铁路路基翻浆冒泥成因及其防治措施
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[铁路翻浆冒泥病害整治]翻浆冒泥路基是铁路轨道的基础,它承受铁路轨道的重量及机车车辆的动力荷载,同时还不断遭受到水流、风沙、雨雪、严寒、高温等的侵袭和各种不良地质条件及人为因素的影响。
翻浆冒泥是基床土受地面水或地下水的浸湿软化或液化后形成的泥浆,在列车动荷载作用下形成沿道床道碴的空隙向表面涌出的一种路基病害现象。
翻浆冒泥不仅使铁路线路的技术状态发生急剧变化,严重影响线路质量,使线路维修工作量增加、线路上部建筑材料使用寿命缩短,造成劳动力和材料的极大浪费,而且由于基床的软化和道碴板结使道床的整体弹性降低,影响列车的安全运营,特别是在铁路提速、重载列车飞速发展和运量日益增长的形势下,其危害性显得愈来愈大。
近年来,已有许多学者对铁路路基翻浆冒泥产生的原因、处置措施的机理和效果进行了对应的分析,并通过采取一系列的工程措施,达到提高岩土的力学强度和变形模量,提高路基承载力,控制不均匀沉降,减少翻浆冒泥的目的。
1铁路路基翻浆冒泥病害概况据统计,自1980年以来,每年存在的路基病害总数达八万多处,总长上万公里,且逐年增加,对铁路的正常运营和安全构成威胁。
翻浆冒泥是路基常见的病害,特别是我国江南地区路基处于气候温和湿润地带,年平均降雨量多达上千毫米,在江南多雨季节,土质不良地段基床病害频繁发生。
在粘土地区的铁路,尤其膨胀土和软土地区,无论是路堑还是路堤,极其普遍的现象是边坡和基床变形,基床病害中以翻浆冒泥为重。
随着列车轴重的增加和行车密度与速度的提高,由于抗剪强度的衰减及基床承载力的降低,造成边坡溜塌、滑坡,路基长期不均匀下沉,翻浆冒泥现象更为突出,严重影响铁路行车安全。
2路基翻浆冒泥机理分析2.1翻浆冒泥病害的影响因素由于铁路路基易受降雨和地下水的影响,一旦地表水或地下水渗入特定的地基土中,在活载的作用下,孔隙水压力不断变化,会产生翻浆冒泥和道碴陷入等整体软化的现象。
路基翻浆冒泥是多种因素综合作用的结果,土质、水、温度、路面与行车荷载是影响路基翻浆冒泥的主要因素,同时还包括工程措施方面的原因。
线路路基翻浆冒泥的原因分析及整治措施摘要:本文首先讨论翻浆冒泥病害分类及其特点,然后从土质和温度两方面入手,分析线路路基翻浆冒泥的原因,接着研究探测翻浆冒泥病害的手段,最后探讨线路路基翻浆冒泥的整治措施,可以修建纵向截水沟,可以在新线路基的施工中采取有效的防治手段,或者是在既有路线中采取有效的整治手段。
希望能为关注此话题的研究学者提供参考意见。
关键词:翻浆冒泥;地质雷达检测;纵向截水沟引言:路基基床翻浆冒泥是主要的路基病害,到了雨季这一病害会更加严重,每年都要花费大量的资金来整治这一病害。
虽然从目前的情况来看,路线翻浆冒泥的现象已经有所改观,但是其中仍然存在诸多的不足。
因为路基翻浆冒泥病害的出现受到了多种因素的影响,不同路基发生这一病害的原因各不相同。
为此采取的整治手段应该具有一定的针对性,在具体的施工中需采取多种措施,实现综合防治。
一、翻浆冒泥病害分类及其特点以基床的土质岩性和地下水的情况为依据对路基翻浆冒泥的情况进行分类,可以大致分为四种类型。
一是土质基面翻浆,这种类型的翻浆常见于土质路堑和路堤,这些路段无地下水,或者是地下水资源发育不甚。
基床土质一般为黏土或者是粉质黏土,这些土体性质不良不够密实。
当发生降雨或者是在活载作用下,就会翻浆冒泥,常见于雨季和春融时期,不会发生在旱季。
如果基面下沉情况十分严重,就容易造成交通事故的发生。
二是岩质基面翻浆,泥质软岩构成的基床在雨水、活载和道床研磨的共同作用下,会发生翻浆的情况。
由于软化层较薄,因此只能在基面上形成泥浆,形成浅碴囊,而基面的下层岩层依然很坚硬。
三是裂隙泉眼翻浆,这种情况常见于山区地带和丘陵地带,在路堑处和隧道内的地下水发育地段,在抽吸作用下会形成泥浆内裂水和软岩风化物,压力水会将这些物质带到基面,对道床造成一定程度的污染,会常年不断的发生这样的情况,到了雨季就会更加严重。
四是下沉挤出,有些基床土质层呈软塑状态,产生向边坡和侧沟的挤压作用,到了雨季下沉的速度会更快[1]。
浅析铁路路基翻浆冒泥的机理及治理措施摘要:翻浆冒泥是基床土受地面水或地下水的浸湿软化或液化后形成的泥浆,在列车动荷载作用下形成沿道床道碴的空隙向表面涌出的一种路基病害现象,已成为影响铁路安全和运营的顽疾,每年需花费巨资整治路基翻浆冒泥,严重影响了线路的正常运营和铁路的大提速。
文章在探求路基翻浆冒泥的机理的基础上,对现有病害探测和维修检测的方法进行了分析,并对现有路基基床翻浆冒泥整治技术进行了对比研究。
关键词:铁路路基;翻浆冒泥;治理措施1 铁路路基翻浆冒泥的成因铁路路基的翻浆冒泥影响因素主要包括:土质、水、温度和行车荷载的影响。
1.1 土质的影响粉质土是最容易翻浆的土,该土的毛细水上升高度大,在0℃以下易使路基产生水份积累,造成严重的冬季冻胀,春季翻浆。
粘性土透水性很差、粘聚力大,虽然毛细管水土升高,但上升速度较慢。
因此,只有在水源供给充足,且土基冻结速度缓慢的情况下,才可能形成比较严重的翻浆。
由于砂土的强度高,透水性良好,毛细水上升速度很小,具有较大的摩擦系数,因此,砂土一般不会发生翻浆冒泥。
1.2 温度的影响一定的冻结深度和冷暖交替是形成翻浆的重要条件。
例如,如果初冬时气温较高或冷暖交替,冻结线长期停留在路面下较浅处,最大水份就会聚流到距路面很近的地方,将会产生严重翻浆。
反之,初冬很冷,冻结线很快下降到距路面较深处,则路基上水分聚冰,就不易出现翻浆。
此外,春季气温特点和化冻速度对翻浆也有很大的影响,如春季化冻时,天气聚暖,路基急速融化,则将加重翻浆程度。
1.3 水的影响翻浆过程就是水在路基土中转移、变化的过程。
路基附近的地面积水以及较高的地下水位,提供的充足水源是形成翻浆的重要条件。
1.4 行车荷载的影响道路翻浆是通过行车荷载作用后形成的。
当其他条件相同时,在翻浆季节交通量越大、车辆越重,则形成翻浆就会越多、越严重。
钢轨是铁路线路的主要组成部分,它承受机车车辆荷载,并传之于轨枕,起引导列车方向的作用。
路基翻浆冒泥的施工方案1. 引言路基是公路工程中的基础部分,它承载着道路的重量并分散到地基之中。
然而,在施工过程中,我们经常会遇到一些问题,其中之一就是路基翻浆冒泥。
这种情况通常发生在土质较湿润的地区,给施工带来了困难。
为了解决这一问题,本文将介绍一种解决路基翻浆冒泥的施工方案。
2. 问题分析路基翻浆冒泥的出现主要是由于以下几个原因:•土壤湿度过高:土壤含水量过高会导致土壤失去抗剪强度,容易产生翻浆冒泥的现象。
•施工过程中的振动:施工机械在路基上作业时会产生振动,这会使土壤中的水分上升并导致翻浆冒泥。
•未能及时排水:如果施工现场没有有效的排水系统,路基积水将加剧路基翻浆冒泥的风险。
3. 施工方案3.1 土壤改良为了解决土壤湿度过高的问题,我们可以进行土壤改良。
具体措施包括:•排水沟:在施工现场设置排水沟,以便及时排去积水。
•土壤疏松:使用振动器等机械设备将土壤进行疏松,促进土壤中的水分排出。
•施加外加剂:加入适量的外加剂,如石灰、水泥等,可以降低土壤的含水量并提高抗剪强度。
3.2 施工技术除了土壤改良外,我们还可以采取一些施工技术来减少翻浆冒泥的可能性。
•选择适当的施工设备:选择合适的施工设备,避免使用过大或过重的机械,以减少振动带来的影响。
•控制施工速度:控制施工速度,避免过快的施工速度造成剪切力过大,导致翻浆冒泥。
•确保排水系统通畅:安装有效的排水系统并保持通畅,及时排水,减少积水对路基的影响。
4. 控制与管理为有效管理施工过程,我们建议采取以下措施:•设置监测点:在施工现场设置监测点,监控土壤湿度和振动情况,及时发现问题并进行调整。
•加强施工人员培训:对施工人员进行培训,提高他们对翻浆冒泥问题的认识,掌握相应的施工技术和操作方法。
•定期检查与维护:定期检查施工现场,确保排水系统和设备设施的正常运行,及时发现并解决潜在问题。
5. 结论通过土壤改良和施工技术的合理运用,我们可以有效解决路基翻浆冒泥的问题。
关于路基人工换填整治道床翻浆冒泥的探讨路基人工换填整治道床翻浆冒泥是一项常见的工程技术,旨在改善道路基层的稳定性和承载能力,提高道路的使用寿命和安全性。
本文将从以下几个方面进行探讨。
需要明确道床翻浆冒泥的原因。
道床翻浆冒泥通常是由于道路基层的土壤含水量过高,或者水分渗透不畅,导致土壤颗粒之间失去了稳定性。
而在交通运输中,车辆的通过会给道路基层施加巨大的载荷,如果道路基层的稳定性不够,就容易出现土壤流失、坍塌等问题,从而影响道路的使用。
接下来,我们可以探讨人工换填在整治道床翻浆冒泥中的作用和方法。
人工换填是指在道路基层上加铺一定厚度的人工填料,采取适当的措施增强填料和原有土壤的结合力,从而提高道路基层的稳定性和承载能力。
常用的人工填料包括碎石、碎石混凝土、砂土等。
在施工中,需要先进行原有路基的疏浚和坍塌处理,确保填料能够充分填充,然后进行夯实和平整工作,以增强填料与原有土壤的结合。
在特殊情况下,也可以通过加入添加剂等方式提高填料的强度和稳定性。
还可以探讨一些控制道床翻浆冒泥的措施。
首先是控制水分渗透。
可以通过改善排水系统,确保水分能够及时排出,减少积水情况的发生。
其次是改善土壤结构。
可以通过加入适量的掺合料,如石灰、水泥等,改变土壤的物理性质,提高土壤的稳定性。
还可以进行定期养护和维修,确保道路的良好使用状况。
需要强调的是,在进行路基人工换填整治道床翻浆冒泥的工程中,需要充分考虑工程的经济性和可行性。
人工换填是一项较为复杂和耗时的工程,需要投入大量的人力、物力和财力。
需要在工程设计和实施中充分考虑资源的合理利用,确保工程的经济效益和持续可行性。
在总结上述探讨的基础上,可以认识到路基人工换填整治道床翻浆冒泥是一项重要且有效的工程技术,可以有效地改善道路基层的稳定性和承载能力,提高道路的使用寿命和安全性。
在实施过程中需要充分考虑工程的经济性和可行性,确保资源的合理利用和工程的经济效益。
还需要充分利用科技手段和实践经验,不断探索和创新,以适应不同地域和环境条件下的道床翻浆冒泥整治需求。
公路路基翻浆的产生及防治措施分析摘要:路面翻浆对路面以及路基虽然不会造成毁灭性的影响,但仍然不利于行车的安全以及环境的美观。
路基翻浆的出现会影响到道路的使用寿命,也影响道路的安全运行,而道路翻浆是由多种因素影响所致,其主要因素有水、土质、温度、水分、路面结构、行车荷载等,加强对翻浆影响因素的研究,以采取相应的处理措施对提高我国公路建设质量具有非常重要的意义。
关键词:寒冷;地区;道路;翻浆;原因;防治正文:翻浆大多是由于排水不畅造成,水渗入路基,加上行车的动载作用,使公路翻浆。
道路产生翻浆的主要原因可归结为:地表排水不良。
在冬季时,积雪堆积在路肩上,引起不均衡冻胀,春季雪融化成积水不能及时排出,侵泡路肩腐蚀路面,引起路面脱皮,进而引发翻浆。
道路设计时,对当地气候考虑不充分,对通车量及载重量估计不足,另外,部分路段原建公路等级较低也是导致公路路面破坏、形成翻浆的原因之一。
一、翻浆主要影响因素:1.温度因素。
当冻结的深度和冷量达到一定的程度时就会造成翻浆,在冷结深度和冷量一样的情况下,相对来说冬季出现翻浆的可能性比较大。
我国初冬时节天气比较暖和,温度也不高,而且冷暖交织出现的天气状况比较明显,一般温度徘徊在o℃到5℃之间,冻结线长期处于路面下比较浅的地方。
这样大量的水分就会聚流到离路面较近的地方,使得翻浆现象发生。
当然如果冬季从一开始就比较冷的话,冻结线就会迅速的下降到距离路面很深的地方,这时土基上面聚的冰就比较少,因而不会出现翻浆现象。
此外春季气温多变也会对路基翻浆产生一定的影响。
2.水分因素。
所谓翻浆就是指水分在土基里面不断发生转移、变化的过程。
一般多翻浆的地区地势比较低洼,且路基周围的地表水和浅层地下层都能够提供充分的水源。
随着秋天雨水的不断增多,土基的含量不断的加大,相应的地下水位也在不断地增高,因而翻浆现象时有出现。
3.路面结构因素。
翻浆现象的出现和路面结构有着密不可分的联系,也就是说路面结构会直接影响翻浆的出现。
浅谈道路翻浆的形成原因与防治翻浆是寒冷地区道路上特有冻害现象。
在季节性冰冻地区水文地质条件不良地段,春融解冻期间,道路表面常会出现不均匀起伏、鼓包、龟裂和潮湿现象,经车辆反复辗压作用,发生弹簧现象,甚至路面破裂,挤出泥浆,使路基失去承载力,路面沉陷破坏,形成翻浆。
翻浆的发生,对路面造成严重破坏,影响车辆安全通行。
一、翻浆发生的时间及过程冬季路基开始结冻,不断向深处发展,上下层形成了温度坡差。
在负温区内,土中的毛细水,自由水首先结冻,薄膜水逐渐移向晶体而结冻,于是该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能,增加了从水膜较厚的土粒处吸湿的能力。
土中温度高处的水分便向上移动,补充低温处土粒薄膜水的转移。
在正温区内,下层水分向零度等温线附近移动,气态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体,凝成液态水而结冰;毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体,部分冻结,部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。
从而造成大量水分积聚在土基上层,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。
土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻裂或冻胀隆起。
翻浆发生在春融解冻期间。
大连地区通常在3月中旬就有翻浆初期症状。
春季气温回升到零上,土基开始解冻,由于路面导热性大,路中的融解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排除,土基上层便呈现过湿状态。
当融解到聚冰层时,土层的湿度有时会超过液限。
土基承载力极低,在行车荷载反复作用下发生"弹簧"、开裂、鼓包,严重时泥浆外冒,路面大量破坏,稀软的泥浆便会沿着开裂的路面缝隙挤出或形成较深的车辙和鼓包,即形成翻浆。
二、翻浆形成的因素影响公路翻浆的主要因素有:土质、温度、水、气候、行车荷载、人为因素等,其中土质、温度、水三者的共同作用是形成翻浆的三个自然因素。
1、土质。
粉性土是最容易翻浆的土,这种土的毛细水上升较高,在负温度作用下水分聚流严重,而且土中的水分增多时强度降低幅度大而快,容易丧失稳定。
铁路路基翻浆冒泥成因及其防治措施
【摘要】随着我国社会经济的迅速发展和城市建设的不断更新,交通设施已经成为了我们生活中不可缺少的一部分,但是我国每年因交通工程道路而引发的各类安全事故比比皆是。
因此采用合理的治理方式是保障交通安全的最有效的方法。
本文就以铁路路基翻浆现象为例,来对具体的防治措施进行讨论,以供相关人们是参考。
【关键词】铁路路基;翻浆冒泥;病害成因;处理对策
路基是每条道路最重要的一个部分,它为人们的出行、运输有着巨大的作用。
但是由于人为的、自然因素造成的都严重影响着人们的生活秩序、威胁着人们的生命财产安全。
最明显的就是铁路路基的问题,它直接关系到整条铁路干线上的人们的安全。
因此对与铁路路基整修是十分重要的。
而铁路路基翻浆冒泥是目前铁路干线上最容易出现的一种现象,它严重的威胁着人们的生命财产安全,也影响着列车的安全运营,对我们的生活带来了很多不便。
1.路基翻浆冒泥病害的主要影响因素
铁路路基翻浆冒泥现象主要的原因我们可以从两个方面进行仔细的分析。
第一受到自然环境的影响;第二,人为因素的影响。
但是这主要的原因是来自于自然因素的影响,因为铁路的路基很容易受到雨水和地下水的影响,最优其是地下水,当这些水渗入到了路基汇总,就会使得路基在不断的运转活载中,泥土间的孔隙在不断地变化,就会产生翻浆冒泥现象。
下面我们就针对影响工程冒浆现象的主要原因进行分析。
1.1土、石地质状况是基床产生翻浆冒泥的前提条件
土质的问题直接影响着整个基床的质量,而且引发翻浆冒泥现象的最主要的因素。
根据人们在长期的实践中发现,在铁路有些路基的土质中,含有一些容易导致路面软化的物质,这也是导致路基发生翻浆冒泥的主要原因,另外还有一些地基中含有一些颗粒较小而且遇水容易会产生明显变化的泥土这也是产生翻浆冒泥现象的主要原因。
1.2气温和水是构成翻浆冒泥的必要条件
其实铁路路基翻浆冒泥的罪魁祸首其实就是水,它主要是通过在地基中的流动迁移,使得地基中的土质,因水的流动使得,部分地基出现了土体膨胀等现象再加上常年累月的列车行驶,使得泥浆被吸入或者挤出道床,因此而产生翻浆冒油现象。
由此我们可以看出水是地基出现翻浆冒泥现象的主要因素。
1.3列车动力作用是加剧翻浆冒泥的重要条件
列车在行驶的过程中,由于负重量过大,在长期的行驶下土基的城市能力也逐渐的被消耗,最终由于地基路面的负载来也逐渐的不能承受列车重量,而且这些重复动力也会使得路基土才不停地外力作用下。
开始变形,有时是到了翻浆季节时,这样的问题就愈发的严重,由此我们可以看出来自于外力的作用铁路路基出现发生翻浆冒土原因。
1.4劣质道碴、道床道碴不洁,以及外来物质脏污道床,阻碍排水而造成道心积水导致线路脏污,日久积水渗入路基,在列车重复荷载下发生翻浆冒泥
1.5道床厚度不足
道床厚度不足,会使道床弹性变差、路基受力不均、压强增大;道床石碴侵入路拱,路拱的砂子也会侵入基床,使路拱变薄,降低排水效果,道心积水,或使道床和路基塑性变形,产生轨道空板。
列车的重复动载对道床和路基反复冲击和吸附,使吸水饱和的淤泥穿过道床翻上线路。
1.6路拱因翻浆冒泥而被瓦解
翻浆冒泥使路拱瓦解消失,元法将路基面以上的水排出线路。
当水渗入路基后,由于列车的重复动载,从而形成更严重的翻浆。
1.7路基土体土质不良。
2.翻浆泥病害的处理措施
由以上的原因,我们可以了解到铁路路基的翻浆冒土现象对铁路来说有着严重的影响,它时刻威胁着人们的生命安全,而且还会对人们的财产带来一定的损失,因此对于铁路的翻浆冒土现象的采取一定的治理措施是必然的。
目前,人们一般都是从路基的排水性、路基的强度和稳定性这三个方面入手,采用填料、减压和增强排水系统来保障铁路路基的完好。
2.1路基填料的更换或改良
在对路基的采用填料的方法中,我们一般都是采用的换填法和挤密桩法,来对路基进行土质的增强,以保证路基的稳定性。
下面我们就对这两种方法进行简要的介绍。
第一,换填法是指把路基中本部分土质较差的泥土,用其他材料更换或者进行增添,以保证路基的土质,以消除翻浆冒土现象。
虽然这种方法对材料和技术的要求不高,但是由于他它对铁路行车有着比较大的影响,因此我们在现实生活很少采取这样的方法。
第二,挤密桩法是目前在进行铁路路基维修中最常见的一种方法。
它主要是在基床中进行钻孔,然后在把稳定性强、防水性好的材料添加到孔中,再用橄榄锤进行击实,这样便组成了新型的复合式路基。
而且这种路基不但增强了路基的稳定性和防水性,还对路基的土质强度进行了大幅度的提高。
2.2排水
路基翻浆冒泥病害产生的主要原因是路基中有水。
因此,采取有效措施,使路基中的水及时排出,让路基始终处于一种比较干燥的状态,路基就不会产生翻浆冒泥病害。
排水措施有很多种,如排水管插入陷槽疏干法、两侧挖切疏干法、单向切沟排出陷槽积水法和设置横向盲沟等方法。
2.3改变列车荷载在路基中的应力分布
一般情况下,路基面上的动应力最大值位于轨枕正下方或钢轨正下方,而两侧较小。
路基面应力沿横向总体上呈马鞍型分布。
如果在基床内铺设土工材料,就可以改变基床的受力状态,使列车动应力在基床中分布比较均匀,同时,还可以提高整个基床的承载力,消除路基病害。
3.实例分析
3.1路基病害状况及原因分析
某段铁路路基由于雨水浸泡,排水不畅。
发生了较大的沉降变形和翻浆冒泥,经过实地勘测,分析影响因素主要有以下 2 个方面。
①该段路基填料土质细腻、有滑感,含有钙质结核和铁锰结核,矿物成份以伊利石为主,拜来石为次粘粉粒含量达95%以上,塑限14%~25.5%,液限28%~52.6%,自由膨胀率42%~65%为中等膨胀性土。
②大气降水特别是强降雨是路基病害发生的诱发因素,该地区年平均降雨量达1000rf lln,年最大降水量1345mm,最大日暴雨量可达276mm。
3.2整治措施
为了彻底根治该段路基病害,作了大量的比较分析,决定采用石灰改良基床填料与铺设土工布相结合的办法进行处理。
①拆除轨道及道床线路轨排。
采用人工拆除,轨枕在不施工的路段存放,挖除的道砟放在线间水沟里。
②挖除基床填料。
用2台挖掘机、2台推土机将路基基床范围内的土方填料翻挖并推至路基坡脚处。
用汽车将运米的石灰与土方填料按照灰土配合比为7 %进行搅拌均匀,其中石灰改良土配合比为质量配合比,石灰:干土质量为7:100。
③压实路基本体。
在回填之前,先用压路机将路基表层充分压实,压实系数达至Ⅱ要求后才能进行分层同填。
④分层回填。
将搅拌均匀的石灰改良土回填到原处,并充分压实,每层填土不超过0.5m,压实后厚度在0.3m左右。
检验压实系数达到了97%后,才能进行下一层的回填。
⑤在距离路基面0.3m处铺设一层两布一膜土工布,铺设时确保路基表面压实得比较光滑,防止路基表面凹凸不平致使土工布破裂。
两布一膜是我国生产的新型防渗材料,具有较好的防渗功能。
路基面设置双向排水坡,排水坡度为5%。
4.结论
目前铁路路基的翻浆冒土现象已经成为影响铁路交通的最主要的因素,也是引发铁路安全事故的罪魁祸首,而且每年的雨季是铁路路基翻浆冒土现象发生最多、最严重的时候,因此我国在对于这样的危害十分重视。
现在,我们已经采取了相应的应对方案来对铁路路基进行改造,以保证列车在铁路中行驶的安全。
但是这些做法都没有从根本上对其进行治理,因此这样的病害在铁路路基中还是时有发生,所以我们还要在这方面进行严格的审查和仔细的研究。
[科]。