淺談鐵路線路凍害整治

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淺談鐵路線路凍害整治

田長滿謝奇?zhèn)?br/>（哈爾濱鐵路局雞西工務段，黑龍江雞西158100）

鐵路線路凍害在寒冷地區(qū)十分常見，尤其是在冬季，冰凍可達到相當深的程度，鐵路線路凍害更加嚴重地影響了鐵路的運行，降低鐵路的運輸量，影響鐵路運輸的發(fā)展。本文就鐵路線路凍害的成因及整治的實際情況，根據不同的凍害情況分析不同的整治措施，并結合相關理論來討論鐵路線路的整治辦法。

鐵路線路凍害整治方法

在冬季，氣溫降低，季節(jié)性凍土的路基在短距離地區(qū)內會發(fā)生不均勻的凍脹或者是凍結裂縫。再者，春季冰凍融化時路基解凍，就會融化下沉產生翻漿冒泥的現象。

1　凍害形成條件

凍害是土體在凍結過程中產生凍脹引起的。在低溫下，土中的水受冷凍結，并向冷鋒鋒面移動，在凍結過程中析出冰層，水在結成冰的過程中體積會變大，使土粒的位置發(fā)生移動，路基也會被抬起，從而引起土體的凍脹。凍害的產生主要有以下幾個方面的因素，分別是水的影響、溫度的影響、土的影響、水的影響和力的影響。其中，水和土的影響是內因，水、溫度和力的影響是外因，此外還有人為的原因。

1.1水的影響

水是引起鐵路線路凍害的主要原因，有水才會有凍害的產生，水是最主要的因素。如果沒有水，即使溫度再低也不會出現凍害。土體中的水分隨著一年中不同的季節(jié)不同的時段會呈現不同的分布狀態(tài)，正因為這種周期性的變化，鐵路線路的路基的穩(wěn)定性就會受到影響，嚴重影響鐵路運輸。

1.2土的影響

土質不良也會引起鐵路凍害的產生，北方地區(qū)鐵路路基的土質多為砂粘土、粘土，這種土質含水量較大，隨著氣溫的驟降很容易出現凍脹融沉的現象。而粗粒的砂礫土則具有良好的排水條件，水分不易發(fā)生移動，也不易發(fā)生聚冰作用，不易引起凍害。隨著氣溫的降低，土溫達到水的結晶點時土層中水分就會變成冰，形成凍土。凍土達到一定程度，就會使基床變形，產生嚴重影響。

1.3溫度因素

溫度是鐵路線路發(fā)生凍害的條件之一，當氣溫達到0攝氏度以下時，才可能有凍害發(fā)生。在寒冷地區(qū)，常用的氣溫參數有年平均地溫、凍結指數、凍結時間、凍結深度和平均氣溫等等。對于鐵路線路而言，最常用的就是地表溫度，只有地表溫度低于0攝氏度時，凍害的發(fā)生才具備了基本條件。對于寒冷地區(qū)而言，冰凍期常大5、6個月，鐵路線路長期處于低溫狀態(tài)，就為冰凍的發(fā)生準備了必備的客觀條件。

1.4其他因素

鐵路線路產生凍害還有其他因素的影響，比如說道床不規(guī)范，道床不清潔，線路維修不到位。道床厚度如果不夠，在列車多次的壓力下，基床就會變形，造成路基面不平整，再加上縱橫向排水設施不良都會引起凍害。又如若道床不清潔，在風沙多的地區(qū)運輸繁忙的路段，列車的震動次數頻繁，所運輸的礦石類的貨物相互摩擦，從而產生許多粉末，列車運輸的煤炭粉也會灑落到軌道上，內燃機車停留時還會留下油漬，道渣破碎的粉末和混雜的粘性物質與運輸掉落的煤灰混合在一起，就會造成不清潔，排水不暢，水分滯留在土層中，也會引發(fā)凍害。又如在鐵路軌道維修期間，工人作業(yè)不當引起的大軌縫、低接頭及拱背彎腰等問題都會加重鐵路和道床的沖擊，為線路發(fā)生凍害提供了可能性。

2　鐵路線路凍害整治方法

2.1整治方法

（1）注鹽法；近些年注鹽法已經成為鐵路線路整治的一個主要手段，該方法就是在鐵路基面打孔注入氯鹽，并在線路表面均勻的覆蓋上一層氯鹽。該方法一般用來治理基床表層凍害地段，對鐵路路基的破壞性較小，也不會影響鐵路運輸，操作簡單，費用低，見效快。具體做法是在冬季來臨之前用鋼釬在道床下的路基上鉆孔并且注入氯鹽，每孔深度大約為1米，每平方米的注鹽量大約為10千克到15千克。（2）排水及隔水法；土層中水分滯留排不出去是一大問題，所以要盡可能想辦法排除土層中的水分，排水及隔水法的措施有挖掘排水溝、修建滲水溝及反壓護道等方法。這些方法可以有效降低土層中的水分，防止水分滯留，降低凍高，防止土體凍脹。（3）換土法；在凍害頻發(fā)的地區(qū)，可以把含水量大的砂粘土、粘土等不良土質改換成含水量小的，非凍脹性或者弱凍脹性的土質來防止鐵路線路發(fā)生凍害。此方法的好處就在于整治凍害的徹底性比較強，但是此方法投入多，工作量大，鐵路線路在經過換土后在很長時間內難以鞏固，不利于行車安全。（4）其他方法；墊板法就是從凍害地點向兩側延伸，使線路平順。在凍害頻發(fā)的期間，要堅持隨起隨墊的原則，春季凍害回落時要堅持隨落隨撤的原則進行“反墊”處理，禁止起而不墊，墊板之后又不及時撤出。要嚴格按照相關要求填充墊板，并及時撤出。此外還有隔溫法，可以在凍害頻發(fā)的路段鋪設EPS板，使凍脹土隔離凍結層來減少鐵路線路路基土層的凍脹程度。還要及時清理鐵路線路的粉塵煤灰，清理排水溝，做好排水工作，削平路肩。

2.2加強凍害檢查及預防措施

動態(tài)檢查，應充分利用列車車載式晃車儀等儀器進行檢測，并認真分析數據，安排專人科學的分析數據，并以數據指導現場工作。加強對凍害路段的檢測，每周進行一次檢測，并將數據認真的記錄下來，合理的確定凍害頻發(fā)的路段。對凍害路段的變化也要及時的做好記錄，采用相應的方法措施。在凍害現場也要認真標記起點與終點及凍高和最大高度，以及發(fā)生的日期，掌握更多凍害的變化情況，為凍害的治理提供更多的有效數據。平時也要做好預防措施，以減少鐵路線路凍害的發(fā)生頻率。在夏季時就要經常檢查線路，及時清除雜草等植物，以保障排水順暢，防止雨水浸泡路基。平時還要及時清理道床，將道床內的淤泥及時清理出去，再填上清潔的道渣保證鐵軌的穩(wěn)定，還有做好路基的排水坡，削平路肩。及時清理縱向排水溝，多疏導引排存水，防止水分滯留。鐵路線路施工要請專業(yè)人員進行標準化作業(yè)，并進行檢測，以保障鐵軌受力均勻，不發(fā)生變形。

3　結語

本文就鐵路線路常見的凍害現象發(fā)生的原因、治理辦法及預防措施進行了細致的分析，所建議的措施也是經過實踐的檢驗。只要我們防止凍害產生的因素，根據不同的況采取相應的措施，積極分析積極治理，就能治理好鐵路線路的凍害，并防止其頻繁發(fā)生，將鐵路運輸的損失降到最低。隨著科技的發(fā)展，社會的進步，相信還會有更多更好的方法治理凍害，也會有更好的材料應用于鐵路線路的建設中，從而更好的預防凍害的發(fā)生。

［1］鐵道第一勘察設計院.鐵路工程地質手冊［M］.北京:中國鐵道出版社，2002.

［2］李治平.多年凍土地區(qū)道路病害及其防治對策［J］.東北鐵路，2003（4）:69-70.