论文部分内容阅读
【摘要】铁路一旦出现路基下沉的问题,不仅会严重的威胁到行车安全,给线路的维修和保养也带来了十分大的难度。接下来,笔者将对铁路沿线的地质、水文等因素进行分析,调查在此基础上铁路路基下沉的原因,并针对不同的路基下沉情况,提出不同的整治措施。
【关键词】铁路;路基下沉;解决对策
一般情况下,出现铁路路基下沉的主要原因是热融下沉、冻害、翻浆冒泥等问题,其中最主要的原因是冻害和热融下沉,在寒冷的地区尤其明显,冻害较多所冻起的地面幅度就较大,对路线的所能够造成的破坏也就更强,铁路的尺寸就更加地难以维持原状。
1、铁路路基下沉的病害分类
1.1冻害
对铁路路基产生影响的冻害,一般是在土体被冻以后琐导致的土体逐渐开始膨胀的现象。在进入了冬季以后,气温逐渐就可以开始是水体结冻,因为路基的突然中含有一定凉的水分,所以在寒冷的天气里路基的本体会逐渐的出现被冻结而膨胀的现象。进入春季之后,冻土层逐渐化冻,路基就会出现沉陷,行车安全将会受到严重威胁。根据土壤中所含的颗粒,冻土一般可以分为极冻涨土、中等冻涨土、稍冻涨土和不冻涨土;如果按照含水量的多少对土质进行分类,可以分为强冻涨土、冻涨土、弱冻涨土和不冻涨土。
铁路路基遭受冻害的典型线路可以说就是处于我国内蒙古的牙林线,其在铁路路修建之后的历史上出现过的最大冻高大70mm,主要的原因是牙林线的路及两侧全部为冻土路基,黄砂泥土与粗砂相混合,路及两侧的积水无法排出,使路基积水,在冬季遭受严重的冻害。
1.2热融下沉
季节性的动土开始溶化时,其中的冰晶就会逐渐的消失,使得土体自然强度逐渐的下降,尤其是铁路上经过列车时,铁路的路基表面跟容易出现沉陷的情况,这就使我们所说的热融下沉。根据自然和人为的双重因素,热融下沉会出现不连续和不均匀的下沉。由于此时的土壤含水量差异较大,是东突的融化接近了饱和的状态,承载力十分低下,此时经过列车再次施加压力,路基就会出现严重的融沉现象。
1.3翻浆冒泥
铁路路基上出现翻浆冒泥现象,主要原因就是,路基的基床所含的水分较大,没导致路基之下的泥土比较松软,是路基的强度大大下降,加上经过的列车对其产生的压力不间断,便会出现铁路路基下沉的现象。
2、铁路路基下沉的整治措施
2.1冻害注盐整治
在水中融入盐可以使水的冰点更低,而且盐水的浓度越高,盐水的冰点就越低。这是我们生活中的常识,但是可以应用到对铁路路基谢忱的解决方法当中。在雨季到来之前,施工团队将工业盐掩埋在枕木盒当中,然后其中的工业盐就会被雨水融化从而渗入地下,达到改变土壤冰点的目的。
如果连续数年的降雨量都比铰多,特别是在结冻之前,会因为冰冻出现排水不良的情况,使多数的冻土地段的冻起高度上升数量较多。但是通过对内蒙古伊加铁路线诸多经过冻害的土地的多年注盐情况进行的分析,我们能够得出结论,就是,由土壤原因和气候原因昕产生的冻害,只要进行合理的、有计划性的注盐,都能够将冻害的冻起厚度有效地减少,以促进铁路线的稳定运行。
2.2冻害开挖排水沟整治
部分铁路线路与山相邻,每到夏、秋季节就会有雨水从山上流下来并汇集到铁路路基两侧,使铁路路基成为了雨水的“拦水坝”。在此情况之下,就需要经路基两侧的雨水排尽,所以,施工团队可以选择适当的地方开挖排水沟和侧沟,以避免雨水积于铁路路基的两侧增加路基的含水量。到冬季,应该定期的组织人员对排水沟和侧沟进行清理,保持通畅,以防冰雪融化和雨季时铁路路基两侧重新积水。
2.3冻害铺设EPS保温板整治
聚苯乙烯泡沫塑料简称“EPS保温板”,不易吸水,隔热效果也比较好,是一种常见的、效果较好的保温材料。在铁路的路基中铺设EPS保温板,是有效的解决铁路路基受冻害的方式之一。将EPS保温板铺设于路基中,能够在一定程度上阻止地基上已经结冻的冻土与陆地上的填土之间发生热交换的反应,让地表上的温度尽量小的影响EPS保温板之下的土壤的温度,从而有效降低路基上的冻土层的厚度,以减少铁路路基冬季与春季的冻融程度。
2.4冻害安设热棒整治
为防止冻害所安设的热棒,也叫做热虹吸管,是一种无芯的重力式的热管,一般来说是由碳素无缝钢所制成,属于热导装置的一种,效果较好。一般情况下将热棒埋入地下5米,在地面之外还需要露出两米左右。热棒的周身全部为横向分布的散热片,具有一种非常独特的性能:“单向传热”。这种独特的性能是其中获得热量只能够从地面的下段单向的传输至地面的下端,而不能够使热量从底面的上段传输到地面的下端。在气候入冬之后,热棒内的工作介质将会发生变化,由液态逐渐的变为气态,带有基地的热量;到气温回升的时候,熱棒就会自动的停止工作。热棒所具有的独特的冷却保温的技能使它获得了“魔棒”的称呼,但是,“魔棒”的确是能够不负众望的将铁路段上已经多年的冻土地段进行了良好的保温保护,而未铺设热棒的铁路路段,依旧会较为频繁的受到冻害的影响,在冬季严重的被冻涨,夏季时又会出现严重的热融下沉现象。
比如在气候较为寒冷的内蒙古牙林铁路线,其101KM-800KM之间,地质较为复杂,气质尿管的土体主要由黄泥和冰块等构成,在未铺设热棒时铁路路基遭受到的冻害极为严重,左股几乎全年都处于消沉的状态,冬季会被冻高至30mm-40mm,到夏季基本航优惠重新回落到0mm。
结语:
就目前的情况来说,铁路的路基下沉问题依旧是一项国际上暂时无法解决的技术性问题,对其进行研究的数年来,已经耗费了大量的人力、物力和财力。在上文中,本人从几个角度出发,将目前能够发现的导致铁路下沉的原因进行了分析,并提出了相应的解决方案,希望能够对解决铁路路基下沉问题做出微小贡献。
【关键词】铁路;路基下沉;解决对策
一般情况下,出现铁路路基下沉的主要原因是热融下沉、冻害、翻浆冒泥等问题,其中最主要的原因是冻害和热融下沉,在寒冷的地区尤其明显,冻害较多所冻起的地面幅度就较大,对路线的所能够造成的破坏也就更强,铁路的尺寸就更加地难以维持原状。
1、铁路路基下沉的病害分类
1.1冻害
对铁路路基产生影响的冻害,一般是在土体被冻以后琐导致的土体逐渐开始膨胀的现象。在进入了冬季以后,气温逐渐就可以开始是水体结冻,因为路基的突然中含有一定凉的水分,所以在寒冷的天气里路基的本体会逐渐的出现被冻结而膨胀的现象。进入春季之后,冻土层逐渐化冻,路基就会出现沉陷,行车安全将会受到严重威胁。根据土壤中所含的颗粒,冻土一般可以分为极冻涨土、中等冻涨土、稍冻涨土和不冻涨土;如果按照含水量的多少对土质进行分类,可以分为强冻涨土、冻涨土、弱冻涨土和不冻涨土。
铁路路基遭受冻害的典型线路可以说就是处于我国内蒙古的牙林线,其在铁路路修建之后的历史上出现过的最大冻高大70mm,主要的原因是牙林线的路及两侧全部为冻土路基,黄砂泥土与粗砂相混合,路及两侧的积水无法排出,使路基积水,在冬季遭受严重的冻害。
1.2热融下沉
季节性的动土开始溶化时,其中的冰晶就会逐渐的消失,使得土体自然强度逐渐的下降,尤其是铁路上经过列车时,铁路的路基表面跟容易出现沉陷的情况,这就使我们所说的热融下沉。根据自然和人为的双重因素,热融下沉会出现不连续和不均匀的下沉。由于此时的土壤含水量差异较大,是东突的融化接近了饱和的状态,承载力十分低下,此时经过列车再次施加压力,路基就会出现严重的融沉现象。
1.3翻浆冒泥
铁路路基上出现翻浆冒泥现象,主要原因就是,路基的基床所含的水分较大,没导致路基之下的泥土比较松软,是路基的强度大大下降,加上经过的列车对其产生的压力不间断,便会出现铁路路基下沉的现象。
2、铁路路基下沉的整治措施
2.1冻害注盐整治
在水中融入盐可以使水的冰点更低,而且盐水的浓度越高,盐水的冰点就越低。这是我们生活中的常识,但是可以应用到对铁路路基谢忱的解决方法当中。在雨季到来之前,施工团队将工业盐掩埋在枕木盒当中,然后其中的工业盐就会被雨水融化从而渗入地下,达到改变土壤冰点的目的。
如果连续数年的降雨量都比铰多,特别是在结冻之前,会因为冰冻出现排水不良的情况,使多数的冻土地段的冻起高度上升数量较多。但是通过对内蒙古伊加铁路线诸多经过冻害的土地的多年注盐情况进行的分析,我们能够得出结论,就是,由土壤原因和气候原因昕产生的冻害,只要进行合理的、有计划性的注盐,都能够将冻害的冻起厚度有效地减少,以促进铁路线的稳定运行。
2.2冻害开挖排水沟整治
部分铁路线路与山相邻,每到夏、秋季节就会有雨水从山上流下来并汇集到铁路路基两侧,使铁路路基成为了雨水的“拦水坝”。在此情况之下,就需要经路基两侧的雨水排尽,所以,施工团队可以选择适当的地方开挖排水沟和侧沟,以避免雨水积于铁路路基的两侧增加路基的含水量。到冬季,应该定期的组织人员对排水沟和侧沟进行清理,保持通畅,以防冰雪融化和雨季时铁路路基两侧重新积水。
2.3冻害铺设EPS保温板整治
聚苯乙烯泡沫塑料简称“EPS保温板”,不易吸水,隔热效果也比较好,是一种常见的、效果较好的保温材料。在铁路的路基中铺设EPS保温板,是有效的解决铁路路基受冻害的方式之一。将EPS保温板铺设于路基中,能够在一定程度上阻止地基上已经结冻的冻土与陆地上的填土之间发生热交换的反应,让地表上的温度尽量小的影响EPS保温板之下的土壤的温度,从而有效降低路基上的冻土层的厚度,以减少铁路路基冬季与春季的冻融程度。
2.4冻害安设热棒整治
为防止冻害所安设的热棒,也叫做热虹吸管,是一种无芯的重力式的热管,一般来说是由碳素无缝钢所制成,属于热导装置的一种,效果较好。一般情况下将热棒埋入地下5米,在地面之外还需要露出两米左右。热棒的周身全部为横向分布的散热片,具有一种非常独特的性能:“单向传热”。这种独特的性能是其中获得热量只能够从地面的下段单向的传输至地面的下端,而不能够使热量从底面的上段传输到地面的下端。在气候入冬之后,热棒内的工作介质将会发生变化,由液态逐渐的变为气态,带有基地的热量;到气温回升的时候,熱棒就会自动的停止工作。热棒所具有的独特的冷却保温的技能使它获得了“魔棒”的称呼,但是,“魔棒”的确是能够不负众望的将铁路段上已经多年的冻土地段进行了良好的保温保护,而未铺设热棒的铁路路段,依旧会较为频繁的受到冻害的影响,在冬季严重的被冻涨,夏季时又会出现严重的热融下沉现象。
比如在气候较为寒冷的内蒙古牙林铁路线,其101KM-800KM之间,地质较为复杂,气质尿管的土体主要由黄泥和冰块等构成,在未铺设热棒时铁路路基遭受到的冻害极为严重,左股几乎全年都处于消沉的状态,冬季会被冻高至30mm-40mm,到夏季基本航优惠重新回落到0mm。
结语:
就目前的情况来说,铁路的路基下沉问题依旧是一项国际上暂时无法解决的技术性问题,对其进行研究的数年来,已经耗费了大量的人力、物力和财力。在上文中,本人从几个角度出发,将目前能够发现的导致铁路下沉的原因进行了分析,并提出了相应的解决方案,希望能够对解决铁路路基下沉问题做出微小贡献。