铁路路基冻害防治之我见_0

季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施作者：杨帅来源：《建筑工程技术与设计》2015年第14期【摘要】季节性冻土地区的铁路路基冻害会阻碍列车的安全、稳固运转。

本文在分析季节性冻土地区铁路路基冻害分类的基础上，进一步对季节性冻土地区铁路路基冻害的防治措施进行探究，希望以此为我国季节性冻土地区铁路的完善提供一些具有价值性的参考依据。

【关键词】季节性冻土；铁路路基冻害；防治0. 引言冻害是铁路、公路中常见的一类病害，尤其是我国东北区域的铁路路基冬季都会发生冻害现象，危及到行车安全[1]。

一般经常性的是由于土壤性质不同而引起的不均衡，在线路上形成高低不平的各类冻包、单股侧向冻起、双股异向冻起等冻害现象，最终因为土壤融冻回落，土壤中水份重新调节，导致路基翻浆冒泥、道碴陷槽、边坡坍塌与路基塌陷等路基病症。

鉴于此，本文对季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施进行分析与探究具有较为深远的意义。

1. 季节性冻土地区铁路路基冻害的分类1.1冻土地区铁路路基的表层冻害表层冻害主要包括了四个方面的原因，首先是路基基床面不整齐，容易积水。

其次是路基土体的表层是非均匀的质地。

然后是地表水或者地下水给路基的土体造成了不均衡的浸湿。

最后是气温影响导致的冻害，在土冻结时，由于表层土温及冻结速率的不同因而其水分迁移的聚流量和冻胀量便不相同，产生了冻害[2]。

1.2冻土地区铁路路基的深层冻害深层冻害表现的大小与地下水位的高低有关。

当地下水位距基床面近时，则冻胀量大，反之冻胀量较小。

如果地下水位在冻期中下降不多，其本身冻胀很大，当水位又处在水分迁移的距离内，则冻害在冬期末也还能向上冻胀。

因此，深层冻害形成的原因主要是地下水所引起的冻胀差异。

2. 季节性冻土地区铁路路基冻害的防治措施2.1板式无碴轨道建设板式无碴轨道构造属于我国的铁路工程中的一类先进、新型的轨道构造。

它的优势相当明显，包括了列车在运行过程中让乘客非常舒适满意、轨道的品质很好、放置装配非常简单迅速、有很好的抗滑动能力、期间的维护与检修成本较低等。

浅谈铁路线路的冻害及整治摘要：铁路线路冻害通常是由于冻结过程中土体冻胀引起的。

当温度过低，土壤中的水就会结冰，并在冻结的过程中产生冰冻层,众所周知水结成冰体积会变大,因此，当土壤中的水分冻结成冰时，土壤颗粒的位置就会移动，路基就会被抬升或变形，导致土壤的冻胀。

这种情况将直接影响铁路交通安全，需要引起高度重视。

关键词：铁路线路；冻害；整治办法；铁路线路冻害在寒冷地区十分常见,尤其是在冬季,冰冻可达到相当深的程度,铁路线路冻害更加严重地影响了铁路的运行,降低铁路的运输量,影响铁路运输的发展。

一、铁路线路冻害的形成原因根据路基发生冻害的部位,可以将其分为三类：道床冻害,即发生在铁路路基基床之上的道床内；表层冻害,发生部位是铁路路基土壤的临界冻结的上半部分；深层冻害,发生部位是铁路路基土壤的临界冻结的下半部分。

而铁路线路的冻害产生原因,主要的影响因素分为：水、温度、土壤和力。

其中,水的影响与土壤的影响是内部因素,温度和力的影响是外部因素。

除此之外,有些时候不排除人为因素。

1.水可以说是引起铁路线路冻害的主要原因。

因为有水才能产生冰冻现象,在铁路线路中发生冻害。

如果没有水的存在,就算温度低于0℃,也不会出现冻结情况,造成冻害。

而且土壤中的水份会根据一年中不同季节不同时间而呈现不同的分布,正因为这种变化,对铁路线路路基的稳定性产生形响,从而影响铁路运输安全。

2.土壤的成分也是铁路线路冻害发生的一个重要原因。

土质不同,铁路线路发生冻害的情况也就不同,比如北方的一些路段的铁路的路基上是砂粘土和粘土,这种土壤含水量大,所以一旦气温降低就容易产生冻胀融沉的情况。

而粗粒砂砾土因为土壤中空隙较大,因此具有较好的排水作用,土壤中含的水分也就不易发生转移,也就不会轻易结冰,造成冻害情况。

而土壤一旦发生冻结,会使得路基发生一定程度的变形,因此影响铁路的正常运行。

3.温度是铁路线路产生冻害不可缺少的条件之一。

很简单的道理,在夏天炎热的温度中,土壤中的水分无法凝结成冰,也就不会产生铁路线路的冻害。

铁路路基冻害原因及整治技术探究铁路路基冻害原因及整治技术探究摘要: 在高寒地区的铁路路基往往会发生冻害，影响铁路的正常运行。

本文就以同煤集团青磁窑铁路专用线路基冻害影响及其整治技术进行一下讲解，分析一下路基冻害形成的原因，针对不同因素造成的冻害，采用的不同的治理措施，希望对今后相关内容的讨论提供一定的参考。

关键词: 路基；冻害；原因分析；防治措施前言青磁窑铁路全长9.79km，冻害主要集中在青磁窑专用线2.9km处，该地区干旱少雨，温差较大，最低气温－33.3℃；年平均降雨量为114 ～195 mm，东多西少，大部分集中在7 ～9 月。

该铁路的钢轨轨面的最大冻结高度达35 mm，主要是发生在严寒地区的线路段，由于冬季长，这一路段多为冻胀敏感性土；路堤内含水率一般为18 % ～25 %。

青磁窑专用线在每年发生线路冻害严重的时间主要集中在12月至次年的2月，严重影响行车安全。

因此，应根据不同地段的情况，提出不同的治理措施，消除冻害，确保安全运营。

1 青磁窑线冻害特点调查分析通过我公司管辖范围内冻害地段的调查可以得出:(1) 经调查，在发生冻害线路段处，排水不良、排水设施损坏、维修养护不及时等问题尤为突出。

(2) 发生冻害地段以粉质粘土和砂粘土为主。

(3) 冻害主要发生在小路堑、低矮路堤、涵洞和路桥过渡地段。

(4) 发生冻害路段的含水率，一般都大于20 %;地下水埋藏较深路段，几乎对冻害无影响；两侧的灌溉农田对冻害影响较大。

(5) 部分涵洞地段由于设计的过水能力不足，导致涵顶有冻害产生。

(6) 部分路段路基下沉，在列车荷载作用下，道碴两侧土垄较高产生冻害。

(7) 冻胀从每年12月底开始，最大冻胀量出现在次年1 月底，2月为稳定期，3 ～ 4 月开始消融并伴随翻浆冒泥、路基下沉。

2 青磁窑铁路冻害原因分析形成冻害的因素有: 温度、水分、土质等。

线路填料质量较差。

由于降水及。

高寒环境下铁路路基冻害成因及处治对策摘要：随着我国社会经济的不断发展，近年我国东北高寒地区高速铁路开通运营线路逐年快速增加，相继建设了长白铁路、哈佳铁路、京沈铁路等多条高速铁路，进一步促进了整个铁路网络的完善、安全和畅通。

但由于东北高寒地区独特的气候环境，铁路路基易产生冻害问题，严重影响了高铁正常运行，给高铁的运行带来了极大的安全隐患。

因此，有必要围绕冻害现象的具体成因展开探讨，提出针对性的处治对策，以给铁路运营安全创设良好的条件。

关键词：高寒环境；铁路路基；冻害成因；处治对策引言由于季节性冻土区冬季温度低，夏季温度高，土体常年处于冻融循环过程中，导致该类土体在不同的季节结构受力存在极大的差异。

土体冻融循环还可能会导致土体在不同的季节出现塌陷及鼓包的现象，导致在季节性冻土区经常出现路基冻害。

近年来，越来越多的专家学者围绕季节性冻土区既有铁路路基冻害防治措施开展了深入系统的研究，取得了丰硕的成果，但是对冻土区铁路路基建设完成之前的相应防冻害措施研究较少。

1研究的意义季冻区严酷的自然环境对高速铁路的高标准运行产生了极大影响，甚至是永久性破坏。

其中，最为常见的便是路基的变形影响，随着四季更替，温度冷暖的周期性变化，使得路基发生冬季冻胀变形、夏季融沉变形的现象。

由于路基-轨道结构的层间变形传递规律，会引起轨道结构的不均匀变形，导致高速列车的平顺性与舒适性的下降。

因此，季冻区高速铁路路基冻害问题亟需解决。

目前，对季冻区高速铁路路基冻胀融沉变形研究主要通过理论分析与现场监测开展，相关学者针对不同工程实例进行了一些研究工作。

研究较多涉及到温度与冻胀规律之间的关系，但对于冻胀时的水分迁移、温度与冻胀量之间的对应研究较少。

而冻胀时的水分迁移、温度与冻胀量之间的对应关系，恰恰是研究高速铁路路基冻胀、解决冻胀病害的关键因素。

同时在路基冻胀对轨道结构的变形影响及路基冻胀对轨道系统的动力学效应影响方面研究甚少。

因此，结合高速铁路冻胀区段的气候状况，研究温度变化情况下路基内部温度场、水分场的分布及变化规律、路基的变形特性、以及冻胀作用对轨道结构的动力效应影响等，为季冻区银西高速铁路的路基冻胀控制与补强措施方面的研究提供理论依据。

探讨铁道线路冻害预防措施摘要：呼和浩特铁路局铁路线所处区域属華北平原，这里人烟稀少、空气稀薄，属于季节性冻土，这边海拔比较高，冬季来临时冻土严重，其工程性质随温度、应力和水分变化而变化针对此类情况，结合本项目特点，我对冻土路基施工提出一些建议和意见，希望能得到大家宝贵的建议。

关键词：铁路工程冻土路基施工意见中图分类号：u213.1 文献标识码： a 文章编号：一、土方路基施工要求1）冻胀土路基必须按设计条款做好抗冻施工；2）路基施工时必须对冻胀土路基进行调查，复核路基填挖高度、土质及天然含水量、冰冻条件及填筑材料等，同设计资料相认证；3）冻胀土路基施工中经常检查冻害状况，发现冻胀、软弹、变形、纵横向裂缝及翻浆等应查明原因并采取有效处治措施；4）路面结构层铺筑之前应对路基因冻胀造成强度不足或变形过大查明原因，处理后再铺筑路面结构层；5）路基填挖交界处基底应充分压实，并根据填方及挖方段不同的冻胀量设置楔形过渡段，使挖方终点冻胀量与填方段冻胀量相一致。

6）地基土挖除拆换填深度误差应不大于5%；换填粗颗粒材料中小于0.075mm的含量不应大于10%；换填土必须做到粒料均匀，结合料掺拌均匀，厚度一致，排水良好，压实度达到要求。

7）必须做好施工阶段排水和永久性排水。

8）季冻区石质挖方、零填路段超挖和清除软层后的凸凹面，严禁用挖方料和未经稳定处理的混合料回填找平。

应先将岩面凸出部分凿平，超挖部分坑槽用贫水泥混凝土浇平，然后整平与基层合在一起施工。

冻土路基涵洞施工注意事项：在不同的季节冻土路基施工工期、方法、效果及相应的措施亦有所不同，在暖季施工，施工过程中难免会使基坑暴露，若时间过长会影响基坑施工质量；一般来说暴露时间最好不要超过15天。

进行冻土涵洞施工尤其要注意施工季节、方法以及技术的合理选择。

同时在保证质量的基础上，适当地缩短工期可以减少热干扰。

3、路基排水1）高含冰量冻土地段路基施工期间的临时排水措施应以挡水埝为主，保证排水系统地面坡度平顺，不平的地方应采用垫土夯实的办法整平，不能随意破坏原地面植被。

季节性冻土地区铁路路基冻害及对策分析引言一直以来，冻裂、裂缝等质量危害都是冻土地区公路路基的一种质量通病，不仅大大降低了公路建设服务质量，还给后期修筑施工造成了很多的不便，致使公路无法正常运行。

因此，考虑到冻土路基的特性，进一步提高公路结构的稳定性，加强对公路路基的保温养护是非常重要的，同时相关建设单位还应该加大对节能环保型保温材料的应用，以免破坏到周围生态环境，促使道路建设的社会效益与生态效益得以充分体现。

一、季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害表层冻害特点是：一般隆起高度为10mm～40mm；在呼和浩特铁路局管内地区一般从11月上旬开始，最晚到12月中旬停止发展，来年4月中旬～5月上旬回落完。

表层冻害危害主要表现在：可引起路肩纵向高低变形、开裂，造成基床表层土体强度降低，从而引起道碴沉陷，导致轨道纵向高低变形；引起坡面隆起变形、开裂，导致土体强度降低。

（二）、深层冻害路基深层冻害产生的时间较晚，在冻期的后半期产生，呼和浩特铁路局管内地区一般在12月中旬以后，直到冻期末冻害才能停止。

深层冻害的产生大多是因地下水的关系，如果没有地下水，即使土质有所差异，下部呈现脱水现象，也无多少冻胀。

二、温度对季节性冻土地区铁路路基的影响通常情况下，在受到气温变化的影响下，冻土路基一般产生升温速率的主要原因体现在两个方面，一方面是冻土中参与的冰和水的相变潜热数量，另一方面则是地基土层的导热系数。

如果冻土地基中含有较高的冰量时，当温度发生变化，将会产生大量的冰水相变。

所以，含冰量高的冻土地基温度对于气温改变的感应相对迟缓。

这样一来，若是在气温胜率相同的情况下，一旦冻土地基处于剧烈相变的地区，其地基温度变化随之产生更多数量的冰水相变。

因此，这种高含冰量的冻土地基的速率不高。

相反，当冻土地基处于平稳区段时，低温发生变化，相变热量减少，此时导热系数将会成为主要影响因素，使得含冰量较高的冻土地基速率加快，同时季节性的冻土地基正是因为这一点，才会导致年平均温度急剧上升。

摘要我国铁路发展迅速，正在向重载和高速发展，随着列车的提速，越来越多的既有线出现了病害情况，如路基病害。

路基的病害有多种，如翻浆冒泥、路基下沉、路基冻害等。

我国国土面积较大，冻土面积也大，在寒区修建的铁路因环境恶劣，出现了许多冻害，路基冻害主要有冻胀（主要为不均匀冻胀）、融沉和冻融翻浆。

水、温度、土质是路基产生冻害的三因素，治理路基冻害，可采取隔水、换土和隔温等措施。

本文通过阐述路基冻害产生的机理来采取不同的治理措施治理，具体措施有排水设施（如排水沟）、保温隔温设施（保温护道、片石通风路基结构、热棒路基结构）和换土措施，在青藏铁路上就采用了热棒路基。

又多年冻土地区不良地质较多，如冰锥、冰丘，可通过冻结沟或积冰坑防止冻害发生。

冻土地区的环境保护也是至关重要的，它能够减少路基冻害的发生和延长路基的使用寿命。

本设计针对冻土区路基病害的提供了一些治理措施，能有效的保证路基的稳定，不受破坏，可供同类工程借鉴。

关键词:路基冻害冻胀温度治理措施目录第1章绪论 (1)1.1 我国铁路发展现状及存在问题 (1)1.2 季节性冻土的分布及路基主要冻害 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.3.1 国外路基冻害研究现状 (3)1.3.2 我国路基冻害研究现状 (4)第2章路基冻害种类 (5)2.1 按外部表现特征分类 (5)2.2 按负温总量分类 (5)2.3 按产生部位分类 (5)2.3.1 道床冻害形成原因 (6)2.3.2 表层病害形成的主要原因 (6)2.3.3 深层冻害的形成 (7)第3章路基冻害的表现形式及其产生机理 (8)3.1 融沉病害 (8)3.2 冻胀病害 (8)3.3 冰害 (10)3.4 冻融翻浆 (10)3.5 铁路路基次生灾害 (11)第4章路基冻害防治措施 (13)4.1 水作用的机理及治理原则 (13)4.1.1 水作用机理 (13)4.1.2 治理原则 (14)4.2 排水系统 (14)4.2.1地表排水系统 (14)4.2.2 地下排水系统 (18)4.2.3 其它排水系统及方法 (22)4.3 温度对路基冻害的影响及治理措施 (26)4.3.1 温度与路基冻害的关系 (26)4.3.2 温度在路基中的传播方式及治理路径 (27)4.3.3 温度治理措施 (27)4.4 其他路基病害及治理措施 (34)4.4.1 冰锥、冰丘地段的路基整治 (34)4.4.2 路堑边坡失稳及治理 (36)第5章多年冻土地区的环境保护 (37)5.1 既有线运营中的环境保护 (37)5.2 多年冻土区环境监测和管理 (37)第6章结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2 展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 外文资料翻译 .......................................................................... 错误!未定义书签。

铁路路基病害及整治防护措施一、路基变形整治路基变形是铁路路基最常见的病害之一，主要是由于填料不良、压实度不够、排水不畅等原因导致的。

为了整治路基变形，可以采取以下措施：1. 更换填料：对于变形严重的路段，可以采取更换填料的措施，选择具有良好承载力和稳定性的材料进行回填。

2. 加强压实：在填筑过程中，应采用大吨位压路机进行压实，保证填料的密实度，减少变形量。

3. 设置排水设施：在路基两侧设置排水沟或排水管，及时排除雨水和其他水分，防止路基浸泡导致变形。

二、路基裂缝防治路基裂缝是由于填筑层厚度不均、压实度不够等原因导致的。

为了防治路基裂缝，可以采取以下措施：1. 控制填筑层厚度：在填筑过程中，应严格控制每层填料的厚度，保证每层填料的压实度。

2. 加强压实：采用大吨位压路机进行压实，保证填料的密实度，减少裂缝的产生。

3. 设置防裂措施：对于容易出现裂缝的路段，可以在路基表面设置防裂网或防裂贴等措施，防止裂缝扩大。

三、路基渗水处理路基渗水主要是由于地下水或地表水渗透到路基内部导致的。

为了处理路基渗水，可以采取以下措施：1. 设置排水设施：在路基两侧设置排水沟或排水管，及时排除雨水和其他水分，防止路基浸泡导致渗水。

2. 加强防水措施：对于容易渗水的路段，可以在路基表面设置防水层或防水材料，防止水分渗透到路基内部。

四、路基滑坡预防路基滑坡是由于土体失稳或水流冲刷等原因导致的。

为了预防路基滑坡，可以采取以下措施：1. 加强排水：在滑坡易发区设置排水设施，及时排除雨水和其他水分，防止土体失稳导致滑坡。

2. 增加支挡结构：对于容易滑动的土体，可以增加支挡结构如挡土墙、抗滑桩等，提高土体的稳定性。

五、路基冻害防治路基冻害是由于土体在低温下冻结膨胀导致的。

为了防治路基冻害，可以采取以下措施：1. 更换填料：对于容易受冻的土体，可以更换不易受冻的填料如砂砾石等。

2. 加强保温措施：在路基表面设置保温层或保温材料，减少土体与外界的温差，防止土体冻结膨胀导致冻害。

铁路路基冻害的原因及措施1. 引言随着冬季的到来，铁路路基冻害问题日益凸显。

由于冻害对铁路路基的严重影响，给铁路运输安全和可靠性带来了极大的挑战。

因此，深入了解铁路路基冻害的原因，并采取相应的措施来减轻或消除冻害对铁路路基及其设施的影响，是当务之急。

本文将对铁路路基冻害的原因进行分析，并提出相应的措施。

2. 铁路路基冻害的原因铁路路基冻害的原因可以归结为以下几点：2.1 温度变化冬季的温度变化是导致铁路路基冻害的主要原因之一。

当温度下降到冰点以下时，路基中的水分会结冰，导致路基的体积膨胀而破坏路基的稳定性。

而在白天温度回升时，冻结的水分会融化，使路基产生收缩变形。

这种温度变化引起的收缩和膨胀循环会导致路基的裂缝和变形，进而影响铁路的安全运行。

2.2 土层质量土质是影响铁路路基冻害的另一个重要因素。

部分地区的土层质量较差，含有过多的粘性土和水分，导致其易于受冻融周期的影响。

当土层中的水分结冰时，粘性土的胶结力会变弱，土层的稳定性下降，从而引发路基的破坏。

2.3 排水问题不良的排水系统也是铁路路基冻害的重要原因之一。

如果路基的排水系统存在问题，如排水管道堵塞或排水槽设计不合理，将导致积水在路基表面积聚。

这些积水在夜间温度下降时容易结冰，形成冰块，严重影响路基的稳定性。

3. 铁路路基冻害的措施为了应对铁路路基冻害问题，可以采取以下措施：3.1 路基改造对于土质较差、易出现冻害的路段，可以进行路基改造。

首先，应加强路基的排水系统，确保路基下方的水分能够及时排除，避免冻害产生。

其次，可以采用加筋土工格栅等材料来增加路基的强度和稳定性，抵抗冻害的影响。

3.2 温度控制为了减轻冻害带来的影响，可以采取一些措施来控制铁路路基的温度。

例如，在寒冷季节里，可以通过铺设保温层或使用地下管道输送暖气，以提升路基温度，减少冻害的发生。

此外，定期对路基进行巡检，及时发现并修补路基的裂缝和变形，也是减轻冻害影响的一种措施。

3.3 技术创新随着科技的进步，一些新的技术和材料可以应用于铁路路基的建设和维护中，以减轻冻害的问题。

季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施摘要：在寒冷地区,在铁路路基中经常见到的一种问题就是冻害,特别是在北方区域的铁路路基只要到天气寒冷的时候就会出现冻害的情况,要紧的将对交通安全造成影响。

通常出现的是因为土壤特性的差异而导致的不平均,在道路上出现凹凸不平的形状各异冻包、双股异向冻起、单股侧向冻起等冻害状况,最后因为土壤融冻降低, 水份在土壤中从头分拨,导致路基翻浆冒泥、坡面塌陷、道碴陷槽以及路基沉没等路基问题,削弱了线路水平以及线路上部设备使用寿命,提高了许多的修理资金。

对于不同的冻害现象,经过认真探讨,运用完善的治理方法,保证交通的安全同行。

关键词：季节性冻土；路基冻害；措施引言我国国土辽阔，季节性冻土区占总面积的55%左右，而铁路路基遭受冻土区路基冻胀的破坏，严重威胁了铁路运营的安全。

无碴轨道在寒冷地区的高速铁路路基冻胀难题是一个世界性的问题，现阶段我国铁路行业没有丰富的经验可以借鉴，也没有精确的规范。

根据议事规则维护方式与沉降控制，高铁路基工后沉降要小于15mm，横向结构物交界处如路基、桥梁等工后沉降要小于5mm。

所以说高速铁路极为严格的管控路基变形，路基最大冻胀变形量要小于5mm，这极大的增加了设计和施工难度，同时要保证防冻技术对策的有效性。

1.季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害1、路基基床面平整度差，容易积水路基基床面凹凸不平，非常容易导致基床面出现积水的情况，由于基床表面有积水的浸入，土层含水量过大，超出了起始冻胀含水量，水分在表层中结冰，造成体积胀大，冻结锋面又有水分补充，水含量较冻前增加很多，导致发生冻害。

由路基机床面平整性差而造成的冻害，通常在50mm以内，基本在30-50mm之间。

道碴囊和道碴陷槽的深度决定了冻害的深度。

在我国东北一些铁路局管内，通常在路基机床30-50mm的深度范围内。

2、不是匀质特性的表层路基土体因为路堤自身的土质问题来路不一样,还有就是在进行填筑的时候压实的密实程度以及土层中厚与薄也是不一样的;路堑的土体因为是天然的,可是土的掩盖堆放层次以及厚度也完全不一样。