铁路路基沉降问题及其控制措施探析

摘要：铁路建设是我国交通战略布局中的重要环节，“十四五”期间，铁路将加快推进“八纵八横”高速铁路主通道建设，而路基是铁路建设的重要组成部分，只有保证路基安全稳定才可以确保铁路运行的安全。基于此，本文阐述了铁路路基沉降控制的重要作用以及既有铁路路基的主要沉降类型，对既有铁路路基沉降问题及其原因与控制措施进行了探讨分析。

关键词：铁路路基；沉降；控制；作用；类型；原因；措施

铁路运输是我国的重要运输方式，现有铁路运营里程逐年增加，但是由于我国国土辽阔以及地域复杂等方面的特征，使得铁路出现了诸多病害，严重阻碍了铁路正常运营，其中尤以路基沉降最为普遍。所以为了确保铁路可靠运营，做好铁路路基沉降控制，显得尤为重要。

一、铁路路基沉降控制的主要作用

1、保证行车安全。铁路路基沉降问题控制是保证列车行车安全的重要手段。如果铁路路基沉降问题没有得到有效控制，那么列车的形式以及乘客的安全将会受到威胁。因此需要采用先进的控制技术与措施等，将路基沉降控制在有效范围内，保证铁路质量，确保列车行驶安全。

2、增加工程效益。如果铁路路基沉降问题没有得到控制，在铁路运行时出现沉降问题，不仅会导致维护难度增加，而且还会增加维修费用。所以控制好铁路路基沉降问题，能够减少企业成本支出，增加铁路工程效益。

二、既有铁路路基的主要沉降类型

依据铁路路基沉降成因与部位不同，其可以分为：

1、结构原因导致路基沉降。该类铁路路基沉降主要与结构自身的特点相关，受勘察误差影响，导致设计时对结构自身的沉降措施处理不当而形成沉降；还有可能是设计、施工的原因导致的路基沉降，设计不当以及施工控制不严格导致路基压缩变形，或者施工控制不严格导致路基沉降。

2、外界自然原因作用的路基沉降。自然气候的影响如气候变化导致铁路路基土体的物理性质的变化或者路基在恶劣自然环境条件下产生沉降。

3、人为活动引起的路基沉降。铁路路基附近的人类工程活动甚至部分生产生活都有可能造成路基的沉降。例如铁路线路附近抽水以及大量堆填土对地形的影响，可能导致该段的路基沉降。

4、地下水位引起的区域路基沉降。铁路为线性工程，其沿线路纵向抵抗变形的能力较差。当沿线的局部水文地质条件变化时，均有可能导致路基的不均匀沉降，轻则影响铁路的运行速度，重则造成安全事故。

5、过渡段差异的路基沉降。铁路设计规范要求路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处的工后差异沉降不应超过5 mm，不均匀沉降造成的折角不应大于1/1 000。但过渡段是铁路工程中最薄弱的环节之一，桥梁、隧道或涵洞与路基工程之间即使发生轻微的沉降差，也会严重影响该线路平顺性。

三、既有铁路路基沉降问题及其原因的分析

既有铁路路基沉降产生的原因比较复杂，总体而言其原因主要在于特殊的地质条件、气候条件以及列车振动负载的影响，其中地质条件的影响为内在因素，气候条件和列车振动负载的影响属于外在因素，由于地质条件是不断变化的，但是其变化程度比较慢，所以主要还是气候和列车振动负载影响比较大，在列车负载的影响下，路基会出现很大的塑性变形，路基的填土会出现塑性位移，并且产生路基病害，主要的表现就是产生枕木下面有积水洼地，尤其在雨季基床填土内的水分出现饱和情况，导致其强度出现降低情况，有的可能会影响车辆正常安全的运行。具体来讲，主要包括以下几个原因：其一，恶劣气候环境的影响，如雨雪天气、极端低温、反复冻融循环等。其二，设计及施工处理不当，由于铁路适应环境复杂，难免有在设计过程中考虑不全面的情况，对结构型式及材料的选择方面存在欠缺，以及施工过程中由于施工质量难以达到相应要求等原因，导致路基出现沉降病害。其三，列车荷载的作用，列车重载的反复高频作用，使得一些小病害迅速扩展，加速了微小病害的发展。

四、铁路路基沉降问题的控制措施

1、加强既有路基沉降处的监测。依据我国现有铁路的状况，作业人员在进行铁路路基检测作业的过程中，需要规避对于铁路正常运行状况的干扰，并应用各类先进技术以及检测工艺，确保获得信息的准确、可靠以及快速。如在运营期间，路基与桥台、横向结构物过渡段是产生路基变形的多发地段，宜重点加强此处的沉降监测，建立并周期性分析过渡段沉降监测数据库。同时结合轨道检测情况，对突发的轨道不平顺尤其是线路高低病害，加强分析病害处所的路基变形问题，属于路基变形病害立即进行沉降监测并纳入沉降监测数据库。如在一些关键区域，应按设计要求进行地基沉降、侧向位移等动态观测。而按照相关规范及标准，应结合观测的指标对路基变形进行系统评估，确保路基变形符合铁路运行的要求。

2、迅速加固处理路基沉降发展的超标处。通过监测对路基沉降发展超标的地段，根据病害实际情况，因“病”制宜地采取注浆、高压旋喷或无柞轨道注浆（胶）抬升的加固方法处理病害。同时，做好对可能产生黄土陷穴的地段做好预防工作，对已查明的黄土暗穴迅速予以整治。预防工作主要是做好排水，路基坑洼积水及表土松散、裂缝等处，应填平夯实并采用防渗措施。对己发现的暗穴、暗沟，采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施进行处理。而同时，路基排水也是主要的措施之一，尤其是线路的横向排水。路基排水设施要与桥涵、隧道、车站等排水设备衔接配合，有足够的过水能力；要与水土保持及农田水利的综合利用相结合；城市地区还应与地方排灌、排污系统密切结合；要拉通至桥涵下水沟。对路基有危害的地面水，通过设置线间沟和集水井、侧沟及排水沟，将水拦截引排至路基范围以外，防止水流冲刷浸入路基。

3、做好路基有关设施和排水设施的养护维修工作。为了确保铁路路基结构安全稳定，保持铁路良好的运营状态，运营维护部门必须加强路基变形监测、准确分析路基病害，制定合理规范的路基养护维修方案。对于此，可按照以下几个方面进行考虑分析：经常保持线间排水设备的良好状态，及时对排水沟、天沟、截水沟等排水设施进行清淤及养护维修，保证排水畅通；保持路基面防水层的完好。保持路基面及轨道板底座之间的清洁，保持电缆槽及盖板完整，保证电缆槽排水管畅通。对于路基上的有关设备，接触网立柱、声屏障立柱、接地设备等，应保持其完好状态，保证其与路基之间良好的接触关系。

4、严格铁路路基维修。针对铁路路基的特殊性，对铁路路基开展维修工作时，必须结合不同季节，按照线路路段的不同，采用科学合理的路基维修技术。同时，从提高铁路路基维修保养人员的积极性出发，工务部门可以设置不同的激励制度，确保维修任务高效的完成。在日常工作中，坚持“干一处、保一处、成一处”，并通过设置标语等形式端正工作人员的工作态度，避免出现人力、物力和财力的浪费。此外，线路管理部门还需要加强对新技术的引进，同时还要加强对维修人员的培训工作，不断提升从业人员的维修工艺水平。

结束语

综上所述，铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨道的基础，是保证列车运行的重要建筑物。在铁路路基维护时，其最常见的病害为路基沉降，因此必须应当针对铁路路基沉降的原因进行分析，并采取有效的措施对铁路路基进行控制，从而保障铁路系统的可靠安全运行。

参考文献

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