武威南桥隧车间5月份教学课件.pptxVIP

路基冻害成因分析及整治方法武威工务段 武威南桥隧车间二零一七年五月WU WEI GONG WU DUAN WU WEI NAN QIAO SUI CHE JIANC 摘 要：兰新线部分区段路基本体填料为非渗水性砂质黏土，路基和基床含水率较高、透水性差，个别地段线路爬低，路基排水不良，冻害趋于加重，对行车运输造成影响。本文对兰新线路基冻害成因进行分析，并结合近年冻害整治实践提出相应的整治方法 一、概 述兰新线部分区段路基本体填料为非渗水性砂质黏土，路基和基床含水率较高、透水性差，个别地段线路爬低，特别是天祝-打柴沟、芨岭-山丹区段先后经过兰武二线、武嘉电化提速改造后，线路新旧路基拨接口及废弃站场等缺少排水设施，后续施工弃渣堆积，造成路基排水不良，冻害趋于严重，个别地段最大冻高达30mm以上，冬季多处区段不得不采取限速措施，对行车运输造成影响。 二、路基冻害成因路基冻害成因较为复杂，既有单一因素造成的病害，也有多种因素叠加形成的病害，但归纳起来，产生路基冻胀的基本因素为持续低温、冻胀土及水。（1）持续低温。兰新线天祝-打柴沟、芨岭-山丹区段自然地理条件差，地处高海拔地段（打柴沟海拔2616m，芨岭海拔2035m），冬季气候寒冷且持续时间长，最低温度零下30℃左右，最大冻结深度达1.43m。（2）“水”。兰新线天祝-打柴沟、芨岭-山丹冻害地段“水”源丰富，受高原地理环境及气候影响，秋季雨水较多、秋冬过渡时间较短，造成地表降雨在入冬前不能及时蒸发，个别地段路基表面纵横向排水设施不完善，道床脏污板结，线路爬底，道床排水不良，路肩面及路堤坡脚积水浸泡，为路基冻害提供了水源保障。 路基病害成因（3）冻胀土。兰新线天祝-打柴沟、芨岭-山丹区段路基填料标准低，透水性差，路基表层填料为砂质黏土，含水量大，在严寒气候环境下易发生结冰冻胀。个别区段桥涵过渡段填料不良，冻害严重，比如天祝-打柴沟区间k151+095（1-4.0m框构），黄羊镇-头坝河区间k245+582（1-4.0m框构）均因过渡段填料不良产生严重冻害，冬季列车限速运行。 三、整治方法简介K179+874路基冻害整治宜按“标本兼治”的思路，围绕上述三个基本因素研究整治方法。一般而言，我们对自然气温无法改变，那么只能从整治冻胀土和治水两个方面研究对策。冻胀土，一般可采取换填非冻胀填料或改良措施，以消除或减缓填料的冻胀性；治水，可采取工程措施完善道床及路基排水功能，消除或减缓“水”对路基冻害的积极作用。现将近年来兰新线整治路基冻害所采用的方法介绍如下： 整治方法简介 道床换填法 1道床换填法就是挖除既有脏污道床，遇道碴囊时，自道碴囊底部至路基面全部挖除换填，土工膜铺设在基床表面，基床面上不得含有尖锐杂物及碎石，土工膜上、下分别铺设100mm厚的中粗砂垫层，中粗砂含泥量不得大于5％；土工膜每20m搭接一次，搭接宽度300mm；对道床全部挖除回填一级道碴，枕下清砟厚度350mm。换填完成后，原有线路轨面高程不变，并以三七土封闭路肩，横向排水坡度2％（见下图）。2007年以来，采用此法整治线路计41.7km，经后续监控分析，同一区段内冻害数量、冻害高度均出现下降趋势。例如大青阳口－尖山区段，换填前冻害总数154处、最大冻高51mm，换填后冻害总数83处、最大冻高30mm。线路浅层冻害得到有效缓解，取得了一定效果。 整治方法简介 路桥过渡段换填法 2路桥过渡段换填法指将桥涵两侧一定范围内的冻胀性填料更换为A组填料，主要用于解决路桥过渡段冻害问题。以兰新线k245+582为例，因过渡段填料不良，冻害最大冻高达37mm，影响行车运输安全。为此，决定将该涵两侧及涵顶24米（包括两端各3m三角形过渡）的冻胀性粉质黏土更换为A组填料，为避免将冻峰整治成冻谷，换填设计深度为1.1m（见下图）。施工时先架设便梁加固线路，再组织一次性挖除冻胀性填料，然后分层夯填A组填料（每层150mm左右），道床采用新砟填充，既有轨面标高保持不变。 整治方法简介兰新线天祝-打柴沟区间k151+095（1-4.0m框构），黄羊镇-头坝河区间k245+582（1-4.0m框构）均采用此法整治路桥过渡段冻害，整后观测桥涵及两端基本无冻害，整治效果显著。 整治方法简介路基疏干排水孔法指在在路基两侧坡面上各设置二排疏干排水孔，以排除路基土体中的水分及疏干路基土体。疏干排水孔孔径为110mm，孔间距2.5m，孔仰斜5度，在其出口端接0.8m长PVC管，管内设PVC板堵头，软管插入PVC管40cm，然后在孔口设置沿线路宽0.5m、垂直线路长1.0的砾石保温层（见下图）。路基增设疏干排水孔法 3兰新线芨岭-大青阳区段k411+000-200采用此法整治路基冻害，对比前后冻害周期观测数据，冻害数量有明显下降，取得了一定