既有铁路路基冻害治理的室内研究
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。
由于降水及地表径流使路基内部含水率过大，又不能及时排出，且道床污染没有彻底清筛，致使冻害连年连续发生。
铁路治理冻害方案
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。
冻害对铁路运行平安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平安和正常的运输秩序，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，防止冻害问题的发生。
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，保证铁路运行的平安。
4. 结论铁路冻害是铁路运输面临的一个重要问题，对运输平安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。
浅析铁路路基病害的预防与治理措施
１下沉 ．
理 ，设置排 水封 闭层后 向上补 填Ａ、Ｂ 土或改 良土 ，然后按 照标准 组 道床厚 度铺 砟 、铺轨 。水泥土挤 密桩常用 于基床 承载力较差的地段 的
。 ． ｍ，水泥土挤密桩布置 ～ ０ 下沉 是最常见的路基病害 ，具 体表现为路基 下沉 ，路堤地段 、路 基床加 固 ，加固深度在既有路 基面 以下３０ ５ 堑地段和过渡段都有发 生 ，是 由于路 基填筑密度不 够和强度不足 ，在 在枕 木间。无砂混凝 土桩的桩径 、布桩方法 和成孔 都与水泥土挤密桩 水 、荷载 、 自 重及振动作 用下发生局部 或较大面积 的竖向变形 ，产生 类似 ，与水 泥土挤 密桩 不 同的是桩 孑 内填碎石后 注浆 ，注浆材料采用 Ｌ 原因为路基填料及 压实达不到要求 。
基床以下部位 的加 固就是对 填筑体的加 固 ，常用措 施有旋 喷桩加 固和花 管注 浆方案 。旋 喷桩加 固措施 主要针对与那些沉 降量大 、填筑
分为道床性和基床性 两种。道床性是 由于道床板结 ，阻塞路基面 体受水 害已久 ，路基形态 变化较大 ，承载力严重不 足的地 段 ，如下沉 降水 的顺利排出而形成 的。基床 性是 由于基 床土质不 良 ，在列车荷载 严重 的路桥 涵过渡段 和 区问路基 地段 。花管 注浆的 注浆材料 为水 泥． 作用 下液化成泥浆 ，由于荷载 的反复作用形成 抽吸作用 ，泥浆受挤压 水玻璃 。
不宜超过４ｍ，挡墙 以上边 坡采用 拱型 骨架护坡 。既有边坡溜塌 时 ， １路基面防排水 ．
对病 害特点 的整治措施 ，主要有 以 下措施 。
清除滑塌体 ，重新 帮填路堤 。坡脚处设 护脚墙加 固，并砌筑或恢 复拱
路基 面防排 水措施是 在基床表 层形成 封闭层 ，可 以采用 中粗砂＋ 形骨架护坡 。 路 堑坡 面加 固可 采用 重新砌 补 、整 修或桩 板墙加 固 。对于既 有 闭层 。中粗砂＋ 复合 土工膜作 为封闭层 的设计 比较常 见 ，适用 于补填 堑坡稳定 。坡 面仅 有少量损 毁地段 ，对损毁坡面重新砌补 、整修 。对 高度较 大的段落。基床加 固后 ，清除表层 的道砟之类 的浮 土 。做出路 于既有堑坡稳 定、坡面损毁 较为严重 ，有鼓胀开裂或有较 长的横 向贯 拱后 在其上设置 封闭层 ，而后 向上 补填 。中粗砂＋ 合排水板适 用于 通裂缝地段 。分段 拆除重新 砌筑坡 面 ，并在坡面 中部设一道耳墙 。对 复
铁路线路的冻害及整治探究
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。
浅谈铁路线路冻害整治
路 线路 的整 治 办 法 。
【 关键 词 】 铁路 线路 冻 害 整 治方法
在冬 季， 气温降低 ， 季节性冻土的路基在短距离地区 内会发生 段 ， 该 方法就 是在铁路基 面打孔注入氯 盐， 并在 线路表 面均匀的覆 不均匀的冻胀或者是冻结裂缝 。 再者 ， 春季冰冻融化时路基解冻， 就 盖上一层氯盐 。 该方法一般用 来治理基 床表层冻 害地段 ， 对铁路路 会 融 化 下 沉 产 生 翻 浆 冒泥 的 现 象 。 基 的破坏性较小 ， 也不会影响铁路运输 ， 操作 简单 ， 费用低 ， 见效 陕。 具体做法是在冬季来临之前用钢钎在道床下的路基上钻孔并且注 １冻 害形 成条 件 入氯盐 ， 每 孔深 度 大 约 为 Ｉ 米， 每 平 方 米 的注 盐 量 大 约为 ｌ 旰 克 到１ ５ 冻害是土体在冻结过程 中产生冻胀引起的 。 在 低温下 ， 土中的 千克 （ ２ ） 排水及隔水法 ； 土层中水分滞 留排不 出去是一大 问题 ， 所 以 水受冷冻结 ， 并向冷锋锋面移动 ， 在冻结过程 中析出冰层 ， 水在结成 要尽可能想办法排除土层 中的水分， 排水及隔水法的措施有挖掘排 冰的过程 中体积会变 大， 使土粒的位置发生移动 ， 路基也会被抬起 ， 水沟 修建渗水 沟及反压 护道 等方法 。 这些方法可以有效降低土层 从而引起土体的冻胀 。 冻 害的产生主要有 以下 几个 方面 的因素， 分 中的水分 ， 防止水分滞 留， 降低冻高 ， 防止土体冻胀。 （ ３ ） 换土法 ； 在冻 别是水 的影响 、 温度的影响、 土的影响、 水的影响和力的影响。 其 中， 害频发的地区 ， 可以把含水量大的砂粘土、 粘土等不 良土质改换成 水和土 的影响是 内因 ， 水、 温度和力的影响是外 因， 此外还有 人为 的 含 水 量小 的 ， 非冻 胀 性 或 者 弱 冻 胀性 的土 质 来 防止 铁 路 线 路 发生 冻 原因 。 害。 此 方 法 的好 处 就 在 于 整治 冻 害 的彻 底 性 比较 强 ， 但 是 此 方 法 投 １ ． １水 的 影 响 入多 ， 工作量大 ， 铁 路 线 路 在 经 过换 土 后 在 很 长时 间 内难 以巩 固 ， 不 水是 引起铁路 线路冻害 的主要原 因， 有水才会有冻害的产生 ， 利 于 行车 安 全 。 （ ４ ） 其他 方 法 ； 垫 板 法就 是 从 冻 害地 点 向两 侧 延 伸 ， 使 水是最主要的因素。 如果没有水 ， 即使温度再低也不会出现冻 害。 土 线路平顺 。 在冻害频发的期间， 要坚持随起随垫的原则 ， 春季冻害回 体中的水分随着一年 中不 同的季节不 同的时段会呈现不 同的分布 落时要坚持 随落 随撤 的原则进行 “ 反垫 ” 处理 ， 禁止起而不垫 ， 垫板 状态， 正因为这种周期性的变化 ， 铁路线路的路基 的稳定性就会受 之后又不及时撤出 要严格按照相关要求填 充垫板 ， 并 及时撤 出。 此 到影响 ， 严重影响铁路运输 。 外还有隔温法 ， 可以在冻害频发的路段铺设Ｅ Ｐ Ｓ 板， 使冻胀土隔离冻 １ ． ２土 的 影 响 结层 来减少铁路线路路基土层的冻胀程度 。 还要及时清理铁路线路 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 的粉尘煤灰 ， 清理排水沟 ， 做好排水工作 ， 削平路肩 。 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 ２ ． ２加 强 冻 害 检 查 及 预 防 措 施 现冻胀融沉 的现象 。 而粗粒 的砂砾 土则具有 良好 的排水条件 ， 水分 动态 检查 ， 应充分利用列 车车载式晃车仪等仪器进行检测 ， 并 不易发生移动 ， 也不易发生聚冰作用 ， 不易 引起冻害。 随着气温的降 认真分析 数据 ， 安排专人科学 的分析数据 ， 并 以数 据指导现场工作。 低， 土温 达 到 水 的 结 晶 点 时 土层 中水分 就 会 变 成 冰 ， 形 成冻 土 。 冻 土 加强对冻害路段 的检测 ， 每周进行一次检测 ， 并将数据认真的记录 达到一定程度 ， 就会使基床变形 ， 产生严重影响 。 下来 ， 合理的确定冻害频发的路段。 对冻害路段 的变化也要及时 的 １ ． ３温度 因素 做好记录 ， 采用相应的方法措施 。 在冻害现场也要认真标记起点与 温度是铁路线路发生冻害 的条件之一 ， 当气温达到０ 摄氏度 以 终点及冻高和最大高度 ， 及发生 的 日期 ， 掌握更多冻害 的变化情 下时 ， 才可能有冻害发生。 在寒 冷地 区， 常用的气温参数有年平均地 况 ， 为冻害的治理提供更多的有效数据。 平时也要做好预防措施 ， 以 温、 冻结 指数 、 冻结时间 、 冻结深度和 平均气温等等 。 对于铁路线路 减少铁路线路冻害 的发生频率 。 在夏季 时就要经常检查线路 ， 及 时 而言 ， 最常用的就是地表温度 ， 只有地表 温度低于０ 摄 氏度时 ， 冻害 清除杂草 等植物 ， 以保 障排水顺畅， 防止雨水 浸泡路基 。 平时还要及 的发生才具备 了基本条件 。 对于寒 冷地 区而言 ， 冰冻期 常大 ５ 、 ６ － Ｉ ＂ 时清理道床 ， 将道床 内的淤泥及时清理 出去 ， 再填上清洁 的道渣保 月， 铁路 线路 长期处于 低温状态 ， 就为冰冻的发生准备了必 备的客 证铁轨的稳定 ， 还有做好路基 的排水坡 ， 削平路肩。 及时清理纵 向排 观条件 。 水沟 ， 多疏导引排存水 ， 防止水分滞 留。 铁路线路施工要请专业 人员 １ ． ４其 他 因素 进行标准化作业 ， 并进行检测 ， 以保 障铁轨受力均匀 ， 不发生变形 。 铁路 线路 产生 冻害还有 其他 因素 的影 响， 比如说道 床不规范 ， 道床不清洁 ， 线路维修不到位。 道床厚度如果不够， 在列车多次的压 ３结 语 本文就铁路线路常见的冻害现象发生的原 因、 治理办法及预防 力下 ， 基床就会变形 ， 造成路基面不平整， 再加上纵横向排水设施不 所 建 议 的措 施 也 是 经 过 实 践 的 检 验 。 只要 良都会引起冻害 。 又如若道床不清洁 ， 在风沙多的地 区运输繁忙 的 措 施 进 行 了 细致 的分 析 ， 根据不 同的况采取相应的措施 ， 积极分 路段 ， 列车 的震 动 次 数 频 繁 ， 所 运 输 的 矿石 类 的货 物 相 互 摩擦 ， 从 而 我们 防止冻害产生 的因素 ， 产生许多粉末 ， 列车运输 的煤炭粉也 会洒 落到轨道上 ， 内燃 机车停 析积极治理 ， 就能治理好铁路线路的冻害 ， 并防止其频繁发生 ， 将铁 随着科技的发展 ， 社会的进步 ， 相信还 会有 留时还会留下油渍 ， 道渣破碎的粉末和混杂的粘性物质与运输掉落 路运输的损失降到最低 。 的煤灰 混合在一起 ， 就会造成 不清洁 ， 排水不畅 ， 水分滞 留在 土层 更多更好的方法治理冻害 ， 也会有更好的材料应用于铁路线路的建 从而更好 的预 防冻害 的发生 。 中， 也会引发冻害 。 又如在铁路轨道维修 期间， 工人作业不 当引起的 设 中，
路基冻害治理
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。
浅谈铁路路基冻害的预防及整治
浅谈铁路路基冻害的预防及整治作者：牛莉来源：《城市建设理论研究》2014年第06期摘要：兰新线屯升-红山堡区段，由于地处西北，冬季气候寒冷，铁路路基冻害分布广、冻起时间早、冻起高度大，本文针对冻害成因及变化规律，简述了铁路路基冻害的预防及整治，为今后类似病害整治提供依据及经验。
关键词：路基冻害预防中图分类号：U231文献标识码： A一、前言兰新线屯升-红山堡区段，由于地处西北，冬季气候寒冷，铁路路基冻害分布广、冻起时间早、冻起高度大，严重影响线路设备质量和行车安全。
针对冻害成因及变化规律，需采取有效措施进行预防性整治。
二、路基冻害的预防（一）桥涵地段冻害预防桥涵地段冻害一般冻起时间早、距离短、冻起量大，变化快。
针对桥涵冻害危害严重的情况，应加强了桥涵地段冻害的预防性整治。
1.封堵涵渠对涵顶基床发生的表层冻害可采取保温法进行预防，采用此方法可降低涵顶冻害的冻起高度。
对发生冻害的涵渠和有可能发生冻害的涵渠进行调查，利用草袋和编织袋装土进行封堵，冻起量较封堵前会有下降。
2.涵渠台帽加高、疏通排水涵渠孔径不足、台帽高度不满足拦水要求，在冬灌时造成水漫路基，基床内水分未能充分蒸发容易引起冻害。
需对灌溉渠上游台帽进行加高，增设了浆砌拦水墙，并及时对淤积进行清理，排水畅通，可减少冻害发生。
（二）路基注盐预防整治根据路基注盐技术标准、施工工艺及作业流程，对冻害地段进行注盐，可有效减少冻害数量，降低平均冻起高度，现将技术要领总结如下：1.时间安排为使注盐整治当年见效，使盐铺入道床内在雨季充分融溶，全部渗透到路基土壤中，使土壤颗粒毛细孔中盐份含量均匀、饱和，最大限度减少或防止路基冻起，必须在6月底前雨季前完成注盐。
2.注盐深度及宽度为确保盐在整个道床断面均匀融解，应将轨枕盒内道床扒成▽形槽沟，槽底深度为枕下100mm，槽长为轨枕头外侧100mm。
把盐均匀的铺在槽内，回填石碴，恢复道床断面。
个别注盐量较大（冻起高度大于25mm地段）或降雨量较少地段，同时将部分工业盐融化成饱和溶液后再均匀浇注。
高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究
高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究高寒区高速铁路路基及涵洞冻害分析及整治措施研究摘要：随着我国高速铁路建设的不断推进，高寒区高速铁路的建设成为一个重要课题。
然而，高寒区极端天气条件下的路基及涵洞冻害问题一直是制约高速铁路安全运营的主要因素之一。
本文针对高寒区高速铁路路基及涵洞冻害问题进行了深入分析，并提出了一些整治措施，以期为相关工程提供参考。
关键词：高寒区，高速铁路，路基，涵洞，冻害，整治措施一、引言高寒区是我国大部分地区的一个重要特点，其极寒气候给高速铁路的建设和运营带来了极大挑战。
由于极端低温、大雪、冰冻等天气条件的存在，高寒区高速铁路路基和涵洞容易受到冻害的影响，严重危及列车的安全运行。
因此，对于高寒区高速铁路路基及涵洞冻害的分析和整治措施的研究具有重要意义。
二、高寒区高速铁路路基冻害分析1. 冻胀性破坏高寒区地表土壤中的含水量较高，当温度降低到冰点以下时，土壤中的水分会凝结成冰，并伴随着体积扩大。
这种冻胀性水分对路基的压实度和稳定性造成了严重威胁，容易导致路基表面的破裂和沉降。
2. 冻融循环破坏高寒区的冬季气温往往呈现较大幅度的日夜温差，导致土壤中的水分在冻结和融化过程中发生体积变化，加剧了冻害的程度。
这种冻融循环破坏会进一步影响路基的压实性和稳定性，加速路基表面的破裂和沉降。
三、高寒区高速铁路涵洞冻害分析1. 结构冻害涵洞作为高速铁路的重要组成部分，其结构的冻害会严重影响涵洞的承载能力和安全性能。
在极寒地区，涵洞结构往往会受到冻胀、冻融循环等因素的影响，导致裂缝、变形等问题的出现。
2. 排水冻害由于高寒地区污水管道和雨水管道等涵洞设施在冬季存在结冰的问题，需要采取一定的排水措施。
然而，如果排水系统不完善或存在故障，就会导致涵洞内积水的结冰，增加了涵洞结构的冻害风险。
四、高寒区高速铁路路基及涵洞冻害整治措施研究1. 路基整治为了提高路基的抗冻性和承载力，可以采取以下整治措施：- 注浆加固：利用注浆技术，使路基土壤表面形成固结层，增强其稳定性。
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既有铁路路基冻害治理的室内研究
发表时间：2019-06-19T10:39:44.993Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：王松王宁伟王顺
[导读] 摘要：本文针对滨绥线哈牡段的特殊气候，简要分析了路基冻害产生的原因，并就电动化学法处理路基冻害进行了室内试验研究，对土层采用分层治理的方法，得到一种扰动小、无污染的治理措施。
沈阳建筑大学土木工程学院辽宁省沈阳市 110168
摘要：本文针对滨绥线哈牡段的特殊气候，简要分析了路基冻害产生的原因，并就电动化学法处理路基冻害进行了室内试验研究，对土层采用分层治理的方法，得到一种扰动小、无污染的治理措施。
关键词：路基冻害；冻胀；电化学；隔水
我国东北地区既有铁路路基冻害现象比较普遍[1]，路基的冻胀会使路面鼓包、开裂，使路面错缝或折断，造成道路破损，影响铁路运行速度和使用寿命[2]，因此必须采取应对措施，防止路基发生冻胀产生的不均匀变形。
1 路基冻胀机理
土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
在冰冻季节，因大气负温影响，使土中水分冻结成为冻土。
当土层中温度降到负温时，土中的自由水首先在0℃时冻结成冰晶体，随着气温的继续下降，弱结合水的最外层也开始冻结，土粒产生剩余分子引力。
结合水膜变薄，使水膜中的离子浓度增加，加强了渗透压。
若未冻结区存在水源和水源补给通道，则未冻结区水分会不断向冻结区迁移积聚，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体发生冻胀。
1.1 土的类别：当土层中碎石等直径较大的颗粒含量高时，不易发生冻胀；以粉黏粒为主的土类，其冻胀性最大。
1.2 温度：负温是产生冻胀的必要条件。
温度达到冻胀起始温度时，土体温度向外扩散，当土体中有充足水分来源时，其冻胀量越大。
1.3 水源：路基土体含水量大于起始冻胀含水量时，会发生膨胀，地表水和地下水为土体冻胀水分的主要来源。
2 路基冻胀治理的室内试验
目前，工务部门现场多采用冻害垫板、安装轨道加强设备等措施来整治冻胀问题，但其整治方法范围有限且扰动大，迫切需要扰动小、能够精细控制的工法和工艺。
电动法加固软土地基是将土体通以直流电，在电场作用下使土体发生排水固结，并提高土体强度的一种地基处理方法[3]。
电化学注浆法是在电渗的基础上在电极中分别注入一种或两种以上的化学浆液，以达到加速排水和对土壤改性以提高土体强度和耐久性的目的。
为了模拟现场实际的工况，对试验土样进行了分层设计，下层为渣土层，上层为粉质黏土层。
首先对下层渣土层采用灌入氯化钙浆液与水玻璃浆液的处理方法，然后对上层粉质黏土进行电化学注浆加固处理。
2.1 试验设计：模型箱的尺寸为30cm×20cm×25cm，首先在试验箱内底部铺设厚度为5cm厚的渣土层，然后注入水，使水面与渣土表面持平，以模拟现场地下水的情况；然后在渣土层上铺设10cm厚的粉质黏土，粉质黏土的含水量为35%，并压实，静置24小时后开始进行试验，试验前用微型触探仪测得粉质黏土的承载力为50kPa。
2.1.1 渣土层的灌浆处理：分别插入A、B两根注浆管，两注浆管间距为10cm，注浆管末端插入到渣土层中1cm，如图1所示。
图1 渣土层的灌浆加固
2.1.2 上层粉质黏土的电化学加固：试验采用三组电极平行布置的形式，阳极、阴极距离为15cm，阳极与阳极之间的距离为10cm，电极入土深度为13cm。
电极布置图如图2所示，每相邻两组电极通过导线连接在一起并连接到电源控制系统。
图2 电极布置图
2.2 渣土层的隔水治理：向A、B注浆管中分别灌入波美度为44Be的氯化钙与水玻璃浆液，灌入的量以灌满为止，本次试验，A，B两注浆管各灌入氯化钙与水玻璃浆液100mL。
间歇30分钟后，进行上层粉质黏土的电化学加固。
2.3 上层粉质黏土的电化学加固：采用阳极、阴极同时灌浆的方法，分别向阳极灌入氯化钙浆液100mL，向阴极灌入水玻璃浆液100mL。
其中，氯化钙浆液和水玻璃浆液的浓度均为44Be（波美度）。
通电电压为20V，电流始终维持在0.9A~2.0A之间，通电10小时后结束。
2.4 试验结果分析
2.4.1 上层粉质黏土的加固：为了便于分析，将试验后的土体分为阳极区域、中间区域和阴极区域三个部分，如图3所示，试验后土体加固区域的大小Be约为整个宽度B的到之间。
图3 土体加固示意图
试验结束后，对粉质黏土进行了不同龄期的微型触探试验，试验结果见表1所示。
图4为各区域承载力随龄期增长值。
表1 电化学注浆加固后不同龄期承载力对比
【注】频数
面形成一个完整的加固体。
龄期一个月以后，取出的土样如图
（2）电化学加固可以提高土体强度，减小了土的孔隙并能对土体进行改性。