鐵路凍害整治

❶ 凍害對道路的危害

凍害使得路面產生裂縫，如果道路處於這種狀態，當大量的重車通過時，瀝青混凝土面層或者水泥混凝土板下表面的拉應力增大，土基表面的垂直變形也要增加，當超過其極限值時，在輪跡處產生網狀裂縫，隨之路面下沉，遭到破壞。
定義：
道路凍害（road frost damage）是指由凍結與融化作用引起的道路變形。它包括凍結作用引起的道路凍脹和融化作用引起的路基翻漿，多發生在季節凍土區。
道路凍害的程度與路基土質有很大關系，砂土的凍脹值很小，一般不發生凍害；砂質粘土、粘質砂土的凍脹值較大，較易發生凍害；粘土質土的凍脹值最大，最易發生凍害。通過採用換土、排水、提高路基、築隔熱層等工程措施可防治道路凍害。
防止道路凍害的措施有：
(1)鋪設毛細割斷層，以斷絕補給永源；
(2)把粉粘粒含量較高的凍脹性土換為粗分散的砂礫石抗凍脹性土；
(3)採用縱橫盲構和豎井，排除地表水，降低地下水位，減少路基土的含水情況
(4)提高路基標高；
(5)修築隔熱層，防止凍結向路基深處發展等。

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1 論文
路基凍害產生原因及防治措施
第一章 緒 論
第一節 路基凍害
路基凍害是寒冷地區，鐵路線路上分布很廣和常見的病害。它與寒冷的氣候有關，凍結線能達到相當深度；又涉及到土的特性，因為有的土類對冰凍作用很敏感。
根據緯度和海拔高度的不同也可以將凍土劃分為幾類。由地面向下，每年冬季凍結到一定深度，當夏季來臨時這一凍結深度又全部融化的土層叫做季節性凍土。如果該土層冬季凍結後，在二、三年的夏季內，才能完全融化的叫做隔年凍土；當土層的凍結狀態持續在二年或三年以上，夏季內也不能完全融化的稱為多年凍土。我國的多年凍土多分布在東北大、小興安嶺北部、青藏高原及西部高山等地區。在東北冬季長、夏季短，有茂密的森林，為多年凍土的存在提供了條件；而在青藏高原和西部高山則主要是受當地海拔高度的控制，具明顯的垂直分帶。
在濕土凍結過程中，路基土體中的水分及因凍結向凍結峰面遷移來的水分凍結而引起體積膨脹，使得路基基床土體脹起，通常對這種脹起的現象稱之為凍結膨脹（簡稱凍脹）。
我們管內大部分線路都鋪設在多年凍土地帶之上，路基凍害較為嚴重。主要表現形式為：在冬季路基土體凍結時，除路基（縱、橫斷面）在短距離地段內產生不均勻凍脹或路基發生凍結裂縫外，還存在著冰椎、凍脹丘、路基融沉及路基邊坡滑坍等一些獨特的表現形式。凍害發生發展時期，一般從每年10月中旬起至次年7月中旬止全部回落完。對鐵路線路影響很大。為確保行車安全，每年都必須投入大量人力物力用以處理路基凍害。根據歷年調查統計報告，管內現有凍害207處，其中凍害高度50mm～300mm的凍害6處、50mm以下的凍害198處，冰椎3處。冬季線路凍脹凸起，冰椎則流水成冰，冰水漫及線路，影響行車，為了預防凍害事故的發生，在冬季需派人看守觀察和組織刨冰，每年僅用於刨冰的工數就達5000多工日。夏季路基融沉病害情況嚴重，在管內就有200多處嚴重下沉地段。有的地段融沉很快，幾天就得抬道一次，全年累計下沉達200～300mm，情況嚴重的，如潮烏線8km，在1972年曾發生過5小時內，路基連續融沉達1.4m，造成機車顛覆事故。每年用於路基融沉抬道的砂石料數量達3萬多立方米，使用的勞力有2萬多工日。
由此可見，路基凍害的存在，不僅增加了維修勞力，影響了正常維修，加大了維修成本，而且使得線路質量下降，直接影響著行車安全。
因此，嚴寒地區鐵路，做好凍害的防治工作。包括「春融亂道」的防治，是線路養護維修的一項重要工作。
第二節 路基凍害防治措施的應用
隨著凍土區域工程規模的日益擴大，人們對路基凍害的發生發展規律及其防治措施進行了重點的研究工作。多年來我國科技工作者在路基病害防治研究中，經過不懈努力，積累了一些觀測和試驗研究資料，並總結出大量的防治經驗，為路基凍害整治措施的設計提供了寶貴的依據。如在近年西部大開發戰略實施過程中，鐵道部根據東北地區凍土實驗資料，對大興安嶺地區多年凍土分布的基本特徵與青藏高原多年凍土情況進行了比較和論證，並在青藏高原的路基設計、工程施工以及病害防治中進行了借鑒，節省了大量的人力、物力、財力，取得了顯著的效果。
隨著科技高速的發展，新的建築材料，新的技術層出不窮，在路基病害防治中得到了廣泛應用。為全面提高路基凍害的整治和預防水平提供了有力保障。
第二章 路基土體的凍脹規律
凍脹是一個物理力學過程，土凍結是由於水熱動力變化而產生的應力應變狀態。凍脹時能夠引起鐵路線路變形而形成凍害。當已凍脹的土融化時，由於融土的透水性和壓縮性提高而使其承載力顯著下降，當水分過飽和時又會產生路基基床翻漿冒泥。因此對凍脹發展變化規律的研究就極其重要。
第一節 土的凍脹
所謂土的凍脹是指含水濕土或非岩質土土壤由於水結晶並生成冰層、冰透鏡體、多晶體冰晶等形狀的冰侵入體，導致它的內部體積增大而言。

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這種土體積的增大是由兩部分水分結晶所形成：一是土體中凍結前所含的水分結晶，體積膨脹9%；另一部分則是由於負溫度下降，造成液相水遷移，起義水量及其本身結冰的體積膨脹，為遷移水量體積的1.09倍。土體凍結前原有含水量所形成的體積膨脹，是有限的。能造成較大的體積膨脹是凍結過程中的水分遷移量及其結冰體積的膨脹。
一、土凍脹的必要和基本條件
土在凍結過程中不是都能產生凍脹的，產生凍脹是有條件的。如果條件充分則其凍脹量大，反之則其凍脹量小或不凍脹。因此土的凍脹，一般應當具有土、水、溫及力四個條件。即：
1.1 嚴寒的氣溫；
1.2 對凍脹敏感的土;
1.3 土中含有一定量的水分;
1.4 一定的壓力。
具備這四個條件並不一定都會產生凍脹，但產生凍脹卻必須有這四個必要條件。
實踐證明：當已凍和未凍水總體的增量超過了該土體原來無孔隙水的孔隙體積時，才是土凍脹的基本條件。如果無孔隙水的孔隙體積大於或等於結冰水的增量，便不能產生土的凍脹。由此可見，適合於凍脹的土，雖然凍前含水量尚未達到凍脹起始含水量的程度，但在負溫條件下未凍結區的水分向凍結區遷移通暢，在一定時間後，遷移水分本身及其冰晶的體積增量能超過無孔隙水的孔隙體積。這時就具備了凍脹的充分條件，凍脹可在短期發生，甚至較大。
二、凍脹機理及影響因素
1、凍脹機理
土凍結時在一定條件下會發生下部土體的水分向凍結峰面轉移的現象，即水分遷移，並析出冰層造成凍脹。解釋水分遷移的學說很多，目前普遍認為起主要作用的是「薄膜水遷移機理」。
物理學認為，由於土顆粒的電分子引力作用及水分子的雙極構造，當水和土顆粒接觸時，會在土顆粒表面形成一薄膜水層，最里層的水分子吸附力最大，為強結合水，水分子不能自由活動也不凍結；而外圍的水層為弱結合水，可以在水分子力作用下運動和在負溫下凍結。一般在土中，由於土顆粒間距離很小，甚至互相接觸，可以形成公共水化膜，這時它們的弱結合水層便會在土顆粒和水分子引力作用下達到相對的平衡狀態。
當上部土體發生凍結時，由於形成冰晶，就從靠近凍結峰面的土顆粒外圍的水化膜中奪走一部分水，以恢復平衡，所以在凍結過程中，增長著的冰晶不斷地從鄰近的水化膜中多走水分，而相鄰的厚膜中的水分子又不斷地向薄膜補充。這樣，不斷地依次傳遞就形成了凍結時下部土體的水分向凍結峰面的遷移。
這個機理還解釋了：土中水的冰點一般低於0℃，有一個相轉換區；凍土中仍存在一部分未凍水及在一個相當的負溫范圍內始終發生著凍結現象等的原因。
2、影響土凍脹的基本因素
土凍結過程中的水分遷移是一極其復雜的現象。在這一過程中，影響水分遷移量的主要因素有四個方面，即土、水、溫和力。
2．1土質條件對凍脹的影響
凍脹的一個重要物理指標是土的分散性，即表示礦物成分形狀，粒度成分及結構特性的土的離散性強度。根據土顆粒同水相互作用的主動性，土具有不同的凍結變形能力。通過大量的現場觀測得知：一般情況下，顆粒粒徑大於0.1mm組成得碎石、礫石、砂類土，無凍脹性或凍脹很小；顆粒粒徑小於0.1mm組成得粘性土有較大的凍脹性；特別是粉、粘粒含量大於15%、容重較小的粉質土凍脹性最強烈。
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，凍脹系數可相差很大。其變化規律，在相同條件下，凍脹系數隨含水量的增大而增大。
2.2水分對凍脹的影響
在土凍結過程中，水分這一內在因素是影響凍脹的很主要因素。土中有水分是造成凍脹的必要條件，但含水的土不一定都會有凍脹。只有在土的含水量達到或超過一定的數值後，才發生凍脹，在有地下水補給時，就會發生強烈的凍脹，因此，含水量的變化直接左右著土的凍脹強度。
2.3溫度對凍脹的影響
溫度是凍脹的四大要素之一。溫度特徵，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大，它取決於土的分散性、骨架特性、土的水理和物理化學性質。所謂溫度對凍脹的影響，主要是指環境溫度對路基土體凍脹的影響作用。其作用有：一是土層內的冷卻速度（凍結速率）與凍脹的關系。凍結速率直接影響凍脹率，凍結速率快時凍脹率小，但也不是凍結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速率，在這個凍結速率下的凍脹量最大；二是在整個相轉換區內各種土溫（包括溫度梯度）與凍脹的關系。當土層溫度處於相轉換區，且凍結速率較小時，土中水分遷移的條件最充分，可以形成較大的凍脹。

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2.4外部荷載對凍脹的影響
外部荷載對凍脹具有壓抑或防止的作用。因為在荷載作用下土被壓密，使土的起始溫度降低、初始含水量減少，且水分遷移過程也受到抑制。這是強夯法能防止凍害的基本原因。
第二節 凍結深度的調查及計算方法
1、凍結深度的調查
可靠的方法是實地勘測，觀測的儀器有凍土儀、地溫儀及直接挖驗觀測。
由於受氣溫變化的影響及存在的滯後現象，凍結深度是一個變化值。測試及挖驗一定要註明時間，表示當時的凍結深度值。最大凍結深度出現在最低月平均氣溫之後，並隨凍結深度每增加1m，滯後近一個月，一般在三、四月份。
2、凍結深度的計算
《工業與民用建築地基基礎設計規范》（TJ7-74）中的凍結深度計算公式是：
Z=0.28√∑Tm+7-0.5（m）
式中 Z—凍結深度（m）
∑Tm—低於0℃的月平均氣溫的累計值（取多年平均值），以正號代入。
這是斯蒂芬公式的簡化形式，使用時根據地區土質的類型，對式中的三個常數進行修正，以獲得更好的精度。
第三章 嚴寒地區路基凍害的分類及成因
在冬季，路基道床的冰凍，由於局部水文、地質條件的不同，在短距離內產生不均勻的凍脹，這種不均勻的凍脹就會導致線路的不平順或軌向不良。
因凍脹的差異而使凍害的表現形式也不相同，具體分類情況如下：
第一節 路基凍害的分類
不均勻凍脹所形成的局部差異，從線路縱斷面上區分，其外部表現形式主要有三種：
⑴、凍峰：路基道床在較短距離內的凍脹高度，較大於相鄰兩地段的均勻凍脹高度，所產生的凍害。（圖1）
⑵、凍谷：路基道床在較短距離內的凍脹高度，較小於相鄰兩地段的均勻凍脹高度，所形成的凍害。（圖2）
⑶、凍階：路基道床的兩相鄰地段，其均勻凍脹高度不同，在兩不同凍脹高度的交換點處所形成的凍害。（圖3）
在橫斷面上，往往由於兩股鋼軌下道床的臟污程度不同或因道碴陷槽的貯水量的不同，發生凍脹的差異，也會產生交錯凍害或單側凍害。

圖1 圖3
夏季軌面線
圖2 冬季軌面線

從構造上，凍害還可以劃分為以下三種：
⑴道床凍害：主要是道床不潔、臟污嚴重。約占凍害的50%左右。其時間特點是冬初（10月中旬）即開始凍脹，而在冬季上半期（11月上旬）後即基本穩定。
⑵表層凍害：是指產生在路基基床土體的臨界凍結深度的上半部分即基床表層的凍害，其深度一般是從路基基床面向下至0.8m范圍內。表層凍害的凍脹高度一般為30～50mm，很少有50mm以上。其時間特點是大多在冬季上半期（11月-12月中旬）即能發展到頂點，而解凍時（4月中旬-5月中旬）又首先回落。
⑶根底凍害：是指產生在路基基床土體的臨界凍結深度的下半部分，即路基基床面0.8m以下為凍結所形成的凍害。凍脹較大，一般約在50mm-100mm左右以上，大小主要與地下水位的高低有關。其時間特點：一般根底凍害產生的時間較晚，在冬期的後半期（12月中旬以後）產生，直到冬季末甚至更晚才能停止達到穩定。
另外，在多年凍土地區，還會產生一些特殊的病害：如路基融沉、冰椎（管內較典型的有朝中282km冰椎、冷不路12km冰椎）等。
第二節 凍害成因
一、道床凍害
道床凍害凍起高度一般在25mm以內。近年來，由於運量的增加和列車速度的提高，道床污染板結日趨嚴重，導致了道床凍害的數量逐年增多。
1、產生成因
主要是道床污染引起的排水不良造成凍害。
⑴、道碴本身的質量問題引起的道床污染。由於我們管內道碴多以石灰岩為主，含少量的風化石。按照《鐵路碎石道碴》要求，石灰岩各項技術指標均達不到Ⅰ級道碴標准。石灰岩屬碳酸鹽類，抗沖擊、抗壓碎等性能差，易碎粉塵遇水溶解形成膠汁，影響排水，導致凍害。
⑵、列車運輸引起的道床污染。一是列車動載頻繁沖擊振動，使道碴相互磨擦，產生碎石粉末。二是由於列車上的散裝貨物，如砂子、煤炭等貨物散落而污染道床。三是高坡大嶺地段較多，列車制動減速，由於機車撒砂和閘瓦粉屑落入道床，加速了道床板結等病害的產生。

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⑶、路基翻漿冒泥引起的道床污染。翻漿冒泥使道床中石碴粉末增多，路基上的污水與石碴粉末接觸化合成一種膠汁，把臟物和石碴粘結在一起，造成排水不良，道床板結。
⑷、因早期設計標准低及日常維修更換枕木等原因，導致道床厚度不足，在列車荷載的作用下形成道碴囊。
由於以上等原因，從而使道床中形成了不透水層或道碴囊，秋季降雨時，雨水流入道床，並滯留在其中。當氣溫下降時道床凍結，又因含泥量過多，部分道碴孔隙被填充，為凍結時水分的重分布提供了條件。當路基土體凍結時，在道碴囊中抽吸水分，大量聚水成冰，當超過了道碴孔隙的容量時，就產生道床表面凍脹臌起。又因線路上水溝和水囊等存水量的不同，以及線路朝向的不同，使冰凍速率和深度及吸入的水量也不等，因而引起凍脹高差，最後表現為短距離內的凍脹高度不等而形成凍害。
二、表層凍害
表層凍害，主要是指產生在路基基床土體的臨界凍結深度的上半部分的凍害。是寒冷地區比較常見的凍害形式，凍起高度一般較小，表現為「早起早落」型。
一、形成原因
1、路基基床面不平整,易積水
1．1路基基床面土的壓實不均勻(固結的不均勻);
1. 2路基基床面表層與道碴接觸處被浸濕，承載力降低；
1．3路基基床表層，冬季凍結時水分向上遷移，在春季時引起了土結構的變化；
1．4道床厚度不足；
1．5路基受列車沖擊與振動的影響，使得具有適當含水量的粉性土發生觸變性的液化；
由於以上原因，造成路基基床面積水，水分滲入基床表層，土層含水量增大，超過了起始凍脹含水量，同時在表層中水結冰，體積膨脹時，水分又向凍結峰面補給，使水分比凍前增加較大，形成凍害。
2、路基土體的表層為非均質
由於路堤土質來源不同，且在填築時，土層厚薄和夯填密實度也不同；路塹土體雖然是自然形成的，但土的覆蓋堆積厚度及層次是不完全相同的。在凍期，經水分遷移、聚積時，由於這些土質、結構、層次等條件的不同，其聚流量也不盡相同。產生的凍脹量也不等，從而形成凍害。
3、地表水或地下水對路基土體的不均勻浸濕
3．1路基基床面不平整，積水不等形成的凍害：
當路基基床面形成道碴陷槽或道碴囊時，秋季降雨，水分摻入土中，其中水本身凍結時凍脹量並不大，而是這部分水，在凍結期間向凍結峰面遷移積聚。由於道碴所形成的基床面不平整，因而各部分抽吸的水分多少不等，凍脹量不同，形成了凍害。
3．2路基兩側積水形成凍害：
如果路基兩側積水量相等，土質均勻，冬季凍脹量很大，不一定形成凍害。若土質均勻，但兩側積水的水位及深度范圍不同時，由於其對路基體浸濕的不同，凍結時其凍脹量也將不同，因而形成凍害。
3．3上層潛水和裂隙形成的凍害：
上層潛水和裂隙形成的凍害,常常發生在路塹與路堤相接的地方（即零斷面或稍向路塹內部）。上層潛水是指大氣降水或地表水下滲，沿山坡隔水層所發生的匯流，經路塹邊坡流出，沿側溝形成徑流，其流量隨降水的多少面異。雨水多時，可直滲道床，使路基表層土經常處於飽和狀態。這種凍害多發生在山區，如圖所示。
裂隙水是沿構造裂隙滲流匯集到岩層破碎帶。因此水量比較集中，並夾帶著一些碎屑，從路塹邊坡溢出，形成不均勻浸濕而產生凍害，如圖所示。
3．4側溝積水形成的凍害：
在路塹地段因側溝積水造成的凍害是比較常見的事。由於地表水沖刷邊坡，側溝淤積，積水浸濕了路基基床。尤其是粉質土中的路塹，當側溝排水不良時，側溝附近的土會被不均勻浸濕。特別是秋季降雨時節，側溝附近的粉質土或粉質砂粘土的濕度能達到液限，冬季形成嚴重的凍害。
5、氣溫影響及路基土體導熱不均勻形成的凍害
氣溫隨著地形、土質、日照及植被的不同其熱交換不同，同時對土中的速率影響也不同。在土凍結時，由於表層土溫及凍結速率的不同因而其水分遷移的聚流量和凍脹量便不同，產生凍害。
綜上所述，在表層凍害中關鍵是地表水，再加上寒冷的氣溫和土的敏感性，即只有當土、水、溫等條件本身出現了差異，才能形成凍害。

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三、深層凍害
深層凍害是指路基凍害產生在路基基床土體的臨界凍結深度的下半部分。在此部位所產生的凍害大多是因地下水的作用結果。因為若無地下水，雖然土質有所差異，但因凍結進程線下移過程中，路基土體的原有水分因冰凍重新分布，已經向上遷移了，下部顯現脫水現象，所以已無多少凍脹了。因深層凍害多產生在地下水充足，補給條件好的情況下，所以凍害高度較大，表現為「晚起晚落」型。
深層凍害表現的程度主要與地下水位的高低有關。且危害較大。例如濱洲線513km和牙林線岩山站91km凍害均屬於這種類型。由於水分供應充足，冬期時水分遷移的聚流量很大。凍害高度達200mm左右，對行車安全構成了一定的危害，每年都需要投入大量的人力、物力、財力來維持行車。
第四章 路基凍害的防治
第一節 路基凍害的防治原則
在凍害的防治工作中，我們必須貫徹「預防為主，預防和防治相結合」的原則，認真做好預防工作。經常採取的措施有：
1、經常保持道床清潔，防止泥土雜物混入道床，及時清除邊坡土壟。
2、保持路肩和邊坡平整，無裂紋、無坑窪積水。
3、完善地表排水系統，保持各種地面排水設備狀態良好通暢，排除塹頂、堤腳及附近積水。
4、定期檢查、疏通各種地下排水設備，做到不積水、不堵塞，降低地下水位。
5、結合線路大中修工程，有計劃地進行更換或改良不均勻土質。
6、入冬前，做好各項排水設備防寒工作，保持其狀態良好，不凍結，無損壞。
在凍害發生後，做好路基凍害調查分析是防治工作的開始，調查工作的好壞直接關系著凍害的防治效果，是整治好凍害的關鍵。現場調查的內容主要有凍害發生的部位、形狀、長度、凍起高度、起落時間及其發展過程；另一方面通過鑽探、挖探等方法，觀察土層的土質種類、厚度、凍土結構、水文地質等情況。通過這些調查資料分析凍害產生原因和變化規律，來制定科學合理的防治措施，從而達到整治凍害的目的。另外採取防治凍害措施時，必須首先考慮排水、疏幹路基，然後考慮其它措施相配合。因為水不僅是產生凍害的原因，並且還會降低路基強度而引起其它路基病害。採取防治措施時，還要做到因地制宜，盡量就地取材。
第二節 路基凍害的防治措施
整治凍害必須貫徹和遵循二個原則：
一是消除不均勻凍脹。主要是指消除路基病害地段與相鄰地段的凍脹差值，或使這一差值在規定距離內逐步消失，使線路達到合乎要求的標准。
二是強調綜合整治的整體效果。各種整治凍害措施的目的、作用和效果不盡相同，各有針對性和適用范圍。因此要根據凍害的具體情況分析研究不同措施的互相搭配，注重它們的整體效果，以爭取達到根除凍害的目的。
根據路基凍害的產生原因，列表說明凍害的防治措施。
凍害
種類 凍害產生原因 應採取的防治措施 整治目標
道床
凍害 排水不良 加強基床排水的疏通，平整路肩、基床面 增加道床滲透能力，疏通排水
道床不潔 清篩（破底清篩）或更換碎石道床

表

層

凍

害 因水造成的凍害：
側溝或排水溝淤塞，基床面不平整，無排水設備路基坡腳積水 深挖或擴大側溝，加強清理側溝保持排水系統暢通；削減路肩或用滲水土填墊路肩；
高抬道；清理平整基床面，加強基床排水，砂墊層，矽化加固； 防止地表、排水設施積水
裂隙水 做好地表及邊坡排水，尤其是排水系統 保持排水暢通
地下水的表層滯水、潛水 做好地表及邊坡排水，尤其是排水系統；加深側溝；設砂墊層或隔水層 疏導排水、防止下滲
地下水補給充分 隔水層，矽化加固，砂墊層 降低地下水
地表水對路基土體的不均勻浸濕 矽化加固，砂墊層或設隔水層；消除不均勻浸濕因素 清除不均勻凍脹，減少凍結深度
道碴陷槽積水 換土；排水後用隔水材料封閉基床面；設橫盲溝、邊坡滲溝或塑料管斜孔排水 消除積水
因土質造成的凍害：
土質不同 換土、鏟除不均勻土質、砂墊層、矽化加固、爐渣墊層、注鹽、隔水層、聚苯乙烯保溫板 清除不均勻凍脹，減少凍結深度

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土層厚薄不等 換同樣土 清除不等厚度
導熱不均勻 爐渣蓋被爐渣墊層，聚苯乙烯保溫板，塔頭保溫 清除不均勻凍脹，減少凍結深度
深
層
凍
害 地下水流向路基 截水滲溝，引水滲夠，排水槽等 加強地表排水攔截排出潛水
路基土體有淺層地下水 明溝，排水槽，引水滲溝等 攔截、排出地下水
路基土體有深層地下水 設引水滲溝，必要時設保溫層等 降低地下水位
路基基底有泉眼 設涵洞引排
土質不良 部分換土或土質改良 消除不均勻凍脹
以上列表簡要說明了路基凍害的整治措施及整治目標，下面我們將要對在實踐中經常應用的幾種方法進行全面介紹：
總結多年在對基床凍害採取的整治措施，大體上可分為以下幾大類：
1、排水及隔水：其目的在於排除地表水或降低疏導地下水及隔斷下層水以消除或減少路基土體的凍脹。
2、換土和改土：其目的是換除路基土體中的不均勻土質，或改良土的性質，以消除和減少路基土體的凍脹。
3、保溫隔熱：其目的使凍脹性土脫離凍結層或部分脫離凍結層，從而減少和消除路基土體的凍脹。
（一）、減少土體含水量
1、排水措施
水對土體的浸濕、飽和和沖蝕作用是促使路基病害發生和發展的重要原因之一。為了保持路基經常處於乾燥、堅固和穩定狀態，應做好地表和地下排水工作。並且排水設備應具有抗凍、防凍的能力，不被凍融破壞，能發揮正常排水作用。
2、隔水措施
是指用各種材料製成的隔水層，使地下水不能透過，或隔斷毛細水的補給，阻止凍結時的水分遷移作用，以減少或消除凍脹。
這些材料有：粘土、耐寒塑料薄膜、土工纖維防滲布、聚氯乙烯板及氯丁橡膠板等。另外，用改性土如乳化瀝青，或灌漿、矽化加固等方法。
（二）、更換土質
換土是最普遍、採取最多的一種整治凍害的措施。在國外，北美各國和西德都把換土作為主要的整治凍害措施，前蘇聯和北歐各國、日本也把換土作為重要的措施之一。
通過換土主要達到三個目的：一是將凍脹土換以部分不凍脹土，以便減少凍脹值；二是將凍脹性較弱的土（或不凍脹土）換以凍脹性較強的土，以便消滅凍谷或單側凍起等；三是改換土中的凍脹土層，或凍脹土質的不均勻條件，以消除凍害條件。
換土在基床凍害整治的過程中是有條件的，經調查分析認定基床凍害產生凍害的原因為基床土體中土質條件時(是土質不均勻、或是土層厚薄層次不等)，才採取更換土質的措施。如果基床凍害是水的原因，(即地表水或地下水的不均勻滲入或浸濕)，不是土的原因，則應採用排水措施，而不應當採用換土措施。所以，在整治凍害的過程中，首先要「對症下葯」必要時應與排水措施相結合，不然這項措施是不能收到預期效果的。因而採取措施之前的調查分析即細致的設計是非常重要的。
在更換土質的措施中，有兩種情況：一是更換凍脹土；另一種是更換不凍脹土。這兩種情況不僅起作用不同，而且條件要求也是不一樣的。
1、換填凍脹土
（1）、作用
此項措施的應用范圍較小。因為只有在凍脹土的長距離地段內由於局部非凍脹土所形成的凍害，而將局部非凍脹土換以同樣的凍脹土（如圖1），以解決病害地段的凍谷。

此外，由於不均勻而造成的凍害中，在凹陷的一側換以凍脹土，使凹陷處多凍脹一些，這也是防止基床凍害的一種方法。
（2）適用范圍
這項措施適用於因土質非均勻而發生的局部凍害（凍谷），或局部土層厚薄不同，或因水的局部不均勻浸濕而發生的凍害。
2、換填不凍脹土
（1）、作用
一般

❸ 鐵路隧道照明設計存在的問題及設計要求是什麼

1、隧道照明存在的問題
建於上世紀的鐵路隧道照明，固定照明大多選用傳統的鈉燈，照度低，光線昏暗，使用壽命短，維修更換頻率高、不方便。隨著運行時間的推移，隧道內損壞的燈具數量不斷增加，由於不能及時更換，照明環境更加惡化，養護人員巡視的次數和質量相應下降。日常的維修檢查以及施工作業，例如工務人員起道、撥道作業，調整軌縫，檢查鋼軌裂紋，整治凍害；供電人員調整導高、拉出值等都受到了影響，給行車安全留下了隱患。

2、隧道照明相關標准
為避免及減少需要進入鐵路隧道人員的不適，創造安全舒適的環境，隧道照明在減少事故方面發揮著至關重要的作用。因此，根據《鐵路隧道固定燈具技術條件》TB/T2796—1997第3.3條光學性能要求，隧道照明照度均勻度不得小於0.25，燈具不得有直接眩光；同時要滿足《鐵路隧道照明設施與供電技術條件》TB/T2275—91第3.6.1條照度標准要求：固定照明在軌道上面的最小照度不應小於1.0 1x，作業照明在軌道上面的最小照度不應小於15 Ix。

3、鐵路隧道照明燈具設計選型要求
鐵路隧道燈具要適應隧道內潮濕、有水、通風不良的環境，要求密封性能良好，且散熱良好，燈具用水沖洗清潔時不能進水。此外，燈具要具有良好的抗風和防震性能，在高速列車通過時保證光源具有較高的使用壽命。

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❹ 鐵路線路凍害的整治辦法

1曲線設置的要求
在線路上設計曲線時，應盡量採用單曲線，僅在困難條件下才設置復曲線。在曲線地段，應根據不同的地形條件，選擇一定的曲線半徑和角度，轉向角越小，列車運行條件就越好；反之，轉向角越大，列車運行條件就越差。所以鋪設時，應盡量採用大半徑，小轉向角曲線。但是，同時也受到地形條件的限制，半徑太大，就達不到預期的效果，影響行車速度；半徑太小，難以保持正確的位置。因此《鐵路技術管理規程》規定，不同等級的線路，用不同半徑的曲線。如：一級鐵路的一般地段的曲線半徑不得小於1000m，困難條件下不得小於400m；二級鐵路一般地段不得小於800m，困難條件下不得小於400；三級鐵路一般不得小於600m，困難條件下不得小於350m。
2曲線病害產生的原因
列車的運行由軌道來導向，車體在運行時，由於慣性的作用是不會改變方向的。尤其是在鐵路線路上，而在曲線地段，軌道卻不斷的轉變方向，迫使車體也不斷的改變方向。因此，車體運行方向和曲線軌道的方向總是相互矛盾著的。曲線地段是鐵路線路上的薄弱環節之一，在一般的地形條件下，鐵路曲線約占正線延長線的30%，提高曲線的養護質量，對均衡提高線路的質量，延長軌道各部的使用壽命，保證行車安全有著重要的意義。
3曲線病害的分類
鐵路線路曲線病害主要有：方向不良，軌距不符，水平超限，軌底坡不統一，曲線鋼軌側面磨耗，剝落掉塊和波浪形磨耗。由於在曲線地段車輪對鋼軌產生的反向力，使曲線地段的線路承受著多方向的作用力。因此線路的曲線地段，特別是小半徑的曲線地段是鐵路三大薄弱環節之一，特別值得重點保護。
4曲線病害的危害
在現今時代與社會進步中，鐵路也在不斷的飛速發展，隨著行車密度和軸重的提高。不少區段鋼軌的側面磨耗和剝落掉塊情況十分嚴重，輕微的用1—2年就磨耗到限，較嚴重的區段8個月就需要成段更換磨損鋼軌。在有的區段，鋼軌波浪形磨耗已成為制約鋼軌使用壽命的主要因素，鋼軌波浪形磨耗一旦形成，發展下去將是十分危險的。對於曲線的超高設置應根據定期的測速資料來依次設置。在有的區域，由於多年不測速，只是憑現場經驗來調整超高，致使超高與速度不相適應，存在較大的欠超高或者過超高。那樣將大大影響鋼軌的使用壽命，制約行車的速度。曲線地段的病害如得不到及時、妥善的整治，輕則影響行車的質量，使旅客感到不舒適或者列車發生晃動；重則造成列車的顛覆。因此，曲線地段的病害應當高度重視，絕不可掉以輕心。在曲線地段，由於離心力的作用使列車車體向外傾斜，迫使鋼軌受到沖擊而變形。車輪和鋼軌就會產生嚴重的磨耗，必然導致旅客列車上的旅客感覺到不舒適等現象。怎樣才能解決這些問題，使列車能夠安全平穩的通過曲線，這就需要在曲線兩頭設置緩和曲線，合理設置外軌超高和加寬軌距，加強線路設備的維修和養護，保持曲線線形等。
5曲線地段的養護
曲線時線路上的病害多發地段，應加強養護，堅持「預防為主，防治結合，修養並重」的原則。尤其是那些病害的多發、易發地段，特別應當加強防護的事小半徑曲線地段。從設備上加強曲線，使路基參數達到設計標准。路肩平整，排水良好，整治路基病害，防止路基基礎變化帶動上部建築的變形，並按規定更換失效的軌枕。根據設計的曲線要素正確測定曲線位置，及時安設曲線頭尾標志固定曲線位置。正確測定現場正矢，用計算機進行撥正計算，全面撥正線路。
6設置合理的曲線外軌超高
我國鐵路緩和曲線和曲線的線形大多數都採用三次拋物線，這類緩和曲線正矢和外軌超高的分布呈折線梯形，緩和曲線在其終點，不能滿足正矢和超高圓順過度的要求。因此，在緩和的始終點不可避免的要出現附加動力作用，致使緩和曲線部分正矢和超高的變化較大，超限處高於圓曲線部分。為了更進一步的提高緩和曲線的養護質量，在設置緩和曲線正矢和超高時必須注意以下問題：
1）固定緩和曲線的頭尾位置，曲線頭尾應有正確的標記，每次起撥道前均應校對，對已經發生的異變，應採用偏角法，角圓法或者繩正法進行校核，以確定正確位置。
2）合理設置緩和曲線頭尾的正矢和超高，為了消除三次拋物線形和曲線頭尾離心力的突變，可在其始終點進行適當的改善，對與不同的曲線，其取值也不盡相同，在小半徑曲出現負誤差，在終點更不允許出現正誤差。
3）為了盡量減少緩和曲線始終點的附加動力壓值，該點至直線部分50m范圍內的軌距應為1435±2mm。在曲線部分設置合理的曲線加寬，曲線部分由於離心力的作用，要給車輪留一定的游動空間，否則會造成列車的傾覆。
7展望鐵路線路未來發展的趨勢
鐵路大發展，進一步突出其在可持續發展戰略中的地位與作用，離不開國家的大力支持。自跨越式發展戰略實施以來，我國鐵路的發展突飛猛進，《中長期鐵路網規劃》通過並實施，鐵路技術裝備現代化取得重要進展，我國鐵路實施第六次大面積提速調圖，鐵路最大限度緩解了我國煤電油等運能的緊張狀況，鐵路投融資體制改革邁出新步伐。在過去的幾年的時間了，中國鐵路已經是實現了階段性的跨越。鐵路未來將向更快，運量更大發展，運輸量也將越來越繁忙，這就向鐵路的基礎線路提出了更高的要求。現代科技的飛速發展，一定會使得線路質量更高，病害被預防在未然，維修量將越來越少，以致達到少維修或者免維修，那樣鐵路的明天將更加輝煌

❺ 鐵路工務凍害維修六夠是什麼

墊板尺寸標准夠、平台長度夠、墊起高度夠、順坡倍數夠、安全釘打夠、凍害道釘長度和數量夠

❻ 鐵路路基邊坡防護的方法有哪些

一、邊坡坡面防護包括
1、植物防護：種草、鋪草皮、植樹。
2、工程防護(礦料防護)：框格防護、封面、護面牆、干砌片石護坡、漿砌片石護坡、漿砌預制塊護坡、錨桿鋼絲網噴漿、噴射混凝土護坡。
二、各種防護工程適用條件
(一)植物防護
1．種草防護：適用於邊坡穩定，坡面受雨水沖刷輕微，且易於草類生長的路堤與路塹邊坡。選用根系發達、葉莖低矮、多年生長且適宜於當地土壤和氣候條件的草種，植於40cm(無熟土時，表土厚度≥20cm)表土層。播種方法有撒播法、噴播法和行播法。當前推廣使用的兩種新方法是濕式噴播技術和客土噴播技術。
2．鋪草皮：適用於需要迅速綠化的土質邊坡。草皮護坡鋪置形式有平鋪式、疊鋪式、方格式和卵(片)石方格式四種。
3．植灌木：與種草、鋪草皮配合使用，使坡面形成良好的防護層，適用於土質邊坡和膨脹土邊坡，但對鹽漬土經常浸水、經常乾旱的邊坡及粉質土邊坡不宜採用。灌木宜植於1：1．5或更緩的邊坡上，或在堤岸邊的河灘上，用以降低流速，促使泥沙淤積。
(二)工程防護
1．框格防護適用於土質或風化岩石邊坡，框格防護可採用混凝土、漿砌片(塊)石、卵(礫)石等作骨架，框格內宜採用植物防護或其他輔助防護措施。
2．封麵包括抹面、捶面、噴漿、噴射混凝土等防護形式。
(1)抹面防護適用於易風化的軟質岩石挖方邊坡，岩石表面比較完整，尚無剝落。
(2)捶面防護適用於易受雨水沖刷的土質邊坡和易風化的岩石邊坡。
(3)噴漿和噴射混凝土防護適用於邊坡易風化、裂隙和節理發育、坡面不平整的岩石挖方邊坡。
3．護面牆用於封閉各種軟質岩層和較破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質邊坡。用護面牆防護的挖方邊坡不宜陡於1：0.5，並應符合極限穩定邊坡的要求。護面牆分為實體、窗孔式、拱式等類型，應根據邊坡地質條件合理選用。
4．石砌護坡
(1)干砌片石護坡適用於易受水流侵蝕的土質邊坡、嚴重剝落的軟質岩石邊坡、周期性浸水及受水流沖刷較輕(流速小於2—4m／s)的河岸或水庫岸坡的坡面防護。
(2)漿砌片(卵)石護坡適用於防護流速較大(3～6m／s)、波浪作用較強、有流水、漂浮物等撞擊的邊坡。對過分潮濕或凍害嚴重的土質邊坡應先採取排水措施再行鋪築。
5．漿砌預制塊防護適用於石料缺乏地區。預制塊的混凝土強度不應低於C15，在嚴寒地區不應低於C20。
6．錨桿鋼絲網噴漿或噴射混凝土護坡適用於直面為碎裂結構的硬岩或層狀結構的不連續地層，以及坡面岩石與基岩分離並有可能下滑的挖方邊坡。施工簡便，效果較好。
(三)土工織物防護
1。掛網式坡面防護適用於風化碎落較嚴重的岩石邊坡。沿邊坡懸掛的土工網能截住落石，引導其進入邊溝或其他可控制地區。落石直徑較大，邊坡傾角大於400時不易使用。
2．土工織物復合植被防護坡面綜合了土工織物和植被兩類防護的優點，其典型形式是三維土網(墊)植草防護，主要適用於邊坡坡度緩於1：1，邊坡高度小於3m的土質邊坡。
3．其他土工織物防護有草坪植生帶、適用於破碎或易風化破碎的岩石路塹邊坡的錨桿掛高強塑料網格噴漿(噴射混凝土)，以及土工織物作反濾層的護坡。

❼ 鐵路工務凍害qc課題

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❽ 鐵路凍害整治工程k30 132-k31 168是什麼意思

從里程 30+132~31+168米 進行凍害整治。