铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治

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普速铁路基床翻浆冒泥病害整治

普速铁路基床翻浆冒泥病害整治

普速铁路基床翻浆冒泥病害整治近年来我国的火车已经逐渐成为了人们旅游出行和材料运输的首选目标,火车的使用频率越来越高,但是由于长时间的雨水浸泡,铁路的基床经常会出现翻浆冒泥的现象,为普速火车的正常运行带来了极大的不便,并且在一定程度上威胁到了乘客的安全。

我国每年为治理铁路基床翻浆冒泥的问题花费了大量的资金和精力。

本文将对铁路基床翻浆冒泥现象产生的原因和机理进行探究,并且提出合理的建议进行改善。

标签:普速;铁路基床;翻浆冒泥;整治0 引言路基在铁路的长时间使用过程中,要承受整个铁轨和火车的重量,还要经过极端恶劣天气的打磨,如暴雨、地震等,很容易产生各种问题,其中翻浆冒泥的病害无疑是最严重的问题之一。

铁路的基床在暴雨的冲刷和地下水的浸泡中容易变的松软,如果进水过多则会产生翻浆冒泥的现象,这种现状国家每年投入的维修资金是非常巨大的,并且还会增大意外事故的发生。

因此,整治铁路基床的翻浆冒泥现象已经刻不容缓。

1 产生翻浆冒泥现象的具体分类(1)基床表面土质的分类。

第一种较为常见的现象为土地表面冒泥。

这种情况比较常出现在地下水源不充足的铁路基床上。

由于土质缺水而会比较疏松,在降雨过多的天气或者降雨季节,落下的雨水会透过土壤的缝隙进入底层,使路基的土质变软,从而产生翻浆冒泥的现象。

第二种较为常见的现象是岩石研磨冒泥。

在大范围的降水会导致基床下的岩石松软,通过长时间的研磨会产生泥浆,造成翻浆冒泥的现象。

第三种是缝隙抽吸冒泥。

一般比较多的发生在偏远的山区和地下隧道中,或者水资源比较充足的地区。

这种现象是因为泥浆在岩石风化后的抽吸下从地下深处传输到了地表,尤其在降雨多的天气下更为严重。

第四种是土质下沉将泥浆压出。

这种地面的土质比较疏松,会向两边的路面积压导致泥浆产生。

(2)依据水源情况的分类。

第一种是地下水过多。

这一类的基床容易受到地下水的冲刷,使土质长时间处于含水量过多的程度。

第二种是受到地表水量的干扰。

经过长时间的降雨排水系统性能不够优良,产生基床积水。

[铁路翻浆冒泥病害整治]翻浆冒泥

[铁路翻浆冒泥病害整治]翻浆冒泥

[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

线路路基翻浆冒泥的原因分析及整治措施

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

浅析铁路路基翻浆冒泥的机理及治理措施

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。

铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治

铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治
关键词 : 铁路路基 ; 翻 浆 冒泥病 害 ; 机理 ; 整 治 中图分类 号 : T U 2 4 8 文献标 识码 : A
文章编 号 :1 6 7 1 . 5 5 8 6( 2 0 1 5 )0 3 . 0 2 1 3 . O 1
1前言 基层面便会再 次产 生泥浆,并且泥浆受到挤压力和抽 吸力,受 路基是铁路轨道 的基础 ,它承受铁路 轨道 的重量及机车车 到这两种力 的作用 的原因是泥化道碴层形成一个板 结层 ,加大 辆 的动力荷载 ,同时还不 断遭 受到水 流、风沙 、雨 雪、严寒 、 孔隙泥浆水 的压力 ,泥浆 回到胶 结板上面 。 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 3 . 3路基翻浆 冒形成阶段 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 在道床 中,雨水发生 下渗现 象,基床 出现软化现象 ,泥浆 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 出现上升现象 ,并且道碴板 结变 得越 来越严重 。这样就会 引发 种路基病害现象 。 枕 下的封 闭进一步密 闭,孔 隙水 压力也越 来越大 ,泥浆还会沿 2铁 路路基翻浆冒泥病害的影响因素 着某 些孔 洞上升 ,直至溢满道床 ,掩 盖整 个轨枕 ,并且还使得 2 . 1土石地质状况 道床 积水 ,出现杂草 丛生现 象,这就是翻 浆 冒泥 的形成 阶段 。 这是导致翻浆 冒泥产生的前提条件 ,研究表 明,在翻浆 冒 对于形 成阶段 ,根据浆液的不 同,可 以分 为以下三种 : 泥土 质当 中,如果存在着软化物质 ,例如蒙托石 、 绿 泥石等等 , 3 . 3 . 1 第一 、小 循环翻浆 。降水时 间短,雨量小 ,水渗入 往往会直 接导致翻 浆冒泥现 象的发生。 到泥浆板 结道 床当中,在泥化 的碴层 当中产生 泥浆。翻 冒到道 2 . 2 气温 和水 的影 响 床表面 ,这种 情况一般不会影响基床 的稳定性 。 通过研 究和 分析我们可 以得 知,翻浆 冒泥发生 的过程 ,事 3 . 3 . 2 大 循环翻浆 。 由于在长 时间降水过 程 中,从板 结道 实上就是 水在 路基 中迁移、相变的过程。并且 ,水是导致翻浆 碴底部翻 出的泥浆 现象 ,它也是 由降 雨所 引起 的。 由于长期降 冒泥发生 的必要条件 ,如果没有 水,那 么翻浆 冒泥便将不会存 水,机床面上会有 很多的雨水渗到,从而形成泥浆 ,进 而泥浆 在 。只有在水 的作 用下,才 能加 剧土 壤中的易软化的物质 的程 被挤 向道床表 面,土体 被进一步软化 ,进而 引发基床 失稳现象 度 ,例如 ,土体膨胀软化 ,形成道碴 陷槽 ,填 土软化范 围逐渐 的 出现 ,导致事故 的发生 。 扩大 等等情况 ,都会对路基产 生严重 的不利影 响。除此之外 , 3 . 3 . 3 复合型翻浆 冒泥。它是指在 同一地 点,大循环和 小 冰冻也会对翻浆 冒泥 的形成有很大 的影 响。 循环 同时产生 ,一般发生在 连绵的雨季 。当 出现这种情况 的时 2 . 3列车动力作用 候,大循环往往是主要 的,泥浆 大部分来 自基床面 ,危 害也 比 这是翻浆 冒泥形成 的原 因之一 ,通常是在动力作用 下,加 较大,与大循环 的危害是一样 的。 剧 了翻浆 冒泥 的形成 。土在重复动力作用 的影 响下 ,其塑性变 4 铁路路基翻浆冒泥病害 的整治 策略 形会不断 的积累 ,进而 引起基床变形和破坏 ,而在 列车 的作 用 4 . 1做好水温调节和排水工作 下 ,这种 塑性变形 会得到进一 步的加剧 。而 如果通车 量越大 , 在工程建设过程 中,设置好路基排 水系统 ,对路基 的水温 荷载影响越 明显 ,路基翻浆也越 明显 。 情 况进 行调节 ,避免地下水 、地面水或者 其它水分在冻结前或 2 . 4 道碴问题 者 冻结过程中进入路基上部 , 这样能够避免对路基 带来 的损 害, 主要是指劣质道碴 、道床道碴不干净 ,外来物质对道床造 有 利于提高路基工程质量 。 成污染和破坏 ,使得排水系统被阻碍 ,造成排水不 畅,引起 积 4 . 2设 置排水层 水,导致线路脏污 ,时 间长 了积水便会渗入路基 ,再加上列 车 在 路基建设的过程 中,如果 出现水分 聚集在路 基上部的情 的荷载影响 ,进而 引发翻浆 冒泥现象 。 况 ,可 以采 取 以下策略进行处理 : 在化冻 时期将 多余 的水分及 2 . 5 道床厚度不足 时排 除,或 者即使没有立即排除 ,可 以将它进行 暂时蓄积,放 如果道床的厚度不够 ,往往会降低道床的弹性 ,使得路基 在 水稳性较 好的路面结构层 当中 ,这样能够达 到 良好 的处理效 的受力不均匀 ,压强增大 。道床的石碴侵入路拱 ,路拱 的砂子 果 。 侵 入基床 ,导致路拱变薄 ,引起排水效果变差 ,进而导致道心 4 . 3改善土基 ,加强路面 积水,或者引发道床或者路基产生塑性变形现象 ,导致轨道 空 这 也是整 治翻浆 冒泥的重要策略之一 ,具体 的操作 方法 如 板现 象的产生 。 下: 路基换 土,路基注 浆,或者运用加固土 ,在路面采用石灰 2 . 6 路拱瓦解 石 ,煤渣石灰石 等结构层 , 以达到 良好的处理效果 。 出现 翻浆 冒泥现象,往往会使路 拱瓦解甚至消失,对于路 4 . 4综合运用 多种处理方法 基 面 以上的水,将不能排除线路 。而水渗入路基之后 ,在列车 在实 际工作 中,如果单一的采用某种方法往往不能达到令 的重 复动 载作 用下,使得翻 浆更 为严 重,对路 基造 成更大的不 人满意 的效果 ,或者不够经济 合理 ,因而一般是要综合运用多 利影 响。 种处理方法 ,这样才 能达 到更好 的处理效果。 3铁路路基翻 浆冒泥病 害机理 5 结束语 现 阶 段 ,铁 路 路 基 的翻 浆 冒土 现 象 已 经 成 为 影 响 铁 路 交 通 3 . 1挤压 上升 阶段 当铁路工程竣 工或者经过修整之后 ,一般 是道碴 洁净,基 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 面平整 ,排水通 畅,在 这种情况 下,往往 不会 发生 翻浆 冒泥现 年 的雨季是铁路路基 翻浆 冒士现象发 生最多、最严重 的时候 , 象 。然而 ,随着时 间的推移 ,由于基床 下存在着粘 性土 或者 软 因此我 国在对于这样 的危害十分重视 。因此在今后 的工程 建设 质岩 ,受 到火车荷 载的反 复作用 ,引发基床面不均 匀沉 降的产 中, 我们一定要 高度重视对 铁路 路基翻浆 冒泥病害 的整治工作 , 生 。如果 出现 雨水浸入基床 的情况 ,在 凹洼往往积水 ,而积 水 并积极采 取相应 的策略 ,提高路基建设 的工程质量 ,保证 列车 却不容 易排除 。在火车动荷载 的作用下 ,基床面土层会 出现 软 的安全 运行,为列车的正常运作和人们 的安全 出行创造 良好 的 化现象 ,进而形成泥浆 。泥浆便会沿着道碴孔 隙上升 ,这是翻 条件 。 浆 冒泥形成 的初期 。在这个阶段 ,如果有 降雨 的发生 ,道床 中 参考文献 的泥位便会不断挤压上升 。 [ 1 】 施加友 . 浅 谈道 床 病 害 的产 生 与 防 治 [ J ] . 上 海铁 路 科 技, 3 . 2泥浆挤压抽吸阶段 2 0 0 8( 0 3 ) ,l 1 9 . 阶段所 形成 的板结道碴层 ,相对较为松 散 ,并不密 实 , 【 2 】 陈文海 . 铁路路基翻浆 冒泥病 害机理及整 治 [ J ] . 企业技术开 如果环境较为干燥 的话 , 还会出现裂缝。而如果出现降水情 况 , 发 ,2 0 1 0( 0 4 ) ,5 5 .

铁路营业线路基翻浆冒泥整修技术分析

铁路营业线路基翻浆冒泥整修技术分析

铁路营业线路基翻浆冒泥整修技术分析摘要:在铁路工程项目的建设和维护中,需要特别关注路基冻胀和渗泥病害。

泥浆搅拌是路基结构失稳的重要原因之一。

长期大量搅拌泥浆不仅影响路面排水,而且有可能造成路基沉降,影响列车行车安全。

本文以某大中型铁路维修工程为例,总结分析了解决沸泥漏泥问题所采用的科学合理的施工技术。

关键词:铁路营业线;路基注浆灌浆改造技术分析;研究1铁路路基溢流现象的机理研究1.1铁路路基搅泥的表现形式铁路路基倒泥现象是路基中的细颗粒在车辆动载的冲击下,结合水的生理作用形成泥浆,然后沿道砟间隙向铁路路面倾泻而出。

铁路路堤倒泥和路堤倒泥现象根据其机理和表现的不同,可分为路基倒泥和轨道路基倒泥两种形式。

1.2路基泥浆沸腾、渗流原因分类(1)土壤质量原因。

铁路路基所在地段的岩土特性发生了变化,对土体的黏度和结构承载性能造成了破坏。

砂石破碎堆积,最终导致路基无法承受设定的承载能力。

(2)潮湿原因。

地下水溢流和雨水淤积改变了铁路路基的排水能力。

除了温度变化引起的热膨胀效应外,土壤或沙子等杂质最终与水发生生理反应,形成长期的泥浆堵塞。

(3)载荷原因。

通过铁路线的火车数量是巨大的,再加上货物的运载能力。

在这种大质量荷载的长期滚动作用下,特别是频繁的起、停、冲击,破坏了铁路路堤的结构承载性能,最终导致各种病害,包括倒泥、倒泥等。

抽泥作为一种常见的铁路路基病害,不仅会降低铁路的排水能力,使轨道及相关部件在长期的雨水等浸泡下生锈,而且会破坏道路的机械结构稳定性,严重危及同程列车的安全。

此外,长期搅拌泥浆会造成路基沉降,使铁路的使用寿命大大低于预期,给基础设施投资造成损失。

2项目概述2021年某铁路第二批大中型养护工程某标段(以下简称“大中型养护工程”,下同)建设由中铁十六局集团有限公司负责。

该路段经过初步勘探和使用观察,发现存在路基沉降和渗泥现象。

针对这一病害现象,项目部决定对路基沉降进行综合整治,对采伐断面进行护坡加固。

铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治

铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治

铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治摘要:因为每年降水量的冲刷,使得路基基床出现翻浆冒泥的现象,该问题成为铁路的运营及安全的主要影响条件,每年进行路基翻浆冒泥情况的整治,铁路需要斥巨资,对于铁路线路的大提速及正常的运行影响极大。

本文对铁路路基翻浆冒泥发生的主要影响因素进行分析,并对铁路路基翻浆冒泥情况的探测及治理进行阐述,以期为铁路路基整治提供借鉴。

关键词:铁路病害;路基翻浆冒泥病害;机理及整治铁路中路基是其运行的基础,作用主要为承载铁路轨道重量以及负荷机车车辆动力,在进行使用的过程中,会遭受到雨雪、高温、严寒以及风沙、水流等类型的影响,同时会因为人为及不良地质因素受到影响[1]。

翻浆冒泥是基床土受到地下水或者地面水的液化后泥浆、浸湿软化等影响,所以在列车动荷载的作用之下,形成了沿道床道碴空隙向着表面涌出的路基病害现象[2]。

翻浆冒泥会造成铁路线路技术状态变化剧烈,对于线路的质量受到严重的影响,使得线路的维修工作量得到增加,线路上部的建筑材料在使用年限上缩减,从而造成了资源极大浪费。

同时因为道碴板结以及基床软化导致道床的弹性发生整体性的降低,对于列车的安全运行有极大影响,尤其在重载列车以及铁路提速迅速发展、铁路载运量日益增加的情况下,路基翻浆冒泥造成的影响也日益严重。

一、路基翻浆冒泥机理分析因为铁路的路基容易受到地下水以及降雨的影响,所以在地下水或者地表水渗漏进特定地基土中时,活载作用之下,孔隙水的压力也在发生变化,最终导致道碴陷入以及翻浆冒泥等路基整体发生软化的现象。

路基翻浆冒泥的出现是有较多因素共同的作用,其中行车荷载、路面、温度及水、土质是对路基翻浆冒泥情况发生,影响最为直接的因素。

1、土石地质土体及石地质的情况是翻浆冒泥发生的前提条件。

在有关研究中发现,发生翻浆冒泥的土质,往往具有容易发生软化的物质,比如绿泥石以及蒙脱石等,这也是翻浆冒泥发生的直接原因。

另一方面,发生翻浆冒泥的土质具有脱水收缩龟裂、遇水软化膨胀、亲水性强、透水性差、颗粒细小等现象,这也是路基翻浆冒泥发生的主要支撑条件。

翻浆冒泥治理

翻浆冒泥治理

冒砂阶段
特点
这个阶段的特点是道心冒砂并严重积水。然后逐渐向 轨枕底部发展。由于上一阶段道心积水向路基基体渗入,又 经过列车重复动荷载的作用,致使液化后的土体不断上冒。 这样便使路拱(砂垫层)的砂掺和着泥水一起上冒到线路上。 一旦道心出现冒砂,也就意味着病害已经进一步发展。
这时应做的工作是:继续做好第一阶段的工作;在道 心处进行清筛,根据实际情况。确定深度和宽度,补充相应 的砂子,增设路拱。
Thank you!
局部翻浆冒泥 阶段
特点
这个阶段翻浆冒泥病害已经产生,轨道病害、路基病害都将 逐步出现。通过上述两个阶段的分析可以知道。线路之所以会恶 化到翻浆冒泥。是因为在线路上已经出现区段性道心积水后,没 有充分重视并采取有效措施,以致很快发展到道心冒砂。 这个阶段的传统整治方法往往是忽略了补设路拱。造成该部 分的结构严重欠缺。线路局部翻浆后,可以在做好第一阶段作业 的基础上,合理安排轨枕全长破底清筛,并补设路拱。这个阶段 的工作做得是否及时,十分重要。如果忽略了这一点,这部分的 翻浆冒泥将会像传染病一样。很快发展至区段性,也就是进入第 四阶段。危害源自轨面高低不平钢轨硬弯
道床性翻浆冒泥
基床性翻浆冒泥
道床翻浆指道碴脏污后,道 床积水,在列车动力作用下 形成泥浆挤压冒出。
基床翻浆冒泥是指土质基面 或风化石质基面被水侵蚀软 化,在列车动力作用下液化 成泥浆挤压冒出,基床产生 了永久变形。
道床翻浆发展的结果,会引起基床翻浆冒泥。 道床翻浆冒泥虽然其不属于基床翻浆冒泥,但与基 床翻浆冒泥有关。道碴被污染,石碴被磨成粉状物, 道床易板结,造成道床透水性能差,水易积聚在道 心及线间,引起基床翻浆冒泥。
1. 翻浆冒泥的概念
2.翻浆冒泥的机理
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据资料统计,基床翻浆冒泥病害已占铁路路基病害 总里程的 13%,而且近年来所占比例不断增加,问题更加 严重,主要表现为经清筛整道后,很快又重新出现病害问 题。经常是原间断性的若干个别的翻浆段,经过一段时间 后便连成一片,以及轨排出现区段性空板(少则 5、6 根轨 枕,多则 40~50 根轨枕)。由于这种恶性的翻浆冒泥病 害,带来了低扣接头、轨枕失效、轨道方向偏移、轨面高低 不平、钢轨硬弯等一系列病害,加剧了列车车轮对钢轨的 冲击,由此形成恶性循环,对轨道结构造成严重破坏,直 接危及行车安全。因此,现场迫切需要找到能在当前快 速、重载化运输的条件下,有效、经济地处理翻浆冒泥的 措施,以及根治翻浆冒泥病害的方法,为国家节省人力和 物力,同时保障铁路的安全运营。
是发生翻浆冒泥必不可少的。没有一定的冻结深度或冰 冻指数难以形成冻胀和路基翻浆冒泥。而在同样冻结深 度或冰冻指数的条件下,冻结速度和负气温作用的特点 对路基翻浆冒泥的形成有很大影响。
③列车动力作用是加剧翻浆冒泥的重要条件。路基 翻浆冒泥是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来 的。土在重复荷载下,由于重复动力作用,路基土的塑性 变形不断积累而造成基床变形和破坏,列车的高速重载 会加速这种塑性破坏。当其条件相同时,在翻浆季节,交 通量愈大,车辆愈重,则路基翻浆也会愈多、愈严重。
第 29 卷第 7 期来自陈文海:铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治
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121处,总延长 10 770 m,治理费用达 2 585 万元。 贵阳铁路分局管内正线长 1 468 km,其中路基总长
1 178 km,占正线长度的 80.2%。1997 年 4 月统计,分局管 内 线 路 翻 浆 冒 泥 总 长 度 为 354.8 km,占 路 基 总 长 的 30.1%。其中基床翻浆 270 km,占路基总长的 22.9%,道床 翻浆 84.8 km,占路基总长的 7.2%。
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企业技术开发
2010 年 7 月
见于山区。
有针对性。
关键词:铁路路基;翻浆冒泥;机理;整治措施;对比分析
中图分类号:U416.1
文献标识码:A
文章编号:1006-8937 (2010)07-0042-05
The mechanism of mud pumping in railway subgrade and its treatment measures CHEN Wen-hai
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。
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。
②气温和水是构成翻浆冒泥的必要条件。路基的翻 浆冒泥过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。 水是发生翻浆冒泥的必要条件,没有水的存在也就没有 翻浆冒泥的产生,由于水的作用,才会使土中易软化的物 质加剧。由于水的侵入,土体膨胀软化,道碴被压入填土 层,形成道碴陷槽,在水作用下,填土软化范围逐步增大, 进而在列车荷裁作用下,泥浆被吸入或挤出道床。因此水
岩质基面翻浆— ——基床由泥质软岩构成,在雨水、活 载和道床研磨作用下翻浆,泥浆主要来自基面,软化层较 薄仅能形成浅碴囊,下部岩层仍很坚硬。一般在雨季翻 浆,旱季停止。
裂隙泉眼翻浆———多发生在山区和丘陵区的路堑处 或隧道内,地下水较发育地段。泥浆内裂隙水和软岩风化 物在抽吸作用下形成,由压力水带至基面污染道床。翻浆 常年不断,雨季更为严重。
第 29 卷第 7 期 Vol.29 No.7
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2010 年 4 月 20A1p0r年.20710月
铁路路基翻浆冒泥病害机理及整治
陈文海
(中铁七局集团有限公司,河南 郑州 450016)
摘 要:由于每年降雨的冲刷,导致路基基床翻浆冒泥这一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
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- 10]。
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
⑥路拱因翻浆冒泥而被瓦解。翻浆冒泥使路拱瓦解 消失,无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。
⑦路基土体土质不良。 2.2 翻浆冒泥病害分类
①根据基床土质岩性和地下水情况,路基翻浆冒泥 的类型主要分为 4 种:
土质基面翻浆— ——常见于路堤和土质路堑,无地下 水或地下水不甚发育区段。由于基床为粘土、粉质粘土等 不良土质且不密实,在降雨和活载作用下翻浆冒泥进入 道床。一般在雨季或春融后翻浆,旱季少见。基面下沉严 重时会造成事故。
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[1- 14]。
下沉挤出— ——基床土质呈软塑状态。向边坡或侧沟 挤压。雨季中下沉速度加快,并不再表现为翻浆。
在上述四种路基病害中,前三种属于局部的翻浆冒 泥,而后一种属于整体的软化。
②根据水源分类情况,路基翻浆冒泥的类型主要分 为 4 种:
地下水类— ——受地下水的影响,土基经常潮湿,导致 翻浆。地下水包括上层滞水、潜水、层间水、裂隙水、泉水、 管道漏水等。潜水多见于平原区,层间水、裂隙水、泉水多
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。对比分析表明:路基翻浆冒泥是多
个影响因素共同作用的结果,但同时不同路基翻浆冒泥产生的原因也有差别,因此,在对路基翻浆冒泥病害的整治中应具
收稿日期:2010 - 01 - 05 作者简介:陈文海(1969-),男,湖南湘乡人,大学专科,工程师,主要
从事隧道、桥梁工程及路基工程方面的施工研究工作。
运营和安全构成威胁[1- 11]。 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, 统计表明,沪宁线总长 303 km,1988~1993 年的统计表 明,翻浆 冒泥 线路 长度 各年度 分别 为 3.34、4.02、5.38、 4.91、5.14、3.86 km。1993 年年末至 1994 年年初的统计则 表明,沪宁线病害以基床翻浆冒泥为主,占线路全长的 5%,变化范围为 3%~17%。
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 [1- 3]。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[4- 6]。
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 。1976 年 和 1978 年分别交付运营的阳安、襄渝两线,至 1981 年,由 于路基变形,造成中断行车事故达 30 多次。阳安线路路 基病害共 728 次,其中路基病害竟占 521 处,占全线路基 病害的 71.3%,特别是 1999 年铁路提速及扩能改造牵引 重量大幅提高以来,基床翻浆冒泥的速度发展很快,还有 浙赣线路基病害遍地皆是。据 2004 年统计,长沙铁路总 公司管辖线路 1 305.3 km,翻浆冒泥 262 处,合计 4.04 km。 南昆线 1998 年百色段路基病害达 105 处,总延长 9 068 m, 治理费用达 2 194 万元,而 1999 年百色段路基病害达
(China Railway Seven Engineering Group Co.,Ltd, Zhengzhou,Henan 450016,China)
Abstract:The illness of road foundation is the mud and grout problem of bed foundation,which is dues to rainfall erosion every year,It spends huge sums of money on renovating mud pumping,which has bad influents on railway safety and improvement of train speed. Based on the mechanism of mud and grout problem of bed foundation,the methods of disease exploration,the maintenance examination and the cure technology are studied comparatively in this paper. The comparative analysis show that the frost boiling and mud pumping is the result of effect of multi-factors,and details of the the applicability of renovated technique are also given along with available repair recommendations for different influence factors. Keywords:railway subgrade;mud pumping;mechanism;treatment measures;comparative analysis
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