铁路路基病害类型_机理及检测与整治技术
分析铁路路基病害原因及整治措施
分析铁路路基病害原因及整治措施
铁路路基病害是指影响铁路线路正常运行的路基损坏现象，其病害类型多样，如铁路道基沉降、路堤决败、路基侧滑、路基积水、路基塌方等。
铁路路基病害的原因也多种多样，主要包括以下几方面：
1. 设计不当：铁路路基的设计需要考虑地质、水文、气象等因素，若设计不当会导致施工难度增加，地基不稳定，从而导致路基病害的发生。
2. 施工质量差：铁路路基的施工涉及到很多工序，若施工质量不合格，如填筑不夯实、过于急躁等，会导致路基的不平整，从而诱发路基病害。
3. 维护不当：铁路路基建成后需进行经常性维护，如保持路基排水畅通、修补路面破损等，若维护不及时，则会对路基安全造成一定威胁。
针对以上的铁路路基病害原因，我们可以提出以下几点整治措施：
1. 设计科学合理：强化设计过程中对各种因素的分析和掌握，并制订具体的施工方案。
2. 坚持质量第一：高标准、严要求，强化施工质量管理，确保施工质量。
3. 维护有为：加强路基日常维护，定期检查路基情况，及时修复和更换有问题的部分。
4. 技术提升：不断加强对铁路路基及相关设备及技术的研究和创新，保持技术领先地位，及时掌握新技术并运用到实践中来。
通过有效的整治措施，可以避免铁路路基病害的发生，它还可以提升铁路的安全性能和可靠性能，保障铁路运输的安全和高效。
铁路路基病害成因及控制措施
铁路路基病害成因及控制措施铁路是促进国民发展的重要力量，由于铁路会存在一些自身原因和外力因素所导致的质量问题，因此，在铁路建设中保证路基的质量，对于提升铁路质量有着重要影响。
本文通过对铁路的路基情况的实际分析，从提高路基质量方面着手改善施工条件，加强质量控制把关进行了细致的探讨。
标签：铁路路基;病害成因;控制措施1.有关铁路路基病害的成因分析根据表现形式的不同，铁路路基也呈现出了不同程度的路基病害，主要分为以下几个方面：1.1翻浆冒泥在进行路基施工时，要保证所使用的填料符合施工标准，否则就会由于水分的作用而发生路基沉降的现象，一般情况下，在一些地势较为低洼的地段，容易积累大量的积水，而且道路的积水往往不能够及时的排出，在列车行驶到这一地段时所产生的作用力，就会使该地段的内部发生变形，再加上内部填充土质不符合施工的标准，因此就会形成泥浆冒出的现象，特别是在一些地势低洼，积水严重的地段，会更加受影响。
1.2路基下沉由于列车有着强大的作用力，在自然外力的作用下，经过其地段时，往往会产生一些沉降现象，这是由于路基所采用的材料不同，所形成的强度和刚度也不同，在不符合标准的情況下，就会容易出现很多质量问题，因此，对于路基下沉现象，需要在施工中对材料进行质量监控，保证所用到的材料符合质量标准。
1.3挤出变形挤出变形，最常见的就是路肩的隆起以及一些外部结构的膨胀，产生这种现象的原因是内部土体的强度不足，机床内部的土质较为松软，在长期的作用力条件下，受到了列车的荷载作用力，因此会出现变形现象，基床上发生剪切破坏，发生外挤变形。
1.4边坡冲刷出现边坡冲刷的现象，大部分是在一些路基较高的地方出现的，并不是所有的路基都会出现这种问题，往往是由于所见的路基较高，出现了较大的边坡，再加上受到大量水流的冲击，使得内部的土质遭到侵蚀，往往会影响整个路基的质量。
1.5陷穴在路基下以及附近都会出现一些洞穴，这些洞穴一旦坍塌，就会引起沉落，这也是最为危险的一种现象，一旦坍塌，就会造成行车事故，严重的还会导致列车颠覆。
铁路路基病害原因及整治措施综述
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铁路路基病害及整治防护措施
铁路路基病害及整治防护措施随着中国高铁的快速发展，铁路路基的建设和维护变得愈加重要。
铁路路基病害会对铁路的安全和运营造成严重影响，因此必须采取措施进行整治和防护。
1. 铁路路基病害的种类铁路路基病害主要包括以下几个方面：（1）软土路基：软土路基是指路基土壤的稳定性差，易受水分影响，造成破裂、塌陷、滑动等问题。
（2）隆起路基：隆起路基是指路基土壤的容重低，经长期车辆荷载作用后，土壤容重减小，形成路基隆起现象。
（3）沉降路基：沉降路基是指路基土壤的承载力不足，路基出现沉降现象，导致路面凹陷，甚至出现断裂。
（4）冻融路基：冻融路基是指路基土壤孔隙中的水在冬季结冰膨胀、夏季融化收缩，导致路基土壤体积变化，出现病害。
针对不同种类的铁路路基病害，需要采取不同的整治方法。
（1）软土路基：软土路基的整治主要包括加固和排水两个方面。
加固可采用土工布、土工格栅等材料进行加固，提高路基的稳定性。
排水可采用排水管和细砂垫层等措施，使路基土壤的含水量适中，提高路基承载能力。
隆起路基的整治主要采用回填方法。
将路基上方的空隙部分回填，增加路基容重，提高路基的承载能力。
冻融路基的整治主要是采用路面加热保温措施。
在冬季结冰前，通过路面加热带动路侧土壤进行热流，防止水分在地下结冰，从而减少路基沉降和破坏病害。
铁路路基病害的整治需要消耗大量的人力和物力，因此采取防护措施，预防病害的产生，也是很有必要的。
（1）加强路基建设过程中的技术监控，确保路基施工符合设计标准，提高路基建设质量。
（2）加强路基养护工作，定期对路基进行巡视检查，及时发现和修复病害。
（3）规范运营管理，控制车速、车型等条件，减小车辆的振动和冲击，减少对路基的损伤。
（4）加强科学研究，针对不同地区、不同条件的路基病害进行研究，探索更加有效的整治和防护措施。
综上所述，铁路路基的病害整治和防护是很重要的方面，铁路管理部门和各相关单位应密切合作，采取科学的方法进行预防和维护，保障铁路的运行安全和通畅。
铁路路基病害及整治防护措施
铁路路基病害及整治防护措施铁路路基是铁路线路的重要组成部分，承载着列车的运行荷载。
由于气候变化、地质条件、施工质量等因素的影响，铁路路基常常会出现各种病害，如塌陷、塌方、变形等问题。
这些病害对铁路运输安全和正常运营产生了严重影响，因此需要采取相应的整治和防护措施。
铁路路基病害主要分为以下几类：1. 塌陷：指路基土体在受到某种外力作用或自身承载力不足而发生塌陷的现象。
常见的塌陷病害有坡顶塌陷、路堑底部塌陷等。
塌陷病害会导致路基变形，影响列车的行车安全。
整治措施：对于已经发生塌陷病害的路段，需要采取挖填法、挡土墙等方式进行修复。
在设计和施工过程中，需要合理设计路基的高度和宽度，确保土体的承载力和稳定性。
2. 塌方：指路基周边的边坡或堤坝发生坍塌的现象。
塌方会造成路基的损坏和破坏，严重时可能导致列车脱轨等危险情况。
整治措施：对于塌方病害，一般采用加固边坡的方式进行修复。
例如使用锚杆、预应力锚杆、喷射混凝土等技术手段，增强边坡的稳定性和抗震能力。
3. 变形：指路基土体在受到外力作用下发生形状、尺寸或位置变化的现象。
常见的变形病害有路基水平变形、路基垂直变形等。
变形会导致路基的不平整，增加列车行驶的阻力。
整治措施：对于发生变形病害的路段，需要进行路基加固和地基处理。
可以采用灌浆、加固桩、加固带等方式，提高路基的稳定性和承载力。
为了预防和减少铁路路基病害的发生，需要采取一系列的防护措施：1. 做好地质勘察：在铁路线路设计之前，需要进行详细的地质勘察和工程地质评价，了解地质条件和可能存在的问题，为后续施工和整治提供依据。
2. 加强施工质量控制：在施工过程中，要加强对路基土体的处理，确保土体的密实度和稳定性。
严格控制施工质量，避免施工过程中产生质量问题。
3. 定期检测和维护：对于已经建成的铁路路基，需要定期进行检测和维护工作，及时发现和处理病害。
可以利用遥感技术、测量技术等手段进行监测，确保路基的安全和稳定。
4. 做好防洪排水工作：铁路路基常常受到洪水的影响，容易出现塌陷、塌方等病害。
分析铁路路基病害原因及整治措施
分析铁路路基病害原因及整治措施铁路路基是铁路的基础设施之一，它承载着列车、施工机械和物资的行车、停放和运输。
然而，由于气候、地质条件、施工质量等方面的限制，路基往往会出现各种病害。
这些病害不仅会影响铁路的正常运行，而且还会造成安全隐患。
因此，对铁路路基病害的原因进行分析，并提出相应的整治措施，对于确保铁路安全运行具有重要意义。
一、铁路路基病害的类型和原因1. 轨道沉降：轨道沉降是指轨道的孔底高程低于轨道底标高，导致轨道纵向不平，影响列车的正常运行。
其主要原因有：（1）路基地基压缩过度，导致基础沉降；（2）铺设轨道时未按照设计要求进行基础处理，如未进行夯实、加固等措施；（3）路基排水不畅，地下水积聚，导致地基软化，致使轨道下沉。
2. 滑坡：滑坡是指路基土层失稳，导致整个路基向下滑动。
其主要原因有：（1）路基侧坡过陡，土层失稳导致滑坡；（2）路基附近的河流、沟壑等地形特征导致水土流失，引发滑坡；（3）地震、地质构造变动等天然因素导致滑坡。
3. 路基塌陷：路基塌陷是指路基土层不稳定，导致路基表面下降或凹陷，影响列车行驶。
其主要原因有：（1）路基中存在空洞或夹层，导致路基土层失稳，增加了塌陷的可能性；（2）施工时没有进行必要的填筑和夯实，导致路基强度不足，易发生塌陷。
4. 路基裂缝：路基裂缝是指路基表面发生裂缝，严重影响列车的正常运行，其主要原因有：（1）路基内部应力分布不均匀，导致路基土层出现裂缝；（2）温度和湿度的变化会影响路基的稳定性，导致裂缝的出现。
为解决铁路路基病害问题，需要采取适当的整治措施。
以下是对铁路路基病害整治措施的讨论：1. 轨道沉降的整治措施（1）加强路基的基础处理，例如抓紧完成夯实、加固及埋管等工作；（2）铺轨过程中做好轨道板与路基之间的界面处理，并按要求加密填砂；（3）对轨道沉降情况进行监测和及时处理。
（1）加强路基的排水系统，防止附近地区积水和水土流失；（2）对路基侧坡进行修整平整，保障路基的稳定性；（3）增加路基的支撑和加固措施，例如设置支挡墙、加固隧道内的地质构造等。
铁路路基病害类型 机理及检测与整治技术
四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容
内容摘要
铁路作为重要的交通基础设施，对于国家和地区的经济社会发展具有不可替 代的作用。然而，铁路路基常常会受到各种病害的影响，严重威胁到列车的安全 运行和铁路的持久性。本次演示将探讨铁路路基的主要病害类型、发病机理，以 及相应的检测和整治技术。
三、铁路路基病害的检测技术
2、遥感技术：遥感技术是一种高效、非接触式的检测方法，可以通过卫星或 航空图像获取大规模的地质信息。这种方法可以用于检测肉眼难以发现的病害， 如土壤侵蚀、地质灾害等。
三、铁路路基病害的检测技术
3、物联网技术：物联网技术可以通过传感器、无线通信等手段获取各种环境 参数，如温度、湿度、压力等。这种方法可以用于实时监测路基的状态，及时发 现潜在的病害。
四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容二
摘要
摘要
本次演示综述了路基病害及检测技术的相关研究现状、方法、成果和不足。 路基病害严重影响道路安全和寿命，因此对其进行深入研究具有重要意义。本次 演示介绍了路基病害的分类、特点和影响因素，同时阐述了现有检测技术的原理 和应用。总结了目前研究的成果和不足，并指出了今后需要进一步探讨的问题。
三、铁路路基病害的检测技术
4、人工智能技术：人工智能技术可以通过机器学习、深度学习等手段对大量 数据进行处理和分析，以发现潜在的病害和其发展趋势。这种方法可以帮助决策 者做出更准确的判断和决策。
四、铁路路基病害整治技术
四、铁路路基病害整治技术
1、排水设施：排水设施是防止路基病害的重要措施。在设计和施工过程中， 应合理设置排水设施，如边沟、排水沟等，以防止水对路基的侵蚀。
铁路路基病害及整治防护措施
铁路路基病害及整治防护措施铁路路基病害是指铁路路基在长期使用过程中出现的各种损坏和病害现象。
铁路路基是铁路线路的基础设施，它的完好程度直接影响铁路线路的使用安全和运行效能。
铁路路基病害的发生和发展与多种因素有关，主要包括地质条件、气候环境、施工质量等。
铁路路基病害主要分为以下几类：1. 软基沉降：指铁路路基上软土地基的沉降，造成轨道和设备的不平整。
常见的软基沉降有均匀沉降、差异沉降和局部沉降等。
2. 地下水位变化：地下水位的变化会导致路基土体的饱和度和承载力发生变化，进而影响路基的稳定性和不平整度。
3. 路基侧滑：路基的侧滑是指路堤或边坡发生沿着坡面方向的滑动，严重时会造成路肩崩塌和路基变形。
4. 坡面塌方：指路基边坡因为土体自重和外界因素的影响而发生失稳、坍塌的现象，严重时会导致铁路线路中断和交通事故发生。
5. 表土流失：表土流失是指路基表面的植被覆盖和土壤被冲刷流失的现象，主要受到水流侵蚀和风力侵蚀的影响。
为了防止和整治铁路路基病害，需要采取一系列的技术措施和工程措施，其中包括：1. 加固路基地基：对于软基沉降和差异沉降较大的路段，可以采取加固措施，如在地基上铺设地基缓冲层或加固层，提高路基地基的承载力和稳定性。
2. 设计合理的路堤和边坡：在设计和施工过程中应根据地质条件和水文环境，合理设置路堤和边坡的坡度和高度，避免路基侧滑和坡面塌方的发生。
3. 做好排水工程：铁路路基的排水系统是关键，应设计合理的排水系统，包括排水沟、雨水井等，及时排走路基内的积水，减少地下水对路基稳定性的影响。
4. 加强监测和维护：对于已经发生或潜在存在路基病害的路段，应加强监测，及时发现并采取维修措施，预防事故的发生。
5. 加强环境保护：保护铁路路基的植被和土壤，防止表土流失和坡面塌方，采取植被覆盖和护坡措施，减少土壤侵蚀和水土流失。
铁路路基病害的整治和防护需要从土地基、边坡、排水等多个方面入手，采取合理的技术和工程措施，在实践中不断总结经验，确保铁路线路的安全和顺畅运行。
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100429665/2005/13(02)20195205 Jou rnal of Engineering Geology 工程地质学报铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术3彭 华 张鸿儒(北京交通大学 北京 100044)摘 要 针对既有铁路的特点,分析了常见铁路路基病害的类型、机理;提出路基病害的检测应运用现代化检测工具,采用原位和区段测试相结合的方法;针对路基病害整治技术的复杂多样,整治具体路基病害的困难性,指出了铁路路基病害智能管理系统能较好地解决此问题。
关键词 既有铁路路基病害检测整治中图分类号:U213 文献标识码:ATY PES AND M ECHAN I S M S O F ROAD BED D EFECTS I N EX I ST I NG RA I L2 W AY S AND THE I R D ETECT I O N AS W ELL AS TREAT M ENTPENG Hua Z HANG Hongru(B eijing J iaotong U niversity,B eijing 100044)Abstract Based on the feature of the existing rail w ay,the authors analyze types and mechanis m s of r oadbed de2 fects.The authors then p resent a ne w method in detecti on of r oadbed defects,which combines the s pot detecti on and secti on verificati on using modern equi pment.Considering comp lexity of measures f or treat m ent of r oadbed de2 fecti on as well as difficulties in their i m p le mentati on,the authors conclude that an intelligent manage ment syste m of rail w ay r oadbed defects will be a very effective t ool in assessing railr oad r oadbed defects and selecting app r op riate measures f or treat m ent.Key words Existing rail w ay,Roadbed defects,Detecti on,Mechanis m s1 引 言铁路路基是一条带状结构工程,沿线经过的地质条件差别较大,填料也不均匀一致,加之由于技术、经济以及施工等方面的原因,填料、结构设计以往采用较低的技术标准,施工往往要求不严,从而导致各种病害的产生,严重影响着列车的安全运行。
此外,以往基床填料基本上都是土质,压实系数小,弹性模量小,设计厚度也偏小,在此范围之外,列车重复荷载引起的动应力还很大,近年来随着重载及提速列车的大量开行,路基负荷发生了较大变化,路基内应力水平、分布状态和作用方式显著改变,原有动态平衡被破坏,逐渐产生病害或使已存在的病害更加严重,使重载或提速得不到可靠保证,为此,在对线路提速改造或重载化之前,需要针对不同的提速区段彻底整治路基病害。
2 铁路路基病害类型、特性与机理分析3收稿日期:2004-08-02;收到修改稿日期:2004-10-16.第一作者简介:彭华(1971-),博士,主要从事铁道工程和岩土工程.Email:jhpeng@vi 2.1 铁路路基病害类型、特性铁路路基病害按路基断面形状可分为路堤病害与路堑病害两类;按发生的部位可分为基床病害、路基本体病害和地基病害3种类型;按表现形式可分为翻浆冒泥、下沉、挤出变形和冻害4类。
基床表层是路基直接承受线路上部荷载的部分,其作用为增强路基的强度和刚度,使路基更加坚固、稳定,并在列车通过时将路基的弹性变形控制在一定的范围之内;使扩散到基床底层的动应力不超过基床的临界动应力;防止道碴压入基床和基床上进入道床;防止雨水从路基顶面浸入路基;防冻。
为此要重点关注基床表层部位的路基病害。
翻浆冒泥一般易发生于基床土质不符合要求的部位,其发展过程一般分为道心积水阶段、冒砂阶段、局部翻浆冒泥阶段、区段(或通长)翻浆冒泥阶段4个阶段。
下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致。
表现形式有路基下沉、道碴囊或道碴袋。
挤出主要是土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动,表现形式有路肩隆起、侧沟被挤等。
冻害发生在寒冷地区,如路基土为透水性较差的细粒土,当含水量较高或基面积水,在冻结过程中,土中水重新分布和聚集形成冰块,又引起不均匀的冻涨现象。
尽管路基病害表现形式多样,但产生路基病害的原因则主要是土质不良,压实密度不足和排水不畅等,病害产生的具体原因见表1。
表1路基病害产生的具体原因Table1Specific cause for r oadbed defects 病害类型病害产生的原因翻浆冒泥路基土体土质不良是前提条件;气温和水是促成的必要条件;列车动力作用起到加剧作用。
下 沉地基松软;路基填筑密度不够。
外 挤路基土体强度不足。
冻 害土冻结时的水分迁移;地下水的影响;土的冻胀程度还取决于温度变化条件。
2.2 路基病害产生的机理路基病害的产生和发展与路基填料的工程性质、地表水与地下水、列车振动荷载、土的动力强度的特性和温度及其变化有关。
主要是路基填料、水、列车荷载和温度变化等各项因素综合作用的结果,各种因素之间又相互关联。
观测表明,在列车轮轴荷载的重复作用下,路基的渐进破坏主要表现为过大的塑性变形,这种塑性变形的累积到一定程度将会使路基填土产生塑性流动,并产生路基病害。
研究表明:产生这些病害(破坏)的原因在很大程度上依赖于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性,而后者与土的饱和度密切相关[1]。
随着饱和度的增大,土的动强度(即经过若干次循环加载后仍处于稳定状态的最大偏应力比)将显著降低。
处于轨道下方的路基土因反复受到挤压和固结而产生过大的累积塑性变形,从而形成所谓的道碴坑以及枕木下方的积水坑。
尤其是在雨季,基床填土含水量达到饱和状态,动强度显著减小,从而使道床工作性能急剧下降,甚至会导致线路产生严重的不平顺而影响行车安全。
不同的病害中路基填料、水、等各种因素影响程度不同。
在产生路基病害的这些因素中,有些是不能改变的,如列车荷载。
要消除路基病害,只能改变那些可以变更的因素。
3 路基病害检测为了对路基病害进行合理整治,必须准确检测病害状况,分析病害成因。
根据铁路既有线的特点,路基检测应不干扰行车或少干扰行车,为此需采用的检测手段应力求准确、可靠、快速,从而为将来整治工作提供准确可靠的信息。
可采用轻型动力触探、地质雷达、瞬态面波法和取土试验等多种手段对线路进行试验检测,具体步骤和方法如下。
(1)典型地段开挖横沟,了解路基的几何特性。
(2)采用探地雷达法和瞬态面波法对试验区段内的路基进行大面积的扫描检测。
探地雷达法具有直观反映道床几何形态、表层分辨率高的优点,可以探明路基结构的分层;探测路基病害类型、程度和具体位置,用于分析道床、路基各个土层的地质情况;探地雷达测出的结果是基床的电性参数,而无法给出路基的力学特性。
而瞬态面波法表层状况由于石碴的散射和高频信号的限制不能精确的反映,探地雷达方法可弥补瞬态面波法的不足。
瞬态面波方法对在土中频散曲线比较平滑,能够准确反映路基土的力学参数随深度的变化,测试的深度也比较深,也正好弥补了探地雷达方法不能反映路基土的力学参数和测试深度浅的不足。
在路基病害测试中,最关心的是路基表层(有无陷691Journal of Engineering Geology 工程地质学报 2005 13(2)槽、碴囊)和其下路基土的承载能力,所以两种方法结合,优势互补,正好能够达到路基的测试目的。
(3)对路基强度、刚度等参数方面的分析。
重型动力触探主要反映路基土的力学性能,是以击数・10c m -1来反映路基各个位置的力学性能指标,击数越高说明土质性能越好,强度也越高,可以从不同深度位置来测试出不同深度下土的力学性能以分析路基状况。
轻型动力触探与重型动力触探原理相似,只是后者以击数・30c m -1来反映路基各个位置的力学性能指标。
针对既有线路的特点,对既有路基测试的应遵循原位(动力触探)和区段测试(地质雷达、瞬态面波法)相结合的测试方法,这样可对既有路基的状况做出一个综合的评价,为路基病害的处理提供基础资料。
图1为某典型地段路基病害检测成果图[2],图中粗点区表示允许限速45km ・h -1,三角区表示允许限速60k m ・h -1,小点区表示允许限速80k m ・h-1,其余地区表示允许限速100k m ・h-1,图中曲线所列数值为不同深度的基床承载力值,单位为kPa 。
图1典型地段路基病害检测成果Fig .1The detecti on results of r oadbed defectsin a typ ical secti on4 路基病害整治技术路基病害的治理办法有很多,如压力灌浆法、改良基床土质、土工合成材料加固和封闭基床等等,但不同铁路线路、同一线路的不同区段的路基填料不尽相同,产生路基病害的部位、原因不同,必须针对各种病害的特点,采用切实可行的措施,否则,病害会重新出现或出现新的病害类型。
路基病害的整治应从路基填料(改变其填料类型、改变填料的成分)、防止水分侵入(改善路基结构设计)、提高路基强度和刚度(改善路基结构设计)这几个方面入手,常用路基病害处理方法的原理及主要应用范围见表2。
表2常用路基病害处理方法的原理及应用范围Table 2Princi p les of common treat m ent methodsand their app licati on处理方法改变路基填料改变填料结构防止水分侵入提高路基强度和刚度主要应用范围换填法√√√各类病害水泥土挤密桩√√下沉类挤出类压力灌浆√√除冻害类化学加固√√√除冻害类土工合成材料√√各类病害 注:标注√者代表具有此功能。
总之,要处理路基病害应按以下步骤进行。
(1)首先需要检测路基病害,判断路基病害的类型、发生的部位及规模大小、严重程度;(2)对产生病害的主要原因分析:填料、水分侵入、强度不足;(3)对拟采取的措施:应采用技术上可行(控制病害产生原因)、经济上合理的方法。
需要说明的是,对同一种病害可以采取不同的处理方法,同一处理方案的具体设计参数也可能相差很大,这说明病害处理技术的复杂多样性。