严寒地区高速铁路路基冻胀整治技术研究

112

YAN JIU

JIAN SHE

严寒地区高速铁路路基冻胀整治技术研究

Yan han di qu gao su tie lu lu ji dong zhang zheng zhi ji shu yan jiu

李光辉

我国北方地区的高速铁路，路基会出现不同程度的冻胀情况。本文针对这一问题，展开分析并给予相应的整治方案。

世界各国的高铁路基都不相同，冬天高速铁路路基会发生不同程度的冻胀，会引起路基不均匀变形，这样就会影响高速铁路的运行安全性。本文分析了高速铁路冻害的整治原则，以及整治的方法。

一、路基冻胀问题的成因分析

我国北方地区冬天寒冷、温度极低，会产生高速铁路沿线的冻胀问题。路基冻胀的主要原因是土体中水分凝结在表面，随着冬天温度骤降，土体地表层的温度非常低，而中下层的温度比上层温度高，从而形成土体温度差。土体中水分有三种形态存在，分别是固态、液体、气态。土中水主要是结合水和自由水，在土体温度作用下，土体表面的水分开始结冰，形成聚冰层，使得土体产生了冻胀。冻胀会引起土体体积增加，就是分裂冻胀，如果土体中继续加入水分，那么冻胀程度会加剧。在多样的内力和外力作用下，会使得水分冻胀不断的迁移，引起大面积的冻胀。路基冻胀一般是由土质、水、温度三种情况下共同作用产生的。路基冻害是路基常发性问题，地质条件不好的路段也是冻害的多发地。

二、路基防冻胀措施

通常情况下，具有以下几点防范措施：（1）为路基做好相应的保温工作（2）为路基做好一定的排水工作（3）针对高填方路基应及时进行换填（4）在路基中增加一定量的冻胀垫板（5）在路基中加盐、注盐等相关措施。对于严寒地区的高铁来说，要严格控制轨道的变形问题，因此需要做好路基的冻胀整治工作。针对高铁路基的结构、变形的情况，对变形的原因进行了有效的评价与分析。高铁路基的冻胀变形分为路基的本体和表层冻胀两种情况。对于已经建设完成的严寒地区高铁来说，可以应用“上封下疏、适时监测”的整治策略。具体实施方法为:（1）提高相关监测方法的准确度，对沿线路基存在的冻胀与变形情况进行及时监测，从而及时了解路基实际的冻胀情况，

以路基冻胀整治的现实效果为基础，为线路的正常运营提供一定的指导性帮助；（2）对于重点路基路段的接缝，应使用密封性能较好的材料进行严格封堵；（3）以现场地质实际勘察数据的真实反馈及科学分析为基础，针对在沿线施工过程中存在冻胀问题的路基，需要补充渗水的盲沟，并加强对盲沟地段冬季排水情况的检查，同时要保证其排水的顺畅。

三、路基冻胀整治实施情况

1.高速铁路开通运营前增设渗水盲沟

（1）增设渗水盲沟地段应依据的主要原则如下:①针对路基冻胀比较集中的部分增设渗水盲沟；②针对基床内有积水的路基段落增设渗水盲沟；③应在路桥、路涵的过渡段，或是路堑基床内水纵向流动的部分路基地段增设渗水盲沟；④路堑内，线路纵坡与自然地形的坡度正好相反，容易造成排水障碍的路基地段；⑤地形有利于向路堑积水的路基地段。根据以上原则增设渗水盲沟，按照工程的特点以及路段的特点，加设好渗水盲沟。为了确保高铁线路的正常运行，避免在高铁运行期间出现安全隐患，因此，渗水盲沟的增设施工，需要在高铁运营前做好处理。

（2）据调查，路基工程施工完成后，会影响原始的地形地貌，会改变地表水的流动走向。在勘察中发现，没受到水流影响的地段路基，也产生了不同程度的冻胀。通过分析冻胀的影响因素，得知，在对沿线路基进行补充渗水盲沟后，有效的使水位降低，这样就隔绝了使路基持续冻胀的水源。

（3）增设渗水盲沟的具体实施方法：在原有侧沟的基础上再增加一条盲沟，并将透水的盲管加设在盲沟的底部，并在盲沟内垫上碎石等粗粒石材。增加渗水盲沟可以有效地降低水位，解决地下水上升的情况。但是同时存在的问题是，渗水盲沟的挖掘工作会严重影响路堑边坡的稳固性。最后，使用大型的机械，将线路两侧的原有排水沟进行拆除，对行车会有很大的影响，很难确保运营期间的安全。因此，需要在铁路开通前，完成渗水盲沟的增设工作，避免耽误后期的运营。

2.开通运营后采取封水措施