鐵路路基下沉問題與解決對策

【摘要】鐵路一旦出現(xiàn)路基下沉的問題，不僅會嚴(yán)重的威脅到行車安全，給線路的維修和保養(yǎng)也帶來了十分大的難度。接下來，筆者將對鐵路沿線的地質(zhì)、水文等因素進(jìn)行分析，調(diào)查在此基礎(chǔ)上鐵路路基下沉的原因，并針對不同的路基下沉情況，提出不同的整治措施。

【關(guān)鍵詞】鐵路；路基下沉；解決對策

一般情況下，出現(xiàn)鐵路路基下沉的主要原因是熱融下沉、凍害、翻漿冒泥等問題，其中最主要的原因是凍害和熱融下沉，在寒冷的地區(qū)尤其明顯，凍害較多所凍起的地面幅度就較大，對路線的所能夠造成的破壞也就更強(qiáng)，鐵路的尺寸就更加地難以維持原狀。

1、鐵路路基下沉的病害分類

1.1凍害

對鐵路路基產(chǎn)生影響的凍害，一般是在土體被凍以后瑣導(dǎo)致的土體逐漸開始膨脹的現(xiàn)象。在進(jìn)入了冬季以后，氣溫逐漸就可以開始是水體結(jié)凍，因?yàn)槁坊耐蝗恢泻幸欢龅乃?，所以在寒冷的天氣里路基的本體會逐漸的出現(xiàn)被凍結(jié)而膨脹的現(xiàn)象。進(jìn)入春季之后，凍土層逐漸化凍，路基就會出現(xiàn)沉陷，行車安全將會受到嚴(yán)重威脅。根據(jù)土壤中所含的顆粒，凍土一般可以分為極凍漲土、中等凍漲土、稍凍漲土和不凍漲土；如果按照含水量的多少對土質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為強(qiáng)凍漲土、凍漲土、弱凍漲土和不凍漲土。

鐵路路基遭受凍害的典型線路可以說就是處于我國內(nèi)蒙古的牙林線，其在鐵路路修建之后的歷史上出現(xiàn)過的最大凍高大70mm，主要的原因是牙林線的路及兩側(cè)全部為凍土路基，黃砂泥土與粗砂相混合，路及兩側(cè)的積水無法排出，使路基積水，在冬季遭受嚴(yán)重的凍害。

1.2熱融下沉

季節(jié)性的動土開始溶化時，其中的冰晶就會逐漸的消失，使得土體自然強(qiáng)度逐漸的下降，尤其是鐵路上經(jīng)過列車時，鐵路的路基表面跟容易出現(xiàn)沉陷的情況，這就使我們所說的熱融下沉。根據(jù)自然和人為的雙重因素，熱融下沉?xí)霈F(xiàn)不連續(xù)和不均勻的下沉。由于此時的土壤含水量差異較大，是東突的融化接近了飽和的狀態(tài)，承載力十分低下，此時經(jīng)過列車再次施加壓力，路基就會出現(xiàn)嚴(yán)重的融沉現(xiàn)象。

1.3翻漿冒泥

鐵路路基上出現(xiàn)翻漿冒泥現(xiàn)象，主要原因就是，路基的基床所含的水分較大，沒導(dǎo)致路基之下的泥土比較松軟，是路基的強(qiáng)度大大下降，加上經(jīng)過的列車對其產(chǎn)生的壓力不間斷，便會出現(xiàn)鐵路路基下沉的現(xiàn)象。

2、鐵路路基下沉的整治措施

2.1凍害注鹽整治

在水中融入鹽可以使水的冰點(diǎn)更低，而且鹽水的濃度越高，鹽水的冰點(diǎn)就越低。這是我們生活中的常識，但是可以應(yīng)用到對鐵路路基謝忱的解決方法當(dāng)中。在雨季到來之前，施工團(tuán)隊將工業(yè)鹽掩埋在枕木盒當(dāng)中，然后其中的工業(yè)鹽就會被雨水融化從而滲入地下，達(dá)到改變土壤冰點(diǎn)的目的。

如果連續(xù)數(shù)年的降雨量都比鉸多，特別是在結(jié)凍之前，會因?yàn)楸鶅龀霈F(xiàn)排水不良的情況，使多數(shù)的凍土地段的凍起高度上升數(shù)量較多。但是通過對內(nèi)蒙古伊加鐵路線諸多經(jīng)過凍害的土地的多年注鹽情況進(jìn)行的分析，我們能夠得出結(jié)論，就是，由土壤原因和氣候原因昕產(chǎn)生的凍害，只要進(jìn)行合理的、有計劃性的注鹽，都能夠?qū)龊Φ膬銎鸷穸扔行У販p少，以促進(jìn)鐵路線的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2凍害開挖排水溝整治

部分鐵路線路與山相鄰，每到夏、秋季節(jié)就會有雨水從山上流下來并匯集到鐵路路基兩側(cè)，使鐵路路基成為了雨水的“攔水壩”。在此情況之下，就需要經(jīng)路基兩側(cè)的雨水排盡，所以，施工團(tuán)隊可以選擇適當(dāng)?shù)牡胤介_挖排水溝和側(cè)溝，以避免雨水積于鐵路路基的兩側(cè)增加路基的含水量。到冬季，應(yīng)該定期的組織人員對排水溝和側(cè)溝進(jìn)行清理，保持通暢，以防冰雪融化和雨季時鐵路路基兩側(cè)重新積水。

2.3凍害鋪設(shè)EPS保溫板整治

聚苯乙烯泡沫塑料簡稱“EPS保溫板”，不易吸水，隔熱效果也比較好，是一種常見的、效果較好的保溫材料。在鐵路的路基中鋪設(shè)EPS保溫板，是有效的解決鐵路路基受凍害的方式之一。將EPS保溫板鋪設(shè)于路基中，能夠在一定程度上阻止地基上已經(jīng)結(jié)凍的凍土與陸地上的填土之間發(fā)生熱交換的反應(yīng)，讓地表上的溫度盡量小的影響EPS保溫板之下的土壤的溫度，從而有效降低路基上的凍土層的厚度，以減少鐵路路基冬季與春季的凍融程度。

2.4凍害安設(shè)熱棒整治

為防止凍害所安設(shè)的熱棒，也叫做熱虹吸管，是一種無芯的重力式的熱管，一般來說是由碳素?zé)o縫鋼所制成，屬于熱導(dǎo)裝置的一種，效果較好。一般情況下將熱棒埋入地下5米，在地面之外還需要露出兩米左右。熱棒的周身全部為橫向分布的散熱片，具有一種非常獨(dú)特的性能：“單向傳熱”。這種獨(dú)特的性能是其中獲得熱量只能夠從地面的下段單向的傳輸至地面的下端，而不能夠使熱量從底面的上段傳輸?shù)降孛娴南露?。在氣候入冬之后，熱棒?nèi)的工作介質(zhì)將會發(fā)生變化，由液態(tài)逐漸的變?yōu)闅鈶B(tài)，帶有基地的熱量；到氣溫回升的時候，熱棒就會自動的停止工作。熱棒所具有的獨(dú)特的冷卻保溫的技能使它獲得了“魔棒”的稱呼，但是，“魔棒”的確是能夠不負(fù)眾望的將鐵路段上已經(jīng)多年的凍土地段進(jìn)行了良好的保溫保護(hù)，而未鋪設(shè)熱棒的鐵路路段，依舊會較為頻繁的受到凍害的影響，在冬季嚴(yán)重的被凍漲，夏季時又會出現(xiàn)嚴(yán)重的熱融下沉現(xiàn)象。

比如在氣候較為寒冷的內(nèi)蒙古牙林鐵路線，其101KM-800KM之間，地質(zhì)較為復(fù)雜，氣質(zhì)尿管的土體主要由黃泥和冰塊等構(gòu)成，在未鋪設(shè)熱棒時鐵路路基遭受到的凍害極為嚴(yán)重，左股幾乎全年都處于消沉的狀態(tài)，冬季會被凍高至30mm-40mm，到夏季基本航優(yōu)惠重新回落到0mm。

結(jié)語：

就目前的情況來說，鐵路的路基下沉問題依舊是一項(xiàng)國際上暫時無法解決的技術(shù)性問題，對其進(jìn)行研究的數(shù)年來，已經(jīng)耗費(fèi)了大量的人力、物力和財力。在上文中，本人從幾個角度出發(fā)，將目前能夠發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致鐵路下沉的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決方案，希望能夠?qū)鉀Q鐵路路基下沉問題做出微小貢獻(xiàn)。