摘要：随着我国的经济发展，我国国民乘坐火车的频率和我国火车运送资源与货物的频率越来越高，且机车载重越来越高，其对轨道的的要求也随之增加，线路的安全关系到人们的生命财产安全，因而，线路的灾害防治成为了重点。本文以铁路线路冻害为论点，简要分析其冻害的形成条件，并根据其形成条件叙述现行有效的冻害防治措施。
关键词：铁路线路；冻害；整治方法
一、冻害的类别
冻害的分类方式有很多种，若按照冻害的冻起介质进行划分，主要分为道床冻害和路基冻害，若按照其线路的种类划分，主要分为正线冻害和站线冻害若按照其冻胀部位进行划分主要分为，道床冻胀和基床冻胀，其中基床冻胀又分为基床表层冻胀和基床深层冻胀，若按照冻起高度进行划分，一般以25mm和50mm为分界线，分为小于25mm、25mm——50mm和大于50mm三个区间。
二、冻害形成条件
1、温度条件
铁路线路大多直接暴露在自然环境当中，其线路地基的温度随太阳的直射，周围气温的骤然变化而发生较为明显的变化，我国北方大部分地区昼夜温差较大，并且冬季的冻融循环较为频繁，因此，其基底低温的变化也随之较为明显，在路基层面之下五米的高程范围内，其温度通常要比自然地温高出3摄氏度左右，而常年动土地区的温度变化层则会缩小至基层面以下一米左右的范围，其路基层面呈U形凹槽，一般情况下，其大多偏向于路基中心线的右侧，基底下地温最低时能达到冰点左右，对路基的影响较大。
2、水位条件
土体在不均匀浸透的情况下，由于其基床层面不平整，积水高程不一样，其路基两侧的积水也不一样，当路基单侧出现孔隙时，两侧沟内的积水高程不同，其地下表层的滞留水会出现某一侧的偏向。
3、水温条件
路基冻害较大及路基严重下沉地段的基底融化槽内存在大量的自由水，其对路基的影响较大，并且，其由线路右侧的积水坑补给，透过基底，并在基底进行热交换。
4、土体条件
线路的基层和路堤土质各不相同，其在填土过程中的施工质量也因标段承包施工单位的不同而不同，其土层的厚度和密实度的不同也为线路的冻害提供了条件。在天然形成的路堑上添附着厚度和密实度不同的土层，当水分在冰冻期迁移和聚集时会对这些土层的结构、层次和力学性能造成不同程度的影响，其冻胀程度的不同和土层内水分聚集程度的不同都会造成线路土层的变形，从而为冻害的形成和冻害的扩大提供充足的条件，并且其冻胀量也因水分的集聚程度不同而不同，一般情况下，单侧冻起,右侧比左侧高约20mm。
5、道床、路基条件
路基床面在施工过程中的误差过大和使用过程中的荷载影响问题都会造成路基基床面的不平整这种灾害形式会导致地表降水源源不断的渗入基床表层，当土层的含水率超过设计含水率时，其受到冻胀因素的影响将变大，表层结冰现象变得严重，土体体积膨胀造成水分向冻结锋面补给，进一步增大水分的含量，形成越来越严重的线路冻害。路基基床层面不平整因素造成的冻害，其冻害灾害影响深度超过50mm的较少，大多数的影响范围会在30mm到50mm之间，其冻害的深度与道碴陷槽或道碴囊的深度不同而不同。
线路施工过程中，若施工单位对道床的标高控制不到位，极易造成道床厚度的不足，这种道床厚度的不足会造成道床承载能力的下降，随着铁道使用时间和载荷加载频率的增加，其基床会发生较大的变形，造成各方向排水能力下降的灾害，从而线路受到水的影响也会增加，冻害现象诱因增加。
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道床在使用过程中，其经常会出现道碴破碎的粉末、粘性土、煤灰等杂质混合的现象产生，道床因此不清洁，一定程度上会造成排水系统的阻塞，影响道床的排水效果，造成道床受水的影响增加，温度较低时形成冻害现象。
6、维护条件
线路未能得到定期良好的维护或者在维护过程中操作不当都会造成线路轨道较大缝隙的产生，亦会造成吊板、三角坑、低接头和拱背弯腰等病害的生成，在一定程度上改变了道床的力学性能，增加了其受压应力的个数和方向，当道床受到振动影响时，其线路所收到的冲击应力和压应力影响也会随之增加，病害影响会被逐渐扩大，线路冻害因素也越来越多。
三、整治有效措施
1、加强冻害检查
充分利用机车车载式晃车仪、小型添乘仪等对冻害数据进行较为完整的动态监测，对车仪二级晃车数据变化情况进行仔细的处理和分析，并且派驻专业技术人员对全程进行实时监控，加强冻害整治，对数据进行科学的分析，保证冻害发现的及时。
根据冻害深度的不同而制定不同的线路静态检查制度，通常情况下，对冻起高度在15mm以下的冻害线路区段，其全面检查的频率为一周，对于冻起高度在25mm以上的冻害线路区段，其检查的频率一般为三天，所有的检查记录都应详细记录时间、地点、检查结果等，保证在后期维护的过程中能够清楚的掌握冻害的发展情况，便于找出冻害形成的原因。车间人员应当每周对冻起高度在25mm以上的冻害线路区段检查一次，主任领工员对冻起高度在25mm以上的冻害线路区段也应当做到每个月检查两回，一般情况下是每半个月检查一遍，段长、主管维修副段长对冻起高度在25mm以上的冻害线路区段每个月进行一次检查。冻害检查小组一般由三个或三个以上的人组成，其小组人员分工明确，并根据可能出现的冻害情况尽量携带可能的工具，重要路线一般每天进行一次检查工作，对于冻起高度超过15mm的冻害区域应当安排专业的技术人员对其进行精确的测量复核工作，其测量的频率一般为三天，对于冻起高度超过25mm的冻害线路区域，测量人员应当每周对其进行一次测量复核工作，测量复核工作的目的是为了观测线路原始施工数据的变化过程，其必须做好数据的记录和表格编制工作，并且及时的作出分析判断，形成初步的处理意见。巡道工应当对冻害处所班进行实名检查，对冻害的变化过程和线路工作人员作业后质量进行巡视检查，一旦发现工作中的不当操作立即上报工长。
2、冻害统计分析
冻害统计分析工作需要有专业的技术人员进行，主要是对冻害的变化情况进行细致的数据勘测和记录，并且将数据进行整理，对数据进行分析，保证数据的合理性，同时根据数据认真分析其冻害发生的主要原因，提出相应的初步对策。线路段相关科室权限范围内可对冻起高度超过15mm的冻害区段进行数据统计工作，并根据数据编制冻害分析报告；技术科应当根据自己权限范围内的规定对冻起高度超过25mm的冻害情况进行较为全面的掌握，对冻害的程度进行详细的勘测，并根据冻害原因和程度制定较为合理的灾害处理方案，灾害治理人员结合实际情况会根据技术科人员对灾害的标记和初步处理方案对冻害路段进行合理的整治。技术人员应当对其时间、地点、具体数据都要记录在案，方便灾害治理人员查询。
3、排水与隔水
排水系统要设置合理，保证排水的通畅，最大程度上避免地表水渗透进入土层的现象，从而减小冻害发生的主要诱因之一。同时也可以降低路基导热性能、减少对流热、降低土层中的含水量，保证路基受冻害的程度最大限度的降低。一般情况下会在斜坡地段设置远距离截水沟，回填深洼地，设置排水边沟，避免坡脚积水下渗，在路基中铺设防渗材料等。
4、土温控制
保温层土温的控制措施主要分为两点。一是增强土的隔温措施，这种方式主要是为了另土层部分或全部脱离冻结层，减小冻害对路基土体的影响程度。二是增加垂直热阻，这种方式的主要防治原理是以减少热量的输入，另土层的垂直热流相对平衡，并通过现行的有效措施，如修筑片石通风路堤、埋设热棒等，使冻结上限下降、增加垂直执阻、减少垂直热流、减少热量的输出。
参考文献：
[1]陈凤君. 路基病害（冻害）整治方法研究[J]. 工程科技.2013(12)
[2]宋太平. 线路冻害的整治方法[J]. 山西建筑. 2014(11)
论文作者:徐小强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：冻害论文; 路基论文; 线路论文; 土层论文; 数据论文; 条件论文; 区段论文; 《基层建设》2017年第10期论文;