铁路线路路基病害整治

2024-12-04

铁路线路路基病害整治（共10篇）

铁路线路路基病害整治篇1

铁路线路距离往往都较长, 经过不同地区, 地质条件往往有较大差距, 填料也不均匀。另外, 近年来列车的承载量和运行速度都有了大大提高, 导致铁路线路路基内应力水平及作用方式和分布状态较以往都有了明显改变, 现有的大多数铁路线路都是以前设计的, 过小的承载力, 加之提速后的列车由荷载产生的动应力, 很容易导致铁路线路路基病害的产生。对列车的安全运行有着严重的影响作用。

1 铁路线路路基病害的类型

按其表现形式, 可以将铁路线路路基病害的类型分为以下几种:

1) 路基下沉。由于路基填筑密度不够且强度不足, 容易造成路基下沉, 主要表现为道砟囊、道砟袋或路基下沉等形式。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象, 称为路堤沉陷。

2) 翻浆冒泥。因含有过多的水分, 使得路基急剧下降, 在连续经过的列车的作用下, 产生裂缝、冒泥或者鼓包等现象, 我们称这些现象为翻浆。当基床土质不符合要求时, 容易发生翻浆冒泥的现象, 尤其是以风化石质作基床, 用细粒土作路基填料, 具有较大降雨量的路堤和路堑等地段, 常会发生翻浆冒泥的现象。

3) 边坡坍方。坍方有剥落、碎落、崩坍和滑坍四种表现形式。路堑边坡是剥落、碎落和滑坍的主要发生地段。剥落指的是边坡表层土壤和岩石被风化后, 形成零碎薄片, 由边坡表层脱落下来的现象。堆积下来的剥落碎屑, 能够堵塞边沟, 对路基的稳定有一定的影响作用。碎落指的是一种岩石碎块的剥落现象, 落石产生的冲击力可以破坏路基和路面, 甚至会对行人和车辆产生安全隐患。崩坍指的是大量土石脱离坡面翻滚到边坡下部, 形成倒石碓或岩堆的现象, 崩坍这种路基病害的危害最大, 崩坍的土石方常常会导致交通中断, 崩坍发生的主要原因是路堑的开挖导致原有的自然坡面失去平衡。滑坍指的是沿着一定滑动面, 边坡上的大量土石整体向下滑移的现象, 路堤边坡产生滑坍的主要原因是边坡高度过高、坡度过陡以及填方不密实或没有必要的支撑与加固等;路堑边坡产生滑坍的主要原因是挖方岩层倾向路基, 倾角在50°~70°之间, 夹有软弱和透水层或岩石严重风化, 因水的侵蚀和冲刷使土石失去平衡产生滑坍。

4) 挤出变形。由于土体强度不足而产生剪切破坏或塑性流动, 导致路肩隆起或侧沟被挤等现象的发生。

5) 冻害。此种现象在寒冷地区较易发生, 如果使用细粒土做路基土, 因为细粒土透水性较差, 当有较高的含水量或者路基面有积水时, 随着气温的下降, 土中的水会经过重新分布和聚集并最终成为冰块, 导致不均匀的冻胀现象的产生。冻胀是由于路基下面的水向上集聚并冻结成冰所致, 冻胀现象能够使得柔性路面产生鼓包或开裂的现象, 使得刚性路面产生错缝或折断的现象。

2 铁路线路路基病害的整治

路基病害的整治应该从路基填料 (改变填料的类型以及填料的成分) 、防止水的侵入和提高路基的刚度和强度 (改善路基结构设计) 着手, 其基本过程可以分为以下几个步骤:第一步, 对路基病害进行检测, 确定出病害所属的类型、产生病害的位置及规模和严重程度;第二步, 分析病害产生的主要原因, 可以从填料、水分侵入和强度不足等方面进行分析;第三步, 设计采取的措施, 设计的措施首先要能够控制住病害产生的原因, 另外还要考虑经济上的因素, 要求获得最佳的效益。

2.1 铁路线路路基病害的检测

1) 了解路基的几何特性, 在典型地段开挖横沟。

2) 对试验区段内的路基应用探地雷达法和瞬态面波法进行大面积的扫描检测。探地雷达法的优点是能够直观反映出道床的几何形态而且表层分辨率高, 能够实现路基结构分层的探明;能够探测出路基病害的类型及程度和具体位置, 此法可以用来分析道床、路基各个土层的地质情况;其测量的数据为基床的电性参数, 不能给出路基的力学特性。因为高频信号的限制和道砟的散射, 瞬态面波法表层状况无法精确地反映出土层的真实状况, 探地雷达法很好的弥补了这方面的不足, 而瞬态面波法能够随深度的变化准确反映出路基土的力学参数, 能够测试到比较深的深度, 弥补了探地雷达法不能给出路基的力学特性的不足。对铁路线路路基病害的检测, 主要就是检测路基表层和其下路基土的承载能力, 综合运用两种检测方法, 能够实现很好的检测路基的目的。

3) 分析路基强度、刚度等方面的参数。轻型动力触探主要通过击数 (10cm) 反应路基不同位置的力学性能指标, 击数越高, 土质性能越好, 强度也越高。

根据现有线路的特点, 对路基的测试应该遵循原位 (轻型动力触探) 和区段测试 (探地雷达法和瞬态面波法) 结合使用进行测试的方法, 这样能够综合的评价出路基的状况, 为最后整治路基病害提高强有力的依据。

2.2 铁路线路路基病害的整治措施

实现铁路线路路基病害的整治有很多种方法, 根据铁路线路路基病害的特点及形成原因, 可以通过以下5种方式来进行路基病害的整治:

1) 换填。有些软弱基床, 容易发生下沉外挤或深陷槽病害, 可采取基床表层换填的方式来整治病害。根据软弱层厚度来确定换填厚度, 一般为50cm~60cm, 换填料可选择级配良好的碎石土或中粗砂, 或者掺入改良土壤工程性质的材料到原基床土中, 使之成为改性土。换填对病害处理能够达到较好的效果, 但是往往影响行车, 在运力繁忙的情况下往往较少使用。

2) 改土。常用的有压力灌浆法和水泥土挤密桩加固法两种方式, 其实质是改良现有路基的力学特性, 使之达到整治病害的目的。

3) 减压。通过改变路基和轨道的结构来降低列车荷载对路基的作用。主要方法有:是用重型钢轨、加厚道床和设置垫层等。

4) 防水。整治路基病害的关键就是治水。可以根据现场的实际情况采用设置集水井或增设横向排水等方式来实现治水的目的。

5) 综合治理。路基病害一般是由多方面的原因引起的, 因此在对病害进行整治的时候, 要对症下药, 综合使用多种不同的治理方法, 对铁路线路路基病害实现彻底的整治。

参考文献

[1]彭华, 张鸿儒.铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术[J].工程地质学报, 2005.

[2]朱湘云.浅谈公路路基病害的原因及对策[J].工程设计与研究, 2003.

铁路线路路基病害整治篇2

兰州铁路职业技术学院毕业设计（论文）

摘要

中国铁路始建于1876年是由英国的怡和洋行在华修建的吴淞铁路，铁路运输线是我国国民经济的大动脉，在我国交通运输体系中居于主导地位，它在国家的建设中占有重要地位。铁路运输永恒的主题是安全生产，安全生产的关键是确保设备和人身安全。线路轨道是铁路运输的基础随着我国改革开放的深入社会经济高速发展。因此，对铁路运输的需求量在逐渐增大，铁路运输的发展偏向高速和重载运输。这样就会加重铁路线路的承载能力造成铁路线路损害严重影响铁路运输。我们身为铁路工务部门的一名职工，如何搞好工务线路设备的维修养护工作，为铁路运输安全畅通夯实基础是我的责任，也对确保铁路运输安全具有极为重要的意义。因此，就要加强对线路的养护维修，提高铁路线路抵抗灾害的能力。所以全面了解和掌握铁路线路常见病害分析及预防、整治技术非常的重要。

关键词：线路病害整治养护维修

-I

兰州铁路职业技术学院毕业设计（论文）

结

论..................................................................................................................................15 致

谢..................................................................................................................................16 参考文献............................................................................................................................17

-III

铁路线路病害整治及养护维修

1铁路线路病害分析

铁路线路由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响,常年在大自然中,轨道几何尺寸不断发生变化。路基、道床随时发生变形,线路设备不断机械磨损,计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理,维修方法不当,以及周期性的大、中修工作未能够及时进行,因而对铁路线路造成诸多病害。列车开行后,造成轨道结构及其部位的破坏速度较其它线路变形加剧。从维修中可以看到, 铁路轨道结构破坏主要以线路爬行、钢轨及接头联接零件病害和曲线病害居多。为了能够预防这些病害的发生和发展,要找出其病害形成的原因,进行合理整治,以加强设备的使用寿命,保持线路设备完整和质量均衡。以规定速度安全、平稳和不间断地运行。

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2轨道不平顺

在轨道结构中，碎石道床是不稳定的组成部分。在列车的不稳定重复荷载下轨道会出现垂向、横向的动态弹性变形和残余积累变形。这些变形不仅影响列车的平稳运行而当这种变形累计到一定限度时威胁行车安全。为了保持线路状态良好必须经常进行轨道结构的养护维修。

2.1轨道不平顺的种类

(1)高低不平顺：由于路基下沉，道床捣固不实等原因致使钢轨沿纵向产生不均匀下沉引起前后高低不平顺。在列车动力作用下轨低与垫板、垫板与轨枕与道床顶面间会出现吊板或暗坑，对行车安全极为不利。

(2)水平不平顺：主要是由于左右股钢轨下沉量不等造成

(3)三角坑：在一段规定的距离内，先是左股钢轨高于右股后是右股高于左股，高差超过容许偏差值而这两个最大水平误差点之间的距离不足18m。它的存在有可能使列车在一个固定轴前后的4个车轮中的1个瞬间减载或悬空严重时有可能爬上钢轨危机行车安全。

(4)方向不平顺：指直线不直曲线不圆。通常是由于钢轨硬弯扣件松动，缓和曲线顺坡不良等原因造成。线路方向不良必须引起列车车轮左右摇摆加剧车轮撞击从而引起其他线路病害高速行驶的列车尤为明显严重时危及行车安全。

(5)复合不平顺：指在钢轨的同一位置垂向和横向的不平顺共同叠加。

2.2轨道不平顺的整治办法

(1)使用大型养路机械作业：工务段向施工单位提供详实的资料如：线路综合图、配线图、曲线要素等机械根据上述材料做好起道、拨道捣固和夯实工作并每次作业后进行道床动力稳定并且补充道砟更换伤损胶垫和撤除作业地段调高垫板、道口铺面、有砟桥上虎归工作

(2)改道作业：在轨距及其变化率不良时进行改道作业，混凝土枕线路的改道是通过调整扣件或轨距挡板来实现的。

铁路线路病害整治及养护维修

4混凝土轨枕常见病害

混凝土轨枕线路由钢轨、混凝土轨枕、扣件道床等部分组成。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大压力并传向轨枕。混凝土轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的竖向垂直力横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨的正常的位置。我国的混凝土轨枕的使用有多年的历史了多年的经验表明混凝土轨枕的使用对强化轨道结构保证行车安全起到了重要的作用。但是内轨枕在设计制造和使用中的问题只是部分轨枕早起发生损坏影响了正常使用。

4.1混凝土轨枕伤损的主要形态

(1)轨下截面出现过大的横向裂缝。混凝土轨枕是一个接受不稳定重复荷载的构件。荷载的变化带有随机的性质，混凝土轨枕在使用期内轨下截面有可能出现大于该截面抗裂强度的荷载弯矩。在这种情况下就产生了横向裂缝一般来说这种裂缝较小不致引起轨枕失效但在某些情况下截面的荷载弯矩远远大于轨枕的抗裂强度那就会出现过大的横向裂缝导致轨枕失效。

(2)轨下截面压溃：轨枕下部分由于橡胶垫板损坏或串出，使钢轨直接作用于承轨槽引起轨下截面横向裂缝过大。混凝土受压区产生过大的压力是混凝土压溃。

(3)轨枕纵向裂缝：轨枕延长轴线方向的裂缝称纵向裂缝一般有端头裂缝端部上表面裂缝侧面水平纵向裂缝、钉孔纵裂、贯通纵裂等纵向裂缝较多的部分是沿螺栓孔的两侧或应力钢筋处发生并向端头及中部发展。这种裂缝的出现将严重影响轨枕的使用寿命。

(4)轨枕的龟裂：龟裂是轨枕表面纵横交错的细小裂缝一般多发生在轨枕端部及中部顶面和侧面处。龟裂对轨枕的使用寿命影响也较大。

(5)轨枕挡肩破损：轨枕挡肩承受由于扣件传来的水平推力而产生破损。特别在小半径曲线上这种现象十分普遍有的采用加宽铁座仍不能解决问题据统计在半径为400m的曲线上挡肩破损高达百分之七十另外由于垫片损坏或在轨枕制造过程中挡肩部分的缺陷也可能造成挡肩破损。

(6)轨枕底边掉块：手工捣固冲击轨底边使混凝土掉块面积多达100平方厘米其结果是轨枕受力状况恶化容易出现应力集中而造成其他各种伤损并且消弱了轨道的稳定性。

(7)轨枕中间部分压溃

轨枕中间部分由于受了过大的正弯矩，不仅使轨枕中间部分的下部产生过大的裂缝，而且还引起截面受压区的过大压应力，致使混凝土压溃，这种情况一般发生在西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）

钢轨接头。有些轨枕由于中间部分承受了过大的负弯矩，不但引起中间部分的上部裂缝，而且还使中间截面下部受到过大的压应力以致压溃，甚至出现钢筋外露。(8)轨枕纵向裂缝

轨枕沿长轴线方向的裂缝统称纵向裂缝。纵向裂缝一般有端头裂缝、端部上表面裂缝、侧面水平纵向裂缝、钉孔纵裂、贯通纵裂等，纵向裂缝较多的部分是沿螺栓孔的两侧或应力钢筋处发生，并向端头及中部发展。这种裂缝的出现，将严重地影响轨枕的使用寿命。(9)轨枕中间部分斜裂及扭伤

轨枕中间部分斜裂扭伤是指沿对角方向的破损。线路维修工作中的捣固作业，因在轨枕两侧进行对角捣固，过车时容易使轨枕中间部分产生斜裂或扭伤。据调查统计，因线路维修养护不当使轨枕中部扭断、折断的轨枕在伤损轨枕总数中占有一定的比例。

(10)轨枕的腐蚀

在长期放水地段和车辆装载有害介质散落在轨枕上，都会造成轨枕的腐蚀，轻者混凝上表面出现麻点、脱层等现象，重者钢筋锈蚀，并逐渐向里延伸。

4.2混凝土轨枕伤损的原因

(1)制造质量在混凝土轨枕各类损伤分类中纵向裂缝对行车安全危害最大而一经发生，发展极为迅速严重者贯通轨枕全长造成劈裂和龟裂。混凝土疏松剥落对轨枕承载能力保持轨道状态能力和使用寿命危害最大，这类损伤一般都是由于制造质量不良引起的。

(2)养护维修作业在养护维修作业中如果使轨枕受力状态发生了变化就可能出现轨枕断面荷载弯矩大于轨枕抗裂强度的现象以致产生轨枕伤损养护维修作业对轨枕伤损的影响主要表现在以下几个方面：捣固作业轨下垫层及绝缘缓冲垫片损坏没有及时更换没有及时整治道床病害对轨枕受力极为不利接头养护不良没有及时消除轨面不平顺。

(3)混凝土轨枕病害整治：根据使用情况设计出更合理轨枕来提高轨枕结构的可靠性和高强度的轨枕。在维修作业时要小心尽可能的不要去损坏轨枕。

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坏。同时还会增加夹板和轨端的磨耗加剧接头的不平顺。如果接缝处夹板因磨耗而与钢轨下颚之间存在空隙在l mm以上，应及时垫以符合规定的三角铁片。

(3)及时清筛接头范围内的不洁道碴，以免结成硬壳，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。

(4)及时消灭轨面高低错牙，接头轨面及轨距线内侧错牙不得超过l mm。

(5)用上弯夹板整治低接头。上弯夹板是将一般夹板用弯轨器上弯，上弯量一般以1．2 mm为宜。当换了上弯夹板后，钢轨接头处4根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此，必须加强捣固，拧紧螺栓。

(6)及时调整轨缝。大轨缝是造成接头病害的重要原因。因此，轨缝必须均匀，并符合规定要求，发现大轨缝应及时整正。

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6道岔病害整治

道岔是线路的薄弱环节之一，易于磨损变形，产生各种病害。由于列车通过时，使道岔状态发生变化，产生各种附加力，因此，养护工作必须从结构入手，以结构质量保几何质量，以下部稳保上部准。在道岔的养护维修作业中必须坚持“预防为主，防治结合，修养并重”的原则。维修时要从加强结构入手，强化道岔的整体性和稳定性；加强道岔道床的维修，保证道床的稳定性、弹性和排水性；注重轨面修理，减少不均匀沉降；采取科学养护方法整治道岔岔区方向、高低，提高岔区平顺性，减少列车冲击，延长道岔的养护维修周期，延长道岔各部件的使用寿命。

6.1道岔的病害

(1)道岔与前后线路衔接不良，线路方向和高低超限。(2)轨距超限。

(3)轨向不良（包括钢轨不均匀侧磨）(4)高低超限。(5)尖、基本轨离缝。(6)心轨、翼轨磨耗低塌。

6.2病害产生原因分析：

(1)一是渡线道岔线路的设计线间距与实际线间距有误差，道岔发生纵向位移，造成铺设后线路方向不良；二是道岔大修及道岔换填施工过程中，岔区前后及道岔夹直线未换填或挖砟换填深度、宽度、长度不符合要求，捣固不实，造成道岔不均匀沉降，岔区出现高低偏差；三是大机捣固安排线路多，道岔少，未提前测量标注起道量，造成岔区与前后线路不平顺；四是大机作业前未提前测量岔后线路拨量，大机自动拨道，造成线岔结合部方向不良；五是线路缺砟，曲股线路捣固不实，道岔侧向过车冲击大，形成岔区水平或方向偏差。

(2)一是道岔预铺过程中，道岔轨距调整块号码安设不对；二是岔枕横纵向发生位移，造成轨距挡板不能按标准设置；三是轨距挡板、大垫板螺栓锈蚀磨耗，造成挡板及

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铁路线路病害整治及养护维修

7对铁路推行新的管理模式

在维修方法上要突破传统的计划维修模式,按照“检、养、修、治”一体化的思路,积极进行修养体制改革。

铁路由于运量大、车流密度大,列车运行间隔时间缩短,在这种状态下进行维修作业, 其作业的质量和作业安全至关重要。为此,在设备维修方面要积极推行动态检测、监控、状态检修和集中检修。检查即每月上、下半月对重点地段进行不少于2次的静态检查。动态检查,即工区工班长每月对管内线路设备乘车全面检查1次;车间主管技术人员或副主任每周乘车全面检查1次。

在维修作业方法上积极引进与推广新技术,采用科学有效的方式进行线路养护维修。比如:可在重车方向的线路换铺75kg全断面淬火钢轨跨区间无缝线路;采取新型弹性扣件、硬质碎石道床及强化路基等先进技术和设备;尽量把小曲线半径改造成大曲线半径并使用全长淬火轨;道岔更换为75kg道岔。

加大考核力度,在维修作业的组织上, 实施以定人员、定设备、定质量、定安全、定指标、定职责为内容的“六定”记名式管理。通过这种记名式管理,可以增强员工的安全生产责任意识,使生产任务和安全职责层层得到落实, 最终具体落实到每个职工，从而保证各项生产和安全指标的顺利完成。

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结论

铁路线路病害的种类很多，我们通过对铁路线路的病害产生进行了简单的研究，掌握了病害产生的原因，并结合了自己所学习科学知识和在现场实习所总结的经验得出了一些关于线路病害的整治办法。近年来我国的经济水平进入了一个高速发展的时期我国的铁路运输业也随之迈入了一个新的发展时期。中国的铁路逐渐走向高速化和重载化，这就要对铁路线路的整体状况有了相当高的要求。因此，这对我们铁路线路工得工作提出了新的问题我们必须掌握扎实的专业知识及时的找出线路的病害并且迅速的去把病害消除掉。同时为取得较好的整治效果并确保线路的顺畅和列车运行安全，有必要对线路病害的整治机理及整治工艺进行对比研究。只要我们充分发挥我国集中力量办大事的优势，吸收世界铁路线路病害整治方面的先进、成熟的技术成果，创新完善提高，精心组织、精心设计、精心施工，就一定能打造出具有中国特色的世界一流铁路，一定能形成具有自主知识产权的关于铁路病害整治的技术体系。

铁路线路路基病害整治篇3

摘要：本文简要介绍了曲线的病害成因及其危害，并通过分析形成了曲线病害整治方法，同时对曲线线路地段的周期性检查及日常养护进行了概括，并提出建议。

关键词：小半径曲线线路；病害；整治；养护

本文以大秦铁路为研究对象，铁路线路的线路状态由于受到包括机车、车辆等的不间断冲撞、推挤和碾压，致使其线路状态处在不停的变化之中。在所有的线路设备中，小半径曲线地段线路设备受到走行机车、车辆的冲撞力、推挤力、碾压力尤为突出，以至其线路几何尺寸及钢轨磨耗的变化较大且快，时常演变成综合性病害。因此，小半径曲线地段线路设备的病害整治与养护有着显而易见的重要性，其不仅关乎设备维修投入，而且关系着行车安全。

1 曲线的病害成因及其危害

1.1 曲线病害产生的原因

小半径地段曲线线路的病害产生往往在于多种因素的共同影响，下面从五个方面对曲线病害产生的原因进行分析。

（1）线路设备先天不足

线路设备先天不足是造成钢轨磨耗的最关键因素。当机车、车辆走行经小半径曲线地段，其车轮的踏面与轨道线路的钢轨面发生滑动，在受到相同牵引力的作用下，与直线地段相比，列车行驶速度大大降低，从而引起机车、车辆与轨道线路部件双双受到不同程度的损坏，尤其是造成钢轨磨耗，降低钢轨使用寿命。

（2）线路承重量明显增加

随着铁路运输的发展，快速重载越来越顺应经济的发展。而随着运送重量的增加，线路钢轨所受到的破坏程度也逐渐加强。在机车、车辆车轮的快速碾压、撞击下，加之其他因素作用等，造成线路钢轨的头部内侧接触面发生剥离现象，同时其侧面的磨耗也逐渐形成，病害一旦生成，其在小半径曲线线路地段的发展速度尤其快。

（3）曲线超高设置不合理

曲线线路地段的超高设置理论上是由列车的实际速度以及该地段的列车数量确定的。但是随着运量以及车速的逐年增加，导致超高的设置变得十分困难，致使实际线路存在很大的不合理性以及不确定性；

首先，是超高偏大，机车车辆的车轮在向心力的作用下，对下股钢轨不断地造成摩擦以及撞击，逐渐造成钢轨波磨病害；

其次，是超高偏小，机车车辆的车轮在离心力的作用下，对上股钢轨不断地造成摩擦以及撞击，逐渐造成钢轨波磨病害。

（4）轨枕预留轨底坡的不合理性

现行铁路线路轨枕的预留轨底坡是 1/40，这一参数是相对于直线地段，而曲线地段也一般使用这一参数，由于曲线地段有超高的设置，导致机车、车辆的车轮踏面与钢轨顶面出现不完全接触，导致车体荷载出现集中作用力，并且形成偏载，逐渐对钢轨头部内侧面形成破坏性伤损，形成钢轨磨耗。

（5）其他因素

这里说的其他因素包括：机车车辆的车轮踏面对钢轨形成的冲击性摩擦、车体与车体之间连接不牢、车体与轮对之间连接不牢等因素都会影响列车在运行中的平稳性，增加列车的晃动，在一定程度上造成钢轨侧磨的形成。

1.2 小曲线线路地段主要病害

小曲线线路地段的主要病害，也是常见病害，主要表现为三种形式，如表1所示。

表1 小曲线线路地段常见病害

常见病害种类具体表现突出病害

钢轨伤损病害：钢轨侧磨；

钢轨波磨；

接头伤损；钢轨侧磨；

线路几何尺寸易超限曲线轨距；

曲线高低；

曲线超高；

曲线正矢；伴随钢轨侧磨生成的曲线轨距扩大

连接零件松动、破损接头螺栓折断；

夹板折断；

轨距杆折断；

木枕线路道钉浮离；

混凝土枕线路连接螺栓失效；

轨撑压裂；

轨枕挡肩破损；接头螺栓折断；

夹板折断；

2 曲线病害整治方法

2.1 合理调整小半径曲线线路的几何尺寸

小半径曲线地段的线路比较容易出现小坑、漫坑、低接头等几何尺寸超临修病害，并且若不加以及时整治，就会发展成综合性病害。所以，针对以上情况提出几条建议：

（1）相关部门要做好小半径曲线线路地段的测速工作，以便夏季对该地段综合维修的过程中进行超高调整。

（2）结合动态、静态检测，密切关注线路几何尺寸变化，并做好轨距、水平的经常性调整工作。

（3）在曲线正矢的养护与拨正中，通过增加副矢点保持小半径曲线地段的曲线圆顺度。具体方法就是在10m的间距中间增设一个副矢点，检测弦线不变扔为20m，那么，圆曲线的正矢扔为圆曲线计划正矢，缓和曲线的正矢就是两个相邻矢点之和的二分之一。

（4）日常的曲线养护工作中注重缓和曲线的养护。其中，关键所在是检查缓和曲线的轨距、水平、正矢等检查要素是否合乎标准。通常情况下，为了便于检查这些检查要素，以及这些检查要素值的确定，我们使用6.25m的间距来标记曲线线路的超高以及轨距加宽值，那么相应的在实际检查中我们也就按照6.25m的间距来进行检查。

2.2 着重整治小半径曲线线路轨距病害

小半径曲线线路轨距病害是其地段发生的最普遍也是最主要的病害。整治办法就是利用加宽尼龙座、坡形胶垫、可调轨撑、轨距挡板等配件的使用来进行整治。需要特别指出的就是轨距挡板和可调轨撑的使用。我们根据曲线地段线路钢轨测磨、线路轨距的不同选择特制 6 号或10 号挡板来改正轨距，效果较好，但是弊端在于需要不停的进行更换，造成工作量及成本都较高；我们根据曲线地段线路的轨距、钢轨横向抵抗力要求选择可调轨撑来进行整治加强，效果良好，但是弊端在于高冻害地段不宜使用，这样反而降低了钢轨的横向抵抗力。

2.3着重整治小半径曲线钢轨支嘴病害

小半径曲线钢轨支嘴病害是其地段发生的常见病害，按照实际情况来看，钢轨型号越小发生支嘴病害越严重，也就是说P50 钢轨地段比P60 钢轨地段频发。整治办法分为两种，一种针对普通钢轨支嘴病害，采用调整轨缝、互换里外口接头夹板的办法；另一种是针对顽固钢轨支嘴病害，采用加设曲线稳定桩的办法。

3 曲线线路地段的周期性检查及日常养护

上文中已提到曲线地段线路，尤其小半斤曲线地段线路，是线路的薄弱地段，产生的病害较多，不仅关乎设备维修投入，而且关系着行车安全。因此，对曲线地段线路进行周期性检查，是掌握线路设备状态情况的关键所在。只有通过检查，我们才能根据该地段的设备变化情况，合理安排维修养护工作。我们要知道曲线养护的重点就是曲线地段线路的几何尺寸达到要求、曲线地段线路设备满足正常使用要求，因此我们制定动静态结合的方式对曲线地段线路进行周期性检查，动态检查包括：轨道检查（轨检车）检查、车载式线路检查仪（机车车载）检查、人工添乘检查等检查方式；静态检查包括综合检查、重点检查和巡视检查三种方式；要求正线曲线线路，每月综合检查2次，当月有轨道检查（轨检车）检查时综合检查可减少1次；对于线路病害严重的地段，根据实际情况适当增加检查次数。

对于养护，我们通过动静态结合的检查方式，依据检查结果，合理利用时间安排维修养护。此外，我们还应发挥能动性，通过分析研究曲线线路的设备周期维修情况、运量增长情况、横纵断面情况等来摸索曲线地段线路的病害发展规律，进行质量管理。

4 结语

曲线线路的优良与否直接决定着轨道线路的优劣，因此做好曲线地段的养护工作有着不可言喻的重要性。无论是从周期性检查、日常保养、临时补修，还是从设备投入、技术管理等方面，我们都不可以掉以轻心。做好曲线状态稳定，保障运输安全与经济效益，才是我们工作的目标。

参考文献：

[1]孙积顺.有碴桥上曲线钢轨不均匀侧磨研究[J].铁道标准设计，2005（5）：81-84.

铁路路基病害及其整治措施篇4

进入21世纪以来, 随着经济和技术的发展, 铁路运输提出了大重量、高密度、高速度的技术政策, 为适应主这一变化, 必须提出与之适应的高标准的路基设计标准, 并严格控制工程质量和运营阶段的病害处理。对于工务部门, 运营阶段路基病害的处理尤为重要。铁路路基存在的问题主要有翻浆冒泥、路基下沉、路肩冲刷、边坡坍方、滑坡、岸边冲刷、泥石流、路基冻害等等。

2 路基病害及其整治办法

2.1 翻浆冒泥

翻浆冒泥是路基的常见病害, 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, 在列车动力作用下发生软化或触变、液化, 形成泥浆, 列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压而通过道床孔隙向上翻冒, 造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性。主要分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。其发生的原因主要有道床脏污、基床土质软化、排水不畅、养护作业不当以及列车的动力作用等。工务部门整治翻浆冒泥应该以预防为主、防治结合为原则。日常工作中应及时对排水沟进行全面清理, 保持排水畅通, 使路基土体保持干燥状态。保持路基边坡整平, 不留坑洼, 夯拍密实。检查中发现路基有翻浆冒泥的趋势时, 应对脏污的道床及时安排清筛, 严格控制清筛质量。翻浆冒泥发生时, 如果翻浆以下部分的土体土质尚好, 可以将表层土挖掉, 换上优质填料, 然后按既有结构设置;如果路基土体严重恶化, 经测定无法再使用, 而且区段较长, 可以采取砂垫层夹土工布的做法, 有计划地进行整治。

2.2 路基下沉

路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致, 与填料的级别、压实标准与质量有关。由于路基土密实度不足或地基松软, 在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后, 下沉会趋于缓解。局部下沉也会造成线路不平顺。路基下沉的处理方法有换土垫层法, 即将软弱土或不良土开挖至一定深度, 回填抗剪强度较大、压缩性较小的土;挤淤置换法, 即通过抛石或夯击回垫碎石置换淤泥达到加固地基的目的;对于新修路段可以采用排水固结法和加载预压法, 即在天然地基上填筑路堤, 为保证工后沉降要求, 除采用袋装砂井、塑料排水板和砂垫层在地基中设置竖向排水通道, 加速土体沉降固结外, 在路基达到设计标高后, 将轨道结构和列车荷载换算成预压荷载, 预加到路堤上, 达到预压沉降要求后, 卸载、铺设轨道结构。

2.3 路肩冲刷

路肩冲刷多发生在多雨水地区, 路肩冲刷多发生在多雨水地区由于路肩排水设施不当, 会造成雨水的汇流与囤积, 雨水的流动作用会带走路肩土, 这不仅会增加维修作业的难度, 而且还会大大降低路基整体稳定性, 因此在多雨水地区, 应当适当加宽路肩、选用优质路基填料、严格控制压实质量、并且做好防水及排水设施。

2.4 路基崩塌落石

崩塌落石是堑坡或其上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、快速和较难预测的特点, 是地形、地质比较复杂的山区铁路十分常见的路基病害, 对铁路行车安全危害甚大, 经常导致中断行车, 甚至列车颠覆。其表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。

工务部门对路基崩塌落石的防治应该以预防为主、防治结合为原则。首先, 对于存在崩塌落石隐患的地段应采用拦截、遮拦、支持加固、做护面护墙等防护措施确保安全。其次, 对于存在崩塌落石隐患的地段应进行定期检查、经常检查和雨季汛期检查。所谓定期检查是指春检和秋检, 对存在崩塌落石隐患的地段及其防护建筑物进行全面地检查。春检时发现的问题, 应采取防范措施安全渡汛;秋检时是检查汛期过后崩塌落石处所的变化情况及防护建筑物的破损情况, 分轻重缓急, 安排路基大、维修计划。雨季汛期应加强检查力度, 执行雨前、雨中、雨后检查制度, 是防止崩塌落石事故的有效措施。及时清理被拦截的崩塌坠落土石, 修理被破坏的建筑物及排水设备。第三, 对范围大、数最多、危石分散、清除整治困难的崩塌落石地段, 应设置报警装置, 以防发生事故。

2.5 泥石流

在地质不良、山坡陡峻和沟床纵坡较大的地区, 由于强大的降水 (暴雨、融雪、冰川) 而形成的一种含有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流称泥石流。在地震烈度高的山区, 特别是在深大断裂地区, 以及岩体破碎和岩性不良地段, 由于坍塌、滑坡和水土流失严重, 提供了丰富的固体扩散物质来源, 泥石流往往容易发生。泥石流的危害主要是堵塞和破坏桥梁涵洞, 掩埋和冲毁路基。泥石流防治主要是:首先要在水土流失严重的山坡上筑水平沟, 以保持水土和恢复植被, 并对坍塌和滑坡等进行治理, 以减少产生泥石流的土石来源。如在坍塌滑坡严重的支沟中修拦河的谷坊坝, 制止沟床下切, 以控制山坡病害的发展和停积泥石;在泥石流沟中选择上游宽阔而出口狭窄处修坝拦淤;下游洪积扇地段改直沟道, 以避免泥石堆积。铁路以在洪积扇以上泥石流输送地段通过为上策, 或以一孔桥跨过, 或以明洞自沟底以下而过, 也可在铁路上方修渡槽将泥石送走。

2.6 路基冻害

冻害发生在寒冷地区, 如路基土为透水性较差的细粒土, 当含水量较高或路基面积水, 在冻结过程中。土中水重新分布和聚集形成冰块, 又引起不均匀的冻胀现象。冻胀是由于路基下部的水向上集聚并冻结成冰所致, 过大的冻胀可使柔性路面鼓包, 开裂, 使刚性路面错缝、折断, 冻胀是翻浆过程的一个阶段同时也是一种单独的路基病害。冻害发生后, 首先应认真进行调查, 弄清冻胀发生部位、形状、高度、起落及发展过程, 弄清冻胀土层的性质被、结构及水文地质条件, 以便分析冻胀产生的原因和变化规律, 然后提出相应的整治措施。常用的整治措施有∶ (1) 修建减少路基基床含水量的排水设施。如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施, 以防治因地表水节而引起的冻胀;修建渗沟、暗沟、截水沟等, 截断、疏导地下水或降低地下水位, 以防治因地下水补给而引起冻胀。 (2) 挖除冻害地段的基床土, 换填无冻胀或冻胀很小的碎石、河沙、砂类土等。换土深度应主冻结试之下, 换土宽度应包括路肩在内的整断面更换。 (3) 在基床表层铺设保温层, 改善基床温度环境, 使表层下的基床土不冻结或减小冻结深度。保温材料一般用炉渣, 其导热系数小、, 成本低廉, 也可用石棉、泡沫聚苯乙烯板等保温材料。国外经验表明, 用泥炭或冷压泥炭砖作保温材料, 效果良好, 使用时间长。湿度大的泥炭在水分冻结时, 会释放大量潜热, 能防止泥炭进一步冻结。

3 结论

铁路线路路基病害整治篇5

学生姓名：

高军祥

学

号：

0930498

专业班级：

铁道工程技术(394110班)

指导教师：

刘兴文

西安铁路职业技术学院毕业论文

摘要

中国铁路始建于1876年，铁路运输线在我国的建设中占有重要地位。在当今社会经济高速发展的情形下，铁路运输的发展将偏向高速和重载运输，这样就会加重铁路线路的承载能力，造成铁路线路损害，严重影响铁路运输。铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。因此，合理养护铁路线路，及时有效的分析、预防和整治设备病害，提高铁路线路抵抗灾害的能力，为实现铁路跨越式发展，确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。

线路病害的整治工作一直以来都是铁路部门极为重要的环节，我在通过查阅大量有关铁路线路病害和整治资料的基础上，针对我国铁路线路病害现状，有针对性的提出一些常见铁路线路病害发生的机理，介绍了铁路线路病害的类型、防治原则和整治措施。

关键词：铁路线路；病害原因；预防方法

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西安铁路职业技术学院毕业论文

引言

多数铁路线路常年裸露在大自然中，由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响，轨道几何尺寸不断发生变化。加之路基、道床随时发生变形，线路设备不断机械磨损，计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理，维修方法不当，以及周期性的大、中修工作未能够及时进行，因而对铁路线路造成诸多病害。为保持铁路经常处于符合铁路技术标准规定的良好状态，我们就必须对铁路路基、轨道等进行养护维修作业。铁路线路养护的基本任务就是通过对线路的系统检查，及时发现线路上的一切不符合技术标准的现象和病害，并查清其原因，以便合理地计划和组织线路的养护作业，消除病害和缩小病害影响，使线路经常处于完好状态，保证列车按照规定的速度，平稳、安全和不间断地运行。

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

1.线路爬行病害

列车车轮沿钢轨运行时,除产生竖直力和横向力外,还有纵向水平力。由于纵向力的作用,使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动,这种现象称为线路爬行,使钢轨产生爬行的纵向水平力称为爬行力。

1.1.线路爬行的原因

线路爬行是万病之源，形成爬行的主要原因有：钢轨在动荷载下的挠曲、列车运行的纵向力、钢轨温度变化、车轮在接头处撞击钢轨、列车制动等。当线路上防爬设备不足，扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会加剧线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的最主要原因，而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行。

1.2.预防线路爬行的方法

防止线路爬行的措施主要是增加线路纵向阻力。加强轨枕与道床间的防爬阻力，方法是保持道床的标准断面，做到轨枕底下道碴厚度足够、轨枕盒内道碴丰满、轨枕两端碴肩够宽、加强捣固、保持线路平顺、夯实道床。此外对脏污严重的道床一定要进行清筛，以防止因翻浆冒泥和线路爬底，降低线路纵向阻力。还应保持扣件的应有扣压力。为了增加钢轨与夹板之间，垫板与轨枕之间的阻力，应及时拧紧螺栓，拧紧扣件。对于失效的扣件应及时更换和整修。

2钢轨接头病害

图2：钢轨接头

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

b.做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不要忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。

c.合理设置外轨的超高。超高过大会加剧外股钢轨的侧面磨耗和里股钢轨的垂直磨耗。相反如超高过小，对外股钢轨也不利。

d.加强养护，经常保持曲线状态良好，保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。因此，应定期拨道，经常养护，预防病害的发生。

e.调整轨底坡，使钢轨踏面坡度符合车轮踏面。使车辆的重心落在钢轨中心线上，减少钢轨磨耗。

f.贯彻定期涂油制度，钢轨侧面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的有效方法之一，一般能使曲线上股钢轨的所有寿命延长2倍。

4.混凝土轨枕常见病害

混凝土轨枕线路由钢轨、混凝土轨枕、扣件、道床等部分组成。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大压力，并传向轨枕。混凝土轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置。混凝土轨枕在我国铁路铺设使用已有多年的历史，多年的经验表明，混凝土轨枕的使用对强化轨道结构、保证行车安全起到了重要作用。但是，轨枕在设计、制造和使用中的问题，致使部分轨枕早期发生裂损，影响了正常作用。

4.1.混凝土轨枕伤损的主要形态

(1)轨下截面出现过大的横向裂缝

混凝土轨枕是一个接受不稳定重复荷载的构件，荷截的变化带有随机的性质。混凝土轨枕在使用期内轨下截面有可能出现大于该截面抗裂强度的荷载弯矩，在这种情况下就产生了横向裂缝。一般来说，这种裂缝较小，不致引起轨枕的失效。但在某些情况下，轨下截面的荷载弯矩远远大于轨枕的抗裂强度，那就会出现过大的横向裂缝，导致轨枕失效。

(2)轨下截面压溃

轨枕轨下部分由于橡胶垫板损坏或串出，使钢轨直接作用于承轨槽，引起轨下部分混凝土压溃。有些轨枕由于轨下截面横向裂缝过大，混凝土受压区产生过大的压应力使混凝土压溃。

(3)轨枕中间部分出现过大的横向裂缝

轨枕中间部分出现的裂缝包括中间上部裂缝和下部裂缝两种。轨枕中间上部出现裂缝，是由于轨枕中部产生较大的负弯矩所致；轨枕中间下部出现裂缝，是由于中部产生较大的正弯矩所致。通过调查得知，因轨枕中部出现过大的横向裂缝而失效的轨枕多

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

为迅速，严重者贯通轨枕全长，造成劈裂和龟裂，混凝土疏松、剥落，对轨枕承载能力、保持轨道状态能力和使用寿命危害很大，这类损伤一般都是由于制造质量不良引起的。

(2)养护维修作业

混凝土轨枕断面和配筋的设计都是在一定受力条件的前提下进行的，而混凝上轨枕截面实际承受的荷载弯矩与线路养护维修作业有密切关系。在养护维修作业中，如果使轨枕受力状态发生了变化，就可能出现轨枕断面荷载弯矩大于轨枕抗裂强度的现象，以致产生轨枕伤损。养护维修作业对轨枕伤损的影响主要表现在以下几方面：捣固作业、轨下垫层及绝缘缓冲垫片损坏没有及时更换、没有及时整治道床病害对轨枕受力极为不利、接头养护不良、没有及时消灭轨面不平顺。

(3)轨枕结构

为了了解混凝土轨枕的使用情况进而采取措施，提高轨枕结构的可靠性，多年来，铁道部有关单位曾组织了多次较大规模的现场调查。历次调查的资料表明，现有轨枕按50年使用寿命的要求，考虑可能出现的非正常运营条件，轨枕结构强度必须适当提高。

4.3.混凝土轨枕病害整治

根据使用情况设计出更合理轨枕来提高轨枕结构的可靠性和高强度的轨枕。在维修作业时要小心尽可能的不要去损坏轨枕。

5.道床病害

道床是轨道框架的基础。轨道变形的主要原因是道床的变形，道床的不均匀沉降将引起一系列的病害，直接危及行车安全。因此，必须知道道床变形原因及其病害整治以保证线路的平顺性使列车安全运行。

5.1.道床病害产生的原因

(1)道砟质量不良

有些道砟是石灰岩材质该类道砟的强度低耐磨性和抗冲击性、抗压碎性能差。现在的铁路逐步实现重载化。在列车重力反复作用下道砟相互挤压磨损而且磨损后是粉末状容易出现翻浆、板结等病害。

(2)路基基床翻浆：

路基基床的密实度不足，在列车荷载的长期作用下道床颗粒嵌入基床形成一层膜致使地表水无法排出形成翻浆积水等病害。

b.日常维修工作中将路基面的平顺度破坏导致基床表面不平路基表面的排水不畅。

c.其他成因沙尘客车的垃圾及粪便严重污染道床减小了道床的渗水性和弹性易行成板结翻浆等病害。

5.2.道床病害的整治

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

害，经常保持其状态良好；各部尺寸符合要求；零件齐全发挥作用；延长道岔使用寿命；保证道岔畅通无阻。

6.1.道岔常见病害及产生原因

(1)道岔方向不良

造成道岔方向不良病害的原因主要由于养护维修部彻底。在经常维修中，只顾道岔本身，随弯就弯，不考虑前后线路接续情况，有的铺设道岔时，位置不正确，其方向靠道钉把持，列车通过后，轨距、方向保持不住，加之各部连结零件不好，尺寸不符、道钉失效，轨撑、滑床板、跟端连接零件松弛，护轨长度不够，轮缘槽宽度不够，轨距不合等，列车通过时，增加列车的冲击和摇晃，使道岔方向发生变化。

(2)转辙器部位的病害

转辙器部位的病害有：尖轨跳动、尖轨不密贴、尖轨磨耗、尖轨爬行以及尖轨扳动不灵活等

a.尖轨跳动一般是由活接头、间隔铁、夹板、尖轨螺栓孔、双头螺栓等磨耗；尖轨跟部桥型垫板和防跳动卡铁缺少和失效；捣固不均匀、岔枕弯曲有空吊板；跟部接头错牙；尖轨中部滑床板和尖轨拱腰等造成的。

b.轨与基本轨不密贴主要由于滑床板本身不平直、轨撑外形不标准、组装不合适、道岔爬行、滑床板与轨撑磨耗、基本轨轧出飞边、滑床板挡肩被挤开等。基本轨框架尺寸，尖轨动程不符合规定；尖轨顶铁过长；基本轨弯折点位置不恰当或弯折量不当，基本轨或尖轨有硬弯；尖轨断面宽50mm处内侧刨切长度不够；道岔爬行，四股钢轨错位，各设计对应点不对应。

c.转辙部分轨距扩大是由于基本轨外侧轨距块与基本轨轨底边缘有缝隙，经过列车长时间的碾压，造成框架尺寸扩大；螺栓直径与垫板孔直径配合公差及螺栓、垫板锈蚀造成的螺栓直径变细，垫板圆孔扩大，加之制造误差导致轨距扩大；尖轨、基本轨侧磨严重；轨距块安装号码不正确。

d.尖轨、可动心轨爬行窜动是由于尖轨处于半自由伸缩状态，容易产生爬行；制造、运输、存放装卸等环节易造成尖轨侧弯，上道后与基本轨不密贴，列车通过时易造成晃车；长心轨仅依靠6根岔枕上的扣件阻力和3块间隔铁间螺栓摩阻力来阻止心轨窜动，因阻力不足易造成心轨爬行。

e.道岔尖轨磨损分为直尖轨磨损和曲尖轨的侧磨，都会带来行车不平顺，尤其直尖轨侧磨直接影响直向通过的高速旅客列车，造成行车舒适性下降。曲尖轨侧磨：曲尖轨侧磨多集中在出发列车通过的侧向道岔，列车起动后逐步加速,轮轨作用下,机车轮在大功率的扭动下,形成滚动加滑动的趋势，列车进入侧向道岔时轮缘紧贴钢轨内侧的踏面圆弧,形成刨切趋势,并逐渐积累,产生钢轨侧磨。直尖轨侧磨：直尖轨侧磨跟道岔结构及养护状态密切相关。尖轨是一个变截面钢轨件,其可动部分支承在滑床台上,与滑床台无扣

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

因。尤其是心轨部分长大垫板折断较多。此部分垫板位于长岔枕中部，在列车荷载作用下长岔枕产生一定的挠度，长大垫板随岔枕共同变形，但由于垫板与岔枕间不密贴使垫板同时受弯剪作用而损坏。滑床板开焊既有设计、制造上的原因,又有养护维修方面的原因。制造上的原因主要是焊接件质量不过关,强度不够。设计制造方面的原因主要体现在曲基本轨一侧开焊较多,究其原因主要是直向行车时行车速度高、密度大,直尖轨受力带动滑床板下沉,而曲基本轨则被动施加滑床板以向上的力。高频率反复振动造成曲股滑床板开焊较多。从养护原因上看,钢枕前后滑床板开焊多,主要是钢枕部不易捣固,容易形成暗坑、吊板造成滑床板开焊。道岔垫板损坏使得钢轨件失去与轨下基础的牢固连接造成道岔的几何尺寸难以保证进而影响行车。滑床台的脱焊造成尖轨扳动所需要的力矩增大，可能造成尖轨卡死无法扳动造成严重行车事故。

6.2.提速道岔病害的整治措施

(1)根据《铁路线路修理规则》规定，道岔维修应包括两线间距小于5.2m的连接曲线轨向，维修中要拨正道岔前后方向，弯好曲基本轨，加强道岔及前后各75m线路锁定，防止爬行，使道岔方向经常处于良好状态。

(2)转辙器部位的病害整治措施 a.尖轨跳动

如果是由于零件磨耗严重而造成尖轨跳动，可以用焊补、更换零件的办法加以解决；如果是因桥型垫板和防跳卡铁的毛病造成的，则应增补跟部桥型垫板和卡铁。如果是因捣固不良造成的，则应加强尖轨跟部捣固，使轨底坚实，强度均衡，清除吊板；是错牙造成的就消灭错牙；是拱腰造成的就整治滑床板拱腰和尖轨拱腰。为防止跳动，也可以在基本轨底下增设防跳板，把防跳板一头用螺栓固定在尖轨中部，另一头弯折紧贴在基本轨轨底，起道阻止尖轨跳动的作用。

b.尖轨与基本轨不密贴

用烘炉将滑床板挡肩打直，在原位16～20mm加厚滑床板上，再焊上一块铁代替挡肩；在轨撑与滑床板之间用立柱螺栓连接；用螺纹道钉把滑床板牢固地钉固在枕木上；在轨撑与基本轨之间用横穿螺栓固定在一起。这样就可以保持基本轨的稳固，解决了尖轨的不密贴和“三道缝”等病害。①严格按标准控制两基本轨间的框架尺寸，使框架尺寸保持在允许范围以内。②采用拨、改、弯等方法，调整直基本轨方向，调整曲基本轨第一、二弯折点位置及弯折矢距，使第一、二弯折点间成直线。③尖轨竖切部分可利用专用液压尖轨调整器，对尖轨的线型进行调整，保证尖轨与基本轨密贴良好。顶铁太短应采取在顶铁与基本轨间加垫调整片的方法来解决。④尖轨硬弯，一是更换；二是在天窗时间内，与电务人员配合，用液压尖轨调整器进行调整。

c.转辙部分轨距扩大

不同号码的轨距块不能解决时，可在垫板孔内增加厚度不等的半圆形铁片，或安装

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

同时在护轨增加轨撑的办法来增加辙叉及护轨的整体性。

(4)滑床板及护轨垫板开焊

滑床板、护轨垫板安设时，必须做到与轨底密贴，减少受力不均匀。滑床板、护轨垫板开焊后，应该拆下，打磨后再进行焊接。提高捣固质量，消灭暗坑、空吊板等现象。

(5)混凝土岔枕尼龙套管失效

减少野蛮作业。严禁用锤敲打螺栓。对已失效的尼龙套管，应先用钻孔机将尼龙套管顶出，再用环氧树脂将新尼龙套管固定。

(6)道岔螺钉的问题整治方案。

保持道岔的良好几何型位，尽量减少道岔内部以及前后100米内的小方向，保持道岔的框架尺寸及道岔支距以减少列车经过道岔是产生的横向力；安装大螺栓不能用锤打，难拧时要分析原因，修正后再耐心拧入；螺钉要经常检查，发现有松动现象要及时复紧；要定期涂油,且每年不少于两遍，及时更换失效弹簧垫圈，涂油时套管底孔，不能封闭堵死；道岔应采用机械捣固,及时消灭空吊板，综合整治有病害的接头，焊接接头要打磨平整减少轮轨间动力作用；改进螺纹的结构，增加强度等。

(7)道岔垫板出现的问题整治措施

对岔区加强捣固，尤其是岔心长岔枕中部，以减少岔枕在列车荷载作用下的变形；加强监视，对垫板上的大螺钉进行及时复紧，保持垫板与岔枕接触良好；及时更换垫板及滑床板下大胶垫，保持弹性，减小列车的冲击力；保持转折部分的几何尺寸，尽量减少尖轨与滑床台间离缝；滑床台要及时涂油，减少尖轨扳动时的磨阻力；加强滑床台焊接质量等等。

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结束语

铁路线路病害的种类很多，我通过对铁路线路的病害产生进行了简单的研究，掌握了病害产生的原因，并结合了自己所学习科学知识和在现场实习所总结的经验得出了一些关于线路病害的整治办法。近年来我国的经济水平进入了一个高速发展的时期我国的铁路运输业也随之迈入了一个新的发展时期。中国的铁路逐渐走向高速化和重载化，这就要对铁路线路的整体状况有了相当高的要求。因此，这对铁路线路工的工作提出了新的问题，必须掌握扎实的专业知识及时的找出线路的病害并且迅速的去把病害消除掉。同时为取得较好的整治效果并确保线路的顺畅和列车运行安全，有必要对线路病害的整治机理及整治工艺进行对比研究。只要我们充分发挥我国集中力量办大事的优势，吸收世界铁路线路病害整治方面的先进、成熟的技术成果，创新完善提高，精心组织、精心设计、精心施工，就一定能打造出具有中国特色的世界一流铁路，一定能形成具有自主知识产权的关于铁路病害整治的技术体系。

通过对钢轨病害的综合整治和预防，可延长设备使用寿命，减少养修成本的投入。但是，由于钢轨受力特征极其复杂，探索和总结钢轨病害整治、预防措施的工作仍然十分艰巨。

铁路线路常见病害分析及预防整治技术

致谢

最后，对为我完成论文而辛勤劳作的校领导、班主任老师及各位老师表示感谢，特别是对指导老师表示衷心的感谢！

在我设计本次论文的过程中参阅了许多的著作和文献资料，在此，对于他们的作者、编者，一并表示衷心的感谢！由于时间和水平有限，设计中难免存在一些失误甚至是错误之处，恳请老师批评指正。

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参考文献

 何宏斌，现代轨道原理与养护维修，西南交通大学出版社，2007.8  古爱军，铁路轨道，中国铁道出版社，2005.1  卢祖文，混凝土轨枕线路维修，1995.67-71

铁路路基病害整治的技术探讨篇6

1.1 滑坡病害

铁路路基长期暴露于自然环境中, 在自然因素和人为因素的影响下, 致使路基的岩体或土体的受力平衡被打破, 一些稳定性比较差的岩体或土体顺着软弱带向下滑动, 破坏了路基的整体结构。

1.2 崩坍落石

崩坍和落石大多发生在地质条件相对复杂或是地势较为陡峭的斜坡上。崩坍即由于铁路的路基长期受到水流冲刷、风化腐蚀的作用, 并且在自身重力的影响下, 土地或岩体脱离路基整体且快速向下坠落的现象;落石, 是由于路基上的石头平衡力受损, 出现滑落的现象, 也多发生在地质环境复杂和陡峭的地区。

1.3 基床下沉外挤

路基基床受大自然影响较大, 基床下沉的病害也主要是由于雨水侵蚀造成的。铁路基床下面就是土体, 在雨水的侵蚀下很容易软化, 这在很大程度上降低了基床整体的强度, 致使基面沉降。并且由于基床的强度被破坏, 在火车行驶的过程中很容易将道砟压入到基床内部, 这也是道砟袋、道砟囊形成的主要原因。严重时基床表面的软弱层还会滑动, 致使道床下沉, 侧沟向外挤压、路肩凸起等病害。

1.4 翻浆冒泥

铁路路基表面的土体受到雨水的冲击后就会软化形成泥浆, 火车行驶过程中产生的振动会使泥浆填充到道砟中, 污染道床, 使道床的弹性受损, 严重降低了路基的强度, 增加了泥浆的数量, 很容易在外力的作用下冒出来, 引起翻浆冒泥。

1.5 排水不良

如果铁路路基表面存在积水或是在具有较高地下水位的地质环境中, 铁路路基的排水系统存在缺陷, 无法满足路基排水的需求, 将会严重威胁路基的安全, 形成路基病害。

1.6 砂害

砂害主要指的是在风砂流的作用下对铁路线路设备的破坏, 以及流砂上道而影响火车正常行驶的现象。风力对铁路路基具有明显的风蚀作用, 并且依据侵蚀形式可以将风蚀作用分为3种, 即掏蚀、磨蚀、吹蚀。 (1) 掏蚀主要指的是风流在前进的过程中由于遇到阻碍物从而形成涡流, 使较小颗粒被移动, 从而破坏了土质中较大颗粒的稳定性, 使其很容易移动或是滚落; (2) 磨蚀主要指的是风在运行的过程中携带沙粒, 会对铁路路基本体产生冲击, 甚至会钻入路基填料缝隙内, 在旋磨的过程中直接将路基内部小范围掏空; (3) 吹蚀的作用比较简单也比较直接, 就是利用风流将路基填料颗粒进行转移。

1.7 冻害和雪灾

冻害是铁路路基中较为普遍存在的病害, 主要是指路基内存有大量雨水, 在温度的影响下冻结或融化, 致使路基产生不均衡冻涨, 削弱路基的承载力, 从而对列车线路的运营安全造成威胁。尤其是我国北方地区, 冬季会出现大量的降雨雪天气, 积雪与雨水覆盖了线路, 在气温极低的情况下很容易产生冻害, 进而严重威胁列车的安全性与稳定性, 造成特大或大型铁路交通事故。因此, 冻害和雨雪灾问题一直是列车运行关注的重中之重。

2 科学有效地进行铁路路基病害整治

随着线路部门施工维修技术的不断创新, 路基病害整治也取得了较大的进步。目前, 应用比较成熟的路基病害整治方法有压力灌浆法、改换填充材料法、封闭机床法等。并且应该根据线路施工标准、路基填充材料、路基病害产生的原因以及路基病害的特点制定切实可行的整治措施, 也只有这样才能彻底根除路基病害, 保证铁路线路的安全、稳定。

路基病害整治通常从以下几方面采取措施: (1) 整治路基填料。这里整治措施主要有2个方向, 即改变填料的方式和变换填料的组成比例或是成分, 从而提高路基的强度[1]; (2) 提高路基的抗水性、抗渗透性, 这主要是通过改善路基结构来实现的; (3) 提高铁路路基的强度和刚度, 降低外力因素的影响。

3 铁路路基中常见病害的整治技术

3.1 滑坡、崩坍落石整治技术

滑坡、崩坍落石路基病害经常出现在较为陡峭的山坡或路堑边坡处, 为了有效防止这些病害对周围环境带来的影响, 应在路基周围设置拦石墙、挡土墙或是抗滑桩。同时还可以对铁路路基进行整治, 提高铁路路基的刚度和强度, 例如采用喷射混凝土、喷浆等施工技术。

3.2 基床下沉外挤、翻浆冒泥整治技术

出现上述2种病害主要是由于铁路路基的密实程度较低以及含水量过多。因此, 为了有效整治这类病害, 应该从排水系统入手, 有效排出基床内部的地下水及地表水, 保证基床土体的干燥[2]。并且要依据基床病害的严重程度, 科学选用整治技术, 保证机床的承载力和强度符合铁路线路要求。目前, 这类病害常用的整治技术有换填、改进基床土等。

3.3 排水不良的整治技术

铁路路基的排水工程必须严格遵循相关技术标准。路基的排水系统应该实现沟桥相通、沟沟相连, 并且需要做好日常整修和清理工作。在地下水的发源地, 按照地下水埋藏深度以及含水层的实际状况科学选择排水槽、明沟、渗水涵洞、边坡渗沟、渗水暗沟、渗答以及仰斜式钻孔等一系列排水措施, 从而有效整治排水不良的病害。

3.4 冻害路基的整治技术

在寒冷环境中的路基, 一方面应该始终保持边坡及路肩的平整以及排水系统流畅, 另一方面还必须重视冻害的整治。一旦出现冻害, 需要结合冻害的起因和严重程度, 采取设置双层暗沟、渗水答或下渗沟、换土等有效措施, 并且还应该做好保温措施, 从而较好地解决冻害问题。

3.5 砂害的整治技术

砂害路基病害多是出现在风沙比较严重的地区, 为了有效整治这类病害, 应从减少风力对路基的冲击这一方向入手。 (1) 可以采用植物固沙手段, 通过设置植物防护林、防砂草障等措施减少风力对路基的冲蚀; (2) 还要采用化学固沙剂、喷洒乳化沥青等措施, 防止砂粒移动; (3) 可以在路基本体上采取铺设卵石、砂浆板等措施, 提高路基本体的强度和硬度[3]。

4 结语

综上所述, 线路列车的运行会受到各种主观和客观因素的影响, 例如路基本体施工技术、自然环境、列车密度等, 致使铁路路基或多或少地出现了不同程度的病害, 严重降低了线路列车运行的安全性与可靠性。因此, 为了充分保证铁路路基的安全性, 彻底消除铁路路基病害, 必须要不断创新病害整治技术, 制定行之有效的整治方案。。

参考文献

[1]孙逢坤, 李建国, 徐良, 等.关于铁路路基病害整治技术的探讨[J].科技与企业, 2014 (5) :165-165.

[2]刘克明.关于南方地区铁路路基病害整治技术的探讨[J].建筑工程技术与设计, 2016 (2) :307, 274.

铁路线路路基病害整治篇7

六盘水工务段管内的路基基床病害绝大部分发生在软土路基上, 所谓软土是指湖沼、谷地、河滩沉积的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。从广义上说, 软土是指强度低、压缩性高的软弱土层, 可将其分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭5种类型。大部分软土的天然含水量30%~70%, 孔隙比1.0~1.9, 渗透系数小于1×10-6cm/s, 压缩模量小于4 000 k Pa, 抗剪强度低 (快剪黏聚力在10 k Pa左右) , 具有触变性、流变性显著。标准贯击次数小于4, 无侧限抗压强度小于50 k Pa且含水量大于50%的黏土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。修建在软土地区的路基, 主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。由于需要反复承受车辆荷载作用和自然因素的影响, 会导致铁路路基的形状、边坡坡度发生改变, 严重影响了铁路路基的稳定性。在所有类型的路基中, 软土路基的病害表现的尤为突出。

1 软土路基的常见病害

1.1 路基基床翻浆冒泥

一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土, 在水和列车反复振动的作用下, 发生软化或触变、液化, 形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒, 造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性, 轨道几何尺寸变化, 危及行车安全。

1.2 路基下沉

下沉:由于路基土密实度不足或地基松软, 在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后, 下沉会趋于缓解。但有时因荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉。这些情况都会最终使轨道结构遭到破坏, 失去使用功能。

1.3 路肩外挤变形

基床内的土处于软塑状态, 在列车荷载的作用下, 基床上发生剪切破坏, 发生外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起, 在基床内的影响深度较大。外挤分为路肩隆起、路肩外挤和边缘外膨。

1.4 路堤边坡坍滑

土质路堤受地表水下渗或地下水影响, 使路堤土含水饱和, 路堤抗剪强度大幅下滑, 在列车荷载的反复震动下, 路堤失去稳定而形成边坡坍滑。

2 常见软土路基病害处理方法

软土路基病害整治有许多的方法, 其中常见的方法有扣轨换填和铺设土工材料、压浆加固、排水固结法、复合地基和置换及拌入法等。

2.1 扣轨换填和铺设土工材料 (见图1、图2)

六盘水工务段在2003年对沪昆线滥坝至双水段软土路基病害用此法进行了整治, 通过近十年的运营, 基床翻浆没再发生, 病害得到了彻底的解决。

2.2 压浆加固 (见图3、图4、图5)

对含水量大路基段上部压注TCM土壤改良剂, 改良软弱的不良软化、下沉路基, 通过灌浆料的凝结反应, 消耗掉粘土中的水份, 使土体恢复自身的承载力, 提高路基的抗水融能力。下层的软弱基础高压灌注TGRM特种水泥灌浆料固结地层, 使其凝固成具有较高稳定性的整体, 提高路基土体的力学性能, 防止病害向深层发展。

六盘水工务段在2008年对内六线迤那至老锅厂高路堤软土地段用此法进行了整治, 效果良好。

2.3 排水固结法

排水固结法又称预压法, 这种方法的目的就是为了提高地基的承载力以及减少建好路基后的沉降。具体做法是先在地基中设置竖向的排水井, 然后通过预压把软土地基中的孔隙水排放出来, 使空隙慢慢变小, 提高土体的强度。

2.4 复合地基

复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体, 并由原土和增强体共同承担由路基上部结构传来的荷载。排水固结法复合地基、组合型复合地基、桩体复合地基是我国目前使用较多的复合地基技术。其中排水固结类型包括砂井排水体、塑料板排水体等;组合型由多种复合地基形成;桩体类型包括低强度桩、碎石桩、土桩、灰土桩、水泥搅拌桩、加筋土等。

3 软土路基病害处理新技术

3.1 桩端后注浆灌注桩技术

桩端后注浆工艺能够提高常规灌注桩地基土支承力并可以减小沉降, 如今已通过大量工程实践得到了工程界的普遍认同。20世纪90年代后期, 桩端后注浆灌注桩技术在上海地区得到逐步应用, 首先应用于花旗银行大厦, 然后是合生国际大厦、上海铁路南站、越洋广场等30余项工程。基于上海地区桩端后注浆灌注桩的工程实践, 提出了一个物理几何意义明确的合理注浆量公式。并从桩身与桩端扩径的角度提出了桩端后注浆钻孔灌注桩承载力的计算公式。灌浆前先根据空隙环的内外径估算灌浆量作为施工控制方法, 在灌浆出现灌浆困难时采用压力灌浆。按照此种施工方法可以保证灌浆的连续性, 较好地控制了后包钢管混凝土柱的施工质量。但是, 桩端后注浆灌注桩技术是一项实践先于理论研究的工程技术, 现在还尚无相关的设计规程。

3.2 动力排水固结法

动力排水固结法就是把强夯法和排水固结法结合起来使用的一种地基处理方法。单独用强夯法处理软土地基时很难达到预期效果, 而将强夯法和排水固结法结合起来, 设置水平排水体与竖直排水体 (也叫塑料排水板) 联合起来, 用立体排水系统来加速夯后孔隙水压的消散和软土固结, 可取得很好的加固效果。

现以某二期道路施工为例来介绍动力排水固结法。本实验选取的路段是某道路网络系统的重要组成部分, 根据相关的地质资料显示, 这段路的路基下土层从自上而下为:杂填土或素填土、淤泥或淤泥质黏土、粉细砂及中粗砂层。综上表明这段路的路基是软土路基, 这段路在施工后出现了变形和下沉的现象。现在采用动力排水固结法来处理这段路基。具体的施工步骤如下。

1) 对塑料排水板施工。塑料排水板施工流程如图6所示。塑料排水板施工完成后, 对处理好的表层进行平整及复压。

2) 强夯施工。此步骤要采用先周边后中间的顺序, 一夯接一夯进行, 下一循环的夯位与前一循环的夯位不能重合, 夯实完成后, 将松土清除并把表层拍实整平即可。

软土路基采用动力排水固结法的施工效果如表1所示。实践证明, 动力排水固结法将强夯法和排水固结法结合比较适合软土地基处理, 相对于水泥搅拌桩对软土路基的处理, 有造价低、工期短、效果好等优点。

3.3 长板——短桩复合地基法

长板——短桩复合地基法是一种新型地基处理方法, 它是将塑料排水板与短的水泥土搅拌桩联合的办法, 使不同段落之间沉降速率的协调成为可能。这种组合的方式能够使地基土强度有一定的加强, 加快深部软土的固结, 并且将工后沉降控制在一定的范围内, 消除部分软基的沉降, 保证了路堤施工期和预压期, 也相应缩短了建设周期。新温州站和台州南站等的地基处理的实验采用的就是长板——短桩复合地基法, 实验结果表明该法应用于软土路基处理时可取得比较好的效果。

3.4 高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术相结合

高压喷射灌浆是指在砂砾石等地层钻孔内, 用高压水、气、水泥浆射流冲击扰动孔壁周围的介质, 使浆液充填并与地层土石颗粒掺和, 凝固后成整体。在此技术中, 灌浆深度太大易造成上粗下细的固结体;喷灌后的浆液可能出现析水现象。深层搅拌法一般采用水泥或石灰作为固化剂, 在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌使软土硬结改性, 这样渗水性会大大降低。但在深层搅拌法中, 水泥加固土的强度承受不了自身重力的负摩擦阻力从而出现沉桩。

把高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术相结合, 可以既利用高压喷射灌浆的优点, 如高速射流, 射出的浆液不易流失, 保证预期的加固范围和控制固结体的形状, 并且高压喷射灌浆能在钻孔中任何一段内施工, 也可以在孔底或中部喷射;又利用深层搅拌法的加固效果好, 加固方式灵活, 适用面广, 可充分利用原状土, 无弃土问题的优点。这两种方法的有效结合可以使施工速度加快, 成本降低。

4 结语

本文小结了现场运营实践, 结合各种文献, 分析了各种线路软土路基病害, 整理了软土路基病害整治的各种方案, 希望在实际工程中采用的软土路基处理技术, 不但使施工简便, 而且经济合理。软基处理领域是非常有挑战性的领域, 不应局限于使用单种的方法, 多种软基处理方法的综合应用是未来的发展方向。

参考文献

[1]马靖伟.小议公路软土地基危害防治及控制措施[J].科技创新导报, 2010.

[2]王宝新, 刘亚斌.浅谈软弱地基处理方法研究进展—软弱地基的解决方案[J].中国科技博览, 2010 (17) .

[3]吴江斌, 王卫东.软土地区桩端后注浆灌注桩合理注浆量与承载力计算[J].建筑结构, 2007 (5) .

[4]雷学文, 白世伟, 孟庆山, 等.动力排水固结法加固饱和软粘土地基试验研究[J].施工技术, 2004.

铁路线路路基病害整治篇8

在全球范围内, 膨胀土的分布都非常广泛, 一直到当今为止, 膨胀土所分布的地方以及国家遍布世界各地[1], 例如中国、俄罗斯、加拿大、印度等国家, 膨胀土年蒸发的蒸腾量超过甚至都超过了在半干旱地区年降雨量, 而且膨胀土分布比较集中的位置大概处于在北纬60度至南纬50度的区间。可见膨胀土的分布之广, 对于一些建设项目工程都有着很大的威胁。

对于膨胀土而言, 有明显胀缩性、多裂隙性等特点, 而且这些特征都会引起铁路工程施工及维护方面的不安全[2]。到现在为止, 中国的京九、南昆等几条铁路干 (支) 线, 运行通车后这些膨胀土地区的路基段都产生了路基病害, 甚至有的路基损坏率达到75%, 路基基床病害很常见。

2 膨胀土定义与特性

2.1 膨胀土的定义

膨胀土定义为它是一种容易膨胀, 并且在失水收缩后开裂的土壤, 这种土壤的主要成分成分包括了有着较强的亲水性矿物蒙脱石, 伊利石等, 在自然条件下, 主要是硬质塑料或硬状态, 与裂隙发育, 常见的表面光滑, 划痕, 裂纹开闭等, 这些大多数存在于盆地的边缘, 山前丘陵等地方, 膨胀土无明显天然陡坎, 它的基本特性包括胀缩性以及抗裂性等[3]。

2.2 膨胀土的基本特性

2.2.1 膨胀土微结构

细小的豁土矿物颗粒是膨胀土微结构的主要成分, 同时还有粉粒和砂粒等。伊利石多呈叶片状, 薄而细碎;蒙脱石呈球状集合体;长石为长柱状, 主要已蚀变为蒙脱石。颗粒主要以微集聚体形态在膨胀土里面[4]。这些土里面的裂隙比较成熟, 也许是土在胀缩过程中因受力引起, 这些裂隙的存在是促使其强烈膨胀和收缩的原因所在。

2.2.2 湿胀干缩

膨胀土本身的组成物质及微结构特征决定湿胀干缩特性, 另外还受膨胀土所处环境条件的影响[5]。改变土壤水分由地下水和地表水造成的气候 (降雨, 蒸发, 气温) 变化, 漏水和导热系数等动态变化会引起土壤水分变化, 水的增加而失去的迁移, 促使进一步膨胀收缩变形发生。

2.2.3 多裂隙

原生裂隙多为闭合状的显微裂隙, 表现隐蔽征, 一般要电子显微镜或光学显微镜等来观察。多裂隙性是膨胀土的比较明显的特征, 裂隙的发育使得循环速度加快。加速了土体的破碎与变形的速度, 从而导致了土体的干缩湿胀效应更加强烈[6];因为地下水的渗透以及淋溶将会导致膨胀土的风化作用变得更加恶劣, 所以会引起导致伊利石和蒙脱石等强亲水性矿物成分变多。

2.2.4 超固结

在膨胀土颗粒的不断沉积过程中, 由于有重力导致渐渐地堆积起来, 所以当覆盖层的堆积物在渐渐地变厚, 所以导致下面的土体会变得更加紧密。然而, 土颗粒的沉积过程由于受到自然地质的复杂作用, 一段时期位于连续的堆积加载的阶段, 然而在另一时期却会导致卸载作用[7]。所以, 土体前期固结所产生的部分结构强度, 限制了因卸载产生的膨胀变形, 使土体处于超固结状态。土体在不断开挖时, 土体内积聚的能量将逐渐释放, 卸荷膨胀效应非常明显, 另外由于巨大应力集中将在路堑边坡坡脚附近产生, 从而造成了塑性区, 进而影响路堑边坡的可靠性与安全性。所以, 在相同高度和坡度的路堑边坡条件下, 膨胀土路堑边坡更易失去可靠性与安全性。

2.2.5 崩解

由于多裂隙膨胀土, 雨水迅速沿裂隙土, 在墙的两侧潮湿的土壤裂缝, 渗透产生不同的内力。在水膜的强大作用楔入效果, 不同的土壤颗粒或各种形状的解体, 坠落等将发生在周围的土块崩解现象。

2.2.6 风化

风化作用包括物理风化和化学风化。改变土壤颗粒, 如所谓的物理风化土壤结构的形状和外观, 发展中膨胀土的物理风化作用将进一步加剧裂缝。土壤矿物的化学风化进行更改, 肿胀土壤的性质也将受到影响。在这项研究中, 依据膨胀土的发生风化现象, 伴有不同程度的风化分别为膨胀土可分为三个层次的风化层, 这是一个强大的一层, 薄弱层和微观层面。

3 病害的预防和整治

3.1 整治原则

文章根据膨胀土基床的病害, 其产生以及发展, 并且结合了膨胀土特性以及水等的相互作用, 并且这些整治的工程设计和施工质量, 以及轨道和路基的养护维修质量都有着密切的关系。所以, 要从这些因素开始进行考虑, 并且对于膨胀土的基床病害进行综合性整治以及对其进行预防, 因此在膨胀土基床病害整治中必须依据下面的原则:

(1) 消除基床土质不良等不利条件, 主攻其一, 兼顾其它的措施。 (2) 加强和改善路基排水条件, 保持良好的排、截水设施, 防止地下水侵入基床。 (3) 改善道床及轨道结构, 加强轨道维修以缓和列车的冲击作用。 (4) 改良基床填土的性质。

3.2 整治方法和措施

3.2.1 排、截水

防治膨胀土基床病害重点之处是排、截水, 依据实际情况设置反滤层及泄水孔的深侧沟, 纵向渗沟等。

3.2.2 设置改性桩

一般常用的主要有石灰桩、石灰煤碴桩以及水泥桩等, 具体结果如图1所示。

3.2.3 设置土工合成材料

设置土工合成材料要依据病害产生的原因, 选择不透水型的土工膜等。

3.2.4 换填部分基床膨胀土

路堑地段一般换填深度为0.6m, 如图2所示, 在与侧沟交界处设置作用良好的反滤层及泄水孔。路堤地段的换填深度, 要视填筑膨胀土的土性等级, 以及道碴陷槽、道碴囊的深度而定。

3.2.5 设置缓冲层一砂垫层或砾石垫层

这种垫层对降低其下膨胀土的含水量的变动幅度, 减少膨胀土胀缩特性产生的主要外部原因, 起到一定的作用;同时, 可以在一定程度上缓冲和调整胀缩变形。缓冲层一般为0.3m。

4 工程实例

4.1 膨胀个土填料改良室内试验

以某工程为例, 根据设计石灰 (包括生石灰、熟石灰) 4%、5%、6%、7%、8%、10%掺入重量制备膨胀土试样, 对膨胀土试样做改良室内试验。

4.2 改良前填料的物理力学性质

要排除麦面粉为基础的填充物, 是一种超固结高塑性排除土壤, 较高的自然力量, 水的物理性能差, 那种扩张的背后压实土壤比原状土大得多, 通过湿试验, 膨胀力, 无侧限的测试结果, 原来是在一个弱膨胀原状土压实微扰被改造成一个强大的多数膨胀土压实和扩张后成正比变化的程度的关系。

4.2.1 物理特性

试验表明, 原状土具有较高的机械强度, 将值达到27.50, 膨胀土无侧限强度达到280k Pa, 弱力扩张膨胀土样分别约为420k Pa, 180k Pa。

4.2.2 胀缩特性

从测试结果表明:弱膨胀土样自由膨胀平均值分别约为31.1%和18.5%, 弱膨胀土样品的指标在50k Pa的扩张负载量。

4.2.3 水理特性

通过崩解试验土样显示:一种弱膨胀土浸泡三个小时, 崩解约70%, 在48小时解体率为85%;中性膨胀土浸泡两个小时, 55%崩解, 24小时完全崩解。

4.3 填料改良后物理性质及颗粒级配的变化

4.3.1 物理性质的变化

通过塑土, 液试验表明:液限是基本相同的膨胀土改良前后, 随着灰分含量增加掺杂略有增加, 但在限塑膨胀土改良, 当与灰混合显著增加率为5%或约15.9%的增幅, 中性那种膨胀土大约16.3%, 28.8%-36.7%的弱膨胀土样。

4.3.2 颗粒级配的变化

从测试看出:经过改良, 膨胀细土结构, 孔隙率降低, 蒙脱石颗粒的球形集合体显著增厚, 进一步验证了用石灰改良土作用。

4.3室内试验结果

铁路建设项目是弱或中度作为填料, 有膨胀土, 塑料, 液限和较高的水分含量, 主要由谷物为主排除粒度粉末没有强烈的源泉。较弱的中性灰色超过6%的性膨胀土是5%最好的膨胀土混合。石灰改良土壤粒径分布显著改善;显著降低塑性指数, 等于或小于10的平均数;37.6%以下的平均膨胀率的自由;无侧限强度上的提高 (包括饱和无侧限强度) 的最低年龄限制以上, 达到690kpa外形显著较大, 无副作用7D饱和强度, 在880k Pa以上的无侧限强度值;在840k Pa。28D饱和无侧限强度值以上, 无侧限强度1.3mpa的上面, 因此, 石灰改良D类可用于填充膨胀土填筑路堤。

5 结束语

通过理论分析, 石灰改良测试, 现场测试等方式, 探讨了工程膨胀土的地质特性, 原理以及铁路基床病害和病害的治理, 进行了较深入的讨论, 有针对性地提出施工技术, 提高实验室检测, 施工工艺和操作后路基状况。

摘要：作为在全世界范围内分布非常广泛的一种特殊豁土, 膨胀土有着这样的性质, 也就是膨胀土当遇水的时候会发生膨胀并且失水收缩开裂, 而且当其反复胀缩将会导致土体强度的减小, 这些都对于铁路建设工程安全性有都有着巨大隐患。因而对于铁路建设项目的施工以及后来的运营而言, 需要地预防整治膨胀土地区铁路基床病害。这些病害主要有路基下沉等表现, 而且其中里面基床翻浆最为明显, 因此文章从该角度对于膨胀土地区基床病害综合整治方法进行了研究和探讨。

关键词：膨胀土,基床,病害,预防 (整治)

参考文献

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[4]魏建兵.膨胀土路堤桩板墙土工离心模型试验研究[D].成都:西南交通大学, 2008

[5]杨位洗.地基及基础山.第三版.中国建筑工业出版社, 199:399-400.

[6]刘成宇.土力学[M].北京:中国铁道出版社, 2001.

铁路线路路基病害整治篇9

黄土是一种第四纪沉积物, 其分布广泛, 总面积达1300万km2, 世界许多国家都有分布。我国的黄土分布面积约63万km2, 主要集中在西北、华北地区。在我国已建成的铁路中通过黄土地区的线路很多, 如陇海线郑西段、宝中线、焦柳线、宝兰线、包兰线、朔黄线、咸铜线等, 这些既有铁路黄土路基中, 基床表层基本上都是用新黄土填筑, 属于C组填料, 个别地区用老黄土填料, 属于D组填料。由于黄土的水稳定性很差, 且路基土一般都未经过加固处理, 当填土遇水作用时, 强度会大幅度降低。随着铁路提速范围的扩大及列车高速、快速、重载方向的发展, 黄土地区提速路基暴露出来的问题越来越突出, 对既有铁路中存在的病害及隐患如何进行根治, 路基如何加固改造满足提速和载重增加的要求, 就成为当前迫切需要解决的重大课题。本文结合工程实践, 介绍几种路基加固及病害防治技术。

二、黄土路基基床病害类型及成因分析

1.病害类型。

黄土地区常见的路基本体、基床病害表现形式有以下几个方面: (1) 路基基床翻浆冒泥, 道床板结, 线路几何尺寸难以保证。基床翻浆冒泥是指基床表层土受水浸泡和列车荷载的反复作用, 发生软化或触变, 形成泥浆, 受列车振动时泥浆向上翻冒的现象。由于翻浆冒泥造成道床板结、轨道几何状态变化频繁, 影响线路结构稳定。 (2) 基床承载力不足, 水稳定性低。 (3) 基床下沉、外挤, 基面变形。 (4) 道碴陷槽、道碴囊现象严重。 (5) 高寒区冻胀破坏。

2.基床病害形成机理。

黄土的特殊工程地质是上述基床病害形成的根本原因。黄土结构疏松, 孔隙多且大, 孔隙率一般在33%～64%之间, 有沿深度逐渐减小的趋势;有肉眼可见的大孔及虫孔、植物根孔及各种空洞;具有柱状或垂直节理, 天然条件下, 能保持近于垂直的边坡。黄土的特征决定其具有下列工程性质: (1) 湿陷性。干密度越小, 湿陷性越强;孔隙比越大, 湿陷性越强。 (2) 透水不均匀性。垂直方向透水性大于水平方向透水性, 有时可达10余倍。 (3) 易崩塌性。 (4) 易触变性。

黄土地区多是大填挖方工程, 黄土的特殊工程特性表明, 路基在使用期间一旦有水渗入, 土颗粒就会崩解、溶蚀和湿陷, 导致路基稳定性差, 病害频发。由于黄土的湿陷性和易触变性, 其对含水量的变化极为敏感, 如下表1新黄土地基极限承载力表[1]所示, 含水率低时, 承载力很高, 随着含水率的增加, 承载力随之急剧下降。基床土吸水软化后, 基床土强度随含水量的增加而大幅下降, 在动力作用下泥浆挤入道床空隙中冒出道床表面, 形成翻浆冒泥, 严重的会造成路基下沉外挤, 如不及时治理, 道碴会随之下陷, 形成道碴囊。

基床下沉、基面变形和道碴陷槽主要与路基土体的密度有关。路基填料不一致, 含有杂质, 加上黄土土体松软, 密度不均匀, 荷载的长期作用及水的共同作用下, 引起不均匀压密, 受荷部分下沉, 道碴侵入, 形成道碴陷槽, 下沉量大的部位雨水汇集使周围土体软化, 降低了这部分的承载力, 在列车荷载的扰动下, 线路下沉加剧。按照分层总合法的原理, 填土越高, 沉降量越大, 因此高路堤路段路基下沉更为突出。

在季节冻土地区, 冻结期水分迁移带动土体中盐分的迁移, 水分充足条件下就会引起冻胀、盐冻使土体体积膨胀, 融化期又会使土体软化产生沉陷、翻浆病害, 透水不均匀性造成路基土产生不均匀沉陷, 局部地段路基发生失稳破坏。

三、既有线路病害治理与加固

1.病害治理与加固的一般原则。

黄土地区路基病害的发生和发展主要取决于以下三个方面的因素[2]:基床填土的工程性质;水对基床的作用形式和程度;动荷载的性质、大小和分布。基床病害的治理应根据成因对症下药, 彻底根治。

我国既有线路基床病害多发生在平均降水量大于500mm的广大地区, 且多集中在基床表层50cm范围内, 该范围内受动力影响较为剧烈, 再向下应力缩减较快, 至表层下1m处, 动应力影响已很小[3]。可以认为对黄土地区既有铁路路基病害整治和基床加固的基本思路是:改善排水环境, 排除基床面积水;强化基床表层土体, 提高其强度及水稳定性。

2.黄土地区铁路路基基病害的整治与加固。

水不仅降低路基强度, 还会引起翻浆冒泥、路基沉陷及冻胀破坏等其他路基病害。所以, 对提速路基而言, 采取整治加固措施前必须首先考虑如何疏干路基, 保证路基表面及基床浅层排水畅通。改善排水环境, 主要靠修筑碴底盲沟来实现。可以采用在路基两侧坡脚及堑顶和线间设置的排水沟, 也可以在路基土体内设置横向、纵向排水盲沟, 保证路基稳定。

路基病害的整治加固技术措施可以选择下列措施中的一种或几种综合进行。

(1) 铺设砂垫床。

在碎石道床下部, 用符合一定材质要求的中砂或级配良好的粗砂, 铺设一定断面的砂层, 其作用是使碎石与基面隔离, 扩散上部传来的荷载使基面受力均匀, 并增加基床刚度、减少基床所受动荷载时的弹性变形, 避免基面因积水造成翻浆冒泥。提速工程中, 抬道处理是最简单易行、经济可靠的方法。该法可用于防治无地下水的基面翻浆。

(2) 设置封闭层与换填。

对局部路段或铺设砂垫床有困难的路基, 可采用封闭层法 (如土工纤维封闭法) , 隔离地表水, 使之不致下渗, 降低基床含水量, 提高基面承载能力, 阻隔泥浆上冒。适用于防治基面翻浆和道碴沉陷, 病害水源主要为降水的路段。

换填是指将不良基床土更换 (如换砂壤土、中粗砂等) 或改良 (如换掺石灰) 使其满足使用标准。换填厚度视软弱厚度而定, 一般为50～60cm, 地下水丰富的地段要同时采取降低地下水位的措施, 换砂法也可用于防治翻浆冒泥。适用于土质不良、承载能力不足而引起的下沉与外挤等基床变形病害。换填法也是最普遍、采用最多的一种整治冻胀破坏的措施。

采用封闭层、换填整治措施时最好也同时铺砂砂垫床, 避免形成道碴囊。

(3) 铺设土工材料加固。

在道碴的底层或基面结合基床换填, 铺设土工材料如土工格室、土工格栅或EPS等, 与其上下的砂层构成一复合结构加固基床。土工格栅与土体的作用机理是:土工格栅与土体颗粒的摩擦啮合作用, 增加了剪应力, 约束了土体的侧向变形;土工格栅或土工格室受荷变形后产生的张力使土体中的垂直应力降低, 起到分散应力的作用, 减小了基面直接承受的动应力, 提高了土体的稳定性和承载能力。

土工合成材料强度高、韧性好、质轻、耐腐蚀、施工简易, 在路基病害整治应用中逐渐发展为一种行之有效的整治方法[3]。这种方法分散应力有限适用于地下水位较低或地下水位高但排水条件较好路段路基。

(4) 成孔回填桩与搅拌桩加固处理。

回填桩与搅拌桩加固法就是按复合地基加固原理对路基基床以提高路基静承载力为目的进行加固处理。

成孔回填桩利用列车间隙时间施工, 在路基上按一定间距成孔, 再分层装填石灰或水泥等材料的改良土, 经橄榄锤分层击实。其主要作用为:通过填装材料吸水和离子交换作用, 使桩周土体固结和改良, 增强土体强度;桩身起骨架作用, 加上成桩过程中对周围土体产生的挤压作用, 使桩与桩间土形成复合地基, 从而提高承载能力。

搅拌桩是近年来用于处理软弱地基发展比较快的技术, 它主要是利用专用设备在路基或基床上钻孔, 然后将加固材料 (水泥或石灰) 在粉喷或注浆的同时进行原位搅拌, 使加固材料与土体混合成桩, 并与土体产生离子交换作用、凝聚作用、化学结合等一系列物理化学作用, 使土体固结和改良, 并使其与一定强度的桩体共同作用, 从而形成具有整体性、水稳性较好, 具有一定强度的复合地基, 从而达到提高地基承载力、减少地基变形的目的[4,5]。

成孔回填桩与搅拌桩加固法具有施工简单、费用低、不封锁线路等优点, 因而被越来越广泛地应用于较深层的黄土地基加固。该技术适用于防治路基及基床强度不足造成的下沉或外挤等路基病害和既有线路基床土体的加固。

(5) 注浆或高压旋喷原位固定。

通过钻孔或插入花管, 将改良浆液压入路基及基床, 压密土体, 使凝固体和土体复合受力, 提高路基的承载力。适用于高路堤中由于填料不良及强度不足引起的基床下沉和外挤病害。

四、结语

在黄土地区既有铁路基床病害中, 大多是由于基床填料不良或排水不畅而导致土体含水量增加, 基床承载力大幅降低, 形成基床病害。因此在路基病害防治和加固处理时要抓住填料本身的改良和排水环境的改善两个重要因素, 根据不同自然条件和工况下黄土路基的自身特点, 本着“因地制宜、经济合理”的原则, 采取相应措施对黄土地区提速路基进行处理。

摘要：随着铁路提速范围的扩大及列车高速、快速、重载方向的发展, 黄土地区路基暴露出来的问题越来越突出, 既有铁路路基加固及病害防治已成为提速改造工程的关键项目。本文分析了黄土地区既有铁路路基基床病害的成因和特性, 提出了黄土地区既有铁路基床病害整治加固的基本思路和技术措施, 对我国目前大规模进行的既有线路提速路基改造具有一定的指导意义。

关键词：黄土,既有线,路基处理

参考文献

[1]楚华栋, 裴章勤等.黄土的工程特性、筑路技术和病害处理[J].铁道工程学报, 2005 (12)

[2]周锡九.铁路路基基床病害及产生机理分析[J].北方交通大学学报, 1994, 18 (1)

[3]羊关怀, 王炳龙, 方卫民.土工格室整治浙赣线路基基床病害的试验研究报告[R].杭州铁路分局工务段, 同济大学沪西校区岩土工程研究所, 1999

[4]杨有海, 苏在朝, 夏琼.黄土地区既有铁路基床病害整治加固技术研究[J].路基工程, 2006 (4)

铁路线路路基病害整治篇10

为了预防这些病害的发生和发展, 要找出其病害形成的原因, 进行合理整治, 以加强设备的使用寿命, 保持线路设备完整和质量均衡, 为运输安全提供保证。下面就结合近几年阳涉铁路设备养护维修中存在的问题进行分析。

一、翻浆冒泥病害

1. 翻浆冒泥病害的原因。

阳涉铁路线路有自身特性, 翻浆冒泥原因主要有: (1) 多段路基土质系黏性土和粉质黏土, 颗粒细小、含水量高; (2) 阳涉铁路属地方铁路, 设计标准低, 道砟质量不高, 甚至个别地段无底砟。 (3) 线路开通后养护不到位, 受到积水和列车反复振动发生触变液化形成泥浆, 列车通过时线路上下起伏使泥浆受到挤压抽吸而通过道床孔隙翻冒上来, 造成道砟脏污板结, 丧失弹性。

2. 整治翻浆冒泥病害的方法。

(1) 换填法。清筛脏污道砟, 填充更换清洁道砟, 耗材少、造价低、能提高道床强度, 换填厚度在40 cm以上, 基本可消除因土质不良引起的翻浆冒泥。

(2) 排水法。雨水、冬季积雪是罪魁祸首, 合理增修排水设施, 使路基中的水及时排出, 让路基始终处于一种干燥状态, 路基就不会产生翻浆冒泥病害。阳涉线属单线铁路, 我们采用线路两侧开挖路基渗漏排水的措施取得了比较好的效果。

二、线路爬行病害

1. 线路爬行病害的原因。

线路爬行是线路的主要病害, 对轨道结构的整体和稳定性起破坏作用。形成爬行的原因有很多, 主要有:列车运行的阻力, 钢轨在动荷载作用下的挠曲, 钢轨温度变化, 列车制动、轨道几何状态不佳, 车轮在钢轨接头处撞击钢轨等。当线路上防爬设备不足、扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会加剧线路爬行。经过几年来的养护实践, 我们认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因, 而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行。

2. 整治线路爬行病害的方法。

(1) 加强轨道中间扣件的扣压力和接头夹板的夹紧力, 在实践中同时采用以防爬器和防爬支撑组成的防爬设备, 安装轨距杆或轨撑增加线路纵向阻力, 及时拧紧螺栓、拧紧扣件, 对失效的扣件及时更换和整修。

(2) 线路维修时做好捣固和回填作业, 保持轨枕盒内道砟丰满夯实, 整好大平, 保持线路平顺。

三、钢轨接头病害

1. 钢轨接头病害的原因。

(1) 钢材质量不好, 通过探伤检查也能发现这个问题。

(2) 低接头加重车轮冲击。由于钢轨接头养护不到位, 形成低接头, 列车经过时加重车轮对接头部位的冲击, 造成接头夹板变形、连接零件磨耗, 严重时造成夹板或接头螺栓折断。

(3) 线路捣固不良, 列车通过时, 钢轨上下反复挠曲, 使钢轨产生内伤容易折断。

(4) 曲线超高设计不当, 产生过超高或欠超高造成钢轨偏压或侧磨严重。

(5) 线路上铺设的钢轨与车轮对轨底坡不合, 造成钢轨顶面磨损。

2. 整治钢轨接头病害的方法。

(1) 加强钢轨的检查, 发现重伤钢轨和夹板及时更换, 及时矫直硬弯钢轨, 及时焊补轨面擦伤, 注意扣件的拧紧、防爬设备的整修。