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1、寒冷地区路基冻害原因分析和整治方法福前线位于三江平原腹地，西起福利屯站，东至前进镇站，全长226.3KM。路基土质不良，大部分为砂粘土、膨胀土、质泥土，渗透土差，地下水丰富，加之全年平均气温在零下3，属寒冷地区。路基土质为冬季冻结、春季开始融化、夏季全部融化的季节性冻土，每年冬季冻害发生频繁。所谓冻害，为土体在冻结过程中因冻胀所引起的病害。由于土中的水在冻结过程中能向冷冻锋锋面迁移，并不断冻结排出冰层，且体积增大9%，即造成土体的冻胀，在融化时又会造成土体的沉陷，由于路基土体在融化过程中存在下卧隔水层还会产生翻浆冒泥等病害。因此，路基冻害是严寒地区分布很广的线路病害之一，路基冻害的存在，不仅给
2、线路养护工作带来一定的难度，而且制约了列车安全、提速、重载目标的实现，抑制了铁路跨越式发展战略的实施。前言冻害是我段以及哈尔滨铁路局管内分布很广，表现非常明显的季节性病害。就我公司气候特点，冻害期一般为每年的10月份至次年5月份（见图1），从冻害的发展，可以将其分为三个阶段，即发生期（10月15日12月15日），平稳期（12月16日3月5日）和回落期（3月6日5月30日）。冻高10111212345月份图1冻害发展变化图发生期，即冻害产生的阶段，这一阶段冻起高度很大，冻高呈正值快速增长，随着气温的降低冻高速度不断加剧，一般以11月15日12月15日前后为变化迅速阶段，这一阶段对行车安全构成的威
3、胁较大，但其是一个上涨过程，检查人员容易发现，可以及时进行处理。平稳期，这一阶段气温相对较为稳定，冻害发展变化缓慢，其冻起高度相对稳定，对行车安全的危害较小，但需经常检查线路，以防天气的突然变化。回落期，亦称冻融期。这个阶段随着天气的转暖，冻害的变化呈负增长趋势，一般每年4月5日5月30日左右为冻融速度最快阶段，因这一阶段轨道几何尺寸的变化不是很大，检查人员不易发现，因此这一阶段对行车安全的影响最大。路基冻害的分类.按纵向外部形态分冻峰：路基面在短距离内的冻胀高度大于相邻两地段的冻胀高度所形成的凸起部分（图2）。图2冻峰冻谷：路基面在短距离内的冻胀高度小于相邻两地段的冻胀高度所形成的凹槽部分（
4、图3）。图3冻谷冻阶：路基面两相邻地段的冻胀高度不同而在连续处所形成的错台部分（图4）。图4冻阶.按横向外部形态分单侧冻害：沿路基横断面两侧冻胀高度不等（图5）。图5单侧冻害双侧冻害：沿路基横断面整个冻胀高度大体一致。交错冻害：在路基纵断面上相邻地段的冻胀高度均不相同形成高低交错的现象（图6）图6交错冻害.按冻胀产生部位分道床冻害：由于道床不洁而产生的冻胀，虽不属于路基冻害的范围，但其性质及对线路的影响，与路基冻害相同。表层冻害：受地表水影响产生的冻胀，发生在路基土体临界冻结深度内上半部分。一般冻胀高度较小，表现为“早起早落”型。深层冻害：受地下水影响产生的冻胀。发生在路基土体临界冻结深度内下
5、半部分。一般冻胀高度较大，表现为“晚起晚落”型。2.4 按冻害高度大小分1025mm为一般冻害，2650mm为较大冻害，51100mm为大冻害，100mm以上为特大冻害。路基产生冻害的原因分析路基产生冻害的严重程度与路基土体的土质、水分、温度条件、外部荷载等因素有关，土体只具有上述条件时不一定发生冻胀，若要产生冻胀，还要具备一个基本条件：已冻和未冻水的体积量必须超过该土体中原孔隙水的孔隙体积。反之，若原孔隙水的孔隙体积小于或等于冻结水的增加量时，冻胀是不会发生的。3.1路基的冻害变形与土质条件有直接影响粗颗粒的沙砾土具有良好的排水条件，很少产生水份迁移和聚冰作用，冻害变形一般较小。黏砂土若有地
6、下水补给，则往往发生较严重的冻害，黏土则可能形成较大的冻胀和翻浆冒泥。3.2路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性条件土体的冻胀是因水而形成的，即由两部分水分结晶所形成，一部分是土体结晶前所含水分的结晶（即毛细水结晶），其体积膨胀量为79%，另一部分是由于温度降低所造成液态水迁移（水分由未冻结区向冻结面迁移），迁移水量及其本身结冰的体积膨胀的总合，为迁移水量体积的1.09倍。土体冻结前土体含水量（毛细水）的体积是有限的，能造成较大的体积膨胀的主要因素是冻结过程中水分迁移量及其冻结后的体积膨胀，易冻胀的土体，在负温度作用下，未冻结区的水分向冻胀区迁移，一定时间后，迁移水分本身及其结晶的体积量会超
7、过原孔隙水的孔隙体积，这时就具备了冻胀的充分条件，冻胀可在短期内发生。反之，如果迁移水分及晶体增量达不到原孔隙水的孔隙体积时，则不会发生冻胀。3.3气候条件是形成路基冻害的另一个重要条件气候条件主要是指气候的冷热、持续时间、降雨量、降雨持续时间等。气候条件影响聚冰层的深度、分布，若聚冰层位距路基顶面较深处，一般对路基冻害影响较小。反之，若聚冰层距路基顶面很近、位于表层，则冻害往往严重，且常引起严重的翻浆冒泥。3.4路基冻害与冻融过程中土基水热状况的周期性变化紧密相关秋季地表水下渗及地下水位升高，路基上层土壤湿度增加，大量的地表水向路基渗透聚积，如秋雨多，在路基的软弱部位可能出现塑性裂纹或局部蠕
8、动，秋末寒冷早冻，地温形成较大的温度差。冬季是土壤冻结及水分重分布阶段，路基上层土壤开始冻结与下部教高的地温构成温度差，如地温下降缓慢，下部土中水分向上层低温处转移，产生水分重分布，即聚流现象。砂黏土、粘砂土和粉质土均会产生强烈的聚流。春季是路基土壤冻融和变形阶段，在阳光不均衡照射下，路基冻土从温度高的部分向温度低的部分融解。土基重新湿润，融冻部分含水量全部或部分超过液限，土体重度增大，强度降低，丧失稳定性。此时，土中毛细通道被尚未融化的冰冻部分所隔断，因而过剩水分滞留在融冻部分内呈流体状，在重荷载振动下这些滞留物从基床翻浆出来，于是轨道由缓慢沉降发展为急剧变形。当春末夏初路基冻层全部化透，毛
9、细水逐渐渗透与蒸发，基体恢复强度和稳定。3.5路基基床变形，道碴陷槽，也可以形成路基冻害道碴在基体土质特别软弱处陷入，形成洞穴，由于地表水流入使洞穴周围的潮湿松软，使更多的道碴陷入，形成奇形怪状的道碴囊和道碴陷坑。由于道碴囊大量积水，使基床土质水份饱和软化成塑状流动体，这样道碴囊与基体成软弱夹层，春融时容易产生顺层滑动和层面滑动。当大气降水大量渗入土体时，在接触面起软化和润滑作用，导致土体失去平衡从而产生路基挤压、溜坍现象。冬季特别是高寒地带，塑性流动体发生冻胀，到了春融季节开始融化，由于阳坡面光照时间长、融化快；阴坡面光照时间短、融化慢，所以造成滚动融化，即滚动冻害。此外，外部荷载、线路不洁
10、、排水不良等因素也会加剧路基冻害的发展。预防冻害的措施必须贯彻预防为主，预防与整治相结合的原则，认真做好预防工作。(1)经常保持道床清洁，防止泥土杂物混入道床，及时清除土垄。(2)保持路肩和边坡平整，无裂缝，无坑洼积水。(3)完善地表排水系统，保持各种地表排水设备平顺通畅，排除堑顶、堤脚及附近积水。(4)定期检查，疏通各种地下排水设备，做到不积水、不堵塞、降低地下水位。(5)结合其他作业，事先更换或改良不均质土体。(6)入冬前，做好各项排水设备防寒工作，保持其状态良好，不冻结，无损坏。准备必需的保温材料，以便随时应用。在冻害发生后，应详细认真地进行路基冻害的调查，分析冻害形成的原因和规律。一是
11、从外貌方面调查：冻害发生的部位、形态、高度、起落时间及发展过程；二是进行钻探或挖验：记录土层的类别、厚度、冻土结构、水文地质条件，包括必要的土工实验等。为整治冻害提供充分的依据。5 土体冻胀的基本规律冻胀量与冻胀强度冻胀量某一土层在冻结前后的厚度差值，即变形高度。冻胀强度某一土层的冻胀量与整个冻结土层冻胀量的比值。5.2冻胀治深度的分布规律由于土层的非均质性和地下水系统的封闭、开敞情况不同，在冻结深度内各个部位土层的冻胀量和冻胀强度都是极不均匀的。在均匀土层中、封闭系统条件下的冻胀强度分布的基本规律一般如图7所示，为一近似三角形，并可分为厚度相等的上、中、下三层，其冻胀强度分别人：5060%、
12、3040%、10%。在均质土层中若夹有砂层、或在非均质土层中有地下水补给时，冻胀强度图则会有多种多样的形态，如图8。季节性冻土分类土的名称天然含水量湿度或稠度状态冻结期间地下水位低于天然冻结线的最小距离冻胀分类粉粘粒含量15%的粗粒土Wn10潮湿不考虑不冻胀Wn10饱和弱冻胀粉粘粒含量15%的粗粒土wn12稍湿Hw1.5不冻胀1218饱和冻胀粘性土wnwp半干硬Hw2.0不冻胀Wpwnwp+7硬塑弱冻胀Wp+7wp15流塑不考虑强冻胀5.3冻结深度的调查及计算方法5.3.1冻结深度的调查可靠的方法是实地勘测，观测的仪器有冻土器、地温计，及直接探验观测。由于受气温变化的影响及存在的滞后现象，冻结
13、深度是一个变化值。测试及挖验一定要注明时间，表示当是的冻结深度值。最大冻结深度出现在最低月平均气温之后，并随冻结深度每增加1m，滞后近一个月，一般在三、四月份。5.3.2冻结深度的计算工业与民用建筑地基基础设计规范(TJ7-74)中的冻结深度计算公式是：Z=0.28Tm+70.5(M)式中Z-冻结深度(M)；Tm-低于0的月平均气温的累计值(取多年平均值)，以正号代入。这是斯蒂芬公司的简化形式，使用时应根据地区土质的类型，对式中的三个常数进行修正，以获得更好的精度。6 冻害的整治方法整治冻害必须贯彻和遵循二个原则：一是消除不均匀冻胀。主要是指消除路基病害地段与相邻地段的冻胀差值，或使这一差值在
14、规定距离内逐步消失，使线路达到合乎要求的标准。二是综合整治的整体效果。各种整治冻害措施的目的、作用和效果不尽相同，各有针对性和适用范围。因此要根据冻害的具体情况分析研究不同措施的互相搭配，注重它们的整体效果，以争取达到彻底根治冻害的目的。6.1换填法对由于土质不良而造成的路基冻害，且有换填条件时，常广泛使用换填法，以减弱或基本消除路基冻害。采用的换填材料主要为粗砂、砾石等非冻胀性材料或弱冻性材料，根据我公司多年整治冻害的经验，下列数据可作为参考：换填的土质最好用与两端相邻无冻害地段土层相同的土。如换砂垫层，一般要求是骨料中小于0.074mm的颗粒含量不超过10%，或小于0.02mm的颗粒含量不
15、超过3%，其塑性指数不小于4。换土的深度一般冻胀性土层有多深就换多深，若超过冻结线时，则换到冻结深度即可。并视换入的土与两端相邻地段土质的差异程度进行适当调整。换土过深或过浅，亦会产生坑洼或冻包。换土深度的参考值，一般高路堤处800mm,低路堤处600mm，路堑处700mm。换土的宽度路堤压整断面更换。路堑及不填不挖地段最好整断面更换，并设置必要的排水设备。当上层为粘性土，下层为砂性土，换土深度大于粘性土厚度时。无论有无地下水都可采用槽形换土；年降雨量很小的地区，下卧土层不是砂土的也可采用槽形换土，槽形换土的槽底宽度不得小于2.7M。（4）换土地段的长度更换长度可与冻害长度相等，也可按下列公式
16、计算：M=L+2L0+5式中：M换土地段总长度（m）；h1:11:12.7LL=2.7+2h图9槽形换土示意图L换土长度（m）L0顺坡长度，一般最小810m,按下式计算：L0=h0/I其中h0均匀冻胀高度（mm）i顺坡坡度，与行车速度有关，一般为3(5)纵断面形式为减少工作量，结合顺坡可将换土的纵断面形式分为两种，如图所示：倒梯形：适用于冻害长度较长（m）以上的情况下。三角形：适用于冻害地段较短，冻锋明显的情况下。也可用这两种形式的组合型，不论哪一种形式，都应与冻害的外形相对称。混砂混砂l0Ll0待添加的隐藏文字内容3(a)h3h2l00123y1y2y3y2y3(b)图10顺坡纵断面形式6.
17、2铺设保温层是将保温材料覆盖货铺设在路基基床的表层，使表层下的土层不冻结或减少冻结深度，做法和更换土质相近。(1)保温层的材质保温隔热材料可采用草皮、树皮、炉碴、泡沫混凝土、玻璃纤维、EPS板以及其他一些合成材料。炉碴的导热系数很小。是一种良好的保温材料，能就地取材，成本低，效果好。用作垫层的炉渣应过筛，颗粒以3-40mm为宜。易粉碎、含水量较大的炉碴不宜使用。泥炭和冷压泥炭砖，经国外几十年使用证明效果良好，使用年限长。且湿度大的泥炭在水分冻结时，会放出大量潜热，能防止泥炭进一步冻结。实际调查表明，当泥炭垫层的含水量为85时，其保温效果最好。泡沫聚苯乙烯板是一种强度很高的隔热防水材料，在250
18、kpa压力下的压缩变形不超过5%，导热系数一般为0.029w/cm.k。通常1cm厚的泡沫聚苯乙烯板保温层相当于14cm厚填土的保温效果，能使用二、三十年。如铺在道床下，其上下各铺10-20cm厚的砂垫层。(2)保温层的厚度根据当地土的冻结深度Z、导热系数，按均质土层计算保温层的厚度：无足够数据时，可根据冻层深度来确定炉碴垫层的厚度，参照表一垫层厚度及顺坡长度表一冻层深度(cm)垫层厚度(cm)顺坡长度(cm)100-11540-5013.5116-15050-6016.5151-17555-6518.5176-20060-7020200以上8020(3)保温层的宽度最好将路基顶面全部铺设保温
19、材料，也可在轨枕头外1.3m范围内，或总宽5m范围内铺设。(4)炉碴保温层的排水与隔离炉碴浸水后的保温作用要显著降低，因此保温层的底面必须高于地下水水位。如地下水位较高，应设置单侧或双侧地下排水设备，使地下水位降低后，再设置保温层。也可在保温层内每隔5-10m设一横向渗水盲沟，流水坡度采用5-10%。在砂道床地段，可用细粒炉碴铺一层10cm厚的隔离层，以免砂与炉碴混杂。也可铺一层10cm厚的三合土或防渗土布做隔水层，其顶面做成路拱以利排水。6.3排水隔水法由于水是形成路基冻害中关键性的条件，因此，控制土体中的水分就可以削弱或消除路基的病害。(1)排水措施降低地下水位，降低季节冻层范围内土体的含
20、水量；隔断外界水的补给来源，排除地表水及防止地表水的下渗，保证排水设备具有抗冻、防冻的能力，不被冻融破坏，能发挥正常排水作用。(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，阻止冻结时的水分迁移作用，以减少或消除冻胀。这些材料有：粘土、耐寒塑料薄膜、土工纤维防渗布、聚苯乙烯板及氯丁橡胶板等。隔水法的工程设置主要有：路基排水槽、路基截水明沟、路基截水暗沟、排水盲沟、砂桩、透水性隔水层、不透水性隔水层等。实践表明，结合具体工程采用相应的排水隔水法是一种既经济又有效的防冻害措施。6.4高抬道采用炉碴、石屑或渗水性能较好的砂性土，通过多次抬道分层垫入枕底，将路基面抬高至需
21、要的高度，使抬道范围内的冻害地段有一层保温层。高抬道施工前，必须做好纵断面设计，尽可能使纵断面得到改善。施工时，必须注意分层填夯密实。轨枕长度范围内，可以采用分层将枕木盒填夯密实的办法，也可以采用密铺枕木利用列车重量分层夯实的办法。路基和边坡则应分层夯实，表面拍平。高抬道适用于沼泽地区路基的两侧常年积水的低路基地段，以及地表水较丰富、地下水位较高的浅路堑地段。6.5人工盐化基土用氯盐(NaCl)整治路基冻害是一种效果明显、易于实施、成本较低的措施，在严寒地区有着广泛的应用，但必须注意以下几个问题：(1)用盐量由于盐化基土只能减少冻胀，且用盐量与冻胀量的减少并不成比例，根据实践经验，防治冻害的用
22、盐量一般分为三种，如表2，通常以9kg/m2为准。冻害防治用盐量表2冻害高度(mm)20以下20-5050以上每m2用盐量(kg)51015(2)盐的成份一般食盐含氯化钠90以上、硫酸盐2左右，而工业盐中氯化钠为47、硫酸盐则高达26。在土中，当硫酸盐超过2时，会产生显著的松胀现象，所以使用时应做实验。(3)施工方法有挖槽铺盐、打孔注盐、稀释注入及土盐拌和等数种。应均匀的铺洒在基床面下200400mm处的土层中，注入的深度可在冻结深度的30-40，盐化处理后的土层可以夯实，既可提高土的容重，又可减少盐的流失，以保持较长的效果。(4)效果盐化基土整治冻害的效果都有一定的时间性，取决于冻害的性质、
23、用盐量、施工方法、气候条件等。短的为2-3年，长的可达10年之久。如反复采用盐化基土的办法，应控制土中的含盐量，一般不超过土重的5-8。(5)应用范围由于这种方法只能减轻冻害，费工较多，效果虽明显，但维持时间短，一般只适用于表层冻害地段。7 土工合成材料的应用土工合成材料在岩土工程中的应用始于50年代，由于其原料丰富、质轻、强度高、耐腐蚀等优点可以弥补土质的许多缺陷，提高土的强度和增加土的稳定，因而，得到十分广泛的应用。目前，路基基床加固和病害防治应用的土工合成材料主要有土工材料(土工膜)、土工网格、土工格室和EPS等。7.1土工纤维土工纤维按制造方法分有编型、织型和无纺型，目前使用最多的是无
24、纺型。无纺型是将高分子材料挤拉成纤维，按不规则排列，用机械方法或热处理以及化学粘贴等方法制造而成。在土工纤维上敷以不透水材料制成不透水的土工膜。土工纤维的主要特点是：(1)质量轻，每平方米最轻的仅10克；(2)整体性好，施工方便，土工纤维一般卷成卷状，长度数十米到百米，宽度一米到十几米，施工时只需平铺即可。(3)抗拉强度、伸长率、抗撕裂和耐冲压强度较大，纵横方向性质差别小；(4)垂直方向和水平方向的透水系数较大(K大于10-2cm/s，相当于中、细砂)；(5)当量有效直径小，渗滤性好；(6)质地柔软能与土很好结合为一体；(7)耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好，据有关资料，埋在地下的土工纤维的寿命可达
25、30年或更长。缺是土工纤维若不经过处理，抗紫外线能力差，经过30-60天日光照射将发生老化。70年代初，我国铁路开始使用土工纤维整治基床翻浆冒泥，经过十几年的研究和实践探索，取得满意的效果和丰富的经验。用于整治翻浆冒泥的土工纤维的主要技术规格要求如下：抗拉强度不得小于600N/5cm，延伸率不小于15%，冲压强度不小于1.5Mpa，透水型纤维的渗透系数Kv=310-1110-2cm/s，等效孔径O95=0.080.15mm。土工纤维的选择，原则上是，当基床水的来源是地下水，选用透水型，以便快捷排水，以免基床积水；当水源主要是地表水(大气降雨)，选用不透水型土工纤维，以防止水浸入基床上，软化基床
26、。为保证整治效果，设计施工应注意如下事项：第一，处理基床面，挖出已有的软弱土层，排出道碴陷槽积水，保持基面排水横坡为4%5%，困难地段不小于2%，基床应具有一定强度，否则应换填基床土。第二，为避免道碴刺破土工纤维和保持良好排水性能，土工纤维上下均应设置砂垫层，上层厚度不小于10cm，下层不小于5cm。第三，为维持土工纤维的渗滤功能，垫砂应与土工纤维的有效孔径匹配，满足如下要求：砂料中小于0.05mm的砂不得大于3%，同时不含粒径大于5mm的颗粒，且D85和D15O95100N/cm，低温脆点-220。其特点是伸缩自如，运输时可缩叠，使用时张开并充填土石材料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体
27、。土工格室加固土体的原理如图13所示。没有土工格室，土体的承载能力取决于滑动面的抗剪强度。土工格室除具有土工纤维加强土体的作用外，格室侧向限制及格室侧壁与土的磨擦力能大幅度提高了土体的承载力。土工格室加固基床时(如图14)，做好基面的排水坡，铺5cm厚砂垫层，砂垫层上最好再铺一土工纤维，张开格室置于土工纤维上或垫层上，住格室内填筑粗砂高出格室510cm，回填道碴即可。铺设土工格室时，应用钢钎之类工具在格室周边固定，使网格尽量成型。土工格室加固基床施工简便，除提高基床的承载力外，还有助于减少路基的变形和加快变形的时间进程。7.4 EPS材料EPS是一种轻型发泡热压成型的聚苯乙烯泡沫塑料，全称Ex
28、pandedPolystyrene，其特点是重量轻(1550kg/m3)，抗压强度0.10.35MPa，抗弯强度0.30.5MPa，保温隔热性能好，导热系数为0.0300.041W/m.K，自立性好，每一块均可自立，可堆积成构筑物。利用EPS保温热性能治理基床冻害，方法是将EPS材料铺设在基面与道床之间，厚度5cm左右，上下均铺一定厚度的砂层。7.4.1采用封锁线路分段铺设EPS板是一种效率高、质量好的施工方法我们公司使用EPS板整治路基冻害，是采用封锁线路，分段铺设的。首先是在准确调查清楚线路冻害位置、冻高的前提下，确定铺设位置，列入施工方案，组织施工。铺设长度一般都在20米以下，根据冻害的
29、具体情况，有单股铺设和双股铺设。施工组织一般集中一个领工区的力量，三十到四十人左右，封锁时间一般为1.52小时，施工时不拆除钢轨，只移走枕下，然后断面开挖。施工封锁之后，慢行两次列车，以后按正常速度运行。这样对行车干扰比较小，整治一处冻害从施工准备到封锁施工，直到最后的整修作业，只无需半天的时间。7.4.1.1铺设EPS板的技术要求(1)铺设冻高在30mm以上的深层路基冻害地段，由于道床不洁，道床陷坑、枕下积水引起的表层冻害和道床冻害地段不宜铺设EPS板。(2)铺设在50kg/m或60kg/m钢轨，钢筋混凝土轨枕的碎石道床或砂子道床的地段。(3)将EPS板铺设在枕下400mm深处，自枕木以下，
30、依次是300mm的碎石道床，100mm厚的砂垫层，50mm厚的EPS板，50mm厚的砂垫层。EPS板的规格是1500100050mm，双股铺设时，治线路横向铺设两块，宽度为3m，单股铺设时，横向铺设一块，宽度为1.5m。(4)铺设时应设置路拱，并根据路肩高度，采取设置盲沟或撤除路肩土方，以达到路基排水畅通。(5)施工完成后，要保持线路平纵断面不变，线路几何尺寸及道床达到综合验收标准。7.4.1.2施工组织根据工作量的大小，由领工区组织3040人的施工队伍，包括电话员2人，防护员2人。7.4.1.3作业步骤(1)封锁前慢行：按慢行条件清除枕木头及枕木盒内部分碎石及松卸部分扣件。(2)封锁线路：松
31、开扣件，移开枕木，清除石碴，挖除部分路基土方至规定深度，整平基底，做出路拱，铺设砂垫层，铺EPS板，铺上层砂垫层，回填清筛后洁净的碎石道床，方正枕木，上紧扣件，起道捣固，达到开通条件，开通线路。(3)开通后慢行：捣固、找细、整修线路几何尺寸，整修道床外形，清除路肩弃土。线路开通后，该区段所在的工区一个月之内要加强施工地段养护与巡守。这种维修方法，不需要扣轨加固线路，对线路的正常的养护维修和运输生产影响不大，在一个区间内亦可几处冻害同行施工，能加快对路基的整治进度。7.4.2选准适当铺设位置，才能更好地整治冻害路基冻害是指个别地段，由于局部的水文、地质条件的差异，产生局部冻胀，这些局部冻胀的高度
32、与长距离内的均匀冻胀高度出现或大或小的差异。在线路纵断面上，形成驼峰状(冻峰)或凹形谷状(冻谷)，或阶梯胀，在冬季造成线路不平顺，方向不良，直接影响行车安全。产生冻胀的四大要素是温度、土、水、力。具体地说，土的冻胀要有严寒的气温，对冻胀敏感的土，土中含有一定的水分，具有一定的压力。土的冻胀时，在一定条件下，会发生下部土体的水分向冻结峰面转移的现象，产生水分迁移，冻胀的过程也就是薄膜水迁移和凝结过程。EPS板具有保温、隔热、防水的特性，准确地确定EPS板的铺设位置对整治冻害至关重要。从上面对冻害的简单分析也可以看出，道床冻害、表层冻害使用铺设EPS板的方法进行整治是不适宜的，而深层冻害受地下水的
33、影响较大，在铺设EPS板的同时能辅之以清挖侧沟，整治效果会更加明显。我公司1995年在福前线21km铺设了一处EPS板，由于选择位置不当，铺设位置刚好选在了涵洞上，铺设后效果不明显。同年在154km铺设了一处EPS板，由于铺设位置没选准，结了两个冻包，铺设EPS板的两端形成了漫坑，这是由于铺设长度不够造成的。在调查冻害时，还要注意冻害地段的土质和周围的水文环境，如果是渗水性质的土，由于排水不畅造成的冻害，可先清挖侧沟，加强排水，不必铺设EPS板，以免造成浪费。在实践中我们发现，在一些路堤地段也发生过较大冻害，这些地段的路基大都是由不透水的黄粘土填筑的，铺EPS板之后，效果十分明显。与其它整治冻
34、害的方法相比，效益也是十分显著的，若是换土，在繁忙干线上施工，既影响了运输生产，费用也比铺设EPS板高，采取注盐的方法整治冻害，一般只能保持23年左右，同时注盐量也不易掌握。7.4.3结合路基大修工程铺设EPS板是一种经济实用的好做法我公司这两年完成了福前线21km和154km路基大修件名，原路基都是由地下水丰富，造成线路连年冻害的，注盐、清理水沟都未能对线路冻害达到根治的目的。经反复论证，大胆采用EPS板并结合铺设盲沟，进行综合整治，取得了较好的效果。我公司管内福前线154km线路，位于路堑地段，堑顶最高处高出轨面3m，整个地垫线路左侧高，右侧低，每年秋季雨水都将路基侧沟淤平，造成侧沟内存水
35、，路肩松软。我们提出的整治方案是堑顶修建拦水天沟，深挖侧沟，同时在沟底设置纵向排水盲沟。原因我们设备的盲沟都是采用磁管，埋置太深起不到排水作用，还增加了施工难度，埋置太浅容易冻坏磁管，时间一长造成盲沟排水不畅，因此我们采用土工布包裹河卵石做成盲沟，在盲沟顶部铺设一层EPS板，很好地解决了这一矛盾，建成后收效十分明显，当年位于该段的三处大冻害，基本消除。既节约了资金，又减少了工作量，达到了整治冻害的目的。参考文献1.路基（铁路工务技术手册） 中国铁道出版社2.铁路特殊路基设计规范 中国铁道出版社3.铁路工务（铁路继续教育系列教材） 西南交大出版社4.路基工程（高等学校教材） 中国铁道出版社5.铁道工程（高等学校教材） 中国铁道出版社6.铁道工务 中国铁道出版社
