浅谈渗水盲管在既有线路基冻害整治的应用

王 刚

中国铁路沈阳局集团有限公司施工管理办公室 沈阳 110001

【内容提要】东北地区既有线铁路路基冻害是影响铁路铁轨道平顺度，严重时危机铁路行车安全。基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道产生凹凸不平的不均匀冻胀而构成冻害。路基冻害有着分布广、时间长、工作量大、影响行车安全及平稳性的程度严重等特点。进入冬季对冻害地段的检查、维修工作成为工务线路车间主要工作，冻害变化是随着气温的变化幅度而变化，所以需要经常到现场检查和维修，也成为线路车间的困扰。为从源头上彻底解决寒冷地区冬季路基冻害问题。我段桥隧科对管内冻高15mm位置冻害地段进行现场调查、分析原因、研究整治方案，选择在京哈线2处冻害地段通过埋设渗水盲管降低地下水进行整治实验，取得显著效果，大大减少了线路车间的维修工作量，受到车间、段、集团公司的好评。

【关 键 词】路基 冻害 渗水盲管 整治

1.前言

东北地区既有线铁路路基冻害是影响铁路铁轨道平顺度，严重时危机铁路行车安全。基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道产生凹凸不平的不均匀冻胀而构成冻害。路基冻害有着分布广、时间长、工作量大、影响行车安全及平稳性的程度严重等特点。进入冬季对冻害地段的检查、维修工作成为工务线路车间主要季节性工作，冻害变化是随着气温的变化幅度而变化，所以需要经常到现场检查和维修，也成为线路车间的困扰。根据沈阳局工务系统年度路基工作安排，为彻底解决寒冷地区冬季路基冻害问题。我段桥隧科对管内冻高15mm位置冻害地段进行现场调查，桥隧科将既有线路基冻害整治方案作为今年的公关课题。通过现场调查、分析原因、研究整治方案，选择在京哈线2处冻害地段进行埋设渗水盲管降低地下水整治实验，取得显著效果，大大减少了线路车间的维修工作量，受到车间、段、集团公司的好评。

2.路基冻害的分类

根据铁路沿线季节性冻土地区所出现的铁路路基冻害现象，主要为冻胀.融沉两种路基病害。

冻胀是指由于土的冻结作用而造成的体积膨胀现象这是季节性冻土区常常遇见的铁路病害。冻胀本身不仅引起基床破坏,还可引起桥梁.涵洞基础的冻害。

融沉是季节性冻土融化时,冰品和冰膜融化成水土层在重力和上覆荷载的作用下，路基及基床会产生不同程度的沉降。

路基冻害的产生条件及形成原因分为表层冻害和深层冻害。.

3.冻害位置调查

通过对全段正线冻害位置调查，2018年初统计我段冻高大于等于10mm的冻害位置共有255处，累计长度达4981米。其中冻高在10mm-15mm间有190处，长度2070米，冻高在16mm-20mm间有43处，长度1403米，冻高在21mm-25mm间有22处，长度1508米。

4.产生条件和判定

4.1.路基基床面不平整易积水，路基排水不良，通过汛期现场检查来判定;

4.2.路基土质的表层为非均质，路基填土不良，通过现场挖验取土判定:

4.3.表层地下水对土体引起的不均匀冻起，通过周边调查、挖验来判定。

5.选定整治位置

5.1案例一

现状调查：京哈上行线867km600m-867km950m路堑电气化区段，既有线路两侧有浆砌排水沟。根据测量的排水沟纵断数据看，867km上下行排水沟顺坡较好可以满足排水需要，不存在排水不畅位置。既有线路两侧有浆砌排水沟，路基深层含水导致冻害，路基有泉眼导致冬季排水沟内反水结冰。

冻害产生原因分析：该处既有线路两侧有浆砌排水沟，且排水顺畅，道床不板结说明不是路基表层冻害。该处上行侧排水沟个别位置有泉眼反水，冬季反水结冰，所以分析该处冻害为地下水丰富且水位高，且路基土质为黄黏土，路基地下水丰富冻涨导致浆砌排水沟破损严重、线路高低变化大。

5.2案例二

现状调查：京哈上行线昌图站北岔区6号道岔近几年冻害高度15mm左右，经现场调查该处现场道床厚度0.3米，站场线路纵段面由南向北为4‰上坡，横断面为线路地面较低，线路两侧封闭网外为居民区地势较高，昌图站北侧岔区无排水设施。地下水位高，地面下挖200mm就是水。

冻害产生原因分析：该处位于车站内岔区，站场无排水设施，地势低洼，地面线路两侧封闭网外为居民区地势较高，地下水位高，地面下挖200mm就是水。所以分析该处冻害为地下水位高，路基含水冻涨导致线路高低变化大。

6.选择整治方案

根据产生冻土的原因，形成的条件和类型，冻害整治一般方法有以下几种：

⑴加强地面排水。一般适用于地表排水不良引起冻害，不适用案例一、二；

⑵降低地下水位。适用于地下水位高地段，适用案例一、二；

⑶铺设保温层。适用于新路基或有充足天窗时间地段，不适用案例一、二；

⑷换填土质。适用于土质不良且有充足天窗时间地段，不适用案例一、二；

⑸注盐法。适用大部分冻害地段，但效果不明显，不能彻底整治。

7.确定整治方案

7.1案例一：

京哈上行线867km600m- 867km950m拆除既有浆砌排水沟，在排水沟底下方1.4米埋设渗水直径300mm渗水盲管，盲管周围回填200mm厚河沙，每50米修建一处直径1.0米渗水井，井盖做好保温。最后将水引入在867.600 km既有盖板涵内排出。

7.2案例二：

在 京哈上行线835.000km-835.400km新建盖板U型槽，在U型槽下1.2米-1.5米埋设渗水盲管，用河沙回填确保渗水良好，每30米处修建一个积水井，最终将水汇集到网外一个积水井后在该井上方修建一个泵房安设自吸泵一套，用泵将水提至既有排水沟内排出。

8.小结

通过50天20人紧张施工，2处冻害整治工程顺利完工。累计完成埋设750米渗水盲管，修建排水沟780米，修建积水井18个，修建泵房一座等工作量。

经过两年冬季和春季观测，两处冻害基本得到了彻底整治，大大减少冬季维修工作量，受到现场认可。路基冻害的存在，不仅加大养护维修工作量，影响了正常的维修工作，加大了维修成本，并由于其造成的线路状态的不稳定，从而使线路质量下降，直接影响行车安全。通过现场对冻害位置调查，根据具体实际情况制定整治措施，通过工程手段在提早从源头上进行彻底整治，真正实现冬病夏治，确保铁路行车安全。

参考文献：

[1] 《铁路路基设计规范》TB 10001-2005；

[2]  《铁道勘察》 2009年第 3期 季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施 王秋枝 

[3] 《铁路技术管理规程》铁总科技［2014］172 号；

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