试论铁路线路及路基常见病害分析与预防整治技术

摘 要：保持线路设备完整和质量均衡，以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并能延长设备的使用寿命。合理养护铁路线路，确保铁路线路质量。

关键词：铁路线路；病害原因；预防方法；黄土湿陷；路基下沉

中图分类号：F530.3 文献标识码：A 文章编号：

铁路线路设备由于列车的荷载作用和自然外界因素影响，轨道几何尺寸、路基形态不断发生变化。伴随着铁路跨越式发展战略的不断深化，重载列车的开行，在快速扩充运输能力的同时，也缩短了线路设备的维修周期。铁路轨道结构主要以线路爬行、钢轨及接头联接零件病害和曲线病害较为常见；路基病害则主要发生在湿陷性黄土路基地段。为了能够预防这些病害的发生和发展，需要分析病害的成因，合理进行整治，以延长设备的使用寿命，保持线路设备完整和质量均衡。确保列车以规定速度安全、平稳和不间断地运行。

一、线路爬行病害

1、线路爬行的原因

造成线路爬行的原因很多，其中主要有：钢轨在动荷载下的挠曲；列车运行的纵向力；钢轨温度变化；车轮在接头处撞击钢轨；列车制动等。当线路上防爬设备不足，扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会发生线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因，而其他的因素则是促成或加剧了线路的爬行。

2、预防线路爬行的方法

(1)防止线路爬行的措施主要是加强轨枕与道床间的纵向阻力。方法是保持道床的标准断面，轨枕下有足够的道碴厚度，轨枕盒内道碴饱满，堆高轨枕两端碴肩，并加强捣固。调整好线路大平，保持线路平顺，夯实道床。此外对脏污板结严重的道床进行清筛，防止因翻浆冒泥和线路爬底，降低线路纵向阻力。

(2)保持扣件的应有扣压力。为了增加钢轨与夹板之间，钢轨与垫板之间、垫板与轨枕之间的阻力，应及时拧紧螺栓，拧紧扣件。对于失效的扣件应及时更换和整修。

(3)及时整治接头病害。有病害的接头会加剧列车对钢轨的冲击力，加大钢轨爬行。对马鞍型磨耗接头、低接头、破损的钢轨头部都要及时进行整治。对于连续的大轨缝和成段轨缝不均的地段要进行整治。

二、钢轨接头病害

1、钢轨及联结零件病害的原因

(1)由于轧钢质量不好，出厂时钢轨内就存在伤损。

(2)无缝线路插入短轨地段，接头养护不良，加重车轮冲击。

(3)在车轮冲击力作用下，接头顶面受到很大的压力，产生塑性变形。

(4)捣固不良和线路爬行。

(5)客货列车速度不同，造成小半径曲线地段钢轨磨损。

(6)线路上铺设的钢轨，轨底坡不合，钢轨顶面容易发生磨损。

(7)换轨时预留轨缝过大或接头错牙，形成先天性的轨面不平顺。

(8)轨枕间距不均或垫板歪斜窜动，钢轨受力不均，造成破裂或折断。

2、预防钢轨及接头连接零件病害的方法

一是加强钢轨和接头夹板的养护工作

(1)加强钢轨的检查，及时更换重伤钢轨或夹板；

(2)及时矫直硬弯钢轨；

(3)非提速地段及时焊补轨面擦伤；

(4)经常注意拧紧扣件，整修防爬设备，锁定钢轨，防止爬行，不使轨缝拉大。

二是加强接头养护

(1)加强接头捣固，保持道床饱满，并加以夯实。

(2)经常上紧夹板螺栓，保持接头紧固。

(3)及时清筛接头范围内的不洁道碴，避免道床板结失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成轨面不平顺。

(4)及时消灭接头高低、左右错牙。

(5)用加强型夹板整治低接头。

(6)及时调整大轨缝。

三是及时整修轨底坡，使之符合规定的标准。

三、曲线钢轨病害

1、曲线地段钢轨磨耗的原因

(1)钢轨的位置不正确。钢轨在空间上位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。

(2)养护不良造成钢轨磨耗。

①曲线不圆顺、方向不良，使列车通过时产生摇晃，加速钢轨磨耗。

②轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，增加行车阻力与摇晃，加速钢轨磨耗。

③缓和曲线超高的递减距离不够，引起列车在缓和曲线运行时发生震动、摇晃和冲击，加速钢轨磨耗。

④小半径曲线地段，客货列车车速不同，曲线过超高或欠超高造成钢轨磨耗。

(3)钢轨材质不好，耐磨性差。

2、预防曲线病害的方法

(1)保持正矢不超限，定期调查曲线正矢，细心计算，全面拨正。特别是要保持曲线头尾的圆顺。对于曲线“鹅头”、“支嘴”等病害及时整治。

(2)做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不应忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。

(3)合理设置曲线的超高。

(4)加强养护，经常保持曲线状态良好，保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。

(5)调整轨底坡，使钢轨踏面坡度符号车轮踏面。使车辆的重心落在钢轨中心线上，减少钢轨磨耗。

(6)定期对钢轨涂油，钢轨作用边侧面涂油会延长曲线地段钢轨使用寿命。

四、黄土路基病害

1、黄土路基病害的原因

黄土路基病害在行车速度不太高,行车密度不太大,列车轴重较低时显得并不十分突出。但随着列车朝高速、重载方向发展时,黄土铁路路基地段,因在列车荷载作用下,受到降雨影响的路基基床,尤其是基床表层部分,所产生的病害所造成的不利影响非常突出。为了提高湿陷性黄土铁路路基的工作性能,增强其抗变形能力,增加基床表层土体稳定性,对黄土路基基床进行改良和病害整治是十分有必要的。

2、湿陷性黄土路基防治的基本方法

(1)由于黄土的湿陷性,使得路基产生不均匀沉降,路基本体结构断面遭到了破坏。针对出现的现象,要对路基进行处理,必须分两步进行。首先应找到造成黄土路基湿陷的水源,并截断水源；其次必须对已经湿陷的路基进行加固。采用经济、可靠的加固手段,减缓黄土路基的湿陷变形，承载力满足上部结构荷重的要求。

(2)由于路基延长较长,工程地质条件复杂,而且机具、材料等条件也会因地区不同而有较大差异。因此,对每一区段铁路路基条件都要进行认真分析,从路基条件、处理要求(包括处理达到的各项指标、处理范围)、工程费用、材料、机具等诸多方面进行考虑,以确定合适的路基处理方案。铁路的路基处理不同于其它建筑物地基的处理, 湿陷性黄土路基处理主要是全部或部分消除土体的湿陷性。

五、结语

铁路线路及路基由于列车荷载作用和外界自然环境的影响，其技术状态不断地发生着变化，通过对线路几何尺寸、钢轨及连接零件以及路基病害的综合整治和预防，可适当延长工务设备使用的寿命，减少养修成本的投入，同时确保铁路运输安全畅通。

参考文献：

[1]孙国瑛，沈善良等.铁路工务〔M〕,西南交通大学出版社,1998

[2]钱鸿缙,湿陷性黄土路基.北京:中国建筑工业出版社,1987

[3]叶书麟,(同济大学)地基处理.北京:中国建筑工业出版社,1997