3.4.4 路基陷穴的防治

3.4.4 路基陷穴的防治

1.现象与原因

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做处理,有些黄土陷穴是在铁路建成后,因路基排水不良,水流集中潜蚀而成的。石灰岩溶洞主要分布在我国南方的广西、贵州和云南东部,湖南、湖北西部及广东的西部和北部,北方的山西与河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带。黄土陷穴主要分布在西北和华北地区,尤其是黄河中游地区。

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。

2.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。要做到这一点,只有在新线勘测设计或施工阶段才有可能,通车后在运营条件下很难做到,除非采用新型仪器如地质雷达等。所以,在黄土地区的路基,只要做好路基排水,就能很好地预防新生陷穴的发生。

3.整治措施

陷穴发生后,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,确定是否做紧急处理。发生在轨道下面的陷穴,对行车安全危害较大,首先应采取紧急措施,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,为根治提供依据。常用措施如下。

(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,杜绝后患。

(2)塌陷洞穴在轨道下方,无法开挖,这时可钻孔灌砂,灌注泥浆、砂浆或混凝土浆液。

(3)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,或其他类似桥梁跨越等。无论采用何种措施,都要做好排水,尤其是黄土陷穴,排水设施是否有效是整治成败的关键。