寒冷地區(qū)路基凍害整治

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1、寒冷地區(qū)路基凍害整治摘要???青藏鐵路格爾木至拉薩段，全長1118公里，其中多年凍土區(qū)為632公里。青藏鐵路的修建關(guān)鍵問題是,凍土和路基凍害。因此解決凍土與路基凍害對寒冷地區(qū)鐵路的發(fā)展有著尤為重要的意義。???首先，我們總體分析了寒冷地區(qū)鐵路路基凍害的主要分布地區(qū)、類型及形成的原因?qū)﹁F路運營造成的影響。其次介紹了凍土和凍脹是產(chǎn)生凍害的原因以及凍土的類型地溫分區(qū)、危害。最后提出了整治各種路基凍害的綜合措施和新型材料EPS板。關(guān)鍵詞凍土（frozensoil)、路基凍害（frostdamage)、EPS材料?序言第一章路基凍害的影響?路基是軌道的基礎(chǔ),它承受著軌

2、道及機車車輛的靜荷載和動荷載,并將荷載向地基深處傳遞擴散。它必須保持穩(wěn)定、堅固,這樣才能確保鐵路高速、高密、高載的良好狀態(tài),不出現(xiàn)可能危及線路正常運營的形變。????路基凍害是寒冷地區(qū)鐵路線路上分布很廣,影響鐵路安全及正常運營的常見病害,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。在我國東北、西北、西南以及剛剛建成通車的青藏鐵路線上都存在這路基凍害,路基凍害因其分布廣、時間長、工作量大、影響行車非常嚴(yán)重占首位。哈局、沈局、呼局、蘭局等管內(nèi)大部分都鋪設(shè)在凍土地帶上,路基凍害較為嚴(yán)重。重要表現(xiàn)形式為:在冬季路基土體凍結(jié)時,除路基縱斷面在短距離地段

3、內(nèi)產(chǎn)生不均勻凍脹或路基發(fā)生凍結(jié)裂縫外,還存在這冰錐、凍脹丘、路基融沉及路基邊坡滑坍等一些獨特的表現(xiàn)形式。凍害發(fā)生發(fā)展時期,一般從每年10月中旬起至次年7月中旬止完全回落完。對鐵路線路影響很大。-24-每年都會投入大量人力物力來處理路基凍害。根據(jù)歷年調(diào)查統(tǒng)計報告,沈局關(guān)內(nèi)有凍害207處多,其中凍害高50mm~300mm的凍害6處、50mm以下的凍害198處,冰錐3處。冬季線路凍脹凸起冰錐流水成冰,冰水漫及線路影響行車。為了預(yù)防凍害事故的發(fā)生,在冬季需派人看守觀察組織刨冰,每年僅用于刨冰的工數(shù)就達(dá)5000多工日。夏季路基融沉病害情況嚴(yán)重,在管內(nèi)就有200多處嚴(yán)重

4、下沉地段。有的地段融沉很快,幾天就的抬道一次,全年累計下沉達(dá)200mm~300mm,情況嚴(yán)重的,如潮烏線8km,在1972年曾發(fā)生過5小時內(nèi),路基連續(xù)融沉達(dá)1。4m,造成列車顛覆事故。每年用于路基凍害融沉抬道的砂石料數(shù)量就達(dá)30000多立方米,使用的勞動里有20000多工日。????可見,路基凍害的存在,不僅增加了維修養(yǎng)護勞動里,影響了正常維護,加大了維修養(yǎng)護的成本,而且使的線路質(zhì)量下降,使用年限大大縮短,因此如何整治寒冷地區(qū)路基凍害減少維修養(yǎng)護工作量,確保行車安全一直受到各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。經(jīng)過多年的研究和實踐,總結(jié)出了一套防治凍害的措施,實驗了多種處理病

5、害的新方法,取得了一系列成果,進一步完善了寒冷地區(qū)路基凍害的防治技術(shù),對今后的設(shè)計和施工具有重要意義。第一章凍脹的形成原因???路基凍害是一個物理力學(xué)過程，土凍結(jié)是由于水熱動力變化而產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。凡溫度等于或低于攝氏零度且含有冰的土稱為凍土（frozensoil)。凍土凍脹時能夠引起鐵路線路變形而形成凍害。當(dāng)以凍脹的土融化時由于融土的透水性和壓縮性提高而使其承載力顯著下降，當(dāng)水分過飽和時又會產(chǎn)生路基基床翻漿冒泥等。因此對路基凍土的發(fā)展變化規(guī)律的研究就非常重要。-24-???凍土是一種復(fù)雜的天然復(fù)合體，土在凍結(jié)過程中是有條件的。如果條件全則凍土凍脹量大，

6、反之則其凍脹量小或不凍脹。因此凍土的凍脹必須應(yīng)當(dāng)具有土、水、溫及力四個條件既：（一)?土質(zhì)對凍脹的影響凍脹的一個重要物理指標(biāo)是土的分散性，即表示礦物成分形狀，粒度成分及結(jié)構(gòu)特性的土的離散性強度。根據(jù)土顆粒同水相互作用的主動性，土具有不同的凍結(jié)變形能力。通過大量的現(xiàn)場觀測得知：一般情況下，顆粒粒徑大于0。1mm組成得碎石、礫石、砂類土，無凍脹性或凍脹很小；顆粒粒徑小于0。1mm組成得粘性土有較大的凍脹性；特別是粉、粘粒含量大于15%、容重較小的粉質(zhì)土凍脹性最強烈。另外土的密實度對凍脹有著一定影響，在同一含水量下，干容重不同，凍脹系數(shù)可相差很大。其變化規(guī)律，在相

7、同條件下，凍脹系數(shù)隨含水量的增大而增大。（二）溫度對凍脹的影響溫度是凍脹的四大要素之一,也是唯一的自然因素。溫度特征，在土凍脹過程可由溫度間隔（梯度）來表示，溫度變幅的極端值，即凍脹過程的起始溫度及凍脹停止溫度。實踐證明，這個溫度變化幅度相當(dāng)大，它取決于土的分散性、骨架特性、土的水理和物理化學(xué)性質(zhì)。所謂溫度對凍脹的影響，主要是指環(huán)境溫度對路基土體凍脹的影響作用。其作用有：一是土層內(nèi)的冷卻速度（凍結(jié)速率）與凍脹的關(guān)系。凍結(jié)速率直接影響凍脹率，凍結(jié)速率快時凍脹率小，但也不是凍結(jié)速率越慢則凍脹量越大。而是對某一種特定條件的土，都有一個最適宜的凍結(jié)速率，在這個凍結(jié)速

8、率下的凍脹量最大；二是在整個相轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)各種土溫（包括