浅谈翻浆冒泥整治

2024-09-14

浅谈翻浆冒泥整治(精选3篇)

浅谈翻浆冒泥整治 篇1

浅谈翻浆冒泥整治

翻浆冒泥是我国铁路的一种常见病害,尤其是随着我国铁路列车轴重和运量的不断加大,更是加重了对线路的冲击,造成翻浆冒泥越来越严重。本文通过结合实际经验,通过分析几种常见的病害类型,为现场作业提供指导意见。

一、危害性

翻浆冒泥的存在和不断发展,严重地影响了道床刚度和线路稳定性,泥浆与道砟混为一体,造成道床强度不一,从而使轨枕受力不均,易断裂,钢轨磨耗大。同时基床翻浆冒泥的存在也极大地影响了铁路运输的安全和运输能力的提高。该病害整治后易反复,破坏线路几何尺寸,影响动态检测和质量行车安全,给工务维修工作带来不小的困难。

二、原因分析

翻浆冒泥的实质是基床强度因含水过多而急剧下降,在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象,称之为翻浆冒泥。众所周知,路基翻浆冒泥是土质、水、温度、路基面和行车荷载等多种因素综合作用的结果。其中,土质、水这两个条件相对容易控制。经查阅资料并结合现场实际,总结翻浆冒泥产生原因主要有以下几种:

1、路基基床密实度不足,路基填料的性质不良。路基填料的密实度和路基填料的性质决定了从根本上决定了该地段是否容易发生翻浆冒泥。大量实践经验表明,容易发生翻浆冒泥地段,路基填料往往不密实或者是非渗水土填料。非渗水土填料的性质为:土质基面的渗透系数范围为1.05×10-5~9.5×10-7cm/s;石质基面的渗透系数范围为4.8×10-5~6.1×10-7cm/s;其矿物成分主要以伊利石、蒙脱石或已其中一种为主。因此,在新建路基或者路基维修加固处理时,采用换填路基材料,需慎重使用。如粉质土和粘性土,会形成严重的翻浆冒泥,整治起来十分困难。

2、水。

水是翻浆冒泥的重要因素之一。路基翻浆冒泥的实质,就是水在路基中的迁移、相变的过程。路基中的水包括地表水和地下水,地表水渗入路基土体中会降低土的抗剪强度,引起路基产生各种病害;地下水使粘性土和泥质岩石中的路基土体含水量增加,抗剪强度降低,在列车荷载和其他外力作用下,会产生较为严重的基床翻浆冒泥等病害。

3、列车荷载。

列车荷载是产生路基基床翻浆冒泥的主要外在因素。翻浆冒泥病害的产生与作用在基床上的列车动荷载密不可分。由于线路设备的绝对不平顺,导致列车荷载在基床中产生的动应力很大,尤其是在有缝接头、曲线头尾、道岔、坡底等处,动应力变化较大,对线路产生强烈冲击。同时,随着车辆轴重不断加大、列车运行速度加快、运量不断增多,翻浆冒泥病害更为突出。

4、外部环境污染。

刮风下雨将空气和其他地方的沙尘带入道床,客车进站停靠后未按规定关闭厕所造成粪便排入、非封闭客车旅客乱扔的垃圾、货运列车散落的粉状物等,随着时间的积累,逐步深入道床,造成道床脏污,减少了道床的渗水性和弹性,形成板结、翻浆冒泥等病害。

5、温度。

有关技术资料表明,当温度在0℃--(-3~-5)℃之间长时间波动时,就会使大量水分汇聚到距离路面很近的地方,形成严重的翻浆冒泥。这种现象多发生于春融和初冬强降雪天气。然而,只要保证优质路基填料和施工质量,并做好排水设施,基本可以避免因温度的变化而带来的不利影响。

6、施工维修作业不当。

日常的施工维修作业中,尤其是在整治无缝线路缓冲区低接头时,反复的捣固,将路基基床表面的平顺度或将原有的路拱破坏,导致基床表面凹凸不平。每当降雨时,雨水等积存在坑洼处,形成薄弱环节,造成翻浆冒泥。

三、整治病害措施及效果

整治翻浆冒泥病害,要根据具体情况,针对不同产生原因,制定可行、有效的整治措施。

整治措施

1、利用好大机清筛,净化道砟,并补充优质道砟。

大机清筛能充分筛除夹杂在石砟中的土质、沙粒、粉状物、腐殖质、排泄物等杂质,尤其是客车径路地段。因此,通过大机清筛作业,促进了路基中水分的及时排出,降低翻浆冒泥发生的概率。

整治措施

2、修建排水设施,及时排除路基中的水分。2.1修建排水沟。实例分析:京承线单85.744km-李各庄道口,由于该道口长期过往大型砂石料大车,看守道口工经常将道口砖上的散落粉转沙土扫入两侧道心中。同时,由于该道口地势较低,排水不畅,因此每到雨季,该道口翻浆冒泥情况十分严重。由于该道口十分繁忙,整修又需要掀开道口砖,因此整修工作十分困难。为此,针对具体情况,决定采用顺线路方向,在水泥枕下开挖排水沟,将积水引出道口,再横向挖沟,将积水排除。由于方法得当,且作业质量良好,加之定期进行疏通,采用此方法后,效果十分明显。该道口翻浆冒泥情况从未发生。

2.2单(双)侧开挖插入排水管。

怀联线1.0km~1.5km处,每当降雨降雪时,就会发生翻浆冒泥。经现场调查分析,该段路基填料土质有很强粘性,推测矿物成分以伊利石为主。由于该处属于路堤地段,因此,已尝试在附近其他处所通过单(双)侧开挖插入排水管措施,并结合每年一次大机捣固抬起道床高度,改善排水及时排出路基中的水分,取得了一些效果。

然而,由于该处路基土质原因,通过插入排水管排水的措施,并不适用于该处,并不能很好地起到排出土体中水分的作用,虽年年进行大机捣固,并未能彻底整治,翻浆冒泥还是此起彼伏。因此建议采用近年来应用普遍的换填法。

整治措施

3、基床换填技术。

基床换填法具有操作简单、消耗材料少、造价低、整治彻底等优点,但对行车干扰比较大,是普遍采用的一种病害整治方法。具体操作流程为:⑴拆除轨道及道床线路轨排,⑵利用施工机械挖除基床填料;⑶用压路机充分压实路基表层;⑷分层填入搅拌均匀的改良填料,严格按照相应技术指标压完一层,才能回填下一层;⑸设置路基排水坡;⑹铺设“两布一膜”土工布,“两布一膜”土工布是一种新型防渗材料,利用铺设土工膜封闭层的方法封闭地下水,防止地下水向上渗透,影响路基稳定;⑺再回填表层并压实;⑻回填道砟,铺设轨排线路。

整治措施

4、消弱、降低列车荷载对路基的冲击。随着轴重和速度的提升,列车荷载对线路的冲击越来越大,往往出现哪里薄弱,哪里受到的冲击越大。如京承线102km~103km在往年时常会发生翻浆冒泥情况。经分析,多处翻浆冒泥处所是由于缓冲区钢轨接头反复发生低接头病害,工区多次进行捣固作业未能有效整治,遂导致路基基床平顺度遭到破坏,基床表面坑洼不平,道砟也因多次作业而降低性能,损坏较多。2015年9月份该段进行更换新钢轨施工,施工后消灭了低接头病害,并立即进行了大机捣固作业。之后,翻浆冒泥情况得到明显改善。

四、结语

翻浆冒泥是一种常见病害,因此整治翻浆冒泥是基层工务工区一项基本工作。当遇到翻浆冒泥时,首先,要加强现场调查,对其产生的原因进行深入分析。其次,针对产生病害的具体原因,采取针对性措施,对症下药。最后,一定要观察整治效果,总结经验,为以后该区段整治类似病害提供切实可行的经验,用最有效的手段和最低的成本来达到病害整治目的。

2015年11月

浅谈翻浆冒泥整治 篇2

关键词:翻浆冒泥,病害,路基,整治

金温线是由浙江省和铁道部合资修建的地方控股铁路, 全长252.2 km, 设计最高允许速度80 km/h, 地铁一级, 最小曲线半径为300 m, 1992年开工, 1998年全线开通运营。由于受当时投资等限制, 设计标准低, 施工不到位, 开通不久就出现许多问题, 甚至严重危及行车安全。随着浙西南经济的飞速发展, 金温线运量急骤增长, 开通不到5年运量就超过了设计的远期运量, 到2013年客货列车已经开行35对。而金温线翻浆冒泥病害随着运量的增加也呈现了快速发展趋势, 开通不到1年露头冒浆地段达到了18 km, 最严重时达到35 km, 病害发展速度超过了整治速度。设备管理部门把翻浆冒泥病害整治工作作为工务设备专项重点, 在上海铁路局工务处的支持下, 从1999年开始, 金温公司每年投资500万元~1 000万元对严重翻浆冒泥病害地段进行整治, 累计整治了88 km, 总投资超过了7 000万元。

1 金温线翻浆冒泥病害的成因分析

通过对近15年秋检资料的分析和病害整治地段的路基填料、排水设备状况、道床质量、轨枕、钢轨的配置等分析, 造成金温线翻浆冒泥病害迅速产生的主要原因有以下几方面。

1.1 基床土质不良

金温线翻浆冒泥病害中属于基床土质不良的占68%左右, 特别是金华南、永康站内和武义—石柱间部分路基位于黏性土地质地段, 设计时没有进行特殊设计, 尤其是金华南站原来是一座水塘, 修建时也没有进行换填, 大部分地段虽然设计要求填筑渗水土, 但由于施工中监理工作不到位及非铁路专业队伍施工, 路基施工根本没有达到设计要求, 这是产生翻浆冒泥病害的主要原因之一。金温线K10+210翻浆冒泥地段见图1。

1.2 路基排水不畅

金温线翻浆冒泥病害中属于路基排水不良的占85%左右, 在整治过的88 km翻浆冒泥病害中, 主要位于站内和路堑地段, 站内排水系统不良, 两线间没有排水沟, 路堑地段大部分是土沟或侧沟损毁, 没有泄水孔或失效, 路基没有路拱, 横向排水不畅, 这是产生翻浆冒泥病害的主要原因之二。

1.3 道床厚度不足和污染严重

金温线铺轨时道碴基本是就地取材, 道碴质量根本达不到二级道碴标准, 特别是含土量极高, 1997年工电部刚接管线路就开始进行道床清筛, 由于铺轨底碴的不标准和道碴质量的不达标, 导致道床厚度不足甚至出现假道床现象, 在金温公司整治过的翻浆冒泥病害中, 道床厚度不足的达73%, 严重地段道床厚度不足20 mm, 基本上可以说枕底没有道碴。道床厚度不足和污染严重加剧了翻浆冒泥病害的发生。

1.4 轨道结构配置偏低

金温线轨道采用P43钢轨, 直线地段混凝土枕1 520根/km, 曲线地段混凝土枕1 600根/km, 轨道结构相对偏低, 在全路正线中基本上是没有这么低的配置了, 机车牵引采用的东风4型, 由于基床质量不良、排水不畅、道床厚度不足, 再加上轨枕根数少, 加大了对路基单位面积的扰动, 导致了翻浆冒泥病害的加速发展。

1.5 地下水丰富

在隧道内和地下水丰富地段, 如果排水不良也极易导致翻浆冒泥病害发生, 金温线清塘隧道、下岙3号隧道就是这种情况。

2 采取的整治方案及效果

针对金温线翻浆冒泥病害的成因, 从1999年金温公司开始对翻浆冒泥病害进行整治, 我们参观了原杭州东工务段和原金华工务段的整治工点, 结合金温线的实际, 采取因地制宜、标本兼治的原则, 从解决路基排水入手, 换填不良基床、铺垫土工布、土工格室和排水板, 提高轨道强度等综合措施进行整治并收到预期效果。翻浆冒泥整治现场图及断面图见图2, 图3。

2.1 基床换填综合整治法解决严重的翻浆冒泥

对比较严重的翻浆冒泥采取基床换填综合整治法。轨枕下挖深600 mm, 换填道碴和黄砂, 在路基面上做出双面或单面4%排水坡, 在路基面上均匀铺垫150 mm厚的黄砂, 在黄砂上面垫一层土工布或排水板, 在土工布上均匀铺上一层150 mm的黄砂, 上面再填满道碴, 保证枕下道床厚度达到300 mm及以上, 确保线路捣固作业不戳伤土工布。在换填前要先做好排水设施, 这一点尤其重要, 特别是排水沟的泄水孔要按规范施工, 确保基床里面的积水能够顺利排除。从1999年开始金温公司陆续对金华南、永康、石柱、新碧、缙云、石帆、祯埠等站增设了两线间排水沟, 对路堑翻浆冒泥地段翻修了侧沟, 地下水丰富地段还加设了渗水盲沟或渗水盲管。

2.2 道床破底清筛垫砂法解决表层翻浆冒泥

对表层翻浆冒泥的主要采取破底清筛垫砂的方法, 主要集中在山区铁路和隧道内地段, 破底清筛到基底, 根据情况垫100 mm~150 mm的黄砂, 上部保证300 mm厚的枕下道床, 修整好路基排水坡, 保证横向排水畅通。

2.3 道床边坡清筛解决零星翻浆冒泥

主要针对零星的翻浆冒泥, 采取将轨枕孔清筛到枕底, 轨枕外侧清筛到路肩, 清除土垅, 确保道床内积水顺利排除, 这是对零星翻浆冒泥的应急处理方法, 最终还要按照第一、第二种方法进行整治。

2.4 提高轨道强度, 均匀分布轨道作用力

加密轨枕、更换P60钢轨, 从2000年金温公司开始加密轨枕, 将全线轨枕的配置根数从1 520根/km一律增加到1 760根/km, 2002年开始更换P60钢轨, 到2008年6月全线更换完毕。

通过以上四种整治方案的实施, 金温线翻浆冒泥病害得到了有效控制, 线路设备质量得到了显著提高, 路基状态合格率从1999年29%提高到78.63%, 线路状态合格率从1999年的45%提高到87.55%, 正、到发线保养质量合格率100%, 2013年全年共接受上海铁路局轨检车检查12次, 优良率均达到100%, 为金温公司运输安全奠定了坚实基础。

3 结语

翻浆冒泥病害是影响线路质量和轨控质量的隐患, 设备管理单位必须高度重视, 因地制宜、标本兼治, 从根本上消除病害。但由于运营与施工的矛盾, 处理翻浆冒泥要利用施工天窗进行, 不仅安全风险大而且整治成本又非常高, 一定从源头抓起, 提高设计标准, 加强施工控制, 保证工程质量, 这是防止发生或减少发生翻浆冒泥病害最好的途径。

参考文献

[1]中国铁路通信信号总公司.铁路工程技术手册 (路基) [M].北京:中国铁道出版社, 1994.

铁路基床翻浆冒泥整治研究 篇3

关键词:铁路基床;翻浆冒泥;整治措施

1 隧道内道床翻浆冒泥整治方案

隧道内的道床翻浆冒泥原因一般取决于隧底土质特性、水文条件和列车动荷载性质等因素,对于不同程度的翻浆冒泥地段,采用不同的设计方案。

(1)对于道床翻浆冒泥特别严重、软(泥)化层较深及侧沟内也有冒泥现象的地段,采用加厚铺底厚度,中部为40cm,电缆槽边为35cm采用C20砼整体浇筑,必要时在底部加钢筋网或设置土工布隔离层。

(2)对于道床翻浆冒泥比较严重及侧沟内无冒泥现象的地段,采用铺底厚度在中部为30cm,电缆槽边为25cm,采用C20砼整体浇筑,必要时在底部加钢筋网或设置土工布隔离层。

(3)对于原铺底已开裂,有翻浆冒泥迹象或较轻微地段,若水文地质条件较差,可在铺底下垫一层土工布作隔离层,铺底用C20砼加厚至20cm。

铺底砼底部加设钢筋网用于具有膨胀性的泥岩和泥灰岩(具有吸水崩解、易泥化、强度低)地段或岩层破碎,地下水比较发育(因采用降低侧沟排疏通难度大)的地段,钢筋网采用巾φ8钢筋网格,间距纵横均为15cm,底部保护层为4cm。

土工布隔离层可用于铺底下岩层较破碎且地下水发育地段具有当铺底开裂时隔离泥浆,防止翻浆冒泥,增强地基强度及灌筑砼时有隔水作用。

当铺底下岩层破碎且地下水发育时,可先考虑压浆固结围岩和堵水,再视实际情况考虑其它加强措施(加设钢筋网、土工布隔离层等)。

2 路基翻浆冒泥整治

前面己叙述过形成翻浆冒泥的主要原因,由此可见土质不良、排水不畅和列车动荷载是造成翻浆冒泥的关键。因此,翻浆冒泥整治应注意以下几点:

(1)做好路基排水。路基范围内的地面水、地下水都应通过顺畅的途径迅速引离路基,以防水分停滞浸湿路基。为此,应特别重视排水沟渠的通畅,注意排水纵坡和排水孔的设置。为降低路基附近的地下水位,可设置渗沟,拦截并排除流向路基的地下水。

(2)换填土。清除道碴囊,采用水稳性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部,根据经验,换填60-80cm厚的粗粒土,路基可以基本稳定。换填厚度也可以根据实际病害情况和强度要求确定。

(3)设置隔离层。在基床面上铺一层不透水材料,防止地面水渗入引起基床表层土软化。在整治方案中重点考虑对土工合成材料的应用。土工合成材料的类型较多,其功能差异较大,可用于隔离道碴和基床土,并具有透水和排水作用,亦可用于提高地基土的承载能力,常用的土工合成材料有无纺土工布、带膜土工布、土工格栅等。

(4)基床排水。在翻浆冒泥较严重地段,应注意做好基床排水,通常采用砂垫层和横向盲沟等措施,砂垫层可起排水和隔断毛细水上升,防止路基泥浆上挤污染道床等作用。横向盲沟可设成人字形,填以砂砾等透水性良好的材料。

①地表水引起的翻浆冒泥整治方案。滇西地区雨量充沛,长时间降雨导致基床水份饱和,如果路肩排水不畅,更易引起基床翻浆。处理方案:将翻浆地段原梯形路基面改为三角形路基面,坡比为1:15,在路基面上铺设8cm厚砂夹卵石,再铺设一层带膜土工布,其上再铺15cm厚级配良好的中粗砂,要求路基面夯填须平顺、密实和强度均匀,遇有道碴囊陷槽或软弱部分应挖除干净,用砂粘十或掺料土分层填至路基画。带膜土工布铺设位置要求在轨枕下不小于35cm,其上、下面砂和底砂铺设均匀并夯拍密实。路肩排水是此整治方案的重点:采用在路肩宽度(不小于40cm)范围设排水沟(盲沟或排水孔)排水,路堤部分沟宽20cm,内填碎石,顶部用C10砼罩面,路堑侧沟部分在沟帮处开泄水孔,其后填碎石反滤层。

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