北方严寒地区路基冻害整治

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1、路基冻害是寒冷地区，铁路线路上分布很广和常见的病害。它与寒冷的气候有关，冻结线能达到相当深度；乂涉及到土的特性，因为有的土类对冰冻作用很敏感。我们管内大部分线路都铺设在多年冻害地带之上，路基冻害较为严重。主要表现形式为：在冬季路基十•体冻结时，除路基（纵、横断面）在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝外，述存在着冰椎、冻胀丘、路基融沉及路基边坡滑坍等一些独特的表现形式。冻害发生发展时期，一般从每年10月屮旬起至次年5月中旬止全部回落完。对铁路线路影响很大。为确保行车安全，每年都必须投入大量人力物力用以处理路基冻害。根据历年调查统计报告，管内现有冻害207处，其中冻害高度5

2、0mm〜300mm的冻害6处、50mm以下的冻害198处，冰椎3处。冬季线路冻胀凸起，冰椎则流水成冰，冰水漫及线路，影响行车，为了预防冻害事故的发生，在冬季需派人看守观察和组织刨冰，每年仅用于刨冰的工数就达5000多工日。夏季路基融沉病害情况严重，在管内就有200多处严重下沉地段。有的地段融沉很快，每年得抬道一次，全年累计下沉达200〜300mm,情况严重的，如呼包线。每年用于路基融沉抬道的砂石料数量达3万多立方米，使用的劳力有2万多工日。第二节路基冻害成因一、道床冻害道床冻害冻起高度一般在25mm以内。近年来，由于运量的增加和列车速度的提高，道床污染板结日趋严重，导致了道床冻害

3、的数量逐年增多。1、产生成因主要是道床污染引起的排水不良造成冻害。1.1道磴本身的质量问题引起的道床污染。由于我们管内道磴多以石灰岩为主，含少量的风化石。按照《铁路碎石道砂》要求，石灰岩各项技术指标均达不到I级道確标准。石灰岩属碳酸盐类，抗冲击、抗压碎等性能差，易碎粉尘遇水溶解形成胶汁，影响排水，导致冻害。1.2列车运输引起的道床污染。一是列车动载频繁冲击振动，使道硝相互磨擦，产生碎石粉末。二是由于列车上的散装货物，如砂子、煤炭等货物散落而污染道床。三是高坡大岭地段较多，列车制动减速，由于机车撒砂和闸瓦粉屑落入道床，加速了道床板结等病害的产生。1.3路基翻浆冒泥引起的道床污染。翻

4、浆冒泥使道床中石硝粉末增多，路基上的污水与石硝粉末接触化合成一种胶汁，把脏物和石硝粘结在一起，造成排水不良，道床板结。1・4因早期设计标准低及日常维修更换枕木等原因，导致道床厚度不足，在列车荷载的作用下形成道磴囊。由于以上等原因，从而使道床中形成了不透水层或道晴囊，秋季降南时，南水流入道床，并滞留在其屮。当气温下降时道床冻结，又因含泥量过多，部分道磴孔隙被填充，为冻结时水分的重分布提供了条件。当路基土休冻结时，在道磴囊中抽吸水分，大量聚水成冰，当超过了道確孔隙的容量时，就产生道床表面冻胀臓起。又因线路上水沟和水囊等存水量的不同，以及线路朝向的不同，使冰冻速率和深度及吸入的水量也不

5、等，因而引起冻胀高差，最后表现为短距离内的冻胀高度不等而形成冻害。表层冻害表层冻害，主要是指产生在路基基床土体的临界冻结深度的上半部分的冻害。是寒冷地区比较常见的冻害形式，冻起高度一般较小，表现为“早起早落”型。（-）形成原因1、路基基床面不、卜整，易积水1.1路基基床面土的压实不均匀（固结的不均匀）；1.2路基基床面表层与道砂接触处被浸湿，承载力降低；1.3路基基床表层，冬季冻结时水分向上迁移，在春季时引起了土结构的变化；1.4道床厚度不足；1、5路基受列车冲击与振动的影响，使得具冇适当含水量的粉性土发生触变性的液化；由于以上原因，造成路基基床面积水，水分渗入基床表层，土层含水

6、量增大,超过了起始冻胀含水量，同时在表层中水结冰，体积膨胀时，水分乂向冻结峰面补给，使水分比冻前增加较大，形成冻害。2、路基土体的表层为非均质由于路堤土质来源不同，且在填筑时，土层厚薄和夯填密实度也不同；路堑土体虽然是自然形成的，但土的覆盖堆积厚度及层次是不完全相同的。在冻期，经水分迁移、聚积时，由于这些土质、结构、层次等条件的不同，其聚流量也不尽相同。产生的冻胀量也不等，从而形成冻害。3、地表水或地下水对路基土体的不均匀浸湿3.1路基基床面不平整，积水不等形成的冻害：当路基基床面形成道瞪陷槽或道瞪囊时，秋季降雨，水分掺入土中，其屮水木身冻结时冻胀量并不大，而是这部分水，在冻结期

7、间向冻结峰面迁移积聚。由丁道砸所形成的基床面不平整，因而各部分抽吸的水分多少不等，冻胀量不同，形成了冻害。3.2路基两侧积水形成冻害：如果路基两侧积水量相等，土质均匀，冬季冻胀量很大，不一定形成冻害。若土质均匀，但两侧积水的水位及深度范围不同时，由于其对路基体浸湿的不同,冻结吋其冻胀量也将不同，因而形成冻害。3.3上层潜水和裂隙形成的冻害：上层潜水和裂隙形成的冻害，常常发生在路堑与路堤相接的地方（即零断面或稍向路堑内部）。上层潜水是指大气降水或地表水下渗，沿山坡隔水层所发生的汇流