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道床改善模式之探討與分析

第三章 鐵路路基及道碴束制工法分析

3.2 道床改善模式之探討與分析

一、隧道段之路基段應注意事項:(徐秋菊,2005)

(一)道床下之地基的地盤強度必須能夠確保。

(二)地下三公尺內應無地下水。

(三)地下三公尺內應無軟弱地層。

(四)降低軌道維修工作量。

若未能達成上述條件,則將因車輛通行後之影響,產生不 均勻沉陷,連帶造成道床的破壞進而影響行車安全。

二、橋樑段之路基段應注意事項:

(一)橋樑結構必須符合並確保抵擋,最大列車設計載重與橋面 版間所產生之互制行為。

(二)橋樑結構避免設置於路線曲線段上。

(三)在枕木下之道床,應有足夠抵抗橫向壓力之設計。

(四)降低軌道維修工作量。

若能依以上之原則,審慎評估適當形式,可減少日後軌道 線形之修護,增加行車安全並在營運運轉上更為方便,避免路 基維修而影響行車。

3.2.2 土壤路基道床選用模式與分析

目前台灣鐵路管理局現行軌道路線所使用土壤路基,為道床仍超 過 85%。可見土壤路基之穩定對行車安全上有其絕對關聯性。要如 何使土壤路基達到穩定狀態故相關之問題,仍需詳細分析考量。

一、路基為害與防治(徐邦棟,1997)

(一)崩塌防治主要是:

在可能發生大型崩塌和中型崩塌的地段,在線路選線時 應盡可能繞避,否則在修築線路時應按工程地質比擬原理對 山坡進行刷坡和減重。在地形和地質條件允許時,可採用明

洞式支牆支擋山坡,或修建漿砌圬工牆、混凝土牆等剛性建 築物防止底部軟岩變形或破碎岩土變形,以增強對上覆岩體 的支頂作用。

(二)滑坡防治主要是﹕

對規模過大的滑坡或滑坡成群的地區,線路選線時應盡 可能避開。滑坡防治一般是對有滑動徵象的邊坡,把地表水 排出,並經常把排水溝養護好。對滑動帶富集流動水的滑 坡,以用盲溝、泄水隧洞或用仰斜鑽孔結合灌注化學漿液的 隔牆、集水井等建築物截排滑動帶的一層水為根治措施。另 對滑動帶是新生的滑坡,防治的有效措施是在滑體的後部減 重和在前部支擋,並相應地採取地表排水和疏乾前部的潮濕 部分的措施。在治理鐵路滑坡中採用的剛性抗滑建築物類型 較多,不論採取什麼防治措施,對已破壞變形的坡面都要修 整和種栽植物,以鞏固坡面和穩定邊坡。

(三)路基下陷防治主要是:

鐵路上是從路基範圍內每一坑道、礦洞和採空區、溶溝 和溶洞的範圍、形狀、周壁的條件、頂板條件和發展趨勢等 來分析對線路的危害。根據洞、坑等的分布和其他一些情 況,經過比選確定是否繞避和調整線路走向。在洞、坑、溝 危害範圍不大的地方,可用鋼筋混凝土蓋板或橋渡跨過;近 地面的、可挖開填實;處於活動中的溶洞、溶溝和暗河,在 無法探清地下水活動情況時,或需建大跨度橋跨過時,宜改 線繞開。另有的路基由於大量開採地下水或長期乾旱,以致 地下水位下降,引起覆蓋層塌陷。這種地方應控制地下水開 採或對路基採取加固措施。

(四)道床危害防治主要是:

在新建鐵路時,為了防治基床危害,應選擇適當的填 料,保證填築密度,做好排水設施;在路基面鋪設砂墊層防 止黏土粒擠入道床;在軟岩路塹中可鋪設各種封閉層,以避 免地面水滲入基床而引起路基面軟化成泥;將有危害地段的 基床部分置換成透水性填料。

近年來用土工織布鋪在路面上作為隔斷排水層的材 料,它能滲水又能隔斷黏土細粒,具有足夠的強度,又有延 伸性,是整治基床危害的好材料,但這種材料造價較高,使 用壽命尚有待測試。

二、軌道劣化大多與下列因素有關:(藍苑綾,2003)

(一)列車荷重及通過噸數:

由於列車行駛會對軌道造成震動,進而產生軌道不整現 象,而列車通過噸數則與軌道劣化速率成正相關。

(二)道碴承載力:

道碴厚度不足將減低承載力,即無法將列車荷重均分傳 遞至路基上,或道碴排水不良造成噴泥使路基軟化,均容易 造成軌道不整。

(三)路線線形:

列車通過曲線段時,其對鋼軌的橫壓力及不平衡離心力 均比通過直線段時大,因此軌道劣化的速度亦較快。

(四)降雨量及路線周邊排水功效:

降雨量大將使路基土壤含水量增加,降低路基土壤承載 力,進而造成軌道不整,路線周邊排水設施不完善,易使路 線積水無法渲洩,導致路基及道碴承載力不足。

3.3 固結工法種類/採用因素