿轮油及100℃运动粘度即是和大于36mm2／s的油品不应少于30min。

（七）油品的取样

1.油品温度丈量后，开始取样； 2.取样部位

1）立式油罐在油品顶液面下其深度的六分之一、二分之一、六分之五三个部位各取一份点样组合试样；

2）卧式油罐按附表三指明的液面上采取点样。如需组合样时，按表三组合样比例核算；

3）油罐车在其罐内油品深度二分之一处取样； 4）油轮（油驳）取样同固定式油罐；

表三 卧式油罐的取样 液体密度

（直径的百分数）取样液面

（罐底上方直径的百分数）组合样

3.取样数目

1）立式油罐应逐罐取样；

2）卧式油罐、油罐车、油轮（油驳）油舱艳服同品种油品的容器数为2～8个取2个样；9～15个取3个样；16～25个取5个样；26～50个取8个样；51～90个取13个样。对于艳服有同品种油品整列铁路罐车取样时，首车必须取样； 4.取样方法

1）将清洁的采样器用纯棉绳拴好口盖和取样器，盖好口盖后在指定投进口（一般为量油口）放进油层；

2）当取样器到达指定取样部位后，拉动口盖绳索，打开口盖，待液面气泡停止时提出取样器，将油样倒进洁净的油样瓶中；

3）取样顺序应按上、中、下部位进行，以避免扰动下部液面；

4）管线取样分为流量比例样和时间比例样两种，推荐使用流量比例样。取样应在适宜的管线取样器中进行，取样前，要用被取样的产品冲洗样品管线和装有阀的连件。流量取样按表四规定执行，时间取样按表五规定执行。表四 流量取样

输 油 数 量，m3 取 样 规 定 不超过1000 超过1000-10000 超过10000 在输油开始1）和结束时2）各1次 在输油开始时1次，以后每隔1000m31次 在输油开始时1次，以后每隔2000m31次 1）输油开始时，指罐内油品流到取样口时； 2）输油结束时，指停止输油前10min。

表五 时间取样

输 油 时 间，h 取 样 规 定 不超过1 超过1-2 超过2-24 超过24 在输油开始1）和结束时2）各1次

在输油开始时1次，中间和结束时各1次 在输油开始时1次，以后每隔1h1次 在输油开始时1次，以后每隔2h1次 1）输油开始时，指罐内油品流到取样口时； 2）输油结束时，指停止输油前10min。

5.试样确定

1）对上、中、下三部取样后，按等比例掺合获代表样；

2）罐内油品混合不均匀时，应在多于三个液面上采取一系列点样，按总点样数目比例掺合成代表样；

3）管线取样亦按上述方法确定代表样；

4）如掺合方法会损害样品的完整性，就单独分析每个样品，并计算每个样品所代表油品的比例。

（八）密度的测定 1.用具选择

1）石油密度计应符合SH／T 0316-1998技术条件。为石油计量密度测定时，应使用最小分度值为0.5kg／m3（0.0005g／m3）的SY-05型密度计，必要时使用最小分度值为0.2kg／m3（0.0002g／cm3）的SY-02型密度计； 2）石油温度计应使用最小分度值为0.2℃的全浸水银温度计；

3）量筒应用清楚透明玻璃或塑料制成。其内径应至少比所用石油密度计的外径大25mm。量筒高度应能使石油密度计漂浮在试样中其底部间隔筒底至少25mm； 2.丈量步骤

1）将混合后的代表样小心地沿着量筒壁倒进量筒中，防止溅泼和避免天生气泡，发生气泡时应用清洁的滤纸除往；

2）将温度计插进试样中，小心地搅拌试样，温度计保持全浸，同时将选好的清洁、干燥的石油密度计轻轻放在试样中；

3）当石油密度计静止并离开量筒壁自由漂浮时，读取试样的弯月面下缘与密度计刻度相切的点即为密度数值。读数时，视线要与试样弯月面下缘成一水平面，读至 0.0001g／cm3，同时读取温度计数值，读至0.1℃。以同样的方法连续测定两次，若第二次温度与第一次温度之差超过0.5℃则重新读取温度计和密度计数值，直至温度变化稳定在0.5℃以内；两次视密度值相差不大于0.0005g／cm3； 4）测定密度时，测定温度要尽量接近油罐中储存油的实际温度，应在实际温度的±3℃范围内测定。

（九）丈量结果的器差修正

1.丈量和测定后的结果需经器差修正后，方可作为计算的依据。实际值＝丈量值＋修正值；

2.量具的器差修正可近似地按邻近点的修正值修正，当视值正好在两个邻近点中部时，取上、下两点的均匀值；

3.密度值修约到最近的0.0001g／cm3；

4.油温修约时，对容积大于250m3的容器、油轮油驳修约到最近的0.1℃，容积小于250m3可不修正温度计器差；

5.油高修约时，容积大于250m3的容器和油轮油舱修约到最近的lmm，其中油轮油舱中的油高应先按纵倾、横倾修正表修正，再修正油高误差到最近的lmm，小于250m3的容器可不作油高修正。

（十）数据处理 1.净油体积确定 1）立式油罐

a.根据油水总高，查立式油罐容积表求出油水总体积； b.根据水高，查立式油罐容积表或底量表求出水体积； c.净油体积＝油水总体积－水体积；

d.储油容积1000m3以上的油罐按修约到分米的油水总高，自静压力容量修正表上查出容积增大值。其净油体积＝油水总体积＋容积增大值×标准密度－水体积；

e.浮顶罐容积换算同立式罐。

2）卧式油罐用比例插值法求出油水总体积和水体积，净油体积换算同立式罐； 3）铁路罐车根据车体表号查容积表，根据查出的基数和对应系数直接计算出油水总体积和水体积，净油体积计算方法同卧式罐。对于超过装载范围的需用比例插值法计算油水总体积；

铁路罐车油容积计算公式：Vt＝Vj＋Kb 其中：Vt--油品容积；

Vj--基础容积，即油高对应的容积； K--油高对应的容积系数； b--罐车表号的后2位数。

4）汽车罐车容积表是按空高编制的容积表，在容积表中相应空高对应的容积即为油水总体积；

5）油轮（油驳）是按空高编制的容积表，查表时应用空高，实际高度＝总高－空高；

2.油品重量计算

石油产品重量计算可选择下列公式： m＝V20×（p20－1.1）(1)V20＝Vt×VCF20 m＝Vt×Dt(2)

式中m--油品在空气中的质量

V20--标准温度下油品的体积（m3）p20--标准密度（kg／m3）VCF20--体积修正系数

Vt--任意计量温度下油品体积（m3）

Dt--任意计量温度下油品计重密度（kg／m3）1.1--空气浮力修正值单位为kg／m3（1）式为按GB／T 1885-1998计算公式，用于计量精度要求较高及处理计量交接纠纷时使用。

（2）式为石油产品计量速算表计算公式，用于一般日常工作。

第四篇：解析路基不均匀沉降的形成原因危害及处理措施

路基不均匀沉降形成原因危害及处理措施

09土木（交通）

赵鑫龙

0919011011 【关键词】：路基纵向不均匀沉降，路基横向不均匀沉降，形成原因，造成危害，处理措施。

【摘要】：近年来，科学技术发展的为我国的交通事业的发展注入了强大的原动力。我国的交通状况正发生着日新月异的变化交通的高速发展已成为我国的经济版图中最引人注目的心篇章，数字化交通征打造着我国交通的新理念。然而路基的不均匀沉降这一难题始终困扰着我们的工程技术人员，阻扰在公路工程的发展和完善。

一，路基不均匀沉降的类型

1）纵向不均匀沉降

路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降，致使路、桥过渡段出现不同程度的台阶，且路面平整性受损，严重影响了公路的使用功能。

2）横向不均匀沉降

由于车载、地下水及自重等作用,路基横向不均匀沉降引起的公路工程病害已成为公路工程质量通病之一。

二，路基横向不均匀沉降的原因分析

路基横向不均匀沉降的发生是多方面因素综合作用的结果。其中，内因在于地基及路基本身；外因是车载、地下水及自重等作用。

1.地基对路基横向不均匀沉降的影响(1)路堤地基处理不当

①伐树除根及表土处理不彻底或是路基基底的压实度不够，致使路堤形成后，一旦杂质腐烂变质，地基将会发生松软和不均匀沉降。

②地面横坡大于1：5的路段，路堤填筑前地基未按规定要求挖成台阶，填料与地基结合不良，在荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移，从而产生横向不均匀沉降。

(2)特殊地基地段

①软土地基对路基横向不均匀沉降的影响

当路基修筑在软土地段时，软土层本身力学性能差，在附加应力作用下，会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出，导致明显的沉降变形。有些河谷、水塘地段虽作了清淤处理，但是处理不彻底或回填材料控制得不好，从而形成人为的相对软土层，造成路基的不均匀沉降。在高填方填筑后，地基出现不均匀沉降，甚至路面开裂。在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方，地基土中的软土层在固结过程中的较大沉降变形，也是产生过大沉降和沉降差的重要原因。有些路段所处地基不属于软土地基，但处于低洼、河谷处，长期受水冲蚀，天然含水量较高，在设计时未发现或未作特殊处理，在施工时也未做等载或超载预压，也会产生不均匀沉降。

②岩溶地基对路基横向不均匀沉降的影响

在碳酸盐岩地区，路基下有时分布有岩溶洼地或漏斗，其中的沉积物松软，在行车动载的作用下，沉积物压实、侧向流动和下陷，造成路基沉陷。比较有代表性的工程实例是在昆明至瑞丽公路，有一处属这种类型。该公路通过处为灰岩地区的凹状地形区，自1991年开始，路面每年下沉约1.5m，1993年7～9个月，每月垫高路面0.5m，侧向变形作用不明显。其原因主要是路基以下为岩溶洼地，洼地内风化残积物疏松软弱，该处在地貌上易于地下水的汇集。在交通荷载作用下，残积物压密和侧向流动，使路基近于垂直下沉。一般说来，土层的天然含水量越高、天然孔隙比越大，则压缩系数越大、承载力越低，则路基的沉降量和沉降差越大；抗剪强度和承载力越低，则侧向塑性挤出甚至局部坍滑的可能性越大。故地基中存在岩溶，容易导致路基的横向不均匀沉降。

2.路基本身引起的路基横向不均匀沉降(1)路堤填料不均匀

在公路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制。若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土，或土中含有未经打碎的大块土或冻土等，或在填石路堤中石料规格不一，性质不匀，乱石中空隙很大，在一定期限(例如雨季)可能产生局部明显横向下沉。另外，填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料性质差异大、级配也相差很远。在施工过程中，如果分层碾压厚度过大，小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实，在荷载的长期作用下，回填料会产生不协调沉降变形。

(2)路基填土压实不足

由于压实度不足往往导致填方路基的横向不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝。路基土体压实度不足的主要原因有以下几点。

①路基施工受实际条件的限制时，如天气太干燥，局部路堤填料含水量低，土块粉碎不足，致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物因其长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也产生压实度不足的情况。

②在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题。对于较高的填方路基，通常都要作相应的处治。填方土体压实度不足，其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和，在自重作用下就会发生沉降变形。这些附加应力主要来自以下几个方面：车载，尤其超载情况；含水量变化造成土体重度的改变；地下水位升降而导致浮力作用改变；土体饱和度改变，引起负孔隙水压力改变。这些附加应力引起土体中有效应力改变，从而导致土体发生压缩变形。土体压实度不足还会导致填土路基的侧向完全受限，仅有竖向变形。实际路基土中存在有侧向变形，这种侧向变形会引起沉降。

③由于填方土体的最佳含水量控制不力，压实效果达不到要求。

④考虑到施工安全和进度，使得压实或压实作用时间不足，路基压实不充分，致使路基压实度达不到要求。

⑤其他原因：如路基填料的含水量、压实时的松铺厚度、碾压机具选择不当等，都易造成路基压实不足，使路基土的密实度达不到要求，这样土体仍会发生积水，造成水分积聚和侵蚀路基.使路基土软化或因冻胀而产生不均匀沉降。

(3)半填半挖部位产生的不均匀沉降

由于填方的沉降系数与挖方的沉降系数不同，在行车荷载的作用下，随着时间的推移，填方与挖方的沉降差值越来越大，易在交界处出现土基不均匀沉降，路基产生纵向裂纹。

3.水文气候引起的路基横向不均匀沉降(1)气候对路基横向不均匀沉降的影响

气候也是引起路基的横向不均匀沉降的一个重要因素。降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大，都可能使高路堤产生横向不均匀下沉。

(2)地下水对路基横向不均匀沉降的影响 在地下水的交替作用下，路基土体内水含量反复变化。土体重度在一定范围内波动，更为重要的是，由毛细管张力引起负孔隙水压力可以达到相当的数值，再加上水的软化、润滑效应，有可能使路基产生横向沉降变形。路基或地基中地下水的动态性对路基不均匀沉降有很大影响。路堤及其地基中的地下水主要补给来源有三种类型，即地下水侧向补给、降雨补给和地表水侧向补给，其动态变化及侵蚀作用影响到土体中的有效应力分布、土体的结构特征和土体强度，从而导致路基的横向不均匀沉降。

4.施工方面的原因

填筑顺序不当，未在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定，填料质量不符合要求，填料水稳性差，不同性质的填料混填，因不同土类的可压缩性和抗水性差异，形成不均匀沉降。路基填料含水量控制不严，又无大型整平和碾压设备，使压实达不到要求。施工过程中，未注意排水，遇雨天时，路基积水严重，无法自行排水，有的积水浸入路基内部，形成水囊；晴天施工时，未排除积水、控制含水量就继续填筑，以致造成隐患。

三，路桥过渡段桥头跳车的危害及成因

路基的纵向不均匀沉降的主要表现形式便是桥头跳车。

桥头跳车是指桥梁、涵洞等构造物本身及台背填土由于行车荷载和自重的作用而继续沉降，通常构造物沉降与台背沉降不一致即产生不均匀沉降，导致台背与构造物联结处的路面出现台阶，从而出现高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一，严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了高等级公路建设的社会效益和经济效益。

如何有效地消除桥头跳车或将跳车减小到最低程度，已成为高等级公路建设中亟待解决的问题。鉴于此，深入开展公路桥头跳车防治技术的研究，提出既经济又有效的防治措施，最大限度减少甚至消除跳车现象，对满足高等级公路对行车高速、安全及舒适的要求以及延长道路的使用寿命等，具有十分重要的现实意义。

1，桥头跳车的危害

1．影响行车速度

当车辆行至桥头台阶处，为防止车辆的剧烈冲击跳动，驾驶员被迫制动减速；同时车辆颠簸、跳动也影响了行车驱动力的传递，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速降低幅度视桥面类型、台阶高度、车辆类型和行驶速度等而异。

根据已有的调查，台阶对车速的影响一般呈如下规律。

(1)较小的台阶高度对车辆行驶速度影响不大，只有当台阶达到一定高度时，对车速才有显著的影响。台阶越高，特别是达到4cm以上时，对车速影响显著。

(2)车速的损失与车辆的行驶速度有关。以较小的车速(低于60km／h)行驶时，一般减速幅度较小；中速(60～80km／h)行驶时，减速幅度较大；而当以较高速度(高于80km／h)行驶时，减速幅度则相对不大，但跳车比较严重，同时这与驾驶员行驶时看到台阶和做出的反应有关。

(3)台阶对不同类型车辆行驶的影响也不相同。如较高台阶对小汽车行驶的影响较大，而载重车对台阶不如空车敏感。其次，驾驶员的心理状态、对道路的熟悉程度等都对通过台阶时速度的降低有不同程度的影响。

2．影响行车安全

当车辆通过路桥过渡段的台阶处时，车辆产生跳动和冲击，使司乘人员感到颠簸不适，影响行车的舒适性；同时对驾驶员产生相当不利的心理影响，严重时则会影响其对车辆的正常操作，造成车辆失控，引起行车事故。国内曾多次发生因桥头跳车严重而造成翻车的事故就是最好的例证。

3．影响车辆运营费用

因跳车而不得不在桥头处频繁减速，以减轻汽车的颠簸。无论减速行驶还是颠簸现象的 发生，都会造成汽车机件不同程度的损坏和轮胎的磨耗；同时汽车行驶速度的不稳定，无形中既浪费了油料，又增加了废气的排放；另外，还增加了车辆的行驶时间。因此，桥头跳车的出现，提高了车辆的运营成本。

4．影响公路养护费用及使用寿命

台阶的存在使得车辆通过时产生跳动和冲击，从而对桥梁和路面造成附加的冲击荷载，加速桥头路面及伸缩缝的破坏。为了维持良好的使用状况，对路桥过渡段出现的台阶要进行及时维修与养护。不断的维修养护不仅花费大量的人力、物力和财力，而且也产生了不良的社会影响。国内外资料表明，因桥头跳车而增加的道路维修费用很大。如美国大约25％的桥涵(约150000座桥涵、通道等构造物)受到桥头跳车的影响，全国每年为此花费的维修费用预计高达1亿美元以上；同样，我国在桥头跳车的维修治理方面耗资巨大，全国高速公路年均维修治理过渡段的费用至少在1亿元以上。由此可见，桥头跳车病害的发生使高等级公路不能达到高效运营、安全行驶、节省投资及舒适乘车的目的，在很大程度上降低了高等级公路的服务水平，损害了公路使用者的效益，从而严重影响了高等级公路的经济效益和社会效益。因此，防治桥头跳车病害势在必行。

2桥头跳车产生原因

桥头跳车的产生和形成是多方面的，包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等诸多方面原因，主要原因如下：

1．地基强度不同

桥头跳车产生的基本原因是桥台与路基间的材料弹性模量不一致而引起的沉降差超过某个限值时所致。因为桥台基础一般都作了加固处理，例如采用桩基础等，其沉降量很小，而路基填土所固有的压缩徐变性能需待通车后一段较长时间才能趋于稳定，二者在结构刚度上产生了很大的差异。

2．设计方面原因

设计人员若对碾压方式方法考虑不周、填料要求不严格、台背排水考虑欠佳、路堤填土处理不当等，必然产生较大沉降。

3．施工方面原因

台后填料不当、压实不足等致使填料压实度满足不了设计和规范要求，产生较大的工后沉降。

4．地基浸水软化

软土、黄土地基浸水造成路基沉降。5．桥台伸缩缝的破损，形成台阶。

四，路基横向不均匀沉降防治措施

1.设计方面

(1)做好地质勘探调查

对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细勘察，对特殊路基段应提供详细的设计资料。对于地表不良路段，设计可考虑换土或掺石灰、水泥及铺设土工合成材料等措施。

(2)确保路基最小填筑高度

路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度确保路基最小填筑高度。当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施，如换填砂砾、石渣等透水性材料，设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，需换填不少于60cm砂砾；石质挖方路基，需设置30cm砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设盲沟。

(3)明确路基填料质量标准要求

在各级公路工程施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土，严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。

(4)完善路基综合排水设计

县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜、整体规划、综合考虑的原则，进行路基纵、横向排水设计，避免造成两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降而发生沉降变形。在居民区路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟需设有纵坡，确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20-40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段应根据上边坡的汇水面积设计截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡土墙防止坍方，路基较低路段可以加设砂砾层及渗水盲沟，并加大、加深边沟等排水措施。

(5)确保路基边坡稳定性

高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等确定，且高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平台。

(6)积极采用路基综合防护形式

积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式，在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀、植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施，沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。

(7)设计方法方面

①强夯法是目前发展起来的处治路基不均匀沉降的有效措施。强夯法处治是利用大能量直接作用在被处治范围上，通过整体提高被处治体的密实度来减少不均匀沉降变形。其作用效果明显，施工速度快。20世纪90年代末，重庆交通科研设计院曾采用强夯技术成功地处治了重庆渝长高速公路路基沉降问题，但是这种方法对结构物的动力冲击较大，限制了在桥头、涵洞等部位的应用。而且强夯的设计计算方法、质量检测评价方法等还有待进一步研究。

②压力灌浆法是利用机器施加高压，把能固化的浆液压入土体空隙，浆液凝固后把压力区范围内的土体固结，使用松散的土颗粒形成整体，达到控制沉降、减少不均匀沉降的目的。特别是针对公路路基下软土基的处治，可以直接改善土体结构，固结土体，控制沉降。但是这种方法在实践中的可行性及其压浆工艺、材料、适合范围等都还需要进一步研究。

③应用土工合成材料(土工格栅、塑料网格等)进行加筋或制成柔性褥垫层，使之调节和控制不均匀沉降。国内利用土工合成材料处治不均匀沉降也做过尝试和试验，如重庆交通科研设计院在20世纪90年代，采用土工合成材料处理广西南梧公路沉降及重庆渝长高速公路不均匀沉降均获得较好效果。值得注意的是，国际上普遍认为土工合成材料是处理不均匀沉降的有效措施，而且土工合成材料除了对地基有加筋作用外，还有滤层、排水、隔离、防护、防渗等作用。因此，采用土合成材料处治是一种值得推广的处理路基不均匀沉降的有效措施。但对其设置方法、作用效果、设计计算方法等问题尚需深入研究与试验。

2.施工方面

(1)做好施工组织设计

合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系，以施工组织设计为依据，结合施工现场的实际情况，合理调配人员、设备，是保证路基施工质量的重要环节。

(2)做好施工前的准备工作

开工前要认真审阅设计文件，详细了解各段的填、挖情况，地质情况，填、挖土质和调配情况。对重要地段要作重点勘察，进一步核对设计资料，发现设计文件中有误应及时上报业主，妥善处理。

(3)认真清除地表土

不良土质、地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土，膨胀土等)必须予以清除，然后换填透水性材料，尤其是低填方路段要注意满足路基工作区的要求。有必要时要设置砂砾隔层，路基深度、宽度、长度都必须到位，不留丝毫隐患。填筑路堤前，首先应进行原地面处理。当路堤填筑高度小于1m时，应将路基范围内的树根、杂物全部挖除。若基底的表层土系腐殖土，则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填，厚度视具体情况而定。如发现草炭层、鼠洞、裂缝时，应用符合条件的土回填，并按规定进行压实。路堤通过耕地时，路堤填筑施工前预先清除表土30cm。由于在表土剥离后基底的含水量高，为保证基底压实度达到设计要求，应及时进行翻松、晾晒和含水量检测，在最佳含水量时进行碾压，达到要求的压实标准。(4)严格控制填土含水量

施工时含水量要高于最佳含水量的1％～2％压实为宜，避免出现小于最佳含水量的压实情况。含水量偏小时，土粒间的润滑作用不足，即压力不足以克服土粒间的摩擦力，土中的空气不能排除、土粒间无法靠拢，因而难以达到最大密实度。如果含水量偏大，又会产生由于水分过多，土粒被水膜包围而分散得过远，不能达到最大密实度。填筑路基前，疏通路基两侧纵横向排水系统，避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、黏土等细粒土，在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强，有较强承载能力，一旦受水浸泡，易形成翻浆或路基沉降。因此，做好路基施工前排水畅通尤为重要，工程监理和施工质量自检人员应认真监督。

(5)严格选取路基填料用土

路基填料确定前，需进行土质分析，做CBR值、标准击实等试验，对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土的CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料，不能用于路基填筑。

(6)做好监测工作

路基填筑前，要根据设计进行施工放样，建立半永久性的临时水准点和坐标点，并作好相应记录。路基坡脚放样一定要准确，确保路基宽度满足设计要求。路基坡角范围内，要求清除杂草、树根、淤泥等，并进行整形碾压，压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段应做好宽度不小于6m的向内倾斜的台阶。

(7)处理好特殊地段施工

填石路基与鸡爪形地段路基施工，可利用重型夯实设备进行强夯处理，或将土工格栅(土工布)水平分层布置在填石路堤内，防止或减缓细料在填料空隙中的流动。

(8)做好路基填筑碾压工作

路基施工必须分层填筑，分层碾压，一般路段压实厚度不得大于30cm。不同性质的土不能混填，同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。碾压过程中，要控制好含水量，压实度达到规范要求后，方可进行后续施工，压实度检测每层2000m2(不足2000m2按2000m2计)不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度，选择好压实设备。对于砂砾土，振动压路机具有滚压和振动双重作用，效果较好。

(9)做好路基施工中的排水工作

路基施工中，首先按照设计要求，做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施，以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2％～4％横坡，便于表面水及时排出。为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，必须将影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止浸沉、聚积和下渗。同时，对于影响路基稳定的地下水，应予以截断、疏干、降低水位，并引导到路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。

①一般路段排水：路基排水沟渠(包括边沟、截水沟、排水沟)要注意防潜、防冲。当沟渠纵坡达到或超过3％时，即需采取加固及防止渗漏措施；边沟过长时，应考虑减小纵坡的容许值或做好出口设计，将水引离路基；边沟过于平缓，相反会引起边沟淤塞，一般纵坡不小于0.5％，受限制时不小于0.3％。

②特殊路段排水：在深路堑、高路堤、滑坡、陷穴等地段，应注意结合水土保持进行综合治理。如用挖鱼鳞坑、水平沟、种草、植树等方法对被面径流进行调治与防护；在冲沟头植树，防止冲沟被侵蚀，危害路基；在沟谷布设路线，在沟谷中筑坝淤地，并保护路基坡脚不受水的冲刷破坏；还可做护坡埂、涝地、水窑等。

(10)对半填半挖部位产生的不均匀沉降的控制

将结合处挖方段下挖150cm，并依次做台阶，台阶宽1m，高为一个土方填筑层厚。每个台阶与填方整体填筑混压，150cm层面按94％控制压实度，150cm以上按96％控制压实度。

(11)做好施工后的养护工作

路基土石方施工时或完工后，应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体上施工。防护工程的砂浆、混凝土，应采用机械拌和，随拌随用，并注重做好养生。

五，纵向填挖交界处不均匀沉降处理措施

如果纵向填挖交界处的沉降已经发生，我们必须采取一定的措施进行处理，以便使损失降到最低。目前，我们所采取的措施大致如下：

(1)分析产生的原因，观察沉降发展的情况，设计处理措施方案。

(2)错台差异不大的地方，对开裂的路面使用沥青砂或者水泥浆进行灌缝处理，避免路面水浸入而影响路面基层强度或路基的整体强度。

(3)如果沉降已经稳定，视差异高度加铺一层路面结构或重新填筑。

小结

路基的不均匀沉降引起的公路工程危害是公路质量通病之一。经过对质量通病产生的原因进行认真的研究与分析，对设计，施工，监理单位有针对性的提出治理工作要点，质量标准以及相应的对策与措施。这对实行全过程的质量管理具有极其很总要的现实意义。公路工程建设汇总应以实现质量目标为目的，以提高质量意识和强化质量措施为重点，以严格管理手段，以强化责任制为关键，以综合治理质量通病为突破口，确保工程质量。对工程质量的综合治理工作要点及措施应逐步修正与完善，最终使之成为制度化，规范化，标准化的操作规程。

【参考文献】

【1】 郑建平《公路建设中路基横向不均匀沉降的原因与预防》《建材技术与应用》2008年8月35-36期

【2】 《科技风》2009年12期《浅析路基不均匀沉降》 【3】 《路基病害整治》四川交通职业技术学院出版社 【4】 《路基路面工程》人民交通出版社（第三版）

第五篇：浅谈铁路路基病害原因及整治措施

浅谈铁路路基病害原因及整治措施

原平分公司

霍伟珺

摘要：对铁路路基中存在的病害进行了分类，分析了各种铁路路基病害发生的机理，介绍了路基病害的检测方法，指出明确各种路基病害的类型及形成机理，并进行准确的检测是预防铁路路基病害并进行有效治理的基础。

关键词：铁路路基，病害，检测，整治

路基是条带状结构工程，沿线经过的地质条件差别较大，填料也不均匀，而不少地区都存在膨胀土、红黏土、软岩风化残积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，加之由于技术水平、经济条件以及施工机械设备方面的原因，我国的铁路路基设计通常采用较低的技术标准，施工质量往往要求不严，从而导致各种铁路基床病害成为一种分布广、治理难、多发性强的病害，加之近年来随着重载及提速列车的大量开行．路基内应力水平、分布状态和作用方式显著改变．由于既有铁路线路基设计承载力偏小，在列车提速后荷载引起的动应力之下，导致各种病害的产生，或使已存在的病害更加严重而严重影响着列车的安全运行。所以了解病害的类型及其发生机理，并对其进行实用的检测，对路基的防护和治理是非常重要。1 铁路路基病害类型

１.１ 铁路路基病害类型及原因分析

铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等。1.1.1 翻浆冒泥

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。翻浆冒泥一般易发生于基床土质不符合要求的部位，特别是以细粒土作路基填料、风化石质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多发地段一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土在和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、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。1.1.2 路基下沉

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、道碴囊等。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，为路堤沉陷。由于路基土密实度不足或地基松软。在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后。下沉会趋于缓解。但有时冈荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉 １.1.3 挤出变形

表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，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，基床内的土经常处于软塑状态，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，发乍外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，外挤分为路肩隆起。１.1.４边坡坍方

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。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，也是危害最大的路基病害。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。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。1.1.4边坡冲刷

边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作边坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。1.1.5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．轨道悬宅，中断行车，甚事造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。

1.1.6滑坡滑坡指影响路基稳定的土体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。1.1.7水浸路基

水浸路基指实际浸水超过设计水位的路基．被水浸或淹没，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，导致路基稳定性受到影响或破坏。1.1.8冻害

冻害发生在寒冷地区，如路基土为透水性较差的细粒土，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。又引起不均匀的冻胀现象。2 铁路路基病害产生的机理

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、列车振动荷载、土的动力强度特性和温度及其变化有关。主要是路基填料、水、列车荷载和温度变化等各项因素综合作用的结果，各种因素之问又相互关联，铁路路基病害发生的原因非常复杂，并且每一种病害都有自己特殊的病理。但归纳起来主要有两个方面：

病害的发生取决于特定的地质环境；病害的发生与相应的气候变化和列车振动荷载息息相关。前者是病害发生的内因。后者是病害发生的外因。对某一具体的线路来讲，其地质条件是客观存在，虽然它也在不断地发生变化，但基本上是一种较为稳定的量，因此，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重复振动荷载的影响，路基病害的产生和发展是各项因素综合作用的结果。

观测表明，在列车轮轴荷载的重复作用下，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塑性流动，并产生路基病害。研究表明：产生这些病害的原因在很大程度上依赖于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，而后者与土的饱和度密切相关。随着饱和度的增大，土的动强度将显著降低。处于轨道下方的路基土因反复受到挤压和固结而产生过大的累积塑性变形，从而形成所谓的道碴坑以及枕木下方的积水坑。尤其是在雨季，基床填土含水量达到饱和状态，动强度显著减小，从而使道床工作性能急剧下降，甚至会导致线路产生严重的不平顺而影响行车安全。3 病害的预防与整治

路基病害的预防和整治，应贯彻“预防为主、综合治理”的原则，首先弄清发生病害的原因，经过综合分析。因地制宜地采取整治的措施。3.1 病害的预防

病害预防包括以下内容：①资料包括线路的设计、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，为防治病害提供第一手资料；②根据线路当前的状态及运营情况，应每3—5月进行一次线路普查，评估线路的安全状态，提前发现病害趋势并进行相应的处置。调查的方法除了传统的人工调查、轨检车检测外，铁道部目前正在推广铁路路基快速物探检测系统，检测深度达轨面下路基积水，保持路基面排水坡度。3.2 病害的整治

路基病害的整治应从路基填料防止水侵入、提高路基强度和刚度入手，路基的整治流程： 前期准备→总体方案→检测路基→细化方案→治理施工→效果评价

处理路基病害基本按以下步骤进行。①需要检测路基病害，判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度；②对产生病害的主要原因进行分析：一般为填料、水分侵入、强度不足等方面的问题；③拟采取的措施：应采用技术上可行、经济上合理的治理方法。3.2.1 基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治

基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害。一般发生在基床为黏土类的路基地段，排水不良的路堑和站场比较多见。翻浆冒泥和基床下沉外挤病害，是基床变形不同阶段的表征，翻浆冒泥导致陷槽或碴囊基床下沉，陷槽或碴囊的发展使基床抗剪强度下降，导致路肩隆起或边坡外挤。基床翻浆冒泥引起的轨道不平顺，恶化了列车运行条件，但变形发展缓慢，对行车安全影响不大。而基床下沉外挤，则可能造成行车中断甚至列车颠覆，严重危及行车安全。

病害成因基床排水不良承载力不足或受水浸承载力进一步下降的土质基床在列车荷载反复作用下，将逐渐形成基床翻浆冒泥下沉外挤的病害。水若源于降雨，翻浆冒泥表现为季节性，即雨季发生，旱季不发生；水若源于地下水，则翻浆冒泥表现为常年性，但雨季比较严重。基床土遇水承载力下降，原因比较复杂，如基床土为膨胀土未更换或改良；排水系统不完善；基床未作砂垫层或厚度不足；填土密实度未按规定控制；轨道状态不良；速度、轴重增加而轨道与之不相匹配等，都将使基床强度与行车条件不相匹配，以致产生基床病害。防治原则“预防为主，治早治小”。应在基床变形的初始阶段及早整治，不要到碴囊形成甚至下沉外挤再整治，这样做可事半功倍。

防治措施应视病害性质，产生原因，地段长短及施工条件等情况，合理选择施工工艺，综合整治以求实效。①排水。适用于排水不良而导致的基床病害，如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态。②提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则。③使基面应力降低或均匀分布。④土工膜封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺，它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。作为隔断排水层的材料，它能渗水，又能隔断粘土细粒，具有足够的强度，又有延伸性，是整治基床病害的好材料，但这种材料造价较高，使用寿命尚有待测试。

朔黄线K61+410～K61+500、K65+490～K65+850、K67+240～K67+315先后出现不同程度的下沉，采用铺设不透水土工布、修建防渗侧沟、天沟、排水沟等方法，取得了较好的效果，彻底解决了路基基床翻浆冒泥、下沉外挤等病害，消除了运输中的安全隐患。3.2.2 路基陷穴的防治

路基陷穴是路基下面隐伏的洞穴顶部塌陷引起的一种路基病害。塌陷有时能使轨道悬空，给行车安全带来严重后果，这些洞穴有三类，一是石灰岩地区的岩溶洞穴；二是黄土地区的黄土陷穴；三是人工遗留的洞穴，如古墓、古窖、古井、遗弃的坑道等。有些洞穴，修建铁路时未发现，或发现未作处理，有些黄土陷穴是在铁路建成后，因路基排水不良，水流集中潜蚀而成。

形成原因：造成洞穴顶部塌陷的主要因素是水的作用和列车荷载作用。洞穴在水的侵蚀、潜蚀作用下和列车动荷载的反复作用下，洞顶的岩土结构逐渐遭到破坏，承载力也逐渐丧失，最终突然塌陷。

预防措施：预防洞顶塌陷，必须预先弄清楚影响路基稳定范围内，隐伏洞穴的分布情况、形状大小、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，而后采取工程措施，预防洞穴塌陷。

整治措施：陷穴发生后，首先应根据陷穴发生的部位、规模、对路基稳定性或行车安全的危害程度，进行评估，确定是否紧急处理。发生在轨道下面的陷穴，对行车安全危害较大，应采取紧急措施，如填实陷坑，整修线路，扣轨慢行，派人看守，情况危急时，应封锁线路。其次应做细致调查，查清塌陷洞穴的成因，形状大小，平面位置，埋藏深度，工程地质和水文地质特征及可能的发展趋势，为彻底整治提供依据。常用措施有：①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，不留后患。③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。④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，或其他类梁跨越等。无论采用何种措施，都要做好排水，尤其是黄土陷穴，排水设施有效、完善与否是整治成败的的关键。

朔黄线2008年5月K69+320下行路堑塌陷，抢修拆除原浆砌护坡发现为人工洞穴坍塌所致，经现场调查及物探发现K69+305-K69+370段地面以下存在两处人工洞穴，洞穴埋深约11-12米，宽度4米，高度5米，两处洞穴充填不饱满。

针对此类病害，原平分公司与设计院经过反复研究施工方案，在不影响运输安全的情况下采取了以下措施，解决了洞穴塌陷问题，：

1、对以上两处洞穴采用浆砌片石填筑，注射水泥浆封堵洞口

2、对K69+305-K69+370段路基旋喷桩注浆加固后再做基床封闭，在轨枕下40cm处铺设防水土工布。

3、护坡塌陷部分夯实平整后，采用M7.5水泥砂浆砌筑。

4、完善加固K69+305-K69+370处的浆砌水沟、天沟。

3.2.3 路基冻害的防治

路基冻害多发季节性冻土地区，地表土层一般冬季冻结，春季开始融化，夏季全部融化。这类地区的路基，在土、水、温度的共同影响下，路基面将发生不同程度的冻胀，春夏又发生融化下沉，使轨面高低、水平产生不均匀变形，严重地段往往伴生翻浆冒泥，道碴陷槽，基床外挤等病害。

冻害发生在寒冷地区，如路基土为透水性较差的细粒土，当含水量较高或路基面积水，在冻结过程中。土中水重新分布和聚集形成冰块，又引起不均匀的冻胀现象。冻胀是由于路基下部的水向上集聚并冻结成冰所致，过大的冻胀可使柔性路面鼓包，开裂，使刚性路面错缝、折断，冻胀是翻浆过程的一个阶段同时也是一种单独的路基病害。冻胀原因及影响因素由于土中的水在冻结过程中有向冻结锋面迁移的特征，并不断析出冰层，且体积增大这一物理力学现象造成。所以，冻结过程中土中水的迁移机理，是产生路基冻害的基本原因。影响因素：①温度的影响。当土层温度处于负温相转换区，且冻结速率较低时，土水中迁移最活跃，以致形成较大的冻胀。②土质的影响。由粒径大于0.1mm的粗颗粗组成的土质，无冻胀或冻胀较小，如砂、砾石、碎石等；由粒径小于0.1mm细颗粒组成的土质，如砂黏土、黏土等，有较大冻胀性，尤其是黏粒含量大于15，密度较小的粉粒土冻胀最强烈。③水分的影响。土的天然含水量越大，冻胀性也越大，特别是有地下水补给时，会发生强烈的冻胀。

冻害的表现形态：①从轨面前后高低变形看，分为冻峰、冻谷、冻阶。②从轨面水平变形看，分为单股冻起、双股冻起、交错冻起。③从冻胀部位看，分为道床冻胀、基床表层冻胀、基床深层冻胀。④从冻起高度看，冻起高度小于25mm，为一般冻害，冻起高度25～50mm，为较大冻害，冻起高度大于50mm，称为大冻害。

预防措施：①保持道床清洁，防止泥土混入，及时清除土垅，以利排水。②路肩和边坡保持平整，无坑洼、裂缝、防止积水下渗。③侧沟、天沟等地表排水设施及渗沟、暗沟等地下排水设施应保持工况完好，畅通无阻，防止或减少水对路基的补给。

整治措施冻害发生后，首先应认真进行调查，弄清冻胀发生部位、形状、高度、起落及发展过程，弄清冻胀土层的性质被、结构及水文地质条件，以便分析冻胀产生的原因和变化规律，然后提出相应的整治措施。常用的整治措施有∶①修建减少路基基床含水量的排水设施。如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施，以防治因地表水节而引起的冻胀；修建渗沟、暗沟、截水沟等，截断、疏导地下水或降低地下水位，以防治因地下水补给而引起冻胀。②挖除冻害地段的基床土，换填无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。换土深度应主冻结试之下，换土宽度应包括路肩在内的整断面更换。③在基床表层铺设保温层，改善基床温度环境，使表层下的基床土不冻结或减小冻结深度。保温材料一般用炉渣，其导热系数小、，成本低廉，也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保温材料。国外经验表明，用泥炭或冷压泥炭砖作保温材料，效果良好，使用时间长。湿度大的泥炭在水分冻结时，会释放大量潜热，能防止泥炭进一步冻结。④人工盐化基床土。用氯盐整治路基冻害，费工较多。效果虽明显，但有效时间短，一般只用于基床表层冻胀地段。选择上述措施时，应注意总体效果，考虑相互配合，以期达到根除冻害的目的。

参考文献：

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[2] 杜攀峰，廖立坚，杨新安.铁路路基病害的智能识别[J].铁道学报，2010（3）[3] 黄书华，谢达文.铁路路基病害整治技术 [J].铁道建筑,2008，(9)[4] 李旻.浅谈大准铁路路基病害整治[J];内蒙古科技与经济，2007（7X）