翻浆冒泥防治措施

2024-04-16

翻浆冒泥防治措施(通用8篇)

篇1:翻浆冒泥防治措施

浅谈翻浆冒泥整治

翻浆冒泥是我国铁路的一种常见病害,尤其是随着我国铁路列车轴重和运量的不断加大,更是加重了对线路的冲击,造成翻浆冒泥越来越严重。本文通过结合实际经验,通过分析几种常见的病害类型,为现场作业提供指导意见。

一、危害性

翻浆冒泥的存在和不断发展,严重地影响了道床刚度和线路稳定性,泥浆与道砟混为一体,造成道床强度不一,从而使轨枕受力不均,易断裂,钢轨磨耗大。同时基床翻浆冒泥的存在也极大地影响了铁路运输的安全和运输能力的提高。该病害整治后易反复,破坏线路几何尺寸,影响动态检测和质量行车安全,给工务维修工作带来不小的困难。

二、原因分析

翻浆冒泥的实质是基床强度因含水过多而急剧下降,在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象,称之为翻浆冒泥。众所周知,路基翻浆冒泥是土质、水、温度、路基面和行车荷载等多种因素综合作用的结果。其中,土质、水这两个条件相对容易控制。经查阅资料并结合现场实际,总结翻浆冒泥产生原因主要有以下几种:

1、路基基床密实度不足,路基填料的性质不良。路基填料的密实度和路基填料的性质决定了从根本上决定了该地段是否容易发生翻浆冒泥。大量实践经验表明,容易发生翻浆冒泥地段,路基填料往往不密实或者是非渗水土填料。非渗水土填料的性质为:土质基面的渗透系数范围为1.05×10-5~9.5×10-7cm/s;石质基面的渗透系数范围为4.8×10-5~6.1×10-7cm/s;其矿物成分主要以伊利石、蒙脱石或已其中一种为主。因此,在新建路基或者路基维修加固处理时,采用换填路基材料,需慎重使用。如粉质土和粘性土,会形成严重的翻浆冒泥,整治起来十分困难。

2、水。

水是翻浆冒泥的重要因素之一。路基翻浆冒泥的实质,就是水在路基中的迁移、相变的过程。路基中的水包括地表水和地下水,地表水渗入路基土体中会降低土的抗剪强度,引起路基产生各种病害;地下水使粘性土和泥质岩石中的路基土体含水量增加,抗剪强度降低,在列车荷载和其他外力作用下,会产生较为严重的基床翻浆冒泥等病害。

3、列车荷载。

列车荷载是产生路基基床翻浆冒泥的主要外在因素。翻浆冒泥病害的产生与作用在基床上的列车动荷载密不可分。由于线路设备的绝对不平顺,导致列车荷载在基床中产生的动应力很大,尤其是在有缝接头、曲线头尾、道岔、坡底等处,动应力变化较大,对线路产生强烈冲击。同时,随着车辆轴重不断加大、列车运行速度加快、运量不断增多,翻浆冒泥病害更为突出。

4、外部环境污染。

刮风下雨将空气和其他地方的沙尘带入道床,客车进站停靠后未按规定关闭厕所造成粪便排入、非封闭客车旅客乱扔的垃圾、货运列车散落的粉状物等,随着时间的积累,逐步深入道床,造成道床脏污,减少了道床的渗水性和弹性,形成板结、翻浆冒泥等病害。

5、温度。

有关技术资料表明,当温度在0℃--(-3~-5)℃之间长时间波动时,就会使大量水分汇聚到距离路面很近的地方,形成严重的翻浆冒泥。这种现象多发生于春融和初冬强降雪天气。然而,只要保证优质路基填料和施工质量,并做好排水设施,基本可以避免因温度的变化而带来的不利影响。

6、施工维修作业不当。

日常的施工维修作业中,尤其是在整治无缝线路缓冲区低接头时,反复的捣固,将路基基床表面的平顺度或将原有的路拱破坏,导致基床表面凹凸不平。每当降雨时,雨水等积存在坑洼处,形成薄弱环节,造成翻浆冒泥。

三、整治病害措施及效果

整治翻浆冒泥病害,要根据具体情况,针对不同产生原因,制定可行、有效的整治措施。

整治措施

1、利用好大机清筛,净化道砟,并补充优质道砟。

大机清筛能充分筛除夹杂在石砟中的土质、沙粒、粉状物、腐殖质、排泄物等杂质,尤其是客车径路地段。因此,通过大机清筛作业,促进了路基中水分的及时排出,降低翻浆冒泥发生的概率。

整治措施

2、修建排水设施,及时排除路基中的水分。2.1修建排水沟。实例分析:京承线单85.744km-李各庄道口,由于该道口长期过往大型砂石料大车,看守道口工经常将道口砖上的散落粉转沙土扫入两侧道心中。同时,由于该道口地势较低,排水不畅,因此每到雨季,该道口翻浆冒泥情况十分严重。由于该道口十分繁忙,整修又需要掀开道口砖,因此整修工作十分困难。为此,针对具体情况,决定采用顺线路方向,在水泥枕下开挖排水沟,将积水引出道口,再横向挖沟,将积水排除。由于方法得当,且作业质量良好,加之定期进行疏通,采用此方法后,效果十分明显。该道口翻浆冒泥情况从未发生。

2.2单(双)侧开挖插入排水管。

怀联线1.0km~1.5km处,每当降雨降雪时,就会发生翻浆冒泥。经现场调查分析,该段路基填料土质有很强粘性,推测矿物成分以伊利石为主。由于该处属于路堤地段,因此,已尝试在附近其他处所通过单(双)侧开挖插入排水管措施,并结合每年一次大机捣固抬起道床高度,改善排水及时排出路基中的水分,取得了一些效果。

然而,由于该处路基土质原因,通过插入排水管排水的措施,并不适用于该处,并不能很好地起到排出土体中水分的作用,虽年年进行大机捣固,并未能彻底整治,翻浆冒泥还是此起彼伏。因此建议采用近年来应用普遍的换填法。

整治措施

3、基床换填技术。

基床换填法具有操作简单、消耗材料少、造价低、整治彻底等优点,但对行车干扰比较大,是普遍采用的一种病害整治方法。具体操作流程为:⑴拆除轨道及道床线路轨排,⑵利用施工机械挖除基床填料;⑶用压路机充分压实路基表层;⑷分层填入搅拌均匀的改良填料,严格按照相应技术指标压完一层,才能回填下一层;⑸设置路基排水坡;⑹铺设“两布一膜”土工布,“两布一膜”土工布是一种新型防渗材料,利用铺设土工膜封闭层的方法封闭地下水,防止地下水向上渗透,影响路基稳定;⑺再回填表层并压实;⑻回填道砟,铺设轨排线路。

整治措施

4、消弱、降低列车荷载对路基的冲击。随着轴重和速度的提升,列车荷载对线路的冲击越来越大,往往出现哪里薄弱,哪里受到的冲击越大。如京承线102km~103km在往年时常会发生翻浆冒泥情况。经分析,多处翻浆冒泥处所是由于缓冲区钢轨接头反复发生低接头病害,工区多次进行捣固作业未能有效整治,遂导致路基基床平顺度遭到破坏,基床表面坑洼不平,道砟也因多次作业而降低性能,损坏较多。2015年9月份该段进行更换新钢轨施工,施工后消灭了低接头病害,并立即进行了大机捣固作业。之后,翻浆冒泥情况得到明显改善。

四、结语

翻浆冒泥是一种常见病害,因此整治翻浆冒泥是基层工务工区一项基本工作。当遇到翻浆冒泥时,首先,要加强现场调查,对其产生的原因进行深入分析。其次,针对产生病害的具体原因,采取针对性措施,对症下药。最后,一定要观察整治效果,总结经验,为以后该区段整治类似病害提供切实可行的经验,用最有效的手段和最低的成本来达到病害整治目的。

2015年11月

篇2:翻浆冒泥防治措施

(浙江金温铁道开发有限公司工电部经理 工程师)

摘要 翻浆冒泥病害严重影响行车安全,金温线由于先天不足,开通运营不久翻浆冒泥病害发展迅速,金温公司从解决路基排水入手,换填路基、提高道碴等级,强化轨道强度,有效地控制了翻浆冒泥病害的发展,线路设备质量不断提高,确保了公司安全运输。引言

金温线是由浙江省和铁道部合资修建的地方控股铁路,全长252.2千米,设计最高允许速度80千米/小时,地铁一级,最小曲线半径为300米,1992年开工,1998年全线开通运营。由于受当时投资等限制,设计标准低,施工不到位,开通不久就出现许多问题,甚至严重危及行车安全。随着浙西南经济的飞速发展,金温线运量急骤增长,开通不到5年运量就超过了设计的远期运量,到2007年客货列车已经开行31对。而金温线翻浆冒泥病害随着运量的增加也呈现了快速发展趋势,开通不到一年露头冒浆地段达到了18千米,最严重时达到35千米,病害发展速度超过了整治速度。设备管理部门把翻浆冒泥病害整治工作作为工务设备专项重点,在上海铁路局业务部门的支持下,从1999年开始,金温公司每年投资500万至1000万对

严重翻浆冒泥病害地段进行整治,累计整治了57.824千米,总投资超过了5000万。金温线翻浆冒泥病害的成因分析

通过工电部对近10年秋检资料的分析和病害整治地段的路基填料、排水设备状况、道床质量、轨枕、钢轨的配臵等分析,造成金温线翻浆冒泥病害迅速产生的主要原因有以下几方面:

2.1 基床土质不良

金温线翻浆冒泥病害中属于基床土质不良的占68%左右,特别是金华南、永康站内和武义~石柱间部分路基位于黏性土地质地段,设计时没有进行特殊设计,尤其是金华南站原来是一座水塘,修建时也没有进行换填,大部分地段虽然设计要求填筑渗水土,但由于施工中监理工作不到位及非铁路专业队伍施工,路基施工根本没有达到设计要求,这是产生翻浆冒泥病害的主要原因之一。

2.2 路基排水不畅

金温线翻浆冒泥病害中属于路基排水不良的占85%左右,在整治过的57.8千米翻浆冒泥病害中,主要位于站内和路堑地段,站内排水系统不良,两线间没有排水沟,路堑地段大部分是土沟或侧沟损毁,没有泄水孔或失效,路基没有路拱,横向

排水不畅,这是产生翻浆冒泥病害的主要原因之二。

2.3 道床厚度不足和污染严重

金温线铺轨时道碴基本是就地取材,道碴质量根本达不到二级道碴标准,特别是含土量极高,1997年工电部刚接管线路就开始进行道床清筛,由于铺轨底碴的不标准和道碴质量的不达标,导致道床厚度不足甚至出现假道床现象,在金温公司整治过的翻浆冒泥病害中,道床厚度不足的达73%,严重地段道床厚度不足20毫米,基本上可以说枕底没有道碴。道床厚度不足和污染严重加剧了翻浆冒泥病害的发生。

2.4 轨道结构配臵偏低

金温线轨道采用的P43钢轨,直线地段1520根砼枕/千米,曲线1600根砼枕/千米,轨道结构相对偏低,在全路正线中基本上是没有这么低的配臵了,机车牵引采用的东风4型,由于基床质量不良、排水不畅、道床厚度不足,再加上轨枕根数少,加大了对路基单位面积的扰动,导致了翻浆冒泥病害的加速发展。

2.5 地下水丰富

在隧道内和地下水丰富地段,如果排水不良也极易产生翻浆冒泥病害发生,金温线清塘隧道、下岙3号隧道就是这种情况。采取的整治方案及效果

针对金温线翻浆冒泥病害的成因,从1999年金温公司开始对翻浆冒泥病害进行整治,我们参观了原杭州东工务段和原金华工务段的整治工点,结合金温线的实际,采取因地制宜、标本兼治的原则,从解决路基排水入手,换填不良基床、铺垫土工布、土工格室和排水板,提高轨道强度等综合措施并收到良好效果。

3.1 基床换填综合整治法解决严重的翻浆冒泥。对比较严重的翻浆冒泥采取基床换填综合整治法。轨枕下挖深600毫米,换填道碴和黄砂,在路基面上做出双面或单面4%排水坡,在路基面上均匀铺垫150毫米厚的黄砂,在黄砂上面垫一层土工布或排水板,在土工布上均匀铺上一层150毫米的黄砂,上面在填满道碴,保证枕下道床厚度达到300毫米及以上,确保线路捣固作业不戳伤土工布。在换填前要先做好排水设施,这一点尤其重要,特别是排水沟的泄水孔要按规范施工,确保基床里面的积水能够顺利排除。从1999年开始金温公司陆续对金华南、永康、石柱、新碧、缙云、石帆、祯埠等站增设了两线间排水沟,对路堑翻浆冒泥地段翻修了侧沟,地下水丰富地段还加设了渗水盲沟或渗水盲管。

3.2 道床破底清筛垫砂法解决表层翻浆冒泥

对表层翻浆冒泥的主要采取破底清筛垫砂的方法,主要集中在山区铁路和隧道内地段,破底清筛到基底,根据情况垫100~150毫米的黄砂,上部保证300毫米厚的枕下道床,修整好路基排水坡,保证横向排水畅通。

3.3 道床边坡清筛解决零星翻浆冒泥。

主要针对零星的翻浆冒泥,采取将轨枕孔清筛到枕底,轨枕外侧清筛到路肩,清除土垅,确保道床内积水顺利排除,这是对零星翻浆冒泥的应急处理方法,最终还要按照第一、第二种方法进行整治。

4.4 提高轨道强度,均匀分布轨道作用力。

加密轨枕、更换P60钢轨,从2000年金温公司开始加密轨枕,将全线轨枕的配臵根数从1520根/千米一律增加到1760根/千米,2002年开始更换P60钢轨,到2008年6月全线更换完毕。

通过以上四种整治方案的实施,金温线翻浆冒泥病害得到了有效控制,线路设备质量得到了显著提高,为金温公司运输安全奠定了坚实基础。

4、结论

翻浆冒泥病害是影响线路质量和轨控质量的隐患,设备管理单位必须高度重视,因地制宜、标本兼治,从根本上消除

篇3:翻浆冒泥防治措施

关键词:铁路,路基,病害,整治

1 概况

湘桂铁路上行线K753++600~+650段线路位于邕江一级阶地后缘与山丘交界地带。与左侧下行线并行,线路左侧为邕江一级阶地,属于路堑挖方段,表层土多为紫红色黏土、砾石土,土层底下覆盖风化软石,裂隙发育。线路右侧侧沟的流水面与轨面的高差为1.7 m,线路坡度为2.1‰的下坡段。自2012年该段线路开通以来,线路翻浆的病害就没有停止过,雨季更为严重。2003年,虽然对翻浆地段进行了基床封闭整治,但线路病害依然没有得到改善(如图1所示)。由于线路几何尺寸变化太快,因此工区只能通过清挖翻浆等方式缓解病害,每周还要进行1~2次临时补修,给工区养护工作带来了很大的负担。

2 病害的成因及危害

路基翻浆冒泥是路基顶面的黏土饱水后形成稀释状态的泥浆,在列车动压力的作用下,泥浆受挤压后沿道碴孔隙向上涌出的现象,是土、水、动荷载三者共同作用的结果。裂隙泉眼翻浆冒泥多发生于泥质的岩石(风化物中直径小于0.05 mm的颗粒达60%以上)基床,裂隙水或泉眼水在列车动力作用下沿着岩层中的细孔渗至基面,与基面风化物合成泥浆,挤入道床。在初期翻浆从裂隙或泉眼处开始,泥浆呈条状、漏斗状或柱状翻出,随时间延续扩展至较大的范围。

在运营线路中,基床土质不良是造成基床冒泥翻浆的主要内因,水(包括地表水和地下水)是基床冒泥翻浆的诱发因素,列车动力的冲击作用是造成基床冒泥翻浆的主要外因。遇水软化的基床面在反复、不间断的动压力作用下加速了强度的衰减。当列车通过时,在轨道的抽吸作用下,基面的泥浆被挤压上冒、翻出枕面。翻浆冒泥病害的发生使线路难以保持正常的工作状态,轨枕吊板、暗坑等线路病害继而发生,同时病害地段钢轨易变形,夹板易断折,道碴消耗大,造成紧急补修工时增多,维修成本提高,给线路养护工作带来困难。如果补修不及时,将直接影响列车运行的安全。

3 病害的整治措施

如果运用某种材料能够将道床与基床隔开,阻隔地下水及泥浆上冒污染道床,阻止道碴与基面土互相掺和,同时将地下水引走,则裂隙泉眼翻浆冒泥将得到有效治理。目前,经常使用聚氯乙烯塑料排水板或铁路路基橡胶合成纤维土工布(厚度>1.1 mm)作为土工隔层。

2006年5月下旬,在对病害地段进行基床封闭施工时,发现K753+620处靠下行线一侧的轨枕下的基面出现泌水现象,泌水发生范围约50 cm,这正是病害发生的源头,并由此处向线路两端蔓延。基于上述治理病害的理念,结合现场地形条件,采用基床封闭并结合横向渗沟的方法进行整治(如图2所示)。

首先,从基面泌水处沿基面向侧沟边开挖1道宽60 cm、深60 cm的沟槽(深度根据现场条件而定),横向坡率不小于4%,然后在沟槽面上铺设1层厚5~10 cm的干净中砂(含泥量不超过3%),中砂要覆盖泌水范围的基面,再砌1道厚30~40 cm的小片石(小块石与沟壁间预留10 cm空隙并填满中砂),小块石面上以一层碎石(厚约5 cm)找平,在碎石面层上铺设1道厚3~5 cm的水泥砂浆,再铺设1道厚5~10cm的中砂,并摊铺平整夯实,中砂及砂浆面层要与沟槽同坡。其次,将预先准备好的塑料排水板滚铺在已做好的横向盲沟上,板面要平顺,排水板面的横向排水槽应垂直线路方向,并将排水板端头折起,高于板面20 cm。在塑料排水板上铺设1道河砂垫层,厚15 cm,夯拍合乎要求后铺上石碴至轨枕底标高。最后,整正轨枕、补充石碴,进行线路整修,以达到开通的质量要求。铲平路肩,做好路面排水坡,清理现场。

4 施工过程中需注意的问题及对策

为确保病害整治的质量,在施工过程中还应注意以下几个方面的问题。

(1)在繁忙的既有线路上施工,天窗时间很有限,有时刚把掺和泥浆的道碴清理完毕或开挖完沟槽,所剩施工时间已经不多了,此时不要仓促地工作,应先用干净的道碴回填,待下一个天窗时间再进行整治。

(2)注意做好盲沟的沟槽及路面横坡,不允许设外高内低的反坡。

(3)铺设第一层河砂垫层的厚度要均匀,与基面同坡,宽度比封闭材料略宽。

(4)铺设封闭材料时,将事先准备好的卷材正位后滚铺(用手展铺,铺设要平顺),严禁用耙子勾拉。排水板接头处采用搭接(将线路上坡的排水板放在上面,下坡方向的排水板放在下面),搭接长度不少于0.4 m,搭接处不得夹有砂子等杂物,面砂中泥的含量不能大于3%,底砂和面砂不得混入石碴,排水板横向搭接长度不能少于0.4 m。在日常施工中,作业人员为了赶时间,封闭材料铺设不到位,甚至出现反坡现象,还没有完成铺设就急忙进行下一道工序,最终没能达到预期效果。在进行道床开挖时,发现许多路段铺设的封闭材料存在破损、不平顺的现象,甚至存在许多积满泥水的凹坑。

(5)注意做好设备的后期保养,在日常巡查线路时,如果发现侧沟边的泄水口淤堵要及时地清理。

5 结语

病害整治完成后,每逢大雨,可以看到水流从侧沟边墙上预留的泄水口汩汩流出,线路道床干净、平顺。通过整治7年来的观察,线路没有出现翻浆、冒泥现象,线路质量稳定,病害得到了有效的治理(如图3所示),工区的劳力得到了进一步解放,行车安全也有了保障。

参考文献

[1]广州铁路局工务处,柳州铁路局工务处.铁路工务技术手册(路基)[M].北京:中国铁道出版社,1995.

篇4:翻浆冒泥防治措施

【关键词】铁路路基;翻浆冒泥;病害成因;处理对策

路基是每条道路最重要的一个部分,它为人们的出行、运输有着巨大的作用。但是由于人为的、自然因素造成的都严重影响着人们的生活秩序、威胁着人们的生命财产安全。最明显的就是铁路路基的问题,它直接关系到整条铁路干线上的人们的安全。因此对与铁路路基整修是十分重要的。而铁路路基翻浆冒泥是目前铁路干线上最容易出现的一种现象,它严重的威胁着人们的生命财产安全,也影响着列车的安全运营,对我们的生活带来了很多不便。

1.路基翻浆冒泥病害的主要影响因素

铁路路基翻浆冒泥现象主要的原因我们可以从两个方面进行仔细的分析。第一受到自然环境的影响;第二,人为因素的影响。但是这主要的原因是来自于自然因素的影响,因为铁路的路基很容易受到雨水和地下水的影响,最优其是地下水,当这些水渗入到了路基汇总,就会使得路基在不断的运转活载中,泥土间的孔隙在不断地变化,就会产生翻浆冒泥现象。下面我们就针对影响工程冒浆现象的主要原因进行分析。

1.1土、石地质状况是基床产生翻浆冒泥的前提条件

土质的问题直接影响着整个基床的质量,而且引发翻浆冒泥现象的最主要的因素。根据人们在长期的实践中发现,在铁路有些路基的土质中,含有一些容易导致路面软化的物质,这也是导致路基发生翻浆冒泥的主要原因,另外还有一些地基中含有一些颗粒较小而且遇水容易会产生明显变化的泥土这也是产生翻浆冒泥现象的主要原因。

1.2气温和水是构成翻浆冒泥的必要条件

其实铁路路基翻浆冒泥的罪魁祸首其实就是水,它主要是通过在地基中的流动迁移,使得地基中的土质,因水的流动使得,部分地基出现了土体膨胀等现象再加上常年累月的列车行驶,使得泥浆被吸入或者挤出道床,因此而产生翻浆冒油现象。由此我们可以看出水是地基出现翻浆冒泥现象的主要因素。

1.3列车动力作用是加剧翻浆冒泥的重要条件

列车在行驶的过程中,由于负重量过大,在长期的行驶下土基的城市能力也逐渐的被消耗,最终由于地基路面的负载来也逐渐的不能承受列车重量,而且这些重复动力也会使得路基土才不停地外力作用下。开始变形,有时是到了翻浆季节时,这样的问题就愈发的严重,由此我们可以看出来自于外力的作用铁路路基出现发生翻浆冒土原因。

1.4劣质道碴、道床道碴不洁,以及外来物质脏污道床,阻碍排水 而造成道心积水导致线路脏污,日久积水渗入路基,在列车重复荷载下发生翻浆冒泥

1.5道床厚度不足

道床厚度不足,会使道床弹性变差、路基受力不均、压强增大;道床石碴侵入路拱 ,路拱的砂子也会侵入基床,使路拱变薄,降低排水效果,道心积水,或使道床和路基塑性变形,产生轨道空板。列车的重复动载对道床和路基反复冲击和吸附,使吸水饱和的淤泥穿过道床翻上线路。

1.6路拱因翻浆冒泥而被瓦解

翻浆冒泥使路拱瓦解消失,元法将路基面以上的水排出线路。当水渗入路基后,由于列车的重复动载,从而形成更严重的翻浆。

1.7路基土体土质不良。

2.翻浆泥病害的处理措施

由以上的原因,我们可以了解到铁路路基的翻浆冒土现象对铁路来说有着严重的影响,它时刻威胁着人们的生命安全,而且还会对人们的财产带来一定的损失,因此对于铁路的翻浆冒土现象的采取一定的治理措施是必然的。目前,人们一般都是从路基的排水性、路基的强度和稳定性这三个方面入手,采用填料、减压和增强排水系统来保障铁路路基的完好。

2.1路基填料的更换或改良

在对路基的采用填料的方法中,我们一般都是采用的换填法和挤密桩法,来对路基进行土质的增强,以保证路基的稳定性。 下面我们就对这两种方法进行简要的介绍。第一,换填法是指把路基中本部分土质较差的泥土,用其他材料更换或者进行增添,以保证路基的土质,以消除翻浆冒土现象。虽然这种方法对材料和技术的要求不高,但是由于他它对铁路行车有着比较大的影响,因此我们在现实生活很少采取这样的方法。第二,挤密桩法是目前在进行铁路路基维修中最常见的一种方法。它主要是在基床中进行钻孔,然后在把稳定性强、防水性好的材料添加到孔中,再用橄榄锤进行击实,这样便组成了新型的复合式路基。而且这种路基不但增强了路基的稳定性和防水性,还对路基的土质强度进行了大幅度的提高。

2.2排水

路基翻浆冒泥病害产生的主要原因是路基中有水。因此,采取有效措施,使路基中的水及时排出,让路基始终处于一种比较干燥的状态,路基就不会产生翻浆冒泥病害。排水措施有很多种,如排水管插入陷槽疏干法、两侧挖切疏干法、单向切沟排出陷槽积水法和设置横向盲沟等方法。

2.3改变列车荷载在路基中的应力分布

一般情况下,路基面上的动应力最大值位于轨枕正下方或钢轨正下方,而两侧较小。路基面应力沿横向总体上呈马鞍型分布。如果在基床内铺设土工材料,就可以改变基床的受力状态,使列车动应力在基床中分布比较均匀,同时,还可以 提高整个基床的承载力,消除路基病害。

3.实例分析

3.1路基病害状况及原因分析

某段铁路路基由于雨水浸泡 ,排水不畅。发生了较大的沉降变形和翻浆冒泥 ,经过实地勘测 ,分析影响因素主要有以下2 个方面。①该段路基填料土质细腻、有滑感 ,含有钙质结核和铁锰结核 ,矿物成份以伊利石为主,拜来石为次粘粉粒含量达95%以上,塑限14%~25.5%,液限28%~52.6%,自由膨胀率42%~65%为中等膨胀性土。②大气降水特别是强降雨是路基病害发生的诱发因素,该地区年平均降雨量达1000rf lln,年最大降水量1345mm,最大日暴雨量可达276mm。

3.2整治措施

为了彻底根治该段路基病害,作了大量的比较分析,决定采用石灰改良基床填料与铺设土工布相结合的办法进行处理。①拆除轨道及道床线路轨排。采用人工拆除,轨枕在不施工的路段存放,挖除的道砟放在线间水沟里。②挖除基床填料。用2台挖掘机、2台推土机将路基基床范围内的土方填料翻挖并推至路基坡脚处。用汽车将运米的石灰与土方填料按照灰土配合比为7 %进行搅拌均匀,其中石灰改良土配合比为质量配合比,石灰: 干土质量为7:100。③压实路基本体。 在回填之前,先用压路机将路基表层充分压实,压实系数达至Ⅱ要求后才能进行分层同填。④分层回填。将搅拌均匀的石灰改良土回填到原处,并充分压实,每层填土不超过0.5m,压实后厚度在0.3m左右。检验压实系数达到了97%后,才能进行下一层的回填。⑤在距离路基面0.3m处铺设一层两布一膜土工布,铺设时确保路基表面压实得比较光滑,防止路基表面凹凸不平致使土工布破裂。两布一膜是我国生产的新型防渗材料,具有较好的防渗功能。路基面设置双向排水坡,排水坡度为5%。

4.结论

篇5:路基翻浆的防治

我国北方季节性冰冻地区, 在地下水位较高或地表排水不良情况下, 路基的填土是粉质土, 在冬季水份聚集, 引起路基冻胀, 春融时, 路基湿软, 形成弹簧状态, 在行车荷载作用下, 泥浆被挤压到路面, 这种现象称为翻浆。

冬季路基开始结冻, 不断向深处发展, 上下层形成了温度坡差。在负温区内, 土中的毛细水, 自由水首先结冻, 薄膜水逐渐移向晶体而结冻, 于是该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能, 增加了从水膜较厚的土粒处吸湿的能力。土中温度高处的水分便向上移动, 补充低温处土粒薄膜水的转移。在正温区内, 下层水分向零度等温线附近移动, 气态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体, 凝成液态水而结冰;毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体, 部分冻结, 部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层, 由于气候的变化, 零度等温线不断下移, 形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀, 由于土质不均匀, 使路面冻裂或冻胀隆起。

春季气温回升到零上, 土基开始解冻, 由于路面导热性大, 路中的融解速度较两侧快, 水分深入逐步向下加深。横沟底面要作出向外倾斜的坡, 坡度4%~5%。两边路肩的横沟要错开挖。

(3) 开始出现翻浆的路段不太长时, 也可在路面的边缘挖出两道纵沟, 宽25cm, 深度随路面厚度而定。然后再每隔300~400m挖一道横沟。

3 翻浆的防治

路基一旦发生了翻浆, 可适当地选用下面的方法处治。

(1) 挖渗水坑。在翻江路段的中心线上, 顺路向每隔4~6m挖一个圆坑, 其直径30~40cm, 坑深要挖到冻土层下10cm左右。以便把融化的冰水引聚到坑内, 再加以掏除。此法适用于土路及粒料路面路段。但要设立交通安全标志, 以保行车安全。

(2) 挖换土。把翻浆路段上的土挖出来, 挖到稳定土层, 然后把挖出的土摊在路肩晾干再回填。或换铺一层水稳性较佳的土壤。此法适用于翻浆较严重的路段。

(3) 换铺粒料。挖除稀泥填以碎石、碎砖或炉渣等粒料, 表面整平后直接通车, 或在下面填一层干土, 再铺上粒料, 垫平后通车。此法也是用于翻浆严重地段。

(4) 掺石灰。在翻浆路段上, 撒铺石灰块, 并

c.修隔温层。在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。因其小孔隙多, 传热能力小, 可使它下面的土层不冻结或减小冻结深度, 起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为20~50cm, 其宽度要比路面每边多30~50cm。

d.修透水隔离层。在路面一下45~55cm处, 用碎石、砾石、碎砖等粗粒料在路基全宽上铺7~15cm厚, 作为透水隔离层。以阻止毛细水上升到路基上层。隔离层底面应有3%~4%的横坡度, 它的上下两底面均应铺一层厚1~2cm的苔藓、泥炭或草皮、炉渣, 防治泥土堵塞。与边坡接头处, 要用大块碎石或砾石铺进50cm宽。同时, 要使隔离层底面高出边沟底至少25cm。

e.加固路面结构。此法以加大路面结构层的厚度, 提高路面的强度与刚性, 扩大其承载能力, 如在基层铺20~25cm厚的石灰土、二灰碎石土等, 宽度要与路面相同。为提高路基的强度与抗冻能力, 可以在路面底下铺砂垫层。

综上所述, 针对不同的地区或条件, 应选择不同的防治翻浆的措施。

摘要:路基翻浆是我国北方冰冻地区常见的病害, 对路基的强度和稳定性有着很大的负面影响。根据北方季节性冰冻地区常见的翻浆现象, 系统阐述了翻浆产生的原因及条件, 并从以下几方面阐述了翻浆的预防及处治。

篇6:铁路基床翻浆冒泥整治研究

关键词:铁路基床;翻浆冒泥;整治措施

1 隧道内道床翻浆冒泥整治方案

隧道内的道床翻浆冒泥原因一般取决于隧底土质特性、水文条件和列车动荷载性质等因素,对于不同程度的翻浆冒泥地段,采用不同的设计方案。

(1)对于道床翻浆冒泥特别严重、软(泥)化层较深及侧沟内也有冒泥现象的地段,采用加厚铺底厚度,中部为40cm,电缆槽边为35cm采用C20砼整体浇筑,必要时在底部加钢筋网或设置土工布隔离层。

(2)对于道床翻浆冒泥比较严重及侧沟内无冒泥现象的地段,采用铺底厚度在中部为30cm,电缆槽边为25cm,采用C20砼整体浇筑,必要时在底部加钢筋网或设置土工布隔离层。

(3)对于原铺底已开裂,有翻浆冒泥迹象或较轻微地段,若水文地质条件较差,可在铺底下垫一层土工布作隔离层,铺底用C20砼加厚至20cm。

铺底砼底部加设钢筋网用于具有膨胀性的泥岩和泥灰岩(具有吸水崩解、易泥化、强度低)地段或岩层破碎,地下水比较发育(因采用降低侧沟排疏通难度大)的地段,钢筋网采用巾φ8钢筋网格,间距纵横均为15cm,底部保护层为4cm。

土工布隔离层可用于铺底下岩层较破碎且地下水发育地段具有当铺底开裂时隔离泥浆,防止翻浆冒泥,增强地基强度及灌筑砼时有隔水作用。

当铺底下岩层破碎且地下水发育时,可先考虑压浆固结围岩和堵水,再视实际情况考虑其它加强措施(加设钢筋网、土工布隔离层等)。

2 路基翻浆冒泥整治

前面己叙述过形成翻浆冒泥的主要原因,由此可见土质不良、排水不畅和列车动荷载是造成翻浆冒泥的关键。因此,翻浆冒泥整治应注意以下几点:

(1)做好路基排水。路基范围内的地面水、地下水都应通过顺畅的途径迅速引离路基,以防水分停滞浸湿路基。为此,应特别重视排水沟渠的通畅,注意排水纵坡和排水孔的设置。为降低路基附近的地下水位,可设置渗沟,拦截并排除流向路基的地下水。

(2)换填土。清除道碴囊,采用水稳性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部,根据经验,换填60-80cm厚的粗粒土,路基可以基本稳定。换填厚度也可以根据实际病害情况和强度要求确定。

(3)设置隔离层。在基床面上铺一层不透水材料,防止地面水渗入引起基床表层土软化。在整治方案中重点考虑对土工合成材料的应用。土工合成材料的类型较多,其功能差异较大,可用于隔离道碴和基床土,并具有透水和排水作用,亦可用于提高地基土的承载能力,常用的土工合成材料有无纺土工布、带膜土工布、土工格栅等。

(4)基床排水。在翻浆冒泥较严重地段,应注意做好基床排水,通常采用砂垫层和横向盲沟等措施,砂垫层可起排水和隔断毛细水上升,防止路基泥浆上挤污染道床等作用。横向盲沟可设成人字形,填以砂砾等透水性良好的材料。

①地表水引起的翻浆冒泥整治方案。滇西地区雨量充沛,长时间降雨导致基床水份饱和,如果路肩排水不畅,更易引起基床翻浆。处理方案:将翻浆地段原梯形路基面改为三角形路基面,坡比为1:15,在路基面上铺设8cm厚砂夹卵石,再铺设一层带膜土工布,其上再铺15cm厚级配良好的中粗砂,要求路基面夯填须平顺、密实和强度均匀,遇有道碴囊陷槽或软弱部分应挖除干净,用砂粘十或掺料土分层填至路基画。带膜土工布铺设位置要求在轨枕下不小于35cm,其上、下面砂和底砂铺设均匀并夯拍密实。路肩排水是此整治方案的重点:采用在路肩宽度(不小于40cm)范围设排水沟(盲沟或排水孔)排水,路堤部分沟宽20cm,内填碎石,顶部用C10砼罩面,路堑侧沟部分在沟帮处开泄水孔,其后填碎石反滤层。

篇7:浅论路基翻浆的防治措施

关键词:路基翻浆,原因分析,防治措施

0 引言

翻浆是我国寒冷地区道路特有的融冻病害,在我国分布比较广泛,多存在于季节性冰冻地区,如西北、东北、华北、西南等,阴湿寒冷及水文地质条件不良路段的路基中比较容易发生。翻浆对于路面的破坏非常严重,交通运输受到了很大的影响。因此,必须深入的认识翻浆产生的原因和影响因素,提出对翻浆的防治措施,从而提高道路的使用寿命。

1 路基翻浆的原因

在北方地区,经常发生翻浆现象的原因主要为:由于北方冬季持续时间长而且严寒,路基水分在秋季聚积,加上秋季雨水增多,导致地面水分开始下渗,地下水位开始升高,造成路基中的含水量变多甚至达到超饱和状态,这就为翻浆现象的发生创造了先决条件。气温在冬季下降,路基上层土体开始慢慢冻结,但是路基下部土体依然温度较高,土体内的水分从温度高处向温度低处转移。引起了路基上层土体中的水分增多,并随着温度的降低而冻结成冰,冻胀或隆起现象就会在路面发生。气温在春季逐渐升高,首先路基上层土体开始融化,但是下层土体仍然没有解冻,向下水分就会渗透不下去,这样就使土基强度快速的降低以致丧失承载能力,翻浆现象就会在行车荷载作用下出现。

2 路基翻浆的影响因素

2.1 土质

土质是翻浆产生的最基本条件,粉性土是最容易产生翻浆的土质。毛细水在这种土质中上升较快而且高,水分在0 ℃以下聚流严重,土体强度降低很快,造成土体失去稳定性。毛细水在粘性土中上升虽然高,但是上升速度比较慢。因此,比较严重的翻浆的形成,只有在土基冻结速度缓慢,且水源供给充足的情况下。一般情况下砂土是不会发生翻浆,水分聚流现象在砂土冻结过程中很轻,同时即使大量水分存在于该土中,也能保持相当的强度。

2.2 水

水也是形成翻浆的重要条件之一。水在路基土中变化、转移的过程就是翻浆过程。土颗粒之间由于土壤中水分的存在而距离增大,周围水膜就会增大。由于水分起到润滑作用,使存在于土颗粒间的摩阻力消失,造成土壤强度的失去。水分在路基土壤中越多,翻浆就越容易产生。

2.3 气候

加剧湿度积聚和翻浆形成的不利气候包括:暖和的冬天、多雨的秋天、骤热的晚春、春融期降雨等。例如,初冬时冷暖交替或气温较高,冻结在路面下较浅处长期停留,距路面很近的地方大量的水分就会聚流,产生严重的翻浆;解冻期内,如果气温突然变暖并且时间很长,冰冻就会急速的融化,水分在路基上层土壤中聚积而不易分流,翻浆程度就会加重。相反,初冬如果很长,很快冻结线就会下降到距离路面比较深的地方,路基的上部由于聚集的冰少,所以产生翻浆的几率就比较小。

2.4 行车荷载

只有通过行车荷载作用路基翻浆才会暴露出来,车辆压不到的地方就不会发生翻浆。在相同条件下,车辆轴载越重,交通量越大,翻浆也就越严重,产生的就越多。因此,减少翻浆现象的一个重要措施就是限制超载。

3 翻浆的防治措施

3.1 铺设隔离层

按使用材料把隔离层分为如下两类:

1)透水性隔离层。采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料,用于透水性路面,其厚度一般设为10 cm~20 cm,为了防止淤塞,应分别铺设1 cm~2 cm的隔离层在其上面和下面,如泥炭、石屑、针刺无纺布、草皮或炉渣等。隔离层底部应高出地面水20 cm以上,设为3%~4%的路拱,在路基边坡处铺入路基50 cm用大块碎砾石。

2)不透水隔离层。不透水隔离层有封闭式和不封闭式两种。前者适用于地面排水有困难或地下水位高的路段,用以隔断毛细水和横向渗水。后者适用于一般路段,用以隔断毛细水。

3.2 做好路基排水,提高路基高度

轻型、中型和重型翻浆,丘陵山区、平原的一切新旧路都可采用这种方法。良好的路基排水可以阻止地面水或地下水浸入路基,保持路基土体干燥,将冻结时水分聚流的来源减少。

提高路基是一种操作简单、效果明显、经济实用的常用措施。增大地面水位或地下水至路基边缘间的距离,保持路基上部土层干燥,不至于在冻结过程中由于聚冰过多而失稳。

取土方便的路段也适用于提高路基这种措施,填筑路堤所用的土应该适水性良好。路线穿过农田地区时,应与路面设计综合考虑,少占耕地,以确定合理的填土高度。

在粉性土地段及重冰冻地区,应采取其他措施如石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用。

3.3 换土

处理因土质不良或旧路的局部翻浆而造成的翻浆路段应采用换土法,是将造成路基翻浆的稀泥和土挖出,换填40 cm~60 cm厚的碎(砾)石或砂性土,分层压实后重新铺筑路面。翻浆严重的路段,挖除全部软土,将水稳性良好的砂砾料填入,并分层压实。

3.4 设置路肩盲沟或渗沟

1)路肩盲沟。为了排除路基中在春融期产生的自由水,使路基上部土体疏干的目标,可将横向盲沟设置于路肩上,采用渗水性良好的碎砾石填充盲沟,4%~5%的坡度设置于沟底,边沟水面应低于盲沟出水口30 cm。

2)排水渗沟。当地下水位较高时,可设置有管渗沟或盲沟在边沟下,采用截水渗沟,以降低水下水位,将流向路基的层间水排除并拦截。

3.5 改善路面结构

1)铺设砂砾垫层。砂砾垫层可以阻断地下的毛细水上升,由于其空隙大,采用砂砾、粗砂或中砂铺筑而成,可起到排水、蓄水的作用,在化冻时,体积在冰冻时变化小,路面的冻胀和沉陷将得到降低。同时砂垫层又可作为路面的一个加强基层,道路的整体强度得到提高,并进一步把荷载扩散,而有利于减轻路基集中受力,避免发生翻浆。

2)铺设石灰稳定类、水泥稳定类垫(基)层。这类结构冻稳性和水稳性较好、板体性强,路面的整体强度将得到提高,路基冻胀和翻浆将得到减轻,但是在重冰冻潮湿路段不适合采用石灰。

3)防冻层的设置。高级和次高级路面结构的总厚度必须满足防冻层厚度的要求,以避免较厚的聚冰带在路基内出现,从而防止导致路面开裂的不均匀冻胀的产生。

4 结语

翻浆现象出现的频率和范围很大,是道路的病害之一。掌握和熟悉翻浆的原因,正确运用可行的方法进行施工和设计,综合考虑路线经过地段的水文、土质及地质等情况,因地制宜。用科学的方法进行施工,做到统筹管理、合理设计。只有这样,才能把翻浆病害根除,从而延长道路的使用寿命。

参考文献

[1]JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

[2]JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].

篇8:道路翻浆的因素与防治措施

【关键词】翻浆;过程;道路翻浆;因素;措施;保护お

The road tympanites factors and prevention measures

Wang Jian—zhen

(Guyuan City Yuanzhou Highway Management segmentGuyuanNingxia756000)

【Abstract】Is the roadbed a typical disease in the north Frothing, due to poor drainage, roadbed too much water, plus lane road will take mud occurred, drum kits, cracks and other phenomena. This paper analyzes the influencing factors of road Frothing and boiling in the formation of the conditions put forward the road tympanites Treatment method.

【Key words】The Frothing;Process of;The road tympanites;Factors;Measures;Protectionお

1. 翻浆现象发生的过程

(1)固原市处于黄土高原地带,土质情况表层为黄土层,土质松疏,下层为透水性差的粘性土地段较多,并且年冻结时间长,初冻时冷暖交替,促使了负温作用下的水分聚流,翻浆道路段在同季节有着不同的变化过程。

(2)冬季气温下降,路基上层土体开始冻结,路基下部土体温度仍然较高,水分在土体内由温度高处往温度较低处移动。使路基上层土体水份增多并随着温度降低冻结成冰。路面发生冻胀或隆起现象春季气温逐渐回升,路基上层的土体首先融化,下层土体尚未解冻,水分渗透不下去,使土基强度很快降低以至失去承载能力,在行车作用下出现翻浆现象。

2. 影响道路翻浆的的主要因素有

路基翻浆主要是由路基土质,水,路面结构,行车荷载,温度等决定的,其相关关系是:土质——内因,水——条件,温度——媒介,这三个是道路发生翻浆的自然因素,一旦三者共同作用,加上行车荷载的激发,翻浆就产生了。

(1)土质。黄土是易发生翻浆的土质,这种土的毛细水上升较高且快,在负温作用下水分聚流严重,土体强度降低快,失去稳定性;粘性土毛细水上升虽高,但速度慢,只有水源充足情况下,才能形成翻浆;砂性土在一般情况下部不会发生翻浆。

(2)温度。一定的冻结深度和冷量是形成翻浆的重要条件。在同样的冷结深度和冷量的条件下,冬季负温作用的特点和化冻结速度的快、慢对形成翻浆的影响也很大。如果冬季一开始就很冷,冻结线很快下降到距离路面较深的地方,土基上部聚冰少就不易出现翻浆现象。如果春季化冻快天气骤暖土基急速融化则会加重翻浆的程度。

(3)水分。翻浆过程就是水分在土基中转移、变化的过程。

(4)路面情况。翻浆现象和路面结构是有紧密关系的。路面结构对翻浆有一定的影响。如果该路面结构透气性差,路基中的水分不能通畅地从表面蒸发出来,使路基强度降低,在行车荷载的作用下就会出现严重的翻浆现象。

(5)行车荷载。道路的翻浆现象是通过行车荷裁的作用形成暴露出来的,当其他条件相同时在翻浆季节和翻浆路段上交通量越大、车辆越重,翻浆也会越多越严重。

3. 防治翻浆的措施

近几年来,我们在养护中采取以下措施,取得了较好的效果:

(1)搞好排水设施。

对于路堑不良地段或水位较高的路段,要加大排水设施的建设,边沟要深,不能有渗漏,出水要迅速,不可长期堵在排水沟里造成对路基的渗透,排水系统要健全,能够发挥自己的作用。在取土坑要做好临时排水设施,必要时修建过渡边沟,施工过程中路床必须始终保持在良好的排水状态。

(2)换填水温性好的填土。我市表层多为黄土土质。针对这种特性在修筑道路时,采用水稳定性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗料土换填路基上部,可以提高强度和稳定性。

(3)改善路基结构..常用石灰土、煤渣石灰土.低气温施工的石灰土基层,发生上层翻浆,应挖除到坚硬处,另换新料修补基层和重铺面层;或根据条件,采取短期封闭交通的办法防止翻浆蔓延扩大。

(4)提高路基高度,选择好路面类型。

路线因尽量设置在干燥地段,当路线必须经过水文地质不良地段时,就要采取预防措施,搞好地面水及地下水的处理,要在基底填筑一层砂砾层,对于经常发生翻浆的地段,特别是路堤比较矮而且容易发生翻浆路段,适当抬高路基填土。透气性越好的路面类型及厚度较大的路面结构,相应就能减轻或避免冻胀与翻浆的产生。

(5)挖路肩明沟。挖明沟可以看到沟底的湿润情况,及时排除路面下化冻水份,并加速路肩及路面下的土基化冻。翻浆期过后明沟可以用砂砾料回填,做成路肩盲沟。

4. 翻浆路段的季节养护

(1)秋季养护。

秋季养护的主要工作是排水,尽量防止水分进入路基。

(2)冬季养护。

冬季养护的主要工作,是清除积雪。

(3)春季养护。

养护的主要工作是抢防。

(4)夏季养护。

养护的主要工作是修复翻浆破坏的路基、路面,采取根治翻浆的措施。

5. 结束语

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