摘要：铁路线路冻害通常是由于冻结过程中土体冻胀引起的。当温度过低，土壤中的水就会结冰，并在冻结的过程中产生冰冻层,众所周知水结成冰体积会变大,因此，当土壤中的水分冻结成冰时，土壤颗粒的位置就会移动，路基就会被抬升或变形，导致土壤的冻胀。这种情况将直接影响铁路交通安全，需要引起高度重视。
关键词：铁路线路；冻害；整治办法；
铁路线路冻害在寒冷地区十分常见,尤其是在冬季,冰冻可达到相当深的程度,铁路线路冻害更加严重地影响了铁路的运行,降低铁路的运输量,影响铁路运输的发展。
一、铁路线路冻害的形成原因
根据路基发生冻害的部位,可以将其分为三类：道床冻害,即发生在铁路路基基床之上的道床内；表层冻害,发生部位是铁路路基土壤的临界冻结的上半部分；深层冻害,发生部位是铁路路基土壤的临界冻结的下半部分。而铁路线路的冻害产生原因,主要的影响因素分为：水、温度、土壤和力。其中,水的影响与土壤的影响是内部因素,温度和力的影响是外部因素。除此之外,有些时候不排除人为因素。
1.水可以说是引起铁路线路冻害的主要原因。因为有水才能产生冰冻现象,在铁路线路中发生冻害。如果没有水的存在,就算温度低于0℃,也不会出现冻结情况,造成冻害。而且土壤中的水份会根据一年中不同季节不同时间而呈现不同的分布,正因为这种变化,对铁路线路路基的稳定性产生形响,从而影响铁路运输安全。
2.土壤的成分也是铁路线路冻害发生的一个重要原因。土质不同,铁路线路发生冻害的情况也就不同,比如北方的一些路段的铁路的路基上是砂粘土和粘土,这种土壤含水量大,所以一旦气温降低就容易产生冻胀融沉的情况。而粗粒砂砾土因为土壤中空隙较大,因此具有较好的排水作用,土壤中含的水分也就不易发生转移,也就不会轻易结冰,造成冻害情况。而土壤一旦发生冻结,会使得路基发生一定程度的变形,因此影响铁路的正常运行。
3.温度是铁路线路产生冻害不可缺少的条件之一。很简单的道理,在夏天炎热的温度中,土壤中的水分无法凝结成冰,也就不会产生铁路线路的冻害。只有当气温低于0℃及更低温度时,冻害才可能出现。所以,在寒冷的地段,作为日常参考的气温参数需从年平均地温、冻结指数、冻结时间、冻结深度和平均气温等多个方面去考虑与衡量。对于铁路线路来说,日常用的一般是地表气温的温度,当地表温度低于零下时,就需要注意一下是否会造成铁路线路的冻害了。如同水一样,温度是铁路线路发生冻害的客观条件之一。
4.铁路线路发生冻害的情况肯定还有很多其它因素。像是道床不规范,道床不干净清洁,线路的维修不全面等等,也会造成铁路线路在一定条件下产生冻害情况。在寒冷的冬季,在列车行驶过程中的压力作用下,不合格的道路基床就会容易发生变形,而不平坦的路基,会影响到纵横向的排水设施的功能,再在低温下,就很容易产生冻害情况了。另外,如果道床不干净清洁,尤其是在多风沙的地段里,铁路火车在来回行驶的过程与道床产生更大面积的接触,也容易产生粉末,然后列车行驶过程中滴落的油迹,沙土中混杂进来的粘性东西,这些掺杂在一起顽固的存留在道床上,就会引起道床排水不畅通。而过多的水被存留在土层中,在低温情况下,也容易引发冻害。还有因为铁路工人操作不当引起的一些对路基或者道床的伤害,都可能成为铁路线路发生冻害的因素。
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二、铁路线路冻害整治方法
1.整治方法。(1)注盐法，近些年注盐法已经成为铁路线路整治的一个主要手段,该方法就是在铁路基面打孔注入氯盐,并在线路表面均匀的覆盖上一层氯盐。该方法一般用来治理基床表层冻害地段,对铁路路基的破坏性较小,也不会影响铁路运输,操作简单,费用低,见效快。具体做法是在冬季来临之前用钢钎在道床下的路基上钻孔并且注入氯盐,每孔深度大约为1米,每平方米的注盐量大约为10千克到15千克。(2)排水及隔水法，土层中水分滞留排不出去是一大问题,所以要尽可能想办法排除土层中的水分,排水及隔水法的措施有挖掘排水沟、修建渗水沟及反压护道等方法。这些方法可以有效降低土层中的水分,防止水分滞留,降低冻高,防止土体冻胀。(3)换土法，在冻害频发的地区,可以把含水量大的砂粘土、粘土等不良土质改换成含水量小的,非冻胀性或者弱冻胀性的土质来防止铁路线路发生冻害。此方法的好处就在于整治冻害的彻底性比较强,但是此方法投入多,工作量大,铁路线路在经过换土后在很长时间内难以巩固,不利于行车安全。(4)其他方法，垫板法就是从冻害地点向两侧延伸,使线路平顺。在冻害频发的期间,要坚持随起随垫的原则,春季冻害回落时要坚持随落随撤的原则进行“反垫”处理,禁止起而不垫,垫板之后又不及时撤出。要严格按照相关要求填充垫板,并及时撤出。此外还有隔温法,可以在冻害频发的路段铺设EPS板,使冻胀土隔离冻结层来减少铁路线路路基土层的冻胀程度。还要及时清理铁路线路的粉尘煤灰,清理排水沟,做好排水工作,削平路肩。加强对铁路线路的冻害情况检查,并做好预防措施。通过这些,掌握这些路段的更多冻害变化情况,为接下来的线路冻害整治提供更好的科学性数据。平时,做好对铁路线路的预防,将冻害治理在发生之前,以减少铁路线路发生冻害的颇率。日常的维修养护中,要及时清除铁路道路上的杂草杂物,以便排水,防止雨水漫泡；认真清理干净道床,更换淤积的道渣淤泥；做好铁路路基的排水或者渗水功能,削平路肩,减少水分滞留。
2.加强冻害检查及预防措施。动态检查,应充分利用列车车载式晃车仪等仪器进行检测,并认真分析数据,安排专人科学的分析数据,并以数据指导现场工作。加强对冻害路段的检测,每周进行一次检测,并将数据认真的记录下来,合理的确定冻害频发的路段。对冻害路段的变化也要及时的做好记录,采用相应的方法措施。在冻害现场也要认真标记起点与终点及冻高和最大高度,以及发生的日期,掌握更多冻害的变化情况,为冻害的治理提供更多的有效数据。平时也要做好预防措施,以减少铁路线路冻害的发生频率。在夏季时就要经常检查线路,及时清除杂草等植物,以保障排水顺畅,防止雨水浸泡路基。平时还要及时清理道床,将道床内的淤泥及时清理出去,再填上清洁的道渣保证铁轨的稳定,还有做好路基的排水坡,削平路肩。及时清理纵向排水沟,多疏导引排存水,防止水分滞留。铁路线路施工要请专业人员进行标准化作业,并进行检测,以保障铁轨受力均匀,不发生变形。
3.进行冻害统计分析，加强冻害管理。对冻害上涨、回落情况要指定专人负责，认真统计分析，及时采取相应对策，并说明冻害产生原因；正线15mm及以上冻害，由段有关科室做好统计，认真分析产生原因，为根治提供依据。正线25ram及以上冻害为大冻害处所，要求技术科全面掌握加强控制。冻害现场要认真标记起讫位置、冻高、延长，以便采取措施有计划根治；为了掌握冻害的变化情况，便于来年冻害整治，要求对冻害进行现场标记，用箭头标注冻害头尾位置，在冻害最大高度处写明冻害最大高度及最大冻高日期，加强冻害观察检查。
总之，只要我们防止冻害产生的因素,根据不同的况采取相应的措施,积极分析积极治理,就能治理好铁路线路的冻害,并防止其频繁发生,将铁路运输的损失降到最低。随着科技的发展,社会的进步,相信还会有更多更好的方法治理冻害,也会有更好的材料应用于铁路线路的建设中,从而更好的预防冻害的发生。
参考文献
[1]王萍.铁路线路的冻害及整治的探讨.2017.
[2]屈治平.铁路线路病害及其防治对策.2018.
论文作者:郝海东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/28
标签：冻害论文; 铁路论文; 线路论文; 路基论文; 发生论文; 土壤论文; 情况论文; 《基层建设》2019年第21期论文;