严寒地区路基冻害成因分析及防治方法 - 随缘日志 - 网易博客

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3、：大中小订阅严寒地区路基冻害成因分析及防治方法一、前言我国多年冻土分布很广，较集中的地区是东北大小兴安岭和青藏高原。前者是古代冰川沉积残留物，目前处于退化阶段，具有不稳定的特点。后者是高海拔的近代大陆性气候的产物，至今仍在发展，具有不稳定的特点。在铁路工程中，常常会遇到多年冻土区路基施工，例如汤林线、鹤岗线，地处小兴安岭地区，是我国多年冻土分布地区之一。路基冻害是严寒地区，特别是多年冻土地区铁路线路上分布很广和常见的病害。它与寒冷的气候有关，冰冻线能达到相当深度；又涉及到土的特性，所以有的土类对冰冻作用很敏感。路基冻害在哈局管内的各种路基病害中，分布广、时间长、工

4、作量大、影响行车严重程度均占首位。特别是哈局管内的线路多数地处严寒地区，甚至高寒地区，加上具有四、五十年的历史，由于当时施工缺少经验，对冻土没有得到充分的认识，多采用普通的施工方法，致使多年来一直普遍存在着不同程度的路基病害，使病害的形成多样化，经常会出现冻胀、冻裂、路基下沉、路基边坡或路堑边坡坍塌、滑塌等现象。每年自10月起至次年5月止，在长达七个月的时间里，冻害使线路长期变形，给养护维修工作带来了繁重的负担，投入的劳动力约占全年劳动力的45%，同时耗费了大量的材料。路基冻害的存在，不仅增加了养护维修的工作量，影响了正常维修，加大了维修成本，而且使得线路质量下降

5、，直接影响行车安全。特别是在铁路快速发展的新形势下，科学有效地整治路基冻害，对哈局实施“内涵式发展，低成本跨越”的跨越式发展战略，实现“客运高速化、货运重载化”都具有重要意义。下面我主要将冻害的成因、主要影响因素、冻胀基本规律及防治方法，结合具体实例加以论述。二、路基冻害的分类1.按纵向外部形态划分a.冻峰：路基面在短距离内的冻胀高度大于相邻两地段的冻胀高度所形成的凸起部分。b.冻谷：路基面在短距离内的冻胀高度小于相邻两地段的冻胀高度所形成的凹槽部分。c.冻阶：路基面两相邻地段的冻胀高度不同而在连接处所形成的错台部分。2.按横向外部形态划分a.单侧冻害：沿路基面横

6、断面两侧冻胀高度不等。b.双侧冻害：沿路基面横断面整个冻胀高度大体一致。c.交错冻害：在路基纵横断面上相邻地段的冻胀高度均不相同形成高低交错的现象。3.按冻胀产生的部位划分a.道床冻害：由于道床不洁而产生的冻胀，虽不属于路基冻害的范围，但其性质及对线路的影响，与路基冻害相同。b.表层冻害：受地表水影响产生的冻胀，发生在路基土体临界冻结深度内上半部分，一般冻高度较小，表现为“早起早落”型。c.深层冻害：受地下水影响产生的冻胀，发生在路基土体临界冻结深度内下半部分，一般冻胀高度较大，表现为“晚起晚落型”。4.按冻害高度大小划分a.一般冻害：10～25mm；b.较大冻害

7、：26～50mm；c.大冻害：51～100mm；d.特大冻害：100mm以上。三、路基冻害的成因及主要影响因素冻害，是土体在冻结过程中因冻胀所引起的病害。由于土中的水在冻结过程中能向冷冻峰面迁移、并不断冻结析出冰层，水结成冰，体积增大9%，使土颗粒相对位移而发生冻胀，路基就被抬起，即造成土体的冻胀。土冻结时，还发生水分向冻结面转移，更使土的冻胀量增大，融化后则使土剧烈沉陷。路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的，但主要可以归结为温、土、水和力四个要素。四个要素中温度和压力的变化是外因，而土和水是内因。这四个要素在建筑物的冻害过程中都是存在的。其中值得提出的是

8、水这个要素