季节性冻土地区铁路路基冻害分类及综合整治

大西高速铁路季节性冻土区路基冻害成因及整治措施李尚飞【摘要】以大(同)西(安)高速铁路高速综合试验段为例,对季节性冻土区路基冻害主要成因、整治措施及其效果进行研究.针对高速综合试验段路基含水量高、细颗粒含量大、所处区域长期低温而导致路基出现冻胀进行分析,采用封闭轨面渗水裂缝、清理电缆槽泄水孔、增设基床表层排水孔和基床底层排水盲沟等措施进行整治.分析对比病害整治区段同一位置的年度最大冻高数据,证明提出的路基冻害整治措施可行并有效.【期刊名称】《中国铁路》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】4页(P109-112)【关键词】大西高速铁路;季节性冻土区;路基冻害;整治措施;高速综合试验段【作者】李尚飞【作者单位】大秦铁路股份有限公司太原高铁工务段,山西太原030013【正文语种】中文【中图分类】U216高寒地区路基冻害一直是交通工程中存在的主要问题，也是影响冻土地区铁路和公路各项技术指标及行驶稳定性的控制因素。

特别是在季节性冻土地区，路基随季节变化而反复出现冻胀融沉现象，容易产生不均匀冻胀，从而导致路基高低不平，严重影响行车安全。

我国季节性冻土分布很广，约占国土面积的53.5%。

研究季节性冻土地区路基土体的冻胀机理，分析其影响因素，寻求合理有效的防治措施，具有重要的现实意义[1-6]。

高速综合试验段（K164+800—K251+466）起自原平西站，经忻州西、阳曲西站至歇子寨大桥台尾，正线全长86.666 km，其中路基长16.798 km，占19.38%。

2015年冬季是大西高速铁路开通后的首个冻融期，进入冻害爆发期，动态检查车检测出的偏差处所急剧上升，全线Ⅱ级偏差平均每日增加10个，Ⅰ级偏差平均每日增加25个。

进入冻害稳定期后，全线发生冻害47处，其中路堑地段占81%，累计4 266 m，平均冻高5.9 mm，初期监测最大冻高15.0 mm。

（1）基床中含有细颗粒。

现场调研发现，基床表层级配碎石中含有大量黏性颗粒，颗粒粒径对土体冻胀影响显著，为基床冻胀提供了条件。

铁路线路的冻害及整治探究摘要:铁路运输是国家经济系统的重要组成部分，关系到人们的出行和国民经济的运转。

中国的经济发展速度越来越快，旅游的需求也越来越大。

铁路线路一旦发生病害危及行车安全，将会严重地影响到人民的出行。

线路冻害是我国铁路建设中最为突出的一个问题。

这是由于在冬天，地下水和地表水冻结，造成了铁路路基的局部破坏。

为此，本文对铁路线路的冻害状况进行了分析，并针对这些问题提出了解决办法，从而为旅客的安全出行提供了有力的保证。

关键词:铁路运输；线路冻害；治理措施铁路运输是我国运输业的重要组成部分。

因此，一旦出现冻害现象，不仅会影响到人们的日常生活，还会对行车安全造成极大的威胁，甚至会影响到机车的正常运行。

在中国北部，铁路的路基冻害是一种普遍现象。

为了及时、高效、科学地对冻害地段线路进行修复。

所以，对铁路的冻害进行综合分析，并采取相应的对策，是保证旅客出行安全的第一要务。

一、铁路线路冻害概述冻害是在低温环境下路基土壤、水、温度等不良因素的综合作用，是路基的不均匀冻胀。

土壤中的水分最后会结成冰块，从而使土壤中的粒子发生位移，导致土壤膨胀，使路基发生变形。

这条路，就是一条没有规律的道路。

在线路养护管理中，线路的冻害管控与整治是一项非常重要的工作。

在严寒的冬天，冻结的变化速度、生成频率、深度都会有一定的提高。

因此，冻害将对铁路的正常运行造成很大的影响，既会导致铁路运输能力的下降，也会对旅客的日常出行产生影响。

由于冻害的发生频率与发生的周期与气候、气象息息相关，并且具有突发性。

所以，其后果常常难以估计。

应引起政府、有关单位、生产一线人员的高度重视，并加大对铁路路基冻害的防治力度[1]。

二、冻害形成条件冻害是由于路基在冻融过程中产生的冻胀性和收缩性。

在温度较低时，路基内土壤的水分会被冻住导致土壤的局部膨胀，由于路基内土壤的含水量不同，导致土壤颗粒膨胀的体积不同，致使路基发生不均匀膨胀，造成冻胀发生。

造成冻害的主要因素是温度、土壤、水力。

表１ 仅 为根据路 局资 料统计 的 ２ ５ ｍｍ 以上 冻胀 量 的长度 ，根据 现场 调查 及 各工 务段 的 了解 ， 目前 局管 内线 路 还普 遍存 在 冻胀 量小 于 ２ ５ ｍｍ 的冻 害 ， 全部冻 害地段约 占线路长 度 的 ８％ 。
２ 冻害的种类及危 害 冻 害按其 产生部位 ，可分 为 以下三类 ：
局管 内大部 分 既有 铁路 建设 年 代 久远 ，整 体技
术标 准低 、设备 老化 ，产 生 了较 多 的路 基 病 害 。根 据２ ０ ０ ７～ ２ ０ １ １年 铁 路 局 秋 检 资料 ，对 冻 胀 量 大 于 ２ ５ ｍ ｍ 地段 路基统计如表 １ 。
表１ ２ ０ ０ ７ — ２ ０ １ １ 年 哈局冻 胀量大 于 ２ ５ ｍ ｉ ｌ ｌ 地段 统计

靠站 台一侧 的轨面高度要低 于外 轨 面 ，也形 成冻 害。 根 据哈尔滨 工务段 冻 害调 查结 果 统计 ，２ ０ ０ ７年 站 场 发 生冻害 １ ７ １ 处 ，道岔冻 害 ２ ２ 处 ；２ ０ ０ ８年站 场冻 害 ３ １ ２处 ，道 岔冻 害 ２ ６处 ； ２ ０ ０ ９年站 场 发生 冻 害 ３ ８ ０ 处 ，道岔冻 害 １ ７处 。 （ ４ ）近年来 ，为适 应提 速 的要 求 ，对部 分 线路 进 行 了局部 转线 移设 改 造 ，因未 脱 离原 有 的 自然地 理 条件 ，亦 未采取 相 应 的 防治 措施 ，也 导 致产 生 了 些新 的冻 害 。如 ，京 哈 线 的新 转线 地 段 就发 生 了 冻害 ３ １ 处。
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２ ０６ ・
路 基 工 程 Ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ４年第 １ 期 （ 总第 １ ７ ２期 ）

四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容
内容摘要
铁路作为重要的交通基础设施，对于国家和地区的经济社会发展具有不可替 代的作用。然而，铁路路基常常会受到各种病害的影响，严重威胁到列车的安全 运行和铁路的持久性。本次演示将探讨铁路路基的主要病害类型、发病机理，以 及相应的检测和整治技术。
三、铁路路基病害的检测技术
2、遥感技术：遥感技术是一种高效、非接触式的检测方法，可以通过卫星或 航空图像获取大规模的地质信息。这种方法可以用于检测肉眼难以发现的病害， 如土壤侵蚀、地质灾害等。
三、铁路路基病害的检测技术
3、物联网技术：物联网技术可以通过传感器、无线通信等手段获取各种环境 参数，如温度、湿度、压力等。这种方法可以用于实时监测路基的状态，及时发 现潜在的病害。
四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容二
摘要
摘要
本次演示综述了路基病害及检测技术的相关研究现状、方法、成果和不足。 路基病害严重影响道路安全和寿命，因此对其进行深入研究具有重要意义。本次 演示介绍了路基病害的分类、特点和影响因素，同时阐述了现有检测技术的原理 和应用。总结了目前研究的成果和不足，并指出了今后需要进一步探讨的问题。
三、铁路路基病害的检测技术
4、人工智能技术：人工智能技术可以通过机器学习、深度学习等手段对大量 数据进行处理和分析，以发现潜在的病害和其发展趋势。这种方法可以帮助决策 者做出更准确的判断和决策。
四、铁路路基病害整治技术
四、铁路路基病害整治技术
1、排水设施：排水设施是防止路基病害的重要措施。在设计和施工过程中， 应合理设置排水设施，如边沟、排水沟等，以防止水对路基的侵蚀。

浅谈线路冻害成因及预防整治办法摘要：线路冻害是寒冷地区分布很广和常见的病害，绥化工务段管辖地域处于季节性冻土地区，冬季线路冻害严重影响了线路质量，增加了养护维修难度。

本文就路基冻害的成因，结合我段整治冻害的实际工作，运用相关理论和经验，探讨冻害的整治方法，希望能对今后的路基冻害整治工作有所参考。

关键词：线路；冻害；成因；整治1.概述线路冻害是寒冷地区分布很广和常见的病害，它与寒冷的气候有关，冰冻线能达到相当的深度，又涉及到土的特性，因为有的土类对冰冻作用很敏感。

根据纬度和海拔高度的不同和冻土存在的时间，可以将冻土划分为以下几类。

由地面向下，每年冬季冻结到一定深度，而当夏季来临时这一冻层又全部融化的土层叫做季节性冻土，如果该土层冬季冻结后，在二、三年的夏季内才能完全融化的土层叫做隔年冻土；当土层的冻结状态持续在二年或三年以上，夏季内也不能完全融化的叫做多年冻土。

绥化工务段管辖地域处于季节性冻土地区，季节性冻土的路基冻害主要表现形式为：在冬季路基土体冻结时，路基（纵、横断面）在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝，或在春融期路基解冻时，融化下沉发生翻浆冒泥等。

本文就路基冻害的成因，结合我段整治冻害的实际工作，运用相关理论和经验，探讨冻害的整治方法，希望能对今后的路基冻害整治工作有所参考。

2. 季节性冻土地区冻害成因分析现对土和水两个内因在外因影响下发生的变化规律分析如下：2．1水的影响影响冻害产生的土中水分成以下几种：气态水、吸着水、薄膜水、结合水、毛细水、潜流性状态水、重力水。

路基土体的水分分布状态是随着一年四季而有四个明显的阶段变化。

⒈秋季：为土中水分积聚阶段，此季节是大气降雨的集中时期，在北方地区以我段为例，降雨量主要集中在七至九月，约占全年降雨量的70%以上，因而这时期地表土体湿度增大，并下渗为地下水的主要补给期。

⒉冬季：为土中水分分配阶段，冬季温度下降至零下，土层逐渐从表层开始向下冻结，在冻结过程中，土中水分将发生变化，路基上部开始冻结并不断的从下面凝土层中向上抽吸水分，行成土中水分的重新分布。

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。

工程科技季冻区路基病害及防治措施金荣刘佳顺刘兵曹云龙（张向东指导）（辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁阜新123000）1概述我国冻土分布广阔，多年冻土区面积215万平方公里，季节冻土区是513.7万平方公里，两者之和约占国土面积的75％。

而且由于冻土特别是季节性冻土会产生冻胀、融沉以及造成路面翻浆和冻土路基的养护等一系列工程问题，所以关于冻土的研究一直是学术界的一个热点问题。

目前关于冻土的研究无论从理论分析、室内试验、工程实际还是冻胀预测模型的研究都比较深入系统，提出了一系列的路基冻害的防治措施，建立了冻胀理论模型，特别是青藏铁路的建设极大的推动了我国冻土研究的发展[1-3]。

马立峰等针对牙林线北段试验工程段，结合现场实测地质资料和气温资料，综合运用了XPS保温板、EPS保温板、热棒、保温护道多种防治措施进行了路基病害整治的试验研究，利用有限元分析软件对该试验段路基病害整治效果进行了数值分析研究[4]。

徐学祖等分别进行了封闭系统正冻土、己冻土中水分迁移的室内土柱试验和开放系统非饱和正冻土水分运动的现场测试工作，研究了水分运移的规律，并建立了冻土冻胀理论模型及冻胀控制措施的研究[5-6]。

王悦东等对冻土非线性断裂破坏进行了数值模拟，基于非线性断裂力学理论建立了关于冻土非线性破坏的胶结力裂纹模型，分别基于能量的观点和修正因子法，通过测试试样的非线性参数来求出非线性应变能释放率，得到两种测试结果吻合较好的结论，同时指明了冻土断裂力学发展的方向[7]。

这些成果对于季节性冻土路基的设计具有重大的指导意义，也是进一步研究的基础。

2路基病害2.1冻胀机理冻胀和翻浆都是在夏秋地面水下渗或下水位升高的基础上，在冬季负气温的作用下，发生水分迁移，使路基上层水分增多，并冻结成冰而形成。

冻胀可分为原位冻胀和分凝冻胀。

冻胀水原位冻结，造成体积增大9%，但由外界水分补给并在土中迁移到某个位置冻结，则体积将增大1.09倍。

保温法（隔温）
• —— 在路基表层（顶面及侧沟）设置 保温隔热层，使表层下的土层不冻结或 减少冻法深度，推迟土体冻结，提高土 中温度，减少冻结深度，其目的是使冻 胀性土脱离冻结层或部分脱离冻结层， 从而消除或减少路基土体的冻胀。隔热 材料可采用草皮、树皮、炉渣、泡沫混 凝土、玻璃纤维以及其他一些合成材料。
路基冻害的防制措施
排水及隔水
——
由于水是形成路基冻害各因素中关键性的条件，因此控制土体中的水分，其目 的在于排除地表水或降低疏导地下水及隔断下层水以消除或减少路基土体的冻胀。 ①排水设备应具有抗冻、防冻的能力，不被冻融破坏，能发挥正常排水作用。其 类型有：地表排水 —— 应进一切可能使地表排水畅通，并能将大量的地表水 由桥梁及涵洞排走并防止地表水的下渗。具体措施有：侧沟、天沟、排水沟、跌 水、吊沟、排水槽、截水沟及取土坑排水等；基床排水——多数冻害的产生与基 床不平整有关。因此基床排水在防治冻害中也起着相当重要的作用。具体措施有： 基床整形（平整基床及路肩）、挖除道碴陷槽、路肩换渗水性土壤、加设横向盲 沟、砂井、纵向盲沟、横向排水管等；排除地下水——地下水的存在和变化，能 在土中引起静水压力和动水压力，并且是土中冻、融、干、湿循环而造成各种病 害的基本条件。排除地下水的基本措施有：截水明沟、渗水暗沟（截水渗沟、边 坡渗沟、支撑渗沟）、渗水隧洞、平孔排水、积水井等。②隔水措施 —— 是 指用各种材料制成的隔水层，使地下水不能透过，或隔断毛细水的补给，阻止冻 结时所产生的水分向上迁移作用，以减少或消除冻胀。具体措施有：粘土、耐寒 塑料薄膜、土工纤维防渗布、聚苯乙烯薄板、聚氯乙烯软板、树脂类注入、电硅 化层等。另外，用改性土如乳化沥青，或灌浆、矽化加固等方法。
换填法（改土）
• .—— 对于由土质不良而造成的路基冻害，且又有 换填条件时，常广泛使用换填法，其目的是换除路基 土体中的不均匀土质，或改良土的性质，以消除或减 少路基土体的冻胀。挖除冻害地段的冻胀性土，换以 物理力学性质较好的土。换土分两种情况：一种是换 填砂垫层，主要用于冻结深度内的土层是冻胀性较强 的土；另一种是换填与周围土层冻胀性相同的土，主 要用于因土质不同或不均匀的冻害地段。因此，换土 前应调查掌握冻害深度、冻胀土的有关物理力学性质 等，准确掌握冻包（坑）高度、长度及均匀冻起的高 度等，确定换土的土质、深度、宽度、长度及纵断面 形式等。采用的换填材料主要为粗砂、砾石等非冻胀 性材料或弱冻胀性材料。换填法防治路基冻害的效果 与换填的深度、换填材料的粉黏粒含量、换填材料的 排水条件、地下水位及补给条件有关。

3.2温度
土体的冻结过程，实际上是土中温度的变化过程。土体中任何部位的冻结程度主要受控于当地气温以及路基填料的传热能力。对于某一地区的冻结深度可以结合当地气温和土体热物理特性进行计算。但是地表温度与气温之间存在一定的差异，差异量值大小与地表条件关系密切，随着冻融循环次数的增加，将最终影响到路基土体的物理力学性质。在工程实践中经常用到的冻结指数是负气温的累积数，气温越低，冻结指数越大，路基土的冻结深度就越深，路基中的聚冰可能性就越大。
由于季节性冻土给我国公路路基造成了严重的损害，很多相关部门就其危害形式、产生原因、影响因素和防治措施等方面做了很多研究性工作，并且都取得了不小的成果，对解决实际性路基冻害问题提供了指导经验。但是，季节性冻土存在很强的区域性，这就使得这些成果有一定的针对性，难以盖全季节性冻土的全部特征。根据前人的研究经验和相关文章，本文从季节性冻土的危害形式、影响因素和防治措施方面进行了一定的研究，以期能对今后相关工程的施工、勘探和防护提供一定的依据。
太大的路基土湿度使得承载能力降低，受上部荷载影响，多会出现过量变形，由此需要改善路基水分状况。先要搞好路基与路面的排水工作。采取各种措施处置地面水，如边沟与排放等，避免出现漫流或下渗情况。在地下水方面，可设置盲沟与立式渗井等，通过截断与降低引向路基范围外。
4.3改进路基路面结构
国内多次研究防治道路冻害的结构形式，提出了许多结构层，如石灰土与双基层等。现阶段高等级公路一般使用半刚性结构层。将橡胶颗粒加粉煤灰土材料的冷阻层设置在路基中，对地表负温的传递起到阻碍作用，以此预防季节性冻土区道路冻害。
3.3土体水分
土体中的水分是导致冻胀的物理因素，工程实践证明，只有土中水分超过一定界限之后才会产生冻胀，在外界条件相同的情况下，土体含水量越高，其冻胀的程度越严重。自然界中路基的含水程度受到降水、地下水位、地表水流等的影响，地下水位对冻胀的影响尤为强烈，当冻结区附近地下水水位较高，毛细水上升高度能够达到或接近冻结线，冻结区能得到水源的补给时，将会发生比较强烈的冻胀。此外，不同的土质其冻胀敏感性不同，其起始冻胀含水率也不同。

Part-03
线路冻害检查
线路冻害静态检查方法
线路冻害静态检查范围
1.冻害地点冻起段逐根轨枕 检测，顺坡段每二根轨枕检测；
2.冻害地点位于道岔时，冻 胀区段范围内逐根轨枕检测；
3.路基部位冻害检查范围应 根据现场情况适当延长。
线路冻害静态检查周期
线路冻害动态检查
Part-04
线路冻害防治措施
铁路线路冬季冻害整治
紧盯关键整治冻害 多措并举保障安全
汇报人：稻壳儿
目录
01 线 路 冻 害 基 本 概 念
02 线路路基产生冻害的条件
03 线 路 冻 害 检 查 04 线 路 冻 害 防 治 措 施
பைடு நூலகம் Part-01
线路冻害基本概念
线路冻害基本概念
项目成果展示
线路冻害分类
01
02
03
Part-02
线路冻害的分级
轻微冻害
严重冻害
一般冻害 特别严重冻害
线路冻害观测点设置
选取冻起高度大于等于10mm的冻害处所设置为冻害观测点。
线路冻害观测周期
1.冻害观测点每周测量一次。 2.严重冻害及以上处所必须纳入冻害观测点测量，并根据实际情况，加密测量次数。
3.每次冻害观测数据均留存纸质版，并与静态检查记录一同存放在指定文件盒内。
线路路基产生冻害的条件
线路冻害条件
项目成果展示 一．路基水分的补给 二．具有冻胀特性的土体 三．产生冻害的温度。
线路冻害检查
线路冻害检查应根据冻害变化的不同阶段，以“动态结合静态、动静检 查并重、重点区段仪器测量”为原则，进行定周期、定方式、定标准的检查。
线路冻害判定
线路冻害冻胀期、稳定期及回落期判定： 1.冻胀期的判定：自冻害发生时起，连续两周 同一冻害观测点冻胀数据增幅达3mm及以上的。 2.稳定期的判定：一周内气温变化幅度在5℃以 内，且连续两周同一冻害观测点冻胀数据变化在 3mm以内。 3.回落期的判定：连续两周同一冻害观测点数 据回落最大达3mm及以上，至观测数据回落至初 始测量值为止。

冻土路基线路的主要病害分析和整治措施【摘要】在寒冷地区路基的冻害情况较为严重，对安全行驶造成了一定的隐患。

本文对冻土路基的病害和设计、整治措施进行分析，以供参考。

【关键词】冻土；路基；病害；设计；防治一、前言我国冻土面积广大，冻土区域的路基冻害较为严重，而且发生在路基的表层。

做好冻土路基的控制，有效降低冻害发生对于保证行车安全意义重大。

二、主要病害分析1、融沉融沉是多年冻土地区线路主要病害之一,一般多发生在含水大的黏性土及湿地含水量较大地带。

当路基基底的多年冻土上部或路堑边坡上分布有较厚的地下冰且埋藏较浅时,在通车运营过程中各种人为因素的影响下,使多年冻土层局部融化不能保持平衡,冻土覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷,造成路基的严重变形。

具体表现为:路基下沉、路堤向阳侧路肩及边坡开裂、滑塌、路堑边坡滑塌等。

融沉的特点是路基道床涨起,线路高低不平。

2、冻胀冻胀是冻土地段线路特有的主要病害之一,冻胀产生的原因主要有几个方面:（1）路基基床表面不平整,未按设计坡率刷坡。

造成积水冻结膨胀形成冻胀病害,其最大量有50mm,一般在30mm~40mm,多在25mm以下。

冻胀形成时间从10月到次年3月末,之后便趋于稳定,冻胀产生厚度在线路道床及基床表面往下2m~3m左右。

（2）道床道碴或混砂道床垫层不洁,污染严重,混入杂物较多,遇积水后产生冻胀。

当含泥量为20%~50%时,冻胀量可达到15mm~25mm左右。

道床冻胀时间从10月到次年3月末,之后基本趋于稳定。

（3）地表水或地下水、浅层水或湿地地段对路基上的不均匀浸湿,造成路基下沉,使线路形成长漫坑。

（4）路堤填土不均匀、压实度不符合标准及路堑基底土质差异,造成了路基土体性质及结构不同及变化,从而形成不同程度的线路冻胀病害。

（5）路基不同朝向形成的不均匀冻胀,如线路走向为东西向时,路基有向阳坡面和背阴坡面,使路基填土的冬季含水量和冻结深度发生差异,其结果是出现单侧冻胀。

寒冷地区路基冻害整治摘要青藏铁路格尔木至拉萨段，全长1118公里，其中多年冻土区为632公里。

青藏铁路的修建关键问题是,冻土和路基冻害。

因此解决冻土与路基冻害对寒冷地区铁路的发展有着尤为重要的意义。

首先，我们总体分析了寒冷地区铁路路基冻害的主要分布地区、类型及形成的原因对铁路运营造成的影响。

其次介绍了冻土和冻胀是产生冻害的原因以及冻土的类型地温分区、危害。

最后提出了整治各种路基冻害的综合措施和新型材料EPS板。

关键词冻土（frozen soil) 、路基冻害（frost damage)、EPS材料序言第一章路基冻害的影响路基是轨道的基础,它承受着轨道及机车车辆的静荷载和动荷载,并将荷载向地基深处传递扩散。

它必须保持稳定、坚固,这样才能确保铁路高速、高密、高载的良好状态,不出现可能危及线路正常运营的形变。

路基冻害是寒冷地区铁路线路上分布很广,影响铁路安全及正常运营的常见病害,它与寒冷的气候有关,冰冻线能达到相当深度,又涉及到土的特性。

在我国东北、西北、西南以及刚刚建成通车的青藏铁路线上都存在这路基冻害,路基冻害因其分布广、时间长、工作量大、影响行车非常严重占首位。

哈局、沈局、呼局、兰局等管内大部分都铺设在冻土地带上,路基冻害较为严重。

重要表现形式为:在冬季路基土体冻结时,除路基纵断面在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝外,还存在这冰锥、冻胀丘、路基融沉及路基边坡滑坍等一些独特的表现形式。

冻害发生发展时期,一般从每年10月中旬起至次年7月中旬止完全回落完。

对铁路线路影响很大。

每年都会投入大量人力物力来处理路基冻害。

根据历年调查统计报告,沈局关内有冻害207处多,其中冻害高50mm~300mm的冻害6处、50mm 以下的冻害198处,冰锥3处。

冬季线路冻胀凸起冰锥流水成冰,冰水漫及线路影响行车。

为了预防冻害事故的发生,在冬季需派人看守观察组织刨冰,每年仅用于刨冰的工数就达5000多工日。

夏季路基融沉病害情况严重,在管内就有200多处严重下沉地段。

浅谈路基冻害成因及预防整治措施摘要：路基冻害是北方地区铁路分布较广，较为普遍的病害。

路基病害是由地下水或地表水，在冬季冻结后所产生的地表冻层，造成沿铁路线路纵向水平发生高低变化的病害，它直接危害行车安全。

冬季路基冻害严重影响了线路质量,增加了养护维修难度，本文就路基冻害的形成原因进行分析,结合整治冻害的实际工作,运用相关理论和现场维修经验, 探讨路基冻害的整治方法,希望能对今后的路基冻害整治工作有所参考。

关键词：路基；冻害；整治；成因；预防1 路基冻害的成因在我国北方严寒地区，由于当地气候与地理环境原因致使铁路路基冻害现象时有发生，极大地影响铁路运行安全。

冻害发生后，两股钢轨的高低会发生变化，两股钢轨同时冻起引起高低不良。

直线线路两股钢轨冻起错位时，形成三角坑水平病害。

（见图 1）。

曲线外股钢轨冻起改变了曲线外股钢轨正常的水平超高度，里股钢轨冻起造成曲线水平反超高病害。

其中直线条件下的水平、三角坑病害和曲线条件下的水平、反加高病害是造成机车车辆脱轨的重要原因。

引发路基冻害的主要成因大体可分为三方面，即土质的原因、土质中水的原因、外界温度原因。

现对原因分析如下：1.1土质的原因主要是指土质的尘土颗粒普遍较小，其土壤黏度较大，温度较低时会发生较大幅度的冻胀现象，土壤的颗粒越小其冻胀性越强，致使其土壤密度急剧下降，其土壤冻胀程度也随之增加，在冻胀至一定程度时，冻胀程度达到峰值。

当土壤中水含量较高时，加之温度较低，水逐渐结成冰晶体，土壤中的水凝结冻固，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，体积增大约9％，致使土壤颗粒逐步发生偏移现象，土壤内部发生冻胀。

1.2 土质中水的原因在温度处于零摄氏度时，土壤内部的水分处于冰水混合形态，温度持续下降，土壤中的水分随之冻结，冰晶增加水分减少，土壤内部冻胀程度发生剧增。

温度逐渐降低至某一临界点时，土壤内部冻胀程度逐渐放缓，最终逐渐停止，处于这一阶段的土壤冻胀程度最为严重。

严寒地区路基冻胀原因分析及整治摘要：严寒地区路基由于地表水下渗以及地下水的毛细上升、冻结过程中产生聚冰效应，导致基床水分聚集，致使填料含水率较大，冬季严寒时路基、尤其是路堑及低路堤地段出现冻胀从而导致轨道抬升。

因此，为了减小路基基床含水率，采用了疏堵相结合的处理措施，确保既有设施的安全。

关键词：严寒地区；路基冻胀；整治；路基冻害在路堤段数量最多，过渡段次之，路堑段最少。

发生冻害的地段多是低矮路堤和零断面换填路基。

冻害区段地表水、地下水丰富，部分区段水位较高，导致路基在冬季负温作用下发生冻胀。

一、季节性冻土区铁路路基从整个东北地区地形、气候和地质环境来看，具备了路基冻胀发生的条件。

而东北地区也是我国受冻害影响最严重的地区，冻害严重影响着铁路安全运营，每年冬季都要花大量人力物力进行线路维修，降低了列车运营效率。

二、东北地区环境条件对路基冻害影响1.东北地区东西主要为低山丘陵，可形成较厚的风化残积层；而中部为强烈沉降区，地势低洼，聚集水，使地下水很浅。

2.大部分地区降雨，从东南向西北，降雨只有西北部降雨局部为200～300mm，从东南向西北减少。

降雨主要集中在6、7、8月份，基本可渗透路基。

3.气候寒冷，路基冻深为80～230cm，北部还出现多年冻土。

4.在低山丘陵有风化残积层，由碎石或黏土夹碎石组成，山麓地带、山间谷地、盆地松散层堆积相对较厚，坡洪积类型。

岩性为腐殖土、粉土、黏土夹碎石、砾石。

在沉降平原区，为粉土和黏土。

三、根据冻害调查资料的分析，总结引起路基冻害的普遍原因是：1.路基基床的表面不平整，造成基床表面积水加之道床脏污引起道碴陷槽或道碴囊等表层冻害。

冻害深度和强度随道碴陷槽或道碴囊的深度不同而不等，最终造成线路下沉等冻害；2.路基填筑的土体来源不同，特别是基床部分，大都来自当地的粉质粘土，一般含水量较大。

由于填筑时的土层厚度不均及夯实密度不同，引起土体冻胀量差异，形成冻害；3.路基低矮，两侧多是农田、沼泽和湿地，或上游侧地表排水不畅。

铁路线路冻害成因及整治发布时间：2021-07-21T07:45:55.265Z 来源：《教育学文摘》2021年5月总第373期作者：殷立峰[导读] 基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道的不均匀冻胀，导致线路不平顺或方向不良称为冻害。

中国铁路哈尔滨局集团有限公司加格达奇工务段黑龙江大兴安岭165100摘要：本文针对东北气温低的特殊气候，从冻害的形成原因、分类、影响冻害冻起高度的因素，结合大兴安岭的实际自然、地理状况，采取适合自身实际的冻害整治方法。

关键词：铁路线路冻害整治一、冻害的定义冻害指在低温季节由于基床土质、水和温度的不利组合，基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道的不均匀冻胀，导致线路不平顺或方向不良称为冻害。

二、冻害的成因1.水的影响。

水是引起铁路线路冻害的主要原因。

土体中的水分随着一年中不同的季节、不同的时段会呈现出不同的分布状态，正因为这种周期性的变化,铁路线路的路基稳定性就会受到影响，严重影响铁路运输安全。

2.土的影响。

土质不良也会引起铁路冻害的产生，北方地区铁路路基的土质多为砂粘土、粘土，这种土质含水量较大，随着气温的骤降很容易出现冻胀融沉的现象。

冻土达到一定程度就会使基床变形，产生严重影响。

3.温度的影响。

温度是铁路线路发生冻害的条件之一，当气温达到0℃以下时才有可能发生线路冻胀。

对于铁路线路而言最常用的就是地表温度，只有地表温度低于0℃时，冻害的发生才具备了基本条件。

4.道床不规范。

道床厚度也是造成线路冻害的关键因素。

道床平整度不够会造成泥沙等小粒径残渣堆积到道床内部，渣孔堵塞则为冻结提供了环境条件，当冰冻发生、体积不断增大，道路表面就会形成鼓起，短距离鼓起就形成了冻害。

5.路基状态。

路基的结构相对简单，但是造成路基的结构性病害却是比较复杂的。

雨水冲刷程度、防洪措施、铁路的地理环境和功能位置都会影响到路基的结构状态。

在铁路承受不同荷载之后，在路基两侧会形成微小的缝隙，有雨水顺着缝隙会进到路基内部，雨水逐渐堆积没有及时清理，则会在温度降低之后形成冻胀。

铁路治理冻害方案摘要铁路冻害是指在寒冷季节，由于低温导致铁路道床、路基和桥梁等结构物受到破坏的现象。

冻害对铁路运行安全和正常的运输秩序产生严重影响。

本文将介绍铁路治理冻害的方案，包括预防措施和应急处理措施。

1. 引言铁路是我国重要的交通运输方式之一，在寒冷季节，由于低温和冰冻天气的影响，铁路冻害问题愈发突出。

为了保证铁路的运行安全和正常的运输秩序，需要采取一系列的措施来治理冻害问题。

本文将针对铁路冻害问题，提出治理方案。

2. 预防措施2.1 加强热电联供系统铁路冻害的主要原因之一是低温导致的结冰。

为了防止铁路道床结冰，可以采取加强热电联供系统的措施。

利用热电联供系统为铁路道床提供热能，确保道床温度不低于结冰温度，从而防止结冰现象的发生。

2.2 设立冻害监测系统为了及时发现铁路冻害问题，可以在重点地段和易发冻害地区，设立冻害监测系统。

该系统可以通过温度传感器、湿度传感器等设备，实时监测铁路路基的温度和湿度情况，一旦发现异常情况，及时采取应对措施，避免冻害问题的发生。

2.3 加强道床、桥梁等结构物维护铁路道床、桥梁等结构物的维护工作非常重要。

在寒冷季节，特别要加强对这些结构物的检查和维修工作，确保其在低温环境下的正常运行。

以免由于结构物受损引发冻害问题。

3. 应急处理措施3.1 加强通风排水在冻害出现的情况下，应立即采取通风排水的措施。

通过加强通风和排水，可以降低冻害对铁路的影响，并为后续的恢复工作提供条件。

3.2 加强破冰工作在出现铁路道床结冰的情况下，应立即采取破冰措施。

可以利用专业的破冰设备，对道床进行破冰处理，恢复道床的正常状态。

3.3 隔离冻害区域如果冻害现象严重，无法立即恢复铁路的正常运行，可以采取隔离冻害区域的措施。

设置警示标志，禁止列车通行，保证铁路运行的安全。

4. 结论铁路冻害是铁路运输面临的一个重要问题，对运输安全和运输秩序产生极大影响。

为了治理冻害问题，本文提出了一系列的措施，包括加强热电联供系统、设立冻害监测系统、加强结构物维护、加强通风排水、加强破冰工作和隔离冻害区域等。

路基冻害是寒冷地区，铁路线路上分布很广和常见的病害。

它与寒冷的气候有关，冻结线能达到相当深度；又涉及到土的特性，因为有的土类对冰冻作用很敏感。

我们管内大部分线路都铺设在多年冻害地带之上，路基冻害较为严重。

主要表现形式为：在冬季路基土体冻结时，除路基（纵、横断面）在短距离地段内产生不均匀冻胀或路基发生冻结裂缝外，还存在着冰椎、冻胀丘、路基融沉及路基边坡滑坍等一些独特的表现形式。

冻害发生发展时期，一般从每年10月中旬起至次年5月中旬止全部回落完。

对铁路线路影响很大。

为确保行车安全，每年都必须投入大量人力物力用以处理路基冻害。

根据历年调查统计报告，管内现有冻害207处，其中冻害高度50mm～300mm的冻害6处、50mm以下的冻害198处，冰椎3处。

冬季线路冻胀凸起，冰椎则流水成冰，冰水漫及线路，影响行车，为了预防冻害事故的发生，在冬季需派人看守观察和组织刨冰，每年仅用于刨冰的工数就达5000多工日。

夏季路基融沉病害情况严重，在管内就有200多处严重下沉地段。

有的地段融沉很快，每年得抬道一次，全年累计下沉达200～300mm，情况严重的，如呼包线。

每年用于路基融沉抬道的砂石料数量达3万多立方米，使用的劳力有2万多工日。

第二节路基冻害成因一、道床冻害道床冻害冻起高度一般在25mm以内。

近年来，由于运量的增加和列车速度的提高，道床污染板结日趋严重，导致了道床冻害的数量逐年增多。

1、产生成因主要是道床污染引起的排水不良造成冻害。

1.1道碴本身的质量问题引起的道床污染。

由于我们管内道碴多以石灰岩为主，含少量的风化石。

按照《铁路碎石道碴》要求，石灰岩各项技术指标均达不到Ⅰ级道碴标准。

石灰岩属碳酸盐类，抗冲击、抗压碎等性能差，易碎粉尘遇水溶解形成胶汁，影响排水，导致冻害。

1.2列车运输引起的道床污染。

一是列车动载频繁冲击振动，使道碴相互磨擦，产生碎石粉末。

二是由于列车上的散装货物，如砂子、煤炭等货物散落而污染道床。