路基病態(tài)之凍害與變形防治

1、第二組 路基凍害是嚴(yán)寒地區(qū)，特別是多年凍土地區(qū)鐵路線路上分布很廣和常見(jiàn)的病害。它與寒冷的氣候有關(guān)，冰凍線能達(dá)到相當(dāng)深度；又涉及到土的特性，所以有的土類(lèi)對(duì)冰凍作用很敏感。路基凍害的存在，不僅增加了養(yǎng)護(hù)維修的工作量，影響了正常維修，加大了維修成本，而且使得線路質(zhì)量下降，直接影響行車(chē)安全。 特別是在鐵路快速發(fā)展的新形勢(shì)下，科學(xué)有效地整治路基凍害，對(duì)哈局實(shí)施“內(nèi)涵式發(fā)展，低成本跨越”的跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“客運(yùn)高速化、貨運(yùn)重載化”都具有重要意義。一、路基凍害、路基凍害路基凍害的分類(lèi) 1.按縱向外部形態(tài)劃分 a.凍峰：路基面在短距離內(nèi)的凍脹高度大于相鄰兩地段的凍脹高度所形成的凸起部分。 b.凍谷：路基面

2、在短距離內(nèi)的凍脹高度小于相鄰兩地段的凍脹高度所形成的凹槽部分。 c.凍階：路基面兩相鄰地段的凍脹高度不同而在連接處所形成的錯(cuò)臺(tái)部分。 2.按橫向外部形態(tài)劃分 a.單側(cè)凍害：沿路基面橫斷面兩側(cè)凍脹高度不等。 b.雙側(cè)凍害：沿路基面橫斷面整個(gè)凍脹高度大體一致。 c.交錯(cuò)凍害：在路基縱橫斷面上相鄰地段的凍脹高度均不相同形成高低交錯(cuò)的現(xiàn)象。 3.按凍脹產(chǎn)生的部位劃分 a.道床凍害：由于道床不潔而產(chǎn)生的凍脹，雖不屬于路基凍害的范圍，但其性質(zhì)及對(duì)線路的影響，與路基凍害相同。 b.表層凍害：受地表水影響產(chǎn)生的凍脹，發(fā)生在路基土體臨界凍結(jié)深度內(nèi)上半部分，一般凍高度較小，表現(xiàn)為“早起早落”型。 c.深層凍害：受

3、地下水影響產(chǎn)生的凍脹，發(fā)生在路基土體臨界凍結(jié)深度內(nèi)下半部分，一般凍脹高度較大，表現(xiàn)為“晚起晚落型”。 4.按凍害高度大小劃分 a.一般凍害：1025mm； b.較大凍害：2650mm； c.大凍害：51100mm； d.特大凍害：100mm以上。路基凍害的防制措施 排水及隔水 由于水是形成路基凍害各因素中關(guān)鍵性的條件，因此控制土體中的水分，其目的在于排除地表水或降低疏導(dǎo)地下水及隔斷下層水以消除或減少路基土體的凍脹。排水設(shè)備應(yīng)具有抗凍、防凍的能力，不被凍融破壞，能發(fā)揮正常排水作用。其類(lèi)型有：地表排水 應(yīng)進(jìn)一切可能使地表排水暢通，并能將大量的地表水由橋梁及涵洞排走并防止地表水的下滲。具體措施有：側(cè)

4、溝、天溝、排水溝、跌水、吊溝、排水槽、截水溝及取土坑排水等；基床排水多數(shù)凍害的產(chǎn)生與基床不平整有關(guān)。因此基床排水在防治凍害中也起著相當(dāng)重要的作用。具體措施有：基床整形（平整基床及路肩）、挖除道碴陷槽、路肩換滲水性土壤、加設(shè)橫向盲溝、砂井、縱向盲溝、橫向排水管等；排除地下水地下水的存在和變化，能在土中引起靜水壓力和動(dòng)水壓力，并且是土中凍、融、干、濕循環(huán)而造成各種病害的基本條件。排除地下水的基本措施有：截水明溝、滲水暗溝（截水滲溝、邊坡滲溝、支撐滲溝）、滲水隧洞、平孔排水、積水井等。隔水措施 是指用各種材料制成的隔水層，使地下水不能透過(guò)，或隔斷毛細(xì)水的補(bǔ)給，阻止凍結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的水分向上遷移作用，以減

5、少或消除凍脹。具體措施有：粘土、耐寒塑料薄膜、土工纖維防滲布、聚苯乙烯薄板、聚氯乙烯軟板、樹(shù)脂類(lèi)注入、電硅化層等。另外，用改性土如乳化瀝青，或灌漿、矽化加固等方法。 換填法（改土） . 對(duì)于由土質(zhì)不良而造成的路基凍害，且又有換填條件時(shí)，常廣泛使用換填法，其目的是換除路基土體中的不均勻土質(zhì)，或改良土的性質(zhì)，以消除或減少路基土體的凍脹。挖除凍害地段的凍脹性土，換以物理力學(xué)性質(zhì)較好的土。換土分兩種情況：一種是換填砂墊層，主要用于凍結(jié)深度內(nèi)的土層是凍脹性較強(qiáng)的土；另一種是換填與周?chē)翆觾雒浶韵嗤耐粒饕糜谝蛲临|(zhì)不同或不均勻的凍害地段。因此，換土前應(yīng)調(diào)查掌握凍害深度、凍脹土的有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)等，準(zhǔn)確

6、掌握凍包（坑）高度、長(zhǎng)度及均勻凍起的高度等，確定換土的土質(zhì)、深度、寬度、長(zhǎng)度及縱斷面形式等。采用的換填材料主要為粗砂、礫石等非凍脹性材料或弱凍脹性材料。換填法防治路基凍害的效果與換填的深度、換填材料的粉黏粒含量、換填材料的排水條件、地下水位及補(bǔ)給條件有關(guān)。保溫法（隔溫） 在路基表層（頂面及側(cè)溝）設(shè)置保溫隔熱層，使表層下的土層不凍結(jié)或減少凍法深度，推遲土體凍結(jié)，提高土中溫度，減少凍結(jié)深度，其目的是使凍脹性土脫離凍結(jié)層或部分脫離凍結(jié)層，從而消除或減少路基土體的凍脹。隔熱材料可采用草皮、樹(shù)皮、爐渣、泡沫混凝土、玻璃纖維以及其他一些合成材料。保溫法（隔溫） 在路基表層（頂面及側(cè)溝）設(shè)置保溫隔熱層，使表層下的土層不凍結(jié)或減少凍法深度，推遲土體凍結(jié)，提高土中溫度，減少凍結(jié)深度，其目的是使凍脹性土脫離凍結(jié)層或部分脫離凍結(jié)層，從而消除或減少路基土體的凍脹。隔熱材料可采用草皮、樹(shù)皮、爐渣、泡沫混凝土、玻璃纖維以及其他一些合成材料。路基變形及防治路基變形及防治 壓坡 -為阻止路堤邊坡因基床道碴囊發(fā)展外擠、甚或崩塌在路堤的一側(cè)或兩側(cè)路基邊坡