铁路车载探地雷达路基检测技术
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0.5 铁路车载探地雷达检测路基的应用前景

0.5.1 既有铁路路基病害普查

既有铁路道床和路基状态的劣化会使轨道几何状态变差、钢轨损伤,直接影响铁路运输安全。根据加拿大铁路部门1999~2006年统计的数据(Moynihan & English,2007),因轨道原因造成的列车脱轨事故占总列车脱轨事故的29%。从1999~2008年的10年间,我国铁路因工务原因造成54起列车脱轨事故,其中多起列车脱轨事故是因路基病害和路基突然塌陷造成的。因此,既有铁路路基病害和路基下伏地质灾害对铁路运输安全威胁最大。而路基病害和路基下伏地质灾害又是隐蔽性病害和灾害,仅靠巡道工在线路上是不能发现的,需要用物探方法对路基病害和路基下伏地质灾害进行全面检测,明确病害、成因、类型、规模,以及在路基中的分布情况,为线路养护维修提供可靠的依据,以便能够及时采取工程措施,减少病害的发生、降低病害的危害程度,保障既有铁路的运营安全。

我国地域辽阔,地质情况复杂,气候差异较大,存在着各种特征土路基病害和气候变化引起的路基病害。能够引起路基病害的特征土有膨胀土、粉砂土、盐泽土、软土、湿陷性黄土等。东北、西北地区气候变化引起季节性冻土路基的冻胀和冻融,青藏铁路永久冻土可能融化引起路基病害。尽管工务部门努力整治,但在运营过程中,由于自然作用和其他因素,还会出现新的路基病害。在高原地区无人巡道线路,冻土路基状态定期检查更为重要。

0.5.2 运营线路路基下伏地质灾害的普查

我国碳酸盐系分布面积占领土面积的20%以上,达到200万km2,大量在建或规划中的铁路不可避免地穿越岩溶发育地区。我国目前岩溶陷穴隐患已经威胁到铁路运输安全,浙赣线、沪昆线,湘桂线、焦柳线、贵昆线、南昆线、京沪线、川黔线、内昆线等都出现过岩溶塌陷问题。同时,极端气候引发或加剧了路基下岩溶塌陷等地质灾害。黄土地区每年雨季都会发生路基内因空洞引起的塌陷。因此既有铁路路基下伏地质灾害的普查是非常必要的。

0.5.3 新建铁路路基质量验收

新建铁路需要全线普查路基中的安全隐患,运营后需要经常检测路基状态,确保安全。而城市轨道交通线路的路基质量也需要检测,运营后需要经常检查路基状态。