既有铁路路基冻害治理的室内研究
铁路路基冻害原因及整治技术探究
铁路路基冻害原因及整治技术探究摘要: 在高寒地区的铁路路基往往会发生冻害，影响铁路的正常运行。
本文就以同煤集团青磁窑铁路专用线路基冻害影响及其整治技术进行一下讲解，分析一下路基冻害形成的原因，针对不同因素造成的冻害，采用的不同的治理措施，希望对今后相关内容的讨论提供一定的参考。
关键词: 路基；冻害；原因分析；防治措施前言青磁窑铁路全长9.79km，冻害主要集中在青磁窑专用线2.9km处，该地区干旱少雨，温差较大，最低气温－33.3℃；年平均降雨量为114 ～195 mm，东多西少，大部分集中在7 ～9 月。
该铁路的钢轨轨面的最大冻结高度达35 mm，主要是发生在严寒地区的线路段，由于冬季长，这一路段多为冻胀敏感性土；路堤内含水率一般为18 % ～25 %。
青磁窑专用线在每年发生线路冻害严重的时间主要集中在12月至次年的2月，严重影响行车安全。
因此，应根据不同地段的情况，提出不同的治理措施，消除冻害，确保安全运营。
1 青磁窑线冻害特点调查分析通过我公司管辖范围内冻害地段的调查可以得出:(1) 经调查，在发生冻害线路段处，排水不良、排水设施损坏、维修养护不及时等问题尤为突出。
(2) 发生冻害地段以粉质粘土和砂粘土为主。
(3) 冻害主要发生在小路堑、低矮路堤、涵洞和路桥过渡地段。
(4) 发生冻害路段的含水率，一般都大于20 %;地下水埋藏较深路段，几乎对冻害无影响；两侧的灌溉农田对冻害影响较大。
(5) 部分涵洞地段由于设计的过水能力不足，导致涵顶有冻害产生。
(6) 部分路段路基下沉，在列车荷载作用下，道碴两侧土垄较高产生冻害。
(7) 冻胀从每年12月底开始，最大冻胀量出现在次年1 月底，2 月为稳定期，3 ～ 4 月开始消融并伴随翻浆冒泥、路基下沉。
2 青磁窑铁路冻害原因分析形成冻害的因素有: 温度、水分、土质等。
线路填料质量较差。
由于降水及地表径流使路基内部含水率过大，又不能及时排出，且道床污染没有彻底清筛，致使冻害连年连续发生。
铁路治理冻害方案
铁路治理冻害方案摘要铁路冻害是指在寒冷季节，由于低温导致铁路道床、路基和桥梁等结构物受到破坏的现象。
冻害对铁路运行平安和正常的运输秩序产生严重影响。
本文将介绍铁路治理冻害的方案，包括预防措施和应急处理措施。
1. 引言铁路是我国重要的交通运输方式之一，在寒冷季节，由于低温和冰冻天气的影响，铁路冻害问题愈发突出。
为了保证铁路的运行平安和正常的运输秩序，需要采取一系列的措施来治理冻害问题。
本文将针对铁路冻害问题，提出治理方案。
2. 预防措施2.1 加强热电联供系统铁路冻害的主要原因之一是低温导致的结冰。
为了防止铁路道床结冰，可以采取加强热电联供系统的措施。
利用热电联供系统为铁路道床提供热能，确保道床温度不低于结冰温度，从而防止结冰现象的发生。
2.2 设立冻害监测系统为了及时发现铁路冻害问题，可以在重点地段和易发冻害地区，设立冻害监测系统。
该系统可以通过温度传感器、湿度传感器等设备，实时监测铁路路基的温度和湿度情况，一旦发现异常情况，及时采取应对措施，防止冻害问题的发生。
2.3 加强道床、桥梁等结构物维护铁路道床、桥梁等结构物的维护工作非常重要。
在寒冷季节，特别要加强对这些结构物的检查和维修工作，确保其在低温环境下的正常运行。
以免由于结构物受损引发冻害问题。
3. 应急处理措施3.1 加强通风排水在冻害出现的情况下，应立即采取通风排水的措施。
通过加强通风和排水，可以降低冻害对铁路的影响，并为后续的恢复工作提供条件。
3.2 加强破冰工作在出现铁路道床结冰的情况下，应立即采取破冰措施。
可以利用专业的破冰设备，对道床进行破冰处理，恢复道床的正常状态。
3.3 隔离冻害区域如果冻害现象严重，无法立即恢复铁路的正常运行，可以采取隔离冻害区域的措施。
设置警示标志，禁止列车通行，保证铁路运行的平安。
4. 结论铁路冻害是铁路运输面临的一个重要问题，对运输平安和运输秩序产生极大影响。
为了治理冻害问题，本文提出了一系列的措施，包括加强热电联供系统、设立冻害监测系统、加强结构物维护、加强通风排水、加强破冰工作和隔离冻害区域等。
浅析铁路路基病害的预防与治理措施
１下沉 ．
理 ，设置排 水封 闭层后 向上补 填Ａ、Ｂ 土或改 良土 ，然后按 照标准 组 道床厚 度铺 砟 、铺轨 。水泥土挤 密桩常用 于基床 承载力较差的地段 的
。 ． ｍ，水泥土挤密桩布置 ～ ０ 下沉 是最常见的路基病害 ，具 体表现为路基 下沉 ，路堤地段 、路 基床加 固 ，加固深度在既有路 基面 以下３０ ５ 堑地段和过渡段都有发 生 ，是 由于路 基填筑密度不 够和强度不足 ，在 在枕 木间。无砂混凝 土桩的桩径 、布桩方法 和成孔 都与水泥土挤密桩 水 、荷载 、 自 重及振动作 用下发生局部 或较大面积 的竖向变形 ，产生 类似 ，与水 泥土挤 密桩 不 同的是桩 孑 内填碎石后 注浆 ，注浆材料采用 Ｌ 原因为路基填料及 压实达不到要求 。
基床以下部位 的加 固就是对 填筑体的加 固 ，常用措 施有旋 喷桩加 固和花 管注 浆方案 。旋 喷桩加 固措施 主要针对与那些沉 降量大 、填筑
分为道床性和基床性 两种。道床性是 由于道床板结 ，阻塞路基面 体受水 害已久 ，路基形态 变化较大 ，承载力严重不 足的地 段 ，如下沉 降水 的顺利排出而形成 的。基床 性是 由于基 床土质不 良 ，在列车荷载 严重 的路桥 涵过渡段 和 区问路基 地段 。花管 注浆的 注浆材料 为水 泥． 作用 下液化成泥浆 ，由于荷载 的反复作用形成 抽吸作用 ，泥浆受挤压 水玻璃 。
不宜超过４ｍ，挡墙 以上边 坡采用 拱型 骨架护坡 。既有边坡溜塌 时 ， １路基面防排水 ．
对病 害特点 的整治措施 ，主要有 以 下措施 。
清除滑塌体 ，重新 帮填路堤 。坡脚处设 护脚墙加 固，并砌筑或恢 复拱
路基 面防排 水措施是 在基床表 层形成 封闭层 ，可 以采用 中粗砂＋ 形骨架护坡 。 路 堑坡 面加 固可 采用 重新砌 补 、整 修或桩 板墙加 固 。对于既 有 闭层 。中粗砂＋ 复合 土工膜作 为封闭层 的设计 比较常 见 ，适用 于补填 堑坡稳定 。坡 面仅 有少量损 毁地段 ，对损毁坡面重新砌补 、整修 。对 高度较 大的段落。基床加 固后 ，清除表层 的道砟之类 的浮 土 。做出路 于既有堑坡稳 定、坡面损毁 较为严重 ，有鼓胀开裂或有较 长的横 向贯 拱后 在其上设置 封闭层 ，而后 向上 补填 。中粗砂＋ 合排水板适 用于 通裂缝地段 。分段 拆除重新 砌筑坡 面 ，并在坡面 中部设一道耳墙 。对 复
铁路线路的冻害及整治探究
铁路线路的冻害及整治探究摘要:铁路运输是国家经济系统的重要组成部分，关系到人们的出行和国民经济的运转。
中国的经济发展速度越来越快，旅游的需求也越来越大。
铁路线路一旦发生病害危及行车安全，将会严重地影响到人民的出行。
线路冻害是我国铁路建设中最为突出的一个问题。
这是由于在冬天，地下水和地表水冻结，造成了铁路路基的局部破坏。
为此，本文对铁路线路的冻害状况进行了分析，并针对这些问题提出了解决办法，从而为旅客的安全出行提供了有力的保证。
关键词:铁路运输；线路冻害；治理措施铁路运输是我国运输业的重要组成部分。
因此，一旦出现冻害现象，不仅会影响到人们的日常生活，还会对行车安全造成极大的威胁，甚至会影响到机车的正常运行。
在中国北部，铁路的路基冻害是一种普遍现象。
为了及时、高效、科学地对冻害地段线路进行修复。
所以，对铁路的冻害进行综合分析，并采取相应的对策，是保证旅客出行安全的第一要务。
一、铁路线路冻害概述冻害是在低温环境下路基土壤、水、温度等不良因素的综合作用，是路基的不均匀冻胀。
土壤中的水分最后会结成冰块，从而使土壤中的粒子发生位移，导致土壤膨胀，使路基发生变形。
这条路，就是一条没有规律的道路。
在线路养护管理中，线路的冻害管控与整治是一项非常重要的工作。
在严寒的冬天，冻结的变化速度、生成频率、深度都会有一定的提高。
因此，冻害将对铁路的正常运行造成很大的影响，既会导致铁路运输能力的下降，也会对旅客的日常出行产生影响。
由于冻害的发生频率与发生的周期与气候、气象息息相关，并且具有突发性。
所以，其后果常常难以估计。
应引起政府、有关单位、生产一线人员的高度重视，并加大对铁路路基冻害的防治力度[1]。
二、冻害形成条件冻害是由于路基在冻融过程中产生的冻胀性和收缩性。
在温度较低时，路基内土壤的水分会被冻住导致土壤的局部膨胀，由于路基内土壤的含水量不同，导致土壤颗粒膨胀的体积不同，致使路基发生不均匀膨胀，造成冻胀发生。
造成冻害的主要因素是温度、土壤、水力。
浅谈铁路线路冻害整治
路 线路 的整 治 办 法 。
【 关键 词 】 铁路 线路 冻 害 整 治方法
在冬 季， 气温降低 ， 季节性冻土的路基在短距离地区 内会发生 段 ， 该 方法就 是在铁路基 面打孔注入氯 盐， 并在 线路表 面均匀的覆 不均匀的冻胀或者是冻结裂缝 。 再者 ， 春季冰冻融化时路基解冻， 就 盖上一层氯盐 。 该方法一般用 来治理基 床表层冻 害地段 ， 对铁路路 会 融 化 下 沉 产 生 翻 浆 冒泥 的 现 象 。 基 的破坏性较小 ， 也不会影响铁路运输 ， 操作 简单 ， 费用低 ， 见效 陕。 具体做法是在冬季来临之前用钢钎在道床下的路基上钻孔并且注 １冻 害形 成条 件 入氯盐 ， 每 孔深 度 大 约 为 Ｉ 米， 每 平 方 米 的注 盐 量 大 约为 ｌ 旰 克 到１ ５ 冻害是土体在冻结过程 中产生冻胀引起的 。 在 低温下 ， 土中的 千克 （ ２ ） 排水及隔水法 ； 土层中水分滞 留排不 出去是一大 问题 ， 所 以 水受冷冻结 ， 并向冷锋锋面移动 ， 在冻结过程 中析出冰层 ， 水在结成 要尽可能想办法排除土层 中的水分， 排水及隔水法的措施有挖掘排 冰的过程 中体积会变 大， 使土粒的位置发生移动 ， 路基也会被抬起 ， 水沟 修建渗水 沟及反压 护道 等方法 。 这些方法可以有效降低土层 从而引起土体的冻胀 。 冻 害的产生主要有 以下 几个 方面 的因素， 分 中的水分 ， 防止水分滞 留， 降低冻高 ， 防止土体冻胀。 （ ３ ） 换土法 ； 在冻 别是水 的影响 、 温度的影响、 土的影响、 水的影响和力的影响。 其 中， 害频发的地区 ， 可以把含水量大的砂粘土、 粘土等不 良土质改换成 水和土 的影响是 内因 ， 水、 温度和力的影响是外 因， 此外还有 人为 的 含 水 量小 的 ， 非冻 胀 性 或 者 弱 冻 胀性 的土 质 来 防止 铁 路 线 路 发生 冻 原因 。 害。 此 方 法 的好 处 就 在 于 整治 冻 害 的彻 底 性 比较 强 ， 但 是 此 方 法 投 １ ． １水 的 影 响 入多 ， 工作量大 ， 铁 路 线 路 在 经 过换 土 后 在 很 长时 间 内难 以巩 固 ， 不 水是 引起铁路 线路冻害 的主要原 因， 有水才会有冻害的产生 ， 利 于 行车 安 全 。 （ ４ ） 其他 方 法 ； 垫 板 法就 是 从 冻 害地 点 向两 侧 延 伸 ， 使 水是最主要的因素。 如果没有水 ， 即使温度再低也不会出现冻 害。 土 线路平顺 。 在冻害频发的期间， 要坚持随起随垫的原则 ， 春季冻害回 体中的水分随着一年 中不 同的季节不 同的时段会呈现不 同的分布 落时要坚持 随落 随撤 的原则进行 “ 反垫 ” 处理 ， 禁止起而不垫 ， 垫板 状态， 正因为这种周期性的变化 ， 铁路线路的路基 的稳定性就会受 之后又不及时撤出 要严格按照相关要求填 充垫板 ， 并 及时撤 出。 此 到影响 ， 严重影响铁路运输 。 外还有隔温法 ， 可以在冻害频发的路段铺设Ｅ Ｐ Ｓ 板， 使冻胀土隔离冻 １ ． ２土 的 影 响 结层 来减少铁路线路路基土层的冻胀程度 。 还要及时清理铁路线路 土质不 良也会引起铁路冻 害的产生 ， 北方地 区铁路路基的土质 的粉尘煤灰 ， 清理排水沟 ， 做好排水工作 ， 削平路肩 。 多为砂粘土 、 粘土 ， 这种土质含水量较大， 随着气温的骤 降很容易 出 ２ ． ２加 强 冻 害 检 查 及 预 防 措 施 现冻胀融沉 的现象 。 而粗粒 的砂砾 土则具有 良好 的排水条件 ， 水分 动态 检查 ， 应充分利用列 车车载式晃车仪等仪器进行检测 ， 并 不易发生移动 ， 也不易发生聚冰作用 ， 不易 引起冻害。 随着气温的降 认真分析 数据 ， 安排专人科学 的分析数据 ， 并 以数 据指导现场工作。 低， 土温 达 到 水 的 结 晶 点 时 土层 中水分 就 会 变 成 冰 ， 形 成冻 土 。 冻 土 加强对冻害路段 的检测 ， 每周进行一次检测 ， 并将数据认真的记录 达到一定程度 ， 就会使基床变形 ， 产生严重影响 。 下来 ， 合理的确定冻害频发的路段。 对冻害路段 的变化也要及时 的 １ ． ３温度 因素 做好记录 ， 采用相应的方法措施 。 在冻害现场也要认真标记起点与 温度是铁路线路发生冻害 的条件之一 ， 当气温达到０ 摄氏度 以 终点及冻高和最大高度 ， 及发生 的 日期 ， 掌握更多冻害 的变化情 下时 ， 才可能有冻害发生。 在寒 冷地 区， 常用的气温参数有年平均地 况 ， 为冻害的治理提供更多的有效数据。 平时也要做好预防措施 ， 以 温、 冻结 指数 、 冻结时间 、 冻结深度和 平均气温等等 。 对于铁路线路 减少铁路线路冻害 的发生频率 。 在夏季 时就要经常检查线路 ， 及 时 而言 ， 最常用的就是地表温度 ， 只有地表 温度低于０ 摄 氏度时 ， 冻害 清除杂草 等植物 ， 以保 障排水顺畅， 防止雨水 浸泡路基 。 平时还要及 的发生才具备 了基本条件 。 对于寒 冷地 区而言 ， 冰冻期 常大 ５ 、 ６ － Ｉ ＂ 时清理道床 ， 将道床 内的淤泥及时清理 出去 ， 再填上清洁 的道渣保 月， 铁路 线路 长期处于 低温状态 ， 就为冰冻的发生准备了必 备的客 证铁轨的稳定 ， 还有做好路基 的排水坡 ， 削平路肩。 及时清理纵 向排 观条件 。 水沟 ， 多疏导引排存水 ， 防止水分滞 留。 铁路线路施工要请专业 人员 １ ． ４其 他 因素 进行标准化作业 ， 并进行检测 ， 以保 障铁轨受力均匀 ， 不发生变形 。 铁路 线路 产生 冻害还有 其他 因素 的影 响， 比如说道 床不规范 ， 道床不清洁 ， 线路维修不到位。 道床厚度如果不够， 在列车多次的压 ３结 语 本文就铁路线路常见的冻害现象发生的原 因、 治理办法及预防 力下 ， 基床就会变形 ， 造成路基面不平整， 再加上纵横向排水设施不 所 建 议 的措 施 也 是 经 过 实 践 的 检 验 。 只要 良都会引起冻害 。 又如若道床不清洁 ， 在风沙多的地 区运输繁忙 的 措 施 进 行 了 细致 的分 析 ， 根据不 同的况采取相应的措施 ， 积极分 路段 ， 列车 的震 动 次 数 频 繁 ， 所 运 输 的 矿石 类 的货 物 相 互 摩擦 ， 从 而 我们 防止冻害产生 的因素 ， 产生许多粉末 ， 列车运输 的煤炭粉也 会洒 落到轨道上 ， 内燃 机车停 析积极治理 ， 就能治理好铁路线路的冻害 ， 并防止其频繁发生 ， 将铁 随着科技的发展 ， 社会的进步 ， 相信还 会有 留时还会留下油渍 ， 道渣破碎的粉末和混杂的粘性物质与运输掉落 路运输的损失降到最低 。 的煤灰 混合在一起 ， 就会造成 不清洁 ， 排水不畅 ， 水分滞 留在 土层 更多更好的方法治理冻害 ， 也会有更好的材料应用于铁路线路的建 从而更好 的预 防冻害 的发生 。 中， 也会引发冻害 。 又如在铁路轨道维修 期间， 工人作业不 当引起的 设 中，
路基冻害治理
摘要我国铁路发展迅速，正在向重载和高速发展，随着列车的提速，越来越多的既有线出现了病害情况，如路基病害。
路基的病害有多种，如翻浆冒泥、路基下沉、路基冻害等。
我国国土面积较大，冻土面积也大，在寒区修建的铁路因环境恶劣，出现了许多冻害，路基冻害主要有冻胀（主要为不均匀冻胀）、融沉和冻融翻浆。
水、温度、土质是路基产生冻害的三因素，治理路基冻害，可采取隔水、换土和隔温等措施。
本文通过阐述路基冻害产生的机理来采取不同的治理措施治理，具体措施有排水设施（如排水沟）、保温隔温设施（保温护道、片石通风路基结构、热棒路基结构）和换土措施，在青藏铁路上就采用了热棒路基。
又多年冻土地区不良地质较多，如冰锥、冰丘，可通过冻结沟或积冰坑防止冻害发生。
冻土地区的环境保护也是至关重要的，它能够减少路基冻害的发生和延长路基的使用寿命。
本设计针对冻土区路基病害的提供了一些治理措施，能有效的保证路基的稳定，不受破坏，可供同类工程借鉴。
关键词:路基冻害冻胀温度治理措施目录第1章绪论 (1)1.1 我国铁路发展现状及存在问题 (1)1.2 季节性冻土的分布及路基主要冻害 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.3.1 国外路基冻害研究现状 (3)1.3.2 我国路基冻害研究现状 (4)第2章路基冻害种类 (5)2.1 按外部表现特征分类 (5)2.2 按负温总量分类 (5)2.3 按产生部位分类 (5)2.3.1 道床冻害形成原因 (6)2.3.2 表层病害形成的主要原因 (6)2.3.3 深层冻害的形成 (7)第3章路基冻害的表现形式及其产生机理 (8)3.1 融沉病害 (8)3.2 冻胀病害 (8)3.3 冰害 (10)3.4 冻融翻浆 (10)3.5 铁路路基次生灾害 (11)第4章路基冻害防治措施 (13)4.1 水作用的机理及治理原则 (13)4.1.1 水作用机理 (13)4.1.2 治理原则 (14)4.2 排水系统 (14)4.2.1地表排水系统 (14)4.2.2 地下排水系统 (18)4.2.3 其它排水系统及方法 (22)4.3 温度对路基冻害的影响及治理措施 (26)4.3.1 温度与路基冻害的关系 (26)4.3.2 温度在路基中的传播方式及治理路径 (27)4.3.3 温度治理措施 (27)4.4 其他路基病害及治理措施 (34)4.4.1 冰锥、冰丘地段的路基整治 (34)4.4.2 路堑边坡失稳及治理 (36)第5章多年冻土地区的环境保护 (37)5.1 既有线运营中的环境保护 (37)5.2 多年冻土区环境监测和管理 (37)第6章结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2 展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 外文资料翻译 .......................................................................... 错误!未定义书签。
浅谈铁路路基冻害的预防及整治
浅谈铁路路基冻害的预防及整治作者：牛莉来源：《城市建设理论研究》2014年第06期摘要：兰新线屯升-红山堡区段，由于地处西北，冬季气候寒冷，铁路路基冻害分布广、冻起时间早、冻起高度大，本文针对冻害成因及变化规律，简述了铁路路基冻害的预防及整治，为今后类似病害整治提供依据及经验。
关键词：路基冻害预防中图分类号：U231文献标识码： A一、前言兰新线屯升-红山堡区段，由于地处西北，冬季气候寒冷，铁路路基冻害分布广、冻起时间早、冻起高度大，严重影响线路设备质量和行车安全。
针对冻害成因及变化规律，需采取有效措施进行预防性整治。
二、路基冻害的预防（一）桥涵地段冻害预防桥涵地段冻害一般冻起时间早、距离短、冻起量大，变化快。
针对桥涵冻害危害严重的情况，应加强了桥涵地段冻害的预防性整治。
1.封堵涵渠对涵顶基床发生的表层冻害可采取保温法进行预防，采用此方法可降低涵顶冻害的冻起高度。
对发生冻害的涵渠和有可能发生冻害的涵渠进行调查，利用草袋和编织袋装土进行封堵，冻起量较封堵前会有下降。
2.涵渠台帽加高、疏通排水涵渠孔径不足、台帽高度不满足拦水要求，在冬灌时造成水漫路基，基床内水分未能充分蒸发容易引起冻害。
需对灌溉渠上游台帽进行加高，增设了浆砌拦水墙，并及时对淤积进行清理，排水畅通，可减少冻害发生。
（二）路基注盐预防整治根据路基注盐技术标准、施工工艺及作业流程，对冻害地段进行注盐，可有效减少冻害数量，降低平均冻起高度，现将技术要领总结如下：1.时间安排为使注盐整治当年见效，使盐铺入道床内在雨季充分融溶，全部渗透到路基土壤中，使土壤颗粒毛细孔中盐份含量均匀、饱和，最大限度减少或防止路基冻起，必须在6月底前雨季前完成注盐。
2.注盐深度及宽度为确保盐在整个道床断面均匀融解，应将轨枕盒内道床扒成▽形槽沟，槽底深度为枕下100mm，槽长为轨枕头外侧100mm。
把盐均匀的铺在槽内，回填石碴，恢复道床断面。
个别注盐量较大（冻起高度大于25mm地段）或降雨量较少地段，同时将部分工业盐融化成饱和溶液后再均匀浇注。
高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究
高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究摘要：随着我国高速铁路建设的不断推进，高寒区高速铁路的建设成为一个重要课题。
然而，高寒区极端天气条件下的路基及涵洞冻害问题一直是制约高速铁路安全运营的主要因素之一。
本文针对高寒区高速铁路路基及涵洞冻害问题进行了深入分析，并提出了一些整治措施，以期为相关工程提供参考。
关键词：高寒区，高速铁路，路基，涵洞，冻害，整治措施一、引言高寒区是我国大部分地区的一个重要特点，其极寒气候给高速铁路的建设和运营带来了极大挑战。
由于极端低温、大雪、冰冻等天气条件的存在，高寒区高速铁路路基和涵洞容易受到冻害的影响，严重危及列车的安全运行。
因此，对于高寒区高速铁路路基及涵洞冻害的分析和整治措施的研究具有重要意义。
二、高寒区高速铁路路基冻害分析1. 冻胀性破坏高寒区地表土壤中的含水量较高，当温度降低到冰点以下时，土壤中的水分会凝结成冰，并伴随着体积扩大。
这种冻胀性水分对路基的压实度和稳定性造成了严重威胁，容易导致路基表面的破裂和沉降。
2. 冻融循环破坏高寒区的冬季气温往往呈现较大幅度的日夜温差，导致土壤中的水分在冻结和融化过程中发生体积变化，加剧了冻害的程度。
这种冻融循环破坏会进一步影响路基的压实性和稳定性，加速路基表面的破裂和沉降。
三、高寒区高速铁路涵洞冻害分析1. 结构冻害涵洞作为高速铁路的重要组成部分，其结构的冻害会严重影响涵洞的承载能力和安全性能。
在极寒地区，涵洞结构往往会受到冻胀、冻融循环等因素的影响，导致裂缝、变形等问题的出现。
2. 排水冻害由于高寒地区污水管道和雨水管道等涵洞设施在冬季存在结冰的问题，需要采取一定的排水措施。
然而，如果排水系统不完善或存在故障，就会导致涵洞内积水的结冰，增加了涵洞结构的冻害风险。
四、高寒区高速铁路路基及涵洞冻害整治措施研究1. 路基整治为了提高路基的抗冻性和承载力，可以采取以下整治措施：- 注浆加固：利用注浆技术，使路基土壤表面形成固结层，增强其稳定性。
铁路路基冻害分析及整治
铁路路基冻害分析及整治铁路路基冻害分析及整治【摘要】铁路路基冻害与寒冷气候有关是多年冻土地区铁路线路上分布很广和常见病害。
在低温季节冰冻线能达到相当深度。
在上述地区的铁路路基由于基床土质、水和温度的不利组合。
基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道产生凹凸不平的不均匀冻胀而构成冻害。
路基冻害有着分布广、时间长、工作量大、影响行车安全及平稳性的程度严重等特点。
在哈局管内各种路基病害中占首位特别是哈局内线路基础有四、五十年的历史由于当时的技术人员对冻土的研究缺少经验施工时对冻土没有充分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。
病害也呈现出多样化。
经常会出现冻胀、冻裂、路基下沉、路基边坡或路堑边坡坍塌等现象。
给线路的养护维修增加非常大的工作量。
路基冻害的存在不仅加大养护维修工作量。
影响了正常的维修工作。
加大了维修成本。
并由于其造成的线路状态的不稳定。
从而使线路质量下降。
直接影响行车安全。
对此我针对路基冻害的特点将冻害的成因冻胀过程及路基冻害的整治结合具体实例加以论述。
【关键词】路基病害整治方法线路两侧油井遍布楼房林立自然植被不同程度遭到破坏加之1998年__特大洪水影响地下水位升高线路标高相对降低。
路基长期处于浸泡状态。
（1）冻害概况自20__年12月30日起滨洲线部分区间无缝线路发生特大冻害据20__年4月统计滨洲线无缝线路上发生冻害1336处延长19.134公里其中：冻高51-毫米的大冻害发生80处延长1.300公里；冻害毫米及以上特大冻害共发生9处延长0.131公里这些冻害分布在滨洲线94公里无缝线路上占滨洲线总数34.4%最大冻高达270MM,最大日冻高平均为6MM线路发生冻害处所之多冻高之大冻害分布之广冻害变化之快都是前所末有的。
给线路养护维修带来极大难度对行车安全构成严重威胁。
滨洲线无缝线路冻害具体情况详见表一《冻害汇总表》冻高51MM及以上特大大冻害具体位置详见表二、表三《冻害登记表》 2、冻害产生的原因分析（1）路基填土为粘砂土砂粘土及盐碱土这些土的颗粒很小有较强的水化能力能吸附大量的结__；同时它们又具有一定的透水性使水分的转移能够实现这样在负温条件下土的大孔隙中先发生水的结晶这种冻晶体逐渐增大吸引自由水后便开始吸引结__随着冻晶体的增长冻结区内土粒的结__膜很快减薄从而增大了对水的吸引力造成了由非冻结区边界的水分迁移使水晶体进一步扩大水分相对集中形成冰夹层使土体冻胀加速。
高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法
高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法随着高速铁路建设的不断推进和发展，高速铁路无砟轨道线路已经成为新一代铁路发展的主流趋势。
随着气候变化的影响，冻害对高速铁路无砟轨道线路造成的损害也日益凸显。
针对高速铁路无砟轨道线路冻害问题，及时采取有效的整修管理方法是非常重要的。
本文将就高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法进行探讨。
一、高速铁路无砟轨道线路冻害原因分析高速铁路无砟轨道线路冻害是指在寒冷的环境条件下，由于土壤水分凝结冻结，对无砟轨道线路和相关设施造成损害的现象。
其主要原因包括以下几点：1. 土壤水分变化：在寒冷的环境下，土壤中的水分会因温度的变化而发生凝结冻结现象，导致土壤膨胀收缩，对无砟轨道线路产生影响。
2. 温度变化：寒冷的环境使得轨道线路和相关设施受到严重的冻害，导致轨道线路变形、断裂，甚至影响列车行驶的安全。
3. 土壤质量：部分高速铁路无砟轨道线路所处地区的土壤质量较差，容易受到冻害的影响，加剧了冻害的损害程度。
4. 施工质量：一些无砟轨道线路的施工质量较差，导致了在寒冷环境下更容易受到冻害的影响。
1. 定期巡检定期巡检是防治高速铁路无砟轨道线路冻害的重要手段。
通过定期巡检，可以及时发现冻害问题，并采取相应的整修措施。
定期巡检的频率应根据当地气候和实际情况确定，以确保冻害问题得到及时处理。
2. 强化排水设施在高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理中，强化排水设施是关键的一步。
通过加强排水设施的建设和维护，可以有效减轻土壤水分的变化，降低冻害的可能性。
3. 防护措施为了防止高速铁路无砟轨道线路受到冻害的影响，可以采取一些防护措施，如对轨道线路及时覆盖防护材料、加强固定设施等，以保护轨道线路和相关设施免受冻害的侵害。
4. 合理施工在无砟轨道线路的建设和维护过程中，要严格遵守相关的施工规范，确保无砟轨道线路的质量和稳定性。
合理的施工质量会减少冻害对无砟轨道线路造成的损害，提高线路的寿命和安全性。
5. 应急处理在发生冻害问题时，要及时采取应急处理措施，包括调度列车行驶，对受损设施进行及时维修和整修等。
浅谈铁路线路冻害整治
内 蒙 古 科 技 与 经 济 Ｉｎｎｅｒ Ｍ ｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｅｃｏｎｏｍ ｙ
ＮＯ．２２， ｔｈｅ ２２４ｔｈ ｉｓｓｕｅ ＮＯＶ．２Ｏ１０
浅谈 铁 路 线路 冻 害 整 治
李 家伟
（呼 和 浩 特铁 路局 集 宁工 务 段 ，内 蒙 古 集 宁 ０１２０００）
摘 要 ：通 过 对 集 宁 工 务 段 近 ３年 冻 害 的 统 计 与 分 析 ，对 不 同 情 况 的 冻 害 提 出 不 同 的 整 治 措 施 ，并 在 日常 管 理 中 建 立 明 确 的 作 业 标 准 ，为 冻 害 整 治 提 供 一 些 理 论 和 实 践 依 据 。
关 键 词 ：冻 害 ；整 治 ；铁 路 ；内 蒙 古 中 图 分 类 号 ：Ｕ４１６．２（２２６） 文 献 标 识 码 ：ａ 文 章 编 号 ：１ＯＯ７— ６９２１（２０１０）２２一 Ｏ１Ｏ３— ０２
１．２ 水
防 止 冻 害 ，其 实 也 就 是 防 水 的 问 题 ，水 是 产 生 冻 害 的 必 然 条 件 ，如 果 线 路 处 于 干 燥 状 态 ，即 使 温 度 很 低 ，也 基 本 上 不 存 在 冻 害 问 题 。 因 此 ，水 ，包 括 液 相 水 与 固 相 冰 ，是 造 成 病 害 的 主 要 因 素 。 １．３ 环 境
温 度 升 高 ，会 引 起 道 床 翻 浆 冒 泥 ，翻 浆 冒 泥 会 引 起 列 车 荷 载 受 力 不 均 ，引 起 冲 击 振 动 ，影 响 列 车 的 平 稳 性 和 线 路 的 整 体 结 构 。京 包 线 ｋ５２４＋ ３００一 ｋ５２４－４－４００ 的 冻 害 ，就 是 由 于 道 床 沙 土 较 大 ，冻 害 与 翻 浆 冒 泥 经 常 发 生 ，于 是 集 宁 工 务 段 去 年 利 用 集 中 修 期 间 对 线 路 进 行 大 机 清 筛 ，施 工 之 后 进 行 检 查 观 察 ，线 路 高 低 良 好 ，几 何 尺 寸 符 合 要 求 ，冻 害 基 本 解 决 。 ２．１．２ 机 车 车 辆 引 起 的 道 碴 污 染 。 京 包 线 是 繁 忙 干 线 ，重 载 、高 密 的 情 况 下 ，列 车 的 振 动 冲 击 频 繁 ，这 就 加 大 石 碴 的 相 互 摩 擦 ，产 生 碎 石 粉 末 ，同 时 列 车 上 的 散 装 煤 炭 粉 末 洒 落 而 污 染 道 床 ，内 燃 机 机 车 停 留 时 留 下 的 污 油 ，以 上 这 些 情 况 ，都 会 阻 止 道 床 的 排 水 ，加 大 冻 害 的 发 生 发 展 。 １８ 台 站 留 车 道 就 是 由 于 列 车 停 留 ，排 水 不 畅 形 成 多 年 病 害 ，２０１０年 ３月 份 ， 冻 害 达 到 ２０ｒ ａｍ ，车 间 对 线 路 采 取 多 种 措 施 进 行 整 治 ，从 冻 害 的 最 高 点 逐 步 向 两 侧 落 道 ，并 进 行 垫 板 顺 坡 ；另 外 ，我 们 还 利 用 盐 化 法 来 整 治 ，挖 开 轨 枕 槽 铺 盐 法 、打 孔 注 盐 、稀 释 注 入 等 ，效 果 都 比 较 明 显 。 ２．２ 道 床 厚 度
某高铁路基冻胀原因分析及整治方案
高铁某区段位于冬季寒冷地区，冬季平均气温约-10 ℃。
2015年冬季进入冻胀稳定期后，全线共发生冻胀47处，其中路堑占81%，累计4 266 m，平均冻高5.9 mm，初期监测最大冻高15.0 mm。
可见，路堑段是高铁路基冻胀病害发生的主要地段，是路基冻胀整治的重点。
通过现场踏勘调研、气象资料分析、现场深部钻孔探测、室内土样颗粒分析、含水量测试试验等措施，开展病害原因分析，提出病害整治方案。
1 路基冻胀原因开展冻胀原因分析是开展路基冻胀防治工作的基础和关键。
马红绛[1]以兰新铁路路基冻胀为依托，结合兰新铁路的地理位置、气候状况、历史冻胀和冻胀成因等实际情况，分析了土质、水、温度等主要因素对冻胀的影响规律。
倪铁山[2]以京哈铁路吉林段路基冻胀为背景，通过原位探测、室内常规试验及冻胀试验，分析了土质、水、温度等主要因素对冻胀的影响规律，着重讨论了含盐量及含水量与土体冻胀性的关系。
夏琼等[3]以兰新铁路尖山—大青口段路基冻胀为例，通过现场和室内试验对该段路基土的土质、冻结特征、冻胀特征等进行试验研究。
马荣田等[4]以哈大铁路客运专线路堑路基冻胀为背景，通过原位挖探及室内试验，对石质路堑路基冻胀成因及基岩冻胀主要影响因素进行研究，认为岩体渗透性、地下水、温度及工程条件等是基岩冻胀的主要影响因素。
田亚护等[5]根据京包铁路、包兰铁路路基变形监测和路基土的级配试验，认为路基填土的级配不良是引起路基冻胀的首要原因。
可见，路基填料、温度和地下水等因素是影某高铁路基冻胀原因分析及整治方案令狐勇生（中国铁路太原局集团有限公司 工务处，山西 太原 030013）基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划项目（2017G004-D）； 中国铁道科学研究院科技研究开发计划项目（2016YJ032、 2017YJ029）作者简介：令狐勇生（1977—），男，高级工程师，硕士。
摘 要：以某高铁为例，介绍其路基冻胀情况。
通过现场踏勘调研、气象资料分析、现场深部钻孔探测、室内土样颗粒分析、含水量测试等措施，认为降雨渗入基床、路基含水率严重超标、路基填料小于0.075 mm的细颗粒含量严重超标、地区气温较低且持续时间长是冻胀发生的主要原因。
呼和浩特铁路局既有线路基冻害成因分析及整治措施
ＤＯｌ ：１ ０ ． １ ９ ５ ４ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ６ ８ ３ ｘ ． ２ ０ １ ７ ． １ １ ． ０ ６ ２
呼
：
和温度 及 其变 化有关 ，丰要 是路 基填 料 、水 、列 乍街 载和温度 变化等 因素综 合作用 的结 果…一但 是。路 土 体 中的 水分是 形成路 基冻害 的决 定性 因 素 ，ｒ ｆ ｆ 于上 中
有线路 基填 筑 压 实标 准较低 ，黏土 处理措 施 、排 水 系统 建设 等方 面还 不 完善 ，在 多年运 营 、运输 上
量 、增 密提 速等 情 况下 ，路 基病 害突 出，部分 区段 路 基 冻 害频 发 ，严 重影响 线路稳 定性 和 列车运 行
舒适 度 ，成倍 增 加养护 维修 工作量 一虽然在 必要 时采取 了限速措 施 ，但 路 基冻 害影响轨 道 上部 结 构 的使 用 寿命 ，成 为铁路运 输安 全和 运输 能 力提 高的瓶 颈 ，因此 对既有 线路 基冻 害整 治成 为 当前 亟 需
≥２ ０ 【 ｌ １ Ｈ １ 地段仃８ ４ 处 ：京 包 线 ３ ６ 处／ ６ ２ ６
冰层 ，水结 成 冰体积增 大９ ％，使 土颗粒 ｛ 干 １ 对 位移 发
包兰线 １ ７ 处／ 生 冻胀 ，路 基就 被抬 起 ，即造 成土 的冻 帐 ，进 一 步
５ ７ ６ ｍ；位西线 Ｉ ７ 处／ １ ３ １ ｍ；集包线 １ １ 处， Ｉ １ ７ ｒ ｆ ｌ ；其他 表现 为路 基冻害 。 。 ＝
线３ 处
于呼 和局 管 内线 路 仔在 地下 水 位较 高 ，水浸 路 基地段 较 多 ，部分 路 旗基床 排 水不 良 ，个 别地 段道 床
脏污 、板 结 ． 床 平 整程度 、道 砟 陷槽 浅 不一 、路 荩换 土不 正确 、基 床 土质 在短距 离 内有 较大 变 化等诸 多不 利因素 ，导致在每 年 ｌ ２ 月一 次年４ 月＿ 卡 Ｊ Ｊ 冻害频 发
浅析铁路路基冻害成因和治理
浅析铁路路基冻害成因和治理概要：在冻胀原因上，冻胀是土质、水分、负温因素共同作用下导致的，不同地域因土质所含矿物成分不同，所导致的季节性冻害强弱也不同。
在线路施工完成后，采用适当措施进行科学合理的降水及排水处理，以有效预防和减少冻害问题的发生。
京包线位于河套平原，地势低洼。
线路于建国初期就已修建，早期路基填土不符合规范要求。
而影响路基和道床冻害的主要因素为土、水、温度和力。
道碴和粒径大于0.1mm的颗粒土是不冻胀的，但当土中粒径小于0.05mm的粒径含量超过15%时，路基道床就可能出现冻害；路基道床内含水量大于起始冻胀含水量时，即开始冻胀，特别是地下水位对路基道床的冻胀影响很大，地下水位愈高愈严重。
环境温度的冷却速度和梯度变化对路基道床冻胀也有影响。
一、不同部位产生冻害原因1.表层冻害。
（1）路基基床面不平整，易积水。
因水分渗入基床表层，土层含水量增大超过了起始冻胀含水量是，表层中水结冰，体积膨胀的同时，水分又向冻结锋面补给，水分比冻前增加较大，并形成冻害。
由于路基基床面不平整而产生的冻害很少有超过50mm的，一般在30mm-50mm间。
冻害形成的深度因道碴陷槽或道碴的深度不同而不等。
在呼和浩特铁路局管内，一般都产生在路基基床面下30mm-50mm。
（2）路基土体的表层为非匀质。
由于路堤土质来源不同，且在填筑时土层厚薄和压实密度实度也不同；路堑土体虽然是自然形成的，但土的覆盖堆积厚度及层次也是不完全相同的。
在冻期经水分迁移、聚集时，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。
由于土质不同，而产生单侧冻起。
（3）气温影响形成冻害。
气温随着地形、土质、日照及植被的不同其热变换不同，同时对土中的冻结速率的影响也不同。
在土冻结时，由于表层土温及冻结速率的不同因而其水分迁移的聚流量和冻胀量便不同，产生冻害。
2.深层冻害深层冻害表现的大小与地下水位的高低有关。
浅谈铁路路基冻害整治
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.05.054浅谈铁路路基冻害整治王利伟(中国铁路青藏集团有限公司德令哈工务段 青海德令哈 817000)摘要：本文针对青藏高原地区海拔高、气温低的特殊气候，从冻害的形成原因、分类、影响冻害冻起高度的因素，结合连湖环湖区段的实际自然、地理状况，采取适合自身实际的冻害整治方法，主要以大修施工维修作业，路基排水设施的完善，路基结构病害的整治,隔水法、线路保温措施的制定，冻害处所冻害垫板的预垫等方法来确保冻害期间的设备稳定。
关键词：路基 冻害 预垫 整治中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)02(b)-0054-02青藏铁路被誉为“天路”，是世界上海拔最高、冻土里程最长的高原铁路，其中德令哈工务段连湖线路车间管辖范围内的青藏线k535+000-k545+000位于托素湖与克鲁克湖之间且为沼泽湿地，水源极其丰富，这里平均海拔3000m，年平均气温4.28℃。
由于海拔高使得这里的冬季较长，铁路路基冻害呈现出“冻起早、冻高大、回落迟”的季节性特点，作为该段冻害的重点整治区段。
下面，笔者就青藏线连湖区段冻害的形成及整治进行浅谈、分析，为今后冻害整治提供一定的理论和实践依据。
1 冻害的定义及其分类1.1 冻害的定义冻害指在低温季节由于基床土质、水和温度的不利组合，基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道的不均匀冻胀，导致线路不平顺或方向不良称为冻害。
1.2 冻害的分类1.2.1 按纵向外部形态分(1)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形成的凸起部分。
(2)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。
(3)冻阶：路基面两相邻地段的冻胀高度不同而在连续处所形成的错台部分。
1.2.2 按横向外部形态分(1)单侧冻害：沿路基面横断面两侧冻胀高度不等。
(2)双侧冻害：沿路基面横断面整个冻胀高度大体一致。
呼和浩特铁路局既有线路基冻害成因分析及整治措施
和浩特铁路局（简称呼和局）管内冻害较为严重，据2012年统计，全局共有冻害2 964处/33 217 m，其中：京包线1 745处/14 178 m；包兰线426处/12 318 m；集二线92处/552 m；集包线492处/4 294 m；其他线209处/1 875 m。
冻害冻起高度最厉害处达40 mm，冻起高度h ≥20 mm地段有84处：京包线36处/626 m；包兰线17处/576 m；包西线17处/131 m；集包线11处/117 m；其他线3处。
1 冻害成因及类型1.1 冻害成因路基冻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因素综合作用的结果[1]。
但是，路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素，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%，使土颗粒相对位移发生冻胀，路基就被抬起，即造成土体的冻胀，进一步表现为路基冻害[2-3]。
由于呼和局管内线路存在地下水位较高，水浸路基地段较多，部分路基基床排水不良，个别地段道床脏污、板结，基床平整程度、道砟陷槽深浅不一、路基换土不正确、基床土质在短距离内有较大变化等诸多不利因素，导致在每年12月—次年4月初冻害频发。
尤其是京包线、包兰线和集二线3条主干道的岔区、站线地段，部分冻起高度甚至达到40 mm，达到严重冻害；在深路堑、高路堤地段，向阳、背风、积雪多的呼和浩特铁路局既有线路基冻害成因分析及整治措施王悦（呼和浩特铁路局 工务处，内蒙古 呼和浩特 012000）作者简介：王悦（1967—），男，高级工程师。
摘 要：随着铁路机械化维修的全面覆盖，专业修、精确修的开展以及设备等级的更新，设备质量安全储备大幅提升，但呼和浩特铁路局管内大部分线路地处乌兰察布高原，海拔在1 000 m以上，冬季寒冷、夏季炎热，温差较大。
高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法
高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法随着我国高速铁路无砟轨道线路的发展，冻害对线路整修管理提出了新的挑战。
为了保证高速铁路无砟轨道线路的安全运行，必须对冻害问题进行有效地整修管理。
本文将从冻害的定义、成因及影响、整修管理方法等方面进行介绍。
一、冻害的定义冻害是指在寒冷条件下，地基土壤、路基等结构中的水分在结冰膨胀的作用下引起的破坏现象。
冻害不仅对高速铁路无砟轨道线路的运行安全造成严重影响，还会导致线路的寿命缩短。
二、冻害的成因及影响1. 冻害的成因冻害的成因主要包括以下几个方面：1）土壤结冰膨胀引起的体积变化；2）土壤内水分在结冰过程中的结晶作用；3）土壤中水分的冻融循环；4）土壤中的冰层移动等因素。
2. 冻害的影响冻害对高速铁路无砟轨道线路的影响主要包括以下几个方面：1）线路变形：由于冻害引起的土壤结冰膨胀，会导致线路的变形和不稳定，严重影响列车的运行安全；2）线路沉降：冻害会导致土壤中的水分发生冻融循环，加速土壤的沉降，导致线路的下沉；3）线路破坏：土壤在冻融循环中的结晶作用，容易引起线路的破坏，严重影响线路的使用寿命。
高速铁路无砟轨道线路冻害整修管理方法主要包括冻害监测、整修计划编制、整修方案实施等内容。
1. 冻害监测冻害监测是保证高速铁路无砟轨道线路安全运行的重要环节。
冻害监测主要包括以下内容：1）对线路的地质、气候等环境因素进行定期监测，发现可能引发冻害的因素；2）对线路的温度、湿度等指标进行实时监测，及时发现冻害的迹象；3）对线路的变形、沉降等情况进行定期检测，保证线路的稳定运行。
2. 整修计划编制针对冻害问题，需要制定科学合理的整修计划，包括以下几个方面：1）根据冻害监测结果，确定整修的范围和重点；2）根据冻害的严重程度，确定整修的优先顺序；3）根据整修的预算和资源情况，编制合理的整修计划。
3. 整修方案实施整修方案的实施是保证高速铁路无砟轨道线路安全运行的关键环节。
整修方案实施主要包括以下内容：1）根据整修计划，确定整修的方法和工艺；2）对整修过程中的材料、设备等进行严格控制，保证整修质量；3）对整修的进度和效果进行实时监测，及时调整整修方案。
路基冻害治理
石家庄铁道大学毕业设计铁路既有线路病害防治技术研究Study on Damage and Countermeasures atExisting Railway Line2010届高等技术学院专业铁道工程技术学号20073306学生姓名王少永指导教师王建西完成日期: 2010年6月11日毕业设计（论文）成绩单毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书注:可根据内容加页。
毕业设计（论文）开题报告注:可根据报告的内容加页。
毕业设计（论文）开题报告注:可根据报告的内容加页。
摘要我国铁路发展迅速，正在向重载和高速发展，随着列车的提速，越来越多的既有线出现了病害情况，如路基病害。
路基的病害有多种，如翻浆冒泥、路基下沉、路基冻害等。
我国国土面积较大，冻土面积也大，在寒区修建的铁路因环境恶劣，出现了许多冻害，路基冻害主要有冻胀（主要为不均匀冻胀）、融沉和冻融翻浆。
水、温度、土质是路基产生冻害的三因素，治理路基冻害，可采取隔水、换土和隔温等措施。
本文通过阐述路基冻害产生的机理来采取不同的治理措施治理，具体措施有排水设施（如排水沟）、保温隔温设施（保温护道、片石通风路基结构、热棒路基结构）和换土措施，在青藏铁路上就采用了热棒路基。
又多年冻土地区不良地质较多，如冰锥、冰丘，可通过冻结沟或积冰坑防止冻害发生。
冻土地区的环境保护也是至关重要的，它能够减少路基冻害的发生和延长路基的使用寿命。
本设计针对冻土区路基病害的提供了一些治理措施，能有效的保证路基的稳定，不受破坏，可供同类工程借鉴。
关键词:路基冻害冻胀温度治理措施AbstractChina’s railway develops rapidly in recent years and is developing toward high-speed and heavy haul directions. Along with the speeding up of trains, more and more diseases appeare, such as subgrade disease. There are also many kinds of roadbed disease such as the rising of soil, the sinking of embankment and the frost injury to the railway subgrade and so on.The territory of our country is large, and so is the frozen earth areas .The railway constructed in frozen zones appeare many frozen diseases because of the extreme environment. The subgrade frozen diseases mainly include the frost boil (mostly non-uniform frost boil), the thawcollapse and the rising of soil. The causes of subgrade frozen dise ases consist of w ater, temperature and the quality of soil. However, we can take measures such as water proof, soil replacement and temperature proof to deal with the subgrade frozen diseases.My essay provides many different measurers such as dewatering (such as drainage ditch), keeping and proofing temperature (such as keeping temperature road, crushed ventilation embankment structure and hot rod embankment structure ) and soil replacements .Here we have to mention that the Qinghai-Tibet railway just adopt the hot rod embankment structure .We all know that there are more Bad geological such as cones and ice hills in the long-term frozen areas. Therefore, we can avoid the frozen diseases by frozen structure or sunken pit. Besides, we must also attach great importance to the environment protection in frozen areas so that the subgrade frozen diseases can decrease and the using span can be extended.The design for the Permafrost diseases provides some control measures which can effectively guarantee the stability of roadbed and protect it from destruction, and which can also be used in other similar projects.Key words: Subgrade Freezing Frost heaving Temperature Control measures目录第1章绪论 (1)1.1 我国铁路发展现状及存在问题 (1)1.2 季节性冻土的分布及路基主要冻害 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.3.1 国外路基冻害研究现状 (3)1.3.2 我国路基冻害研究现状 (4)1.4 本文研究内容及方法 (4)第2章路基冻害种类 (6)2.1 按外部表现特征分类 (6)2.2 按负温总量分类 (6)2.3 按产生部位分类 (6)2.3.1 道床冻害形成原因 (7)2.3.2 表层病害形成的主要原因 (7)2.3.3 深层冻害的形成 (8)第3章路基冻害的表现形式及其产生机理 (9)3.1 融沉病害 (9)3.2 冻胀病害 (9)3.3 冰害 (11)3.4 冻融翻浆 (11)3.5 铁路路基次生灾害 (12)第4章路基冻害防治措施 (14)4.1 水作用的机理及治理原则 (14)4.1.1 水作用机理 (14)4.1.2 治理原则 (15)4.2 排水系统 (15)4.2.1地表排水系统 (15)4.2.2 地下排水系统 (19)4.2.3 其它排水系统及方法 (23)4.3 温度对路基冻害的影响及治理措施 (27)4.3.1 温度与路基冻害的关系 (27)4.3.2 温度在路基中的传播方式及治理路径 (28)4.3.3 温度治理措施 (28)4.4 土质对路基冻害的影响及治理措施 (35)4.4.1 土的粒度组成及密度对冻害的影响 (35)4.4.2 土因素治理措施 (36)4.5 其他路基病害及治理措施 (38)4.5.1 冰锥、冰丘地段的路基整治 (39)4.5.2 路堑边坡失稳及治理 (40)第5章多年冻土地区的环境保护 (42)5.1 既有线运营中的环境保护 (42)5.2 多年冻土区环境监测和管理 (42)第6章结论与展望 (44)6.1 结论 (44)6.2 展望 (45)参考文献 (46)致谢 (48)附录A 外文资料翻译 (49)A.1 英文 (49)A.2 译文 (59)第1章绪论1.1 我国铁路发展现状及存在问题世界铁路已有180多年的历史，1803年英国人特里维西克试制了第一台行驶于轨道上的蒸汽机车，1825年英国在大林顿到斯科托顿之间修建了世界上第一条铁路，长21km。
北方铁路路基冻害原因及治理
北方铁路路基冻害原因及治理摘要：我国北方地区由于当地气候寒冷干燥，气温较低，环境条件较差等原因导致北方铁路路基冻害较为严重，给当地的铁路设施建设和防护当来一定的困难。
铁路路基是铁路正常运行的基础条件，为了保证铁路正常通行，应当加强铁路路基冻害的治理，维护铁路路基的安全。
作者通过实地调查研究后，围绕着北方铁路路基这一核心内容，分析了北方铁路冻害的原因，提出了防止铁路冻害的方法措施，以期维护好北方铁路路基，保障铁路正常、安全地高载运输，为我国的货物运输发挥重大的作用。
关键词：北方铁路；路基；冻害；治理引言我国北方的部分铁路从民国时期建设以来，由于历史时代条件的限制、铁路建设技术、铁路施工条件、工程配料、施工单位技术水平、铁路管理不善、环境作用等诸多原因，虽然北方铁路多年来不断地修缮、改造、建设，但是在现有的铁路路基中依然存在着大范围的季节性冻土，给铁路带来了较多的路基冻害。
随着我国铁路的不断地向着重载、高速度、高密度的方向发展，铁路路基冻害的存在给北方铁路的建设、保养、维修等一系列工作带来了巨大的困难，严重威胁着我国铁路运输的安全，进而在很大程度上制约了我国铁路的高效运营。
一、铁路路基冻害原因在20世纪60年代，我国对铁路就展开了深度的调查研究，对冻土进行了多次综合性、科学性的实验考察，对铁路路基冻害产生的原因有了全面深入的了解。
铁路路基冻害是一种路基病害，路基冻害有许多鲜明的特征，其外部特征主要有冻谷、冻峰、单侧冻胀、冻阶、交错冻害等。
铁路路基冻害严重制约着铁路高速、重载运行，造成北方路基冻害的原因也是多种多样的。
经过调查研究发现，造成北方铁路路基冻害的原因主要有气温、土质、路基结构、路基荷载和水分等。
其中土质是造成铁路路基冻害的内部因素，温度是媒介，水分是条件，铁路荷载是激发。
北方的气候干燥、温度较低、土地水分积聚，在温度、土质、水分三者相互作用下造成了北方铁路路基冻害。
由于地表径流和降水使得铁路路基的内部含水量较大，在短时间内路基内的水分得不到及时的排出，使路基内部水分积聚，加之没有彻底清除路基道床内的污染物，导致了北方铁路路基冻害时常发生，给铁路运输发展带来了巨大的障碍。
对铁路线路冻害的整治方法研究
对铁路线路冻害的整治方法研究摘要：随着我国的经济发展，我国国民乘坐火车的频率和我国火车运送资源与货物的频率越来越高，且机车载重越来越高，其对轨道的的要求也随之增加，线路的安全关系到人们的生命财产安全，因而，线路的灾害防治成为了重点。
本文以铁路线路冻害为论点，简要分析其冻害的形成条件，并根据其形成条件叙述现行有效的冻害防治措施。
关键词：铁路线路；冻害；整治方法一、冻害的类别冻害的分类方式有很多种，若按照冻害的冻起介质进行划分，主要分为道床冻害和路基冻害，若按照其线路的种类划分，主要分为正线冻害和站线冻害若按照其冻胀部位进行划分主要分为，道床冻胀和基床冻胀，其中基床冻胀又分为基床表层冻胀和基床深层冻胀，若按照冻起高度进行划分，一般以25mm和50mm为分界线，分为小于25mm、25mm——50mm和大于50mm三个区间。
二、冻害形成条件1、温度条件铁路线路大多直接暴露在自然环境当中，其线路地基的温度随太阳的直射，周围气温的骤然变化而发生较为明显的变化，我国北方大部分地区昼夜温差较大，并且冬季的冻融循环较为频繁，因此，其基底低温的变化也随之较为明显，在路基层面之下五米的高程范围内，其温度通常要比自然地温高出3摄氏度左右，而常年动土地区的温度变化层则会缩小至基层面以下一米左右的范围，其路基层面呈U形凹槽，一般情况下，其大多偏向于路基中心线的右侧，基底下地温最低时能达到冰点左右，对路基的影响较大。
2、水位条件土体在不均匀浸透的情况下，由于其基床层面不平整，积水高程不一样，其路基两侧的积水也不一样，当路基单侧出现孔隙时，两侧沟内的积水高程不同，其地下表层的滞留水会出现某一侧的偏向。
3、水温条件路基冻害较大及路基严重下沉地段的基底融化槽内存在大量的自由水，其对路基的影响较大，并且，其由线路右侧的积水坑补给，透过基底，并在基底进行热交换。
4、土体条件线路的基层和路堤土质各不相同，其在填土过程中的施工质量也因标段承包施工单位的不同而不同，其土层的厚度和密实度的不同也为线路的冻害提供了条件。
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既有铁路路基冻害治理的室内研究
发表时间：2019-06-19T10:39:44.993Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：王松王宁伟王顺
[导读] 摘要：本文针对滨绥线哈牡段的特殊气候，简要分析了路基冻害产生的原因，并就电动化学法处理路基冻害进行了室内试验研究，对土层采用分层治理的方法，得到一种扰动小、无污染的治理措施。
沈阳建筑大学土木工程学院辽宁省沈阳市 110168
摘要：本文针对滨绥线哈牡段的特殊气候，简要分析了路基冻害产生的原因，并就电动化学法处理路基冻害进行了室内试验研究，对土层采用分层治理的方法，得到一种扰动小、无污染的治理措施。
关键词：路基冻害；冻胀；电化学；隔水
我国东北地区既有铁路路基冻害现象比较普遍[1]，路基的冻胀会使路面鼓包、开裂，使路面错缝或折断，造成道路破损，影响铁路运行速度和使用寿命[2]，因此必须采取应对措施，防止路基发生冻胀产生的不均匀变形。
1 路基冻胀机理
土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
在冰冻季节，因大气负温影响，使土中水分冻结成为冻土。
当土层中温度降到负温时，土中的自由水首先在0℃时冻结成冰晶体，随着气温的继续下降，弱结合水的最外层也开始冻结，土粒产生剩余分子引力。
结合水膜变薄，使水膜中的离子浓度增加，加强了渗透压。
若未冻结区存在水源和水源补给通道，则未冻结区水分会不断向冻结区迁移积聚，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体发生冻胀。
1.1 土的类别：当土层中碎石等直径较大的颗粒含量高时，不易发生冻胀；以粉黏粒为主的土类，其冻胀性最大。
1.2 温度：负温是产生冻胀的必要条件。
温度达到冻胀起始温度时，土体温度向外扩散，当土体中有充足水分来源时，其冻胀量越大。
1.3 水源：路基土体含水量大于起始冻胀含水量时，会发生膨胀，地表水和地下水为土体冻胀水分的主要来源。
2 路基冻胀治理的室内试验
目前，工务部门现场多采用冻害垫板、安装轨道加强设备等措施来整治冻胀问题，但其整治方法范围有限且扰动大，迫切需要扰动小、能够精细控制的工法和工艺。
电动法加固软土地基是将土体通以直流电，在电场作用下使土体发生排水固结，并提高土体强度的一种地基处理方法[3]。
电化学注浆法是在电渗的基础上在电极中分别注入一种或两种以上的化学浆液，以达到加速排水和对土壤改性以提高土体强度和耐久性的目的。
为了模拟现场实际的工况，对试验土样进行了分层设计，下层为渣土层，上层为粉质黏土层。
首先对下层渣土层采用灌入氯化钙浆液与水玻璃浆液的处理方法，然后对上层粉质黏土进行电化学注浆加固处理。
2.1 试验设计：模型箱的尺寸为30cm×20cm×25cm，首先在试验箱内底部铺设厚度为5cm厚的渣土层，然后注入水，使水面与渣土表面持平，以模拟现场地下水的情况；然后在渣土层上铺设10cm厚的粉质黏土，粉质黏土的含水量为35%，并压实，静置24小时后开始进行试验，试验前用微型触探仪测得粉质黏土的承载力为50kPa。
2.1.1 渣土层的灌浆处理：分别插入A、B两根注浆管，两注浆管间距为10cm，注浆管末端插入到渣土层中1cm，如图1所示。
图1 渣土层的灌浆加固
2.1.2 上层粉质黏土的电化学加固：试验采用三组电极平行布置的形式，阳极、阴极距离为15cm，阳极与阳极之间的距离为10cm，电极入土深度为13cm。
电极布置图如图2所示，每相邻两组电极通过导线连接在一起并连接到电源控制系统。
图2 电极布置图
2.2 渣土层的隔水治理：向A、B注浆管中分别灌入波美度为44Be的氯化钙与水玻璃浆液，灌入的量以灌满为止，本次试验，A，B两注浆管各灌入氯化钙与水玻璃浆液100mL。
间歇30分钟后，进行上层粉质黏土的电化学加固。
2.3 上层粉质黏土的电化学加固：采用阳极、阴极同时灌浆的方法，分别向阳极灌入氯化钙浆液100mL，向阴极灌入水玻璃浆液100mL。
其中，氯化钙浆液和水玻璃浆液的浓度均为44Be（波美度）。
通电电压为20V，电流始终维持在0.9A~2.0A之间，通电10小时后结束。
2.4 试验结果分析
2.4.1 上层粉质黏土的加固：为了便于分析，将试验后的土体分为阳极区域、中间区域和阴极区域三个部分，如图3所示，试验后土体加固区域的大小Be约为整个宽度B的到之间。
图3 土体加固示意图
试验结束后，对粉质黏土进行了不同龄期的微型触探试验，试验结果见表1所示。
图4为各区域承载力随龄期增长值。
表1 电化学注浆加固后不同龄期承载力对比
【注】频数
面形成一个完整的加固体。
龄期一个月以后，取出的土样如图
（2）电化学加固可以提高土体强度，减小了土的孔隙并能对土体进行改性。