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蘭新鐵路凍害原因分析及整治措施

文檔作者：史宏章1，于春海2，楊有海2 文檔來源： 1．蘭州鐵路局武威工務段 2．蘭州交通大學土木工程學院		點擊數：	更新時間： 2025年03月04日
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·202·
路基工程
Subgrade Engineering 2010年第6期(總第153期)
蘭新鐵路凍害原因分析及整治措施
史宏章1，于春海2，楊有海2
(1．蘭州鐵路局武威工務段，甘肅武威733000；2．蘭州交通大學土木工程學院，蘭州730070)
摘要：分析蘭新鐵路凍害的原因，提出了蘭新鐵路凍害分為道床凍害和路基凍害，道床凍害是
由于外界黃土進入道床及翻漿冒泥而產生。通過室內試驗數據，說明路基土的土質、含水率及溫度是
路基凍害的主要原因。闡述了蘭新鐵路凍害整治的思路及措施。
關鍵詞：鐵路凍害；道床凍脹；路基凍脹；凍害整治
中圖分類號：U213．1+4 文獻標志碼：B 文章編號：1003—8825(2010)06—0202—02
0引言
蘭新鐵路貫穿于甘肅河西走廊，線路海拔2 100
m左右。1958年修建為單線鐵路，1994年建成復線。
由于修建時間較長，加之冬季氣候寒冷，線路凍害大
面積出現并逐年加重。2005年武嘉電氣化改造完成
后，隨著列車行駛速度的提高，線路凍害已嚴重阻礙
了鐵路提速的發展進程。因此，分析蘭新鐵路凍害的
原因，查明各種因素的影響規律，是選擇病害整治措
施的關鍵。
1鐵路凍害及對運營影響u1
由于路基體內含水率過大，冬季氣溫降低，產
生水分由下向上遷移，路基表層冰晶體增大，加之
道床內板結嚴重，達到了粗顆粒土凍脹的條件，蘭
新鐵路凍害就會不斷發生，而鐵路凍害對運營造成
了不良影響：①由于凍脹及融沉往往是不均勻的，
導致列車行駛的不平穩性和不舒適性；②使鐵路的
維修和養護工作量增加，消耗了大量的人力、物力
和財力。
2蘭新鐵路凍害的原因
2．1道床凍脹及其原因
新線的道床由一定級配的碎石組成，內部的含泥
量為零，從而起到穩定線路結構及分散列車荷載應力
等作用。
(1)由于蘭新鐵路修建時間較長，且位于西北
黃土及戈壁地區，春季和秋季的大風引起黃土飛揚，
泥土容易進入道床內，使其內部含泥量過多。
收稿日期：2009-09一07
作者簡介：史宏章(1962一)，男，寧夏中衛人。工程師，主要
從事凍土路基病害整治研究。E—mail：yangyh@
mail kjtu．cn口
(2)由于線路春季翻漿冒泥，泥水由路基表層
向道床表面移動，造成道床內含泥量過大。
粗顆粒土含泥量小于12％時，凍脹量很小。當
含泥量達到20％一50％時，凍脹量可達到10—20
mm。含泥量越大，道床的凍脹量絕對值越大乜】。通
過室內試驗，如蘭新線K789+290含泥量為25．4％，
K665+500為23．2％等，含泥量均超過12．0％。因
此，道床凍脹在線路凍害中起到不可忽視的作用心]。
2．2路基凍脹及其原因
2．2．1土質
取蘭新鐵路試驗段內K41 1+500處土體進行室內
試驗，試驗結果如表1。
表1土的基本試驗數據
類別液限／％塑限／％塑性指數粒徑o．05一o．002mm／％
粉質粘土28．5 16．7 11．8 61．48
由表1可知：蘭新鐵路路基土的類別為粉質粘
土，其凍脹量最大，粘土次之。土顆粒粒徑在0．1。
0．05 mm內土體就會發生凍脹；土顆粒粒徑為0．05
—0．002 lnln時具有最大凍脹性；當粒徑小于0．002
mm，土顆粒分散性增大，使水分遷移量減小，凍脹
性也就相應減弱_1。試驗數據中，土的粒徑在0．05
—0．002 l／lln范圍內的土占61．8％，因此，路基填
料系凍脹量較大的粉質粘土，為路基凍脹的原因之
。‘一o
2．2．2路基土體內的含水率
粉質粘土的起始凍脹含水率(在沒有地下水補給
的封閉系統內)基本接近于塑限。對蘭新鐵路K411
+234一+620試驗段內含水率進行實測，結果如表
2、圖1及圖2。
萬方數據
史宏章，等：蘭新鐵路凍害原因分析及整治措施-203·
表2 K411+375斷面左側路肩含水率％
含水率w／％
O 5 10 15 20 25 30 35
-50
一100
一150
一200
一250
—300
—350
圖l整治試驗段K411+375上行線左側路肩w-h的關系
含水率w1％
O 5 10 15 20 25 30 35
-50
口一100
妄一150
聰一200
鄹一250
—300
—350
圖2整治試驗段K4ll+375下行線左側路肩．．，—由的關系
根據K411+375斷面處含水率數據，上行左側路
肩的含水率最大值為29．00％，最小值為21．63％；
下行左側路肩的含水率最大值為29．89％，最小值為
19．24％。試驗段內土體的塑限為16．74％，路基土
內的含水率全部大于塑限。試驗段內土體的滲透系數
5．05×10一em／s。當水分從路基邊坡蒸發時，邊坡土
體由于水分散失形成一層硬度較大的干土體，而路基
內部的水分不能散失，終年保留在路基體內部。當冬
季溫度降低時，形成凍脹。因此，路基凍脹的原因之
二為路基土體內的含水率較大。
2．2．3溫度
蘭新鐵路凍害嚴重地段，冬季氣候寒冷持續時間
長。每年氣溫處于零下的時間段為11月份至第二年
的4月初，凍害嚴重地段負氣溫持續時間長，即凍結
周期長。負氣溫持續時間長則負氣溫累計值大，凍結
指數大，土體的凍深大，在相同土質的情況下，土體
的絕對凍脹量大p1。·
如圖3，溫度與凍脹值的關系為：隨著溫度的逐
漸降低，凍脹量逐漸增大。因此，路基凍脹的原因之
三為路基土體內溫度凍結周期長且負溫絕對值大。
另外，影響蘭新鐵路路基凍害的因素還有列車荷
載，但其在線路上的每一個點基本上都是瞬間通過，
荷載對凍害的影響很小。
24
20
16 l
12言
8
4
—10 —8 —6—4 —2 O
玎℃
整治試驗段K4ll+375 Z乙Ah的關系
3凍害治理思路及措施H1
通過對蘭新鐵路凍害的分析，產生鐵路凍害的主
要原因為道床臟污、路基土質為粉質粘土、路基體內
含水率較大及外界大氣溫度低等。解決鐵路凍害問題
需從以上幾種原因考慮。
(1)對道床進行清篩，清除或減少道床內的細
顆粒土含量，使之不能達到凍脹條件。
(2)應用防滲技術，在道床與路基表面鋪設土
工膜，使路基表層形成封閉形式，外界水分不能夠進
入路基本體，阻止路基體內含水率的增大。
(3)應用疏于排水管排水技術，排除路基體內
的自由水，降低路基體內的含水率。當冬季氣溫降低
時，通過疏干排水孔群阻斷路基體下部的水分向上遷
移的路徑，從而減少路基體的凍脹量。
(4)在路基體表層鋪設保溫板，隔斷路基體與
外界溫度進行熱量交換，保持路基體內的溫度為正
溫，從而減少或消除路基的凍害。
4結語
蘭新鐵路道床和路基凍害是因路基土為粉質粘
土，其含水率大，且路基的凍結周期長，負溫絕對值
大所致。據此，提出了針對性強的防滲、疏干及鋪設
保溫板等措施予以整治。
參考文獻：
[1]黃明奎．寒區路基新結構設計原則——粒徑改艮路基[J]．路基工程，
2008(5)：16一17．
[2]沈德力，蒲文．季節性凍土路基處理及施工方法[J]．工程科技，
2005(3)：63．
[3]項玉璞，曹繼文．凍土的基本理論[M]．中國建筑工業出版社．1998．
[4]郭奕清．凍土地區路基的主要病害分析與防治措施[J]．山西建筑，
2007(27)：309．
2
3
o
圖
一 4
萬方數據
·204·
路基工程
Subgrade Engineering 2010年第6期(總第153期)
大相嶺隧道涌水塌方處理技術
李建軍1，楊鮮明1，黃水亮2
(1．中鐵十二局集團第三工程公司，太原030024；2．西南交通大學土木工程學院，成都610031)
摘要：大相嶺隧道是一座長大深埋隧道，裂隙水發育，部分地段涌(突)水現象嚴重。在施
工中采用了注漿加固初期支護、引排水與注漿堵水以及仰拱、襯砌緊跟等措施，確保了施工安全。可
供同類隧道地質災害處理的借鑒和參考。
關鍵詞：長大深埋隧道；涌水塌方；掌子面；注漿
中圖分類號：U455．49 文獻標志碼：B 文章編號：1003—8825(20lo}06—0204—03
O 引言
隧道涌水塌方的實質是圍巖的含水層結構、水動
力條件和圍巖力學平衡狀態，因隧道開挖而發生了急
劇的變化，使存貯在地下水體中的能量瞬間釋放，并
以流體形式高速地向隧道內運移的一種動力破壞現
象H‘4】。大相嶺特長隧道是雅安一石棉一瀘沽高速公
路控制性工程之一，隧道位于四川省漢源縣九襄鎮，
長約lO km，最大埋深l 648 m，穿越大渡河與青衣江
兩大水系的分水嶺——大相嶺，地貌屬深切割高中山
區，裂隙水發育。涌水塌方的地層巖性主要為火山
巖，氣候干濕季節分明。
1涌水塌方過程
收稿日期：2009-09一04
作者簡介：李建軍(1966一)，男，山西昔陽人。高級工程師，主
要從事隧道地下工程施工和管理。E—mail：226323790
@qq-como
大相嶺隧道掘進過程中多次發生涌水塌方，現以
一處涌水為例，描述其涌水塌方過程。
2009年5月20日21：50時，大相嶺隧道右線
YK62+131掌子面正在開挖，發現YK62+159一
+133段拱頂右側至拱腰范圍內的初支出現掉塊，拱
架變形，隨即YK62+150～+131段初期支護出現大
面積的塌方；22：20時YK62+155段右側起拱線位
置初支垮塌約5 m3，地下水由塌體背后涌出；后在
YK62+155～+150段也開始垮塌，導致118工字鋼
及格柵拉斷，同時又出現大面積涌水，且呈乳白色
狀，使隧道右線總涌水量達16 000 m3，扣除平時涌
水量5 000 m3左右，掌子面局部涌水量為11 000 m3
左右。涌水量隨時間推移而減少，因隧道的左前上方
有一囊狀空洞儲水。
2處理技術
卅¨Ip，_●I_，q●_一¨l●P—¨●h—州¨一一l●¨—_lI-一，¨“-—ⅥI-一帥¨一q～_一“qI-一¨I_·—¨¨一¨¨"一帥··一¨¨··，州●I-一‰p卅‰一州¨¨一-¨-一。-¨-p州¨一I_1．_·一¨¨··一HII-。Ⅲ¨7q¨¨—H“．’一l●H，_¨¨，_¨_一I?_一Hl●¨—¨lI¨一‰_一帥一●--。q●m7_¨p一‰·。m¨¨。_h“一q忡
Causes Analysis and Treatment Measures of Freezing Damage of Lanzhou-Xinjiang Railway
SHI Hong—zhan91，YU Chun—hai2，YANG You．hai2
(1．Wuwei Construction Section of Lanzhou Railway Bureau，Wuwei 733000，Gansu，China；
2．School of Civil Engineering，Lanzhou Jiaotong University，tanzhou 730070，China)
Abstract：This paper analyzes the causes of freezing damage of Lanzhou—Xinjiang Railway and puts forward
that such freezing damage is divided into roadbed damage and subgrade damage．Roadbed damage is produced
by soil burst and inrush due to external loess entering roadbed．Through indoor test data，it is indicated that
the quality，water content and temperature of subgrade soil are the main causes of subgrade freezing damage．
Finally，this paper describes treatment concept and measures of freezing damage of Lanzhou—Xinjiang Railway．
Key words：railway freezing damage；track bed frost heaving；road bed frost heaving；freezing damage treatment

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