所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2017-10-12 14:33 熱度:
路基是鐵路的基礎,對行車安全起著很重要作用,近年來隨著鐵路運量大幅度增加和行車速度不斷提高,塹體路基病害產生的速率呈上升趨勢,本文主要探討路基崩塌產生原因及防治。
《高速鐵路技術》期刊是由中國中鐵股份有限公司主管,中鐵二院工程集團有限責任公司主辦的國家級科技期刊。本刊于2009年10月已獲國家新聞出版總署批準, 2010年2月正式向國內外公開發行。國內統一連續出版物號:CN51—1730/U;國際標準連續出版物號:ISSN1674—8247,郵發代碼:62-124。
崩塌落石是塹體或上山坡的土石發生崩塌或附落造成的地質現象。具有突然、快速和較難遇測特點。是地形、地質比較復雜的山區鐵路十分常見的路基病害。對鐵路行車安全危害很大,易導致中斷行車、甚至顛覆。
1、 路基塹體崩塌落石產生的原因
1.1、 陡峭高峻的邊坡或山體斜坡,坡度大于45°,高度大于30m,特別是坡度在55°—75°的斜坡,是崩塌多發地段。由于坡度大,碎石可能因為極小的作用力的影響,帶動其他碎石,發生大面積的崩塌落石。
1.2、 由風化的堅硬巖層組成的又高又陡的斜坡。如互層砂巖、存在裂隙灰質巖,穩定性很差,易形成崩塌。
1.3、 受地質構造影響,有很多結構面將巖體切割成不連續體的斜坡。特別是有兩組結構面傾向線路,其中一組傾角較緩時,易向線路崩塌.地質結構中有很多粉性巖層,這樣的巖層被裸露在外,歲月的風化使其變得越來越松散,極易崩塌。
1.4、 水的作用是產生崩塌的重要因素,絕大多數崩塌發生在雨季或暴雨之后。因水在巖體中的滲入,對巖體產生軟化、潤滑使巖體強度降低,內磨擦力減小,促進崩塌發生。
1.5、 地震、爆破、人工開挖及列車震動等也是誘發崩塌的因素。在施工或者巖層本身存在崩塌隱患,在爆破和地震中有一次受到震蕩,是發生崩塌的導火索。人工開外,是路基底部受損,是部分路基不實、懸空,這也是誘發路基崩塌的一大因素。
1.6、 先天設計和施工原因:在施工過程中公路的路基沒有嚴格的按照施工標準進行施工,路基在填料過程中,填入了還有大量雜質的土,或是沒有打碎的大塊土、還有就是大小各異的石塊等等,這就很容易造成路基的內部結構不均勻,在作用力下,極容易造成公路的路基出現開縫、碎裂的問題,從而導致了路基橫向的不均勻沉降。還有就是在路基下方的土層沒有進行合理有效的整理,使得土層中含有的大量的水分、石塊、有機物等等沒有經過處理,在這些因素的長時間作用下,路基下的土層就會出現問題,造成路基的下沉或者移動、傾斜等等,也會造成公路的路基橫向上會產生不均勻的沉降。
2、 2008年9月17日牙林線420km776m發生塹體崩塌。
產生原因
2.1、先天設計不足
大興安嶺山地屬興安海西褶皺帶,主要為海西期與燕山期的古生代的變質巖,殘積層分布于山頂與山坡地帶,上覆0.1m—0.2m腐植土,其下有含碎石的亞砂土層,再下為碎石角石礫層,厚1-2米。此段線路建設時受設計理念、投資規模等影響,線路通過路塹時,采用大爆破方法施工,兩側有切割面,山體構造面被切割分離成不連續狀態。造成巖體產生裂縫,連坡陡峭,無防護設計。
2.2、自然條件影響:塹體坡度1:0.3,高約30米。經長時間風吹雨淋、凍融循環,巖體節理逐漸發育。在薄弱的受剪面處形成滑動面,當滑動面上剪應力失去平衡時,上部巖體突然滑落。
2.3、防護不當:此處塹體2007年雖然進行了落石柔性網防護,但柔性網只是對單個落石的主動防護,對大面積塹體崩塌不能做到有效防護。
3、防治措施:以預防為主,制早治小,一次根治,不留后患為原則。
3.1、攔截類:適用于小規模、小塊體的崩塌落石,攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼柵欄及柔性網等。3.2、遮攔類:應用于規模較大的崩塌落石,遮攔建筑物有多種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞既可遮攔崩塌落石,又可對邊坡下部起穩定和支撐作用。
3.3、支擋加固類:適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩定的大孤巖。支撐建筑物有支頂墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。
3.4、護坡、護墻適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡用護墻,邊坡緩用護坡。
3.5、大面積爆破,一次性清除。
3.6、對新建線應考慮改線繞避。
4、牙林線420km776m路基塹體崩塌采取措施:根據當地實際情況采大面積爆破一次性清理進行了徹底整治。
5、通過牙林線420km776m路基塹體崩塌災害原因分析與整治,現對塹體崩塌、落石制定下步養護、維修辦法:
5.1、對牙林線山體進行排查、歸類、建檔,按輕重緩急化分重度、中度、一般三個檔次。重度要安排專人看守。
5.2、崩塌落石地段應進行定期檢查、經常檢查、雨季汛期檢查。對于檢查結果進行統計分析,根據施工經驗,預計崩塌可能性。
5.2.1、定期檢查:利用春、秋檢對崩塌落石及其防護建筑物進行全面檢查。春檢時發現隱患,采取防范措施安全渡汛;秋檢時是檢查汛期過后崩塌落石處所的變化情況及防護建筑物的破損情況,分輕重緩急按級別安排路基大、維修計劃。5.2.2、經常性檢查是按維修規則結合現實情況特制定的日常檢查制度檢查所有落石處所。
5.2.3、雨季汛期應加強檢查力度,執行雨前、雨中、雨后檢查制度。是防止崩塌落石事故的有效措施。
5.3、及時清理被攔截的崩塌附落土石,修理被破壞的建筑物及排水設備。
5.4、對范圍大、數量多、危石分散、清除整治困難的崩塌落石地段應設置報警裝置,以防事故發生。
6、結束語
牙林線420km776m路基塹體崩塌落石災害整治后,內蒙古國土資源部門對牙林線山體進行了測定:牙林線山體巖石節理發育飽和,根據資料記載達到了50年節理發育期,在不同程度上存在著再次發生崩塌落石災害。面對牙林線420km776m路基塹體崩塌落石災害,2009年對牙林線山體進行了全面清理,現山體狀態良好。為了預防塌方,我們在施工實踐中總結了很多有效的方法。預防塌方措施和出現塌方處理方法均基于對圍巖的充分認識和對塌方原因的正確分析,檢驗措施和方法的標準是:可靠、可行、節約。雖然路基塌方處理是一項艱難而復雜的作業,處理方法也很多,需根據塌方的規模、部位、具體情況而確定方案。
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文章標題:鐵路路基崩塌產生原因及防治
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