铁路线路的冻害及整治对策分析

铁路线路的冻害及整治对策分析

 康续

 国能包神铁路有限责任公司  017000

摘要：随着气候变化的加剧，冬季极端天气对于铁路线路的影响越来越大，其中最明显的问题之一就是冻害。铁路线路冻害的形成往往伴随着温度的下降，水分在地下或者路基中逐渐冻结，导致土体体积增大，产生内部应力，从而引起路基、道床、轨道等部位的破坏。这不仅影响了铁路的安全和稳定性，也对运输效率和运营成本产生了负面影响。因此，铁路冻害的整治对策非常重要。

关键词：铁路线路；冻害；整治对策

引言：铁路线路是重要的交通基础设施，但在寒冷地区，铁路线路往往会受到冻害的影响，常常会面临着冻害的问题。冻害会导致铁路线路的变形、几何尺寸的急剧变化等问题，会对铁路线路的安全和运营带来不良影响，给铁路运输带来很大的安全隐患。为了保证铁路运输的安全和可靠性，必须采取有效的整治对策来防止和解决冻害问题。

1. 铁路线路的冻害的表现及影响

铁路冻害主要包括路基冻害、道床冻害和轨道冻害。以包神线为例，管内共有冻害89处，最大冻起高度25mm，单处冻害长度最长为30m。一般冻起时间为当年十二月下旬，于次年三月中旬冻害基本回落。冻害地段路基形式为路堤式、路堑式、半路堤半路堑式。路基冻害是指路基中水分冻结导致的路基变形和损坏；道床冻害是指道床中水分冻结导致的道床变形和损坏；轨道冻害是指轨道中水分冻结导致的轨道变形和损坏。首先，冬季温度下降会导致土壤中的水分逐渐凝结和冻结。这是因为土壤中的水分受到温度的影响，当温度降至0℃以下时，水分会形成冰。这个过程被称为结冰。当土壤中的水分逐渐凝结和冻结时，土壤体积也会逐渐膨胀。这种土壤体积的膨胀现象被称为冻胀。其次，冻胀会引起铁路线路的冻害问题。由于铁路线路的路基和道床是建立在土壤之上的，因此当土壤体积膨胀时，路基和道床也会跟着膨胀。这样就会导致铁路线路的形变，如路基下沉或道床凸起。这种形变现象会严重影响铁路线路的运营安全。另外，由于冰的抗剪强度较低，当列车通过铁路线路时，容易引起路基塌陷或轨道变形。这是因为列车通过铁路线路时，车轮会对轨道施加压力。当轨道下面的土壤已经被冻结时，车轮施加的压力会导致路基沉降或轨道变形，从而引起冻害问题。此外，当列车通过铁路线路时，也容易引起冻害问题。因此，需要采取相应的整治对策来减少铁路线路的冻害问题，保证铁路线路的安全和运营[1]。

2. 铁路线路冻害现象的整治对策

2.1提高路基、道床、轨道等质量建设

    提高铁路的建设质量是预防铁路冻害的一项重要手段。铁路的建设质量涉及路基、道床、轨道等多个方面，因此需要从多个方面入手，包括设计方案、材料选取、施工工艺、检测验收等方面。首先，在铁路设计过程中，需要考虑地质、气候等自然条件，制定合理的设计方案。例如，对于地质条件复杂、气候寒冷的区域，需要采用特殊的设计方案，如加厚路基、道床等，以保证路基、道床的稳定性和承载力。同时，在铁路施工过程中，需要注意材料的选取和施工工艺的控制。对于不同的区域和不同的铁路类型，需要采用适合当地环境和气候条件的材料和工艺，以确保施工质量。其次，材料的质量也是影响铁路建设质量的重要因素之一。因此，需要对材料进行严格的筛选和验收。对于不符合标准要求的材料，需要及时更换或者淘汰，以确保施工材料的质量符合要求。最后，在新建的铁路投入使用前，需要进行全面的检测和验收，以确保各项指标符合要求。铁路的各项指标包括轨距、曲线半径、坡度等，需要进行精确的测量和检验。通过对铁路的全面检测和验收，可以及时发现和解决问题，确保铁路质量符合标准和要求[2]。

2.2加强铁路日常维护

    加强铁路的日常维护不仅有助于发现和解决冻害问题，也能够延长铁路的使用寿命，保障铁路的安全和稳定运营。因此，在日常维护中，需要采取一系列措施来加强铁路的管理和维护。首先，需要制定详细的维护计划和制度，明确各项维护任务的具体内容、责任人和时间节点，确保维护工作的有序开展。其次，需要配备专业的维护人员和设备，保证维护人员的素质和技能水平，提高维护设备的效率和准确度。此外，还需要加强铁路的保洁工作，定期清理雪、冰、沙、尘等杂物，确保铁路畅通无阻。在冬季，还需要采取一系列防冻措施，如加盖保温材料、加装防护设施等，保障铁路在低温环境下的正常运行。最后，还需要定期进行铁路设施的检测和评估，及时发现和解决潜在问题，确保铁路的安全和稳定运营。通过这些措施，可以加强铁路的日常维护，提高铁路的可靠性和安全性，有效预防铁路冻害的发生。

2.3推广冻害预测技术

    推广冻害预测技术是预防铁路冻害的一项重要手段。在应用冻害预测技术时，需要收集和分析大量气象、地质、水文等数据，建立相关的数学模型，进行预测分析。通过这种方式，可以及早发现潜在的冻害问题，并采取相应的措施进行处理，减少冻害对铁路的影响。这对于维护铁路的安全和畅通具有重要意义。冻害预测技术已经得到广泛的应用，例如在北美地区，已经建立了完善的冻害预测系统，可以提供精确的冻害预测和相应的冻害管理措施。同时，随着科技的不断进步，冻害预测技术也在不断发展和完善。目前，一些新兴技术如人工智能、机器分析等也被应用于冻害预测中，为铁路冻害预防提供更多可能性。因此，推广冻害预测技术，对于保障铁路的安全和畅通，具有非常重要的作用

[3]。

2.4采用保温材料和保温措施

    保温材料和保温措施是防止铁路冻害的重要手段。采用保温材料可以有效地防止水分的渗透和冻结，减少冻害的发生。聚乙烯泡沫和聚苯板等保温材料具有保温性能好、吸水率低、使用寿命长等优点，可以在路基、道床等部位铺设，形成一层保温层。此外，还可以在道床上覆盖一层防水材料，如高分子聚合物、沥青等，以减少水分渗透和冻结。保温措施是通过增加地表温度来减少地下水分的冻结，进而减少铁路冻害的发生。覆盖草皮是一种简单有效的保温措施，可以在铁路两侧种植草皮，增加地表覆盖物，减少热量的散失。另外，也可以在地面上加盖一层土层，形成一种保温层，以防止地下水分的冻结。此外，还可以利用太阳能或热泵等新能源技术，加热地表土壤，提高地表温度，从而达到保温的目的。

2.5加强科研和技术创新

    加强科研和技术创新是解决铁路冻害问题的重要手段之一。通过开展冻害机理研究，可以深入了解冻害的形成原因、发生机制等，为制定科学、有效的防治措施提供理论基础。同时，开展防治措施研究，可以针对不同类型的冻害采取相应的技术措施，提高防治效果。例如，对于路基冻害，可以通过增加排水设施、改善路基排水等方式减少冻害的发生；对于道床冻害，可以通过加强道床压实、改善道床排水等方式减少冻害的发生；对于轨道冻害，可以通过加强轨道固定、增加轨道的支撑等方式减少冻害的发生。此外，加强新材料和新技术研发，可以为铁路冻害整治提供更加先进、高效的技术支持。例如，开发新型保温材料、防冻涂料等，可以改善路基、道床等部位的保温效果，减少冻害的发生；应用现代化的检测设备和智能化技术，可以提高冻害的检测、预测、处理等方面的效率和精度。综上所述，加强科研和技术创新是铁路冻害整治的重要支撑，可以为铁路冻害整治提供更加科学、精准、高效的技术手段。

结论：综上所述，铁路线路的冻害问题是铁路运输中的一个重要问题，它会严重影响铁路的安全和运行效率。针对铁路线路的冻害问题，可以采取多种整治对策，才能有效地预防和解决冻害问题，保障铁路的安全运营，降低铁路的维修成本，推动铁路线路的可持续发展，促进铁路在经济建设中的作用。

参考文献：

[1]黄建,吕彦朋,王佳琦,李照星,刘仲武. 基于信息化技术的高速铁路工程监理模式研究[J]. 中国铁路,2023,(03):63-67.

[2]贾海锋,程佳,赵相卿,王兴. 提速条件下兰新铁路乌奎段路基沉降整治技术[J]. 铁道建筑,2022,62(07):138-141.

[3]刘本仕. 青藏铁路两类路基次生病害分布特征及影响因素[J]. 工程技术研究,2021,6(16):14-16.