《线路翻浆冒泥的形成原因与病害整治措施》
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[摘 要]铁路在季节更替,降雨集中等极端情况下,会遇到各种病害,其中春天冻土开化,泥浆翻涌成为主要病害,整治起来也极为困难,需要一些列针对性的手段.翻浆冒泥病害是由于路基和道床排水不良,使路基和道床长期积水,造成路基松软强度降低,列车通过后使路基变形,道床沉陷,使路基积水增加,线路不平顺,列车通过时路基和道床受力不均匀,又促使翻浆冒泥更加严重,发生恶性循环,严重时会造成路堤边坡坍塌 危机行车安全.
[关键词]线路翻浆冒泥；形成原因；病害整治措施
中图分类号：G2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0247-02
1.前言
路基是轨道的基础,他承受轨道的重量及机车车辆的动力荷载,同时不断遭受到道水流、风沙、雨雪、严寒、高温等的侵袭和各种不良地质条件及人为因素的影响.翻浆冒泥是基床土受地面水和地下水的侵蚀软化或液化后形成的泥浆.在列车动载作用下形成沿道床道碴的空隙向表面涌出的一种路基病害现象.翻浆冒泥不仅使铁路的技术状态发生急剧变化,严重影响线路质量,增加了线路维修工作量、还使线路上部的建筑材料使用寿命缩短,造成劳动力和材料的浪费,而且由于基床的软化和道床的板结使道床的整体弹性降低,影响列车安全平稳的运行.特别是在铁路线路提速、重载列车发展和运量日益增大的今天,其危害性也显得愈来愈大.
2.问题的提出
造成道床翻浆冒泥的主要原因是：道床脏污、排水不良；路基面土质不良；强度不够.轨枕下道碴厚度不够或不均匀,尤其在钢轨接头处车轮冲击力大,道床和路基面受力过大.线路维修不当 将清筛道床的脏土作垫高路肩用 ,影响道床的排水效果.
（1）路基翻浆冒泥病害的主要影响因素
由于铁路路基易受降雨和地下水的影响,一旦地表水渗入路基土中,在活载的作用下,孔隙水压力不断变化,会产翻浆冒泥和道碴陷入等整体软化现象.
整体软化的现象.路基翻浆冒泥是多种因素综合作用的结果,土质、水、温度行车荷载是影响路基翻浆冒泥的主要因素,同时还包括工程施工方面的原因：
1）土、石地质状况是基床产生翻浆冒泥的前提条件.基床翻浆冒泥的土质中,由于含有易软化的物质,这些是路基发生翻浆冒泥的最直接的原因,另外士质具有颗粒细小、透水性差、亲水性强、遇水软化膨胀、脱水收缩龟裂等特性,也是发生翻浆冒泥的前提条件.
2）气温和水是构成翻浆冒泥的必要条件.路基的翻浆冒泥过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程.水是发生翻浆冒泥的必要条件,没有水的存在也就没有翻冒泥的产生,由于水的作用,才会使土中易软化的物质加剧.由于水的侵入,土体膨胀软化,道碴被压入填土层,形成道碴陷槽,在水作用不、填土软化范围逐步加大,进而在列车荷裁作用下,泥浆被吸入或挤出道床.因此水是发生翻浆冒泥必不可少的,没有一定的冻结深度或冰冻指数难以形成冻胀和路基翻浆冒泥.而在同样冻结深度或冰冻指数的条件下,冻结速度和负气温作用的路基翻浆冒泥的形成有很大影响.
3）列车动力作用是加剧翻浆冒泥的重要条件.路基翻浆冒泥是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的.土在重复荷载下,由于重复动力作用,路基土的塑性变形不断积累而造成基床变形当其条件相同时,在春季和雨季翻浆季节,车流量越大,载荷越重,翻浆也会越频繁越厉害.
随着铁路运输的快速和超重负荷,翻浆冒泥的问题尤为突出,整个轨道清理后很快又出现翻浆冒泥现象.经常看到的现象是,在一段时间之后,原来翻浆冒泥的不连续部分的一些轨道又连接在一起,并且在轨道中有部分空板,从5根或6根枕木不等,由于这种恶性翻滚,导致一系列轨道疾病,轨道方向偏差加大,钢轨表面不平整,以及钢轨的硬弯曲等,这些都加剧了车轮对轨道的破坏和影响,形成恶性循环.严重损毁轨道结构直接威胁到行车安全.
因此,迫切需要一种能够在目前快速重载运输条件下解决翻浆冒泥问题的现场方法.为了使线路设备质量始终处于可控状态,首先必须有一个安全稳定的线路结构.翻浆冒泥是在轨道和道床或道床和路基之间发生的疾病,这极大地影响了线路结构的安全稳定.因此只有整治好翻浆冒泥病害,才能保证线路结构的稳定安全.
3.翻浆冒泥发生的机理
首先,分析路基和道床的结构,水是铁路的最大敌人.所以在路基设计中,除考虑线路必须有足够的强度,稳定性等外,最重要的是要做好排水,防水设计.目前,铁路采用碎石层,普通線采用石灰石,主线采用优质火成岩,路基一般采用透水性好的砂.
遇到大面积不利排水的土壤（如粘土,黄土等）时,只要其状态稳定,还可以在不改变土壤的情况下使用当地土壤,但必须介于道床和路基表面.路拱根据线路类型设置以便于排水,以使水不会尽可能地侵入路基,以避免软化基础,导致线路下沉或泥浆飞溅对行车影响.冲洗泥根据其产生的不同部分可分为路基粉化泥.至于泥石流灾难发生的机制,可从四个方面进行分析：
3.1道床道碴不洁,阻碍排水造成线路脏污的因素有：物料问题.由于风雨风化（尤其是酸雨）,劣质石屑和泥石磨损导致的碎石.道床里杂草异物.散落的货物,如煤灰,沙粒,农作物颗粒等,而且当机车启动时,刹车散沙,铁轮磨损轨道中的曲线段.在实地观察和观察之后,道床的污染范围通常从铁轨200的内侧开始至300mm至道床斜坡的中部,并且随后其发展至道床的底部,导致排水不畅,造成水淹.渗入路基,在列车的重复载荷下发生翻浆冒泥.
3.2床层厚度的厚度是道床的基本功能是铺展列车的动载荷,使路基表面均匀受力,减小其承受的压力.如果道床厚度不足,道床的弹性将不可避免地变差,路基的应力不均匀,压力会增大；在列车动载荷的作用下,道碴会磨损,加重道床淤塞,阻碍排水；路拱沙也会侵入床面,使路拱变薄,降低排水效果；最严重的是道床与路基的变形,道床的厚度不足会使轨道弹性不足,道床会产生塑性变形,也会产生空板病.由路基变形引起的问题是水的积聚.在洪水和空轨道的情况下,列车的反复动态载荷撞击和吸收,导致饱和的泥浆通过道床上升.
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