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冻土地区路基的主要病害分析与防治措施
班级：铁道工程技术1101 姓名：刘敬旭 学号：201120419
冻土地区路基的主要病害分析与防治措施
摘 要 :结合青藏铁路的建设 ,对冻土地区路基的主要病害进行了分析 ,详细地阐述了冻土地区路基主要病害的防治措主要措施 ,从而为冻土地区的铁路路基的设计 、施工及养护提供帮助 。 关键词 :冻土 ,路基 ,基床 ,病害 引言：
建设青藏铁路是西部大开发中的重头戏 ,而冻土 ( 冻土是指温度在 0 ℃以下含有冰晶的土壤和岩石 ,冻结状态持续三年以上的土层称为多年冻土 ) 问题是修建青藏铁路最主要的技术难题 。青藏铁路全长 1 118 km ,海拔 4 000 m 以上的地段有 960 km ,其中多年冻土地段约 600 km ,是全球目前穿越高原 、高寒 、缺氧及连续性永久冻土地区的最长的铁路 ,将成为世界上最长的高原冻土铁路 。冻土地区路基病害在铁路运营之前很严重 ,在行车运营后 ,时隔几年 、十几年仍将陆续出现新的冻害 ,其破坏程度是罕见的 ,引起路内外工程界人士的关注 。 1 主要病害分析 1. 1 融沉
融沉是多年冻土地区主要病害之一 ,一般多发生在含冰量大的粘性土地带 ,当路基基底的多年冻土上部或路堑边坡上分布有较厚的地下冰且埋藏较浅时 ,在施工及通车运营过程中各种人为因素的影响下 ,使多年冻土层局部融化 ,上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷 ,造成路基的严重变形 。具体表现为路基下沉 ,路堤向阳侧
路肩及边坡开裂 、下滑 ,路堑边坡滑塌等 。融沉的特点有 :1) 突然的大量下沉 ;2) 周期性的持续下降。 1. 2 冻胀
冻胀是寒区铁路特有的主要病害之一 ,在季节冻结深度较大的地区及多年冻土地区均有发生 ,尤以多年冻土地区最为严重。由于地基土及填筑土中的水冻结时体积膨胀产生不均匀的冻胀造成了线路超限。根据铁路部门有关标准 ,左右两股路轨之间或每股路轨在 10 m 以内的变形差不能超过 4 mm ,一旦超过这个规定 ,视为超限 ,有可能发生火车脱轨、 翻车等事故。
路基的冻胀病害是与气温、 土质及水源条件密切相关的 ,主要发生在气候严寒、 季节冻结深度较大的地区和多年冻土地区。其土质以细颗粒的粘性土为主 ,往往富含水分。工程上主要发生在土质的浅路堑和修筑在塔头沼泽积水地段的较低路堤上。分析冻胀产生的原因主要有以下几个方面
（1)路基基床表面不平整 ,积水冻结膨胀形成冻胀病害。其最大量很少超过 50 mm ,一般最多在 30 mm～40 mm ,多在 25 mm以下。形成时间从 10 月中旬 ,到 11 月末便趋于稳定 ,一般产生在路基基床表面往下 30 mm～50 mm 左右。
（2)碎石或混砂道床垫层不洁 ,污染严重 ,混入泥土较多 ,遇积水产生冻胀。当含泥量为 20 %～50 %时 ,冻胀量可达 10 mm～20 mm 左右 ,道床冻胀在时间上从 10 月中旬～11 月上旬基本稳定。 （3）地表水或地下水(或浅层水)对路基土的不均匀浸湿。 （4）路堤填土不均匀及路堑基底土质差异 ,因土的性质及结构不同 ,从而形成不同的冻胀病害。