注盐法整治铁路路基冻害的工艺研究

摘要：路基冻害作为寒冷地区既有铁路线路上分布很广和且较常见的病害，直接危及行车的安全性和舒适性。作者通过对长吉、长白铁路长春段路基冻害进行注盐法整治铁路路基冻害的研究，提出注盐法整治铁路路基冻害的工艺要求和方法。

关键词：路基冻害、注盐法、工艺要求

中图分类号：U213.1文献标识码： A

一、路基冻害形成过程及原因分析

路基冻害总的来说是由不良土质、过大的含水量以及较低的温度引起的。具体原因及形成过程主要有以下几个方面：

1、路基基床表面不平整，造成基床表面积增大，增加水分渗入基床表面，土层含水量增大超过了起始冻胀含水量时，表层中水结冰，体积膨胀的同时，水分又向冰结锋面补给，水分比冻前增加较大，形成了冻害。

2、路基土体的表层为非匀质。由于路堤地质来源不同，且在填筑时，土层的厚薄和夯实密实不同；在冻结期水分迁移、聚积时，由于这些地质、结构、层次等条件的不同，其聚流量也不尽相同，因此产生的冻胀量也不等，从而形成冻害。

3、地表水或地下水对路基体的不均匀浸湿。

二、注盐法整治路基冻害的机理

注盐后土体中水分的迁移受到明显的抑制，而且这种抑制作用随着含盐量的增加而增大，这是注盐后土体冻胀率减少的一个主要原因；另外，注盐能够导致水分冰点降低，从而可以减缓或减少土体冻胀。因此，注盐量应与冻胀量相协调，冻胀量大，注盐量宜多些，冻胀量小，注盐量应少些，具体操作时可根据试验段确定。

注盐后在抑制土体冻胀的同时，还会导致土体强度的降低。研究表明，随着含盐量的增加,土体极限抗压强度也随着下降，含盐量较小时下降不明显，当盐渍度大于2.0%以后，下降趋势比较明显。相同盐渍度下，随着含水量的增加，极限抗压强度下降极快。因此，注盐法整治路基冻害主要适用于由土质不良引起的冻害，而且注盐量不易过大，一般控制在1.5%以内为宜。

三、注盐法整治铁路路基冻害的工艺要求

通过对长吉、长白铁路长春段路基冻害进行注盐法整治铁路路基冻害的研究，得出注盐法整治铁路路基冻害应遵循以下工艺要求和方法。

（一）作业范围

由于土质不良引起的路基冻害，可用注盐法整治。适用于路堑、路堤、站线及道岔的冻害整治。

（二）作业条件

1、在注盐前应先将盐粒碾压成粉末状为宜。如过了雨季，应将盐化成溶液进行浇注。

2、将枕盒道床扒成“V”型沟槽（V型沟槽上部两侧边缘为轨枕边），沟深距轨枕底面以下100毫米，不得扰动枕底道床。

3、此项工作必须在施工或维修“天窗”时间内进行，严禁利用列车间隔时间作业。

（三）作业标准

1、注盐范围

双股冻起时，为整个枕盒及枕头外100毫米以内部分；

单股栋起时，由冻起股枕头外100毫米至未冻起股钢枕内侧150毫米处。

2、注盐量应因地制宜，根据实际情况决定（10毫米以下冻害、中修清筛地段不注盐），超过10毫米以上冻害一般注盐量为：

（1） 双股冻起，每一毫米冻高用盐1公斤，由冻高最大处向两侧冻害起始点均匀递减到零。

（2） 单股冻起，每一毫米冻高用盐0.5公斤，从线路中心至未冻起股钢轨内侧150毫米处的用盐为该轨枕盒用盐量的1/4，用盐量由线路中心起逐渐向未冻起股减少；由冻高最大处向两侧冻害起始点均匀递减到零。

（3） 道岔内每一轨枕盒用盐量，按线路（Ⅲ型轨枕长度2.6m）用盐量的标准，视该处岔枕长度按比例增加。

（四）作业程序

1、确定注盐量

（1） 根据现场钢轨上标记的冻高，计划好每个轨枕盒内的用盐量。

（2） 将每个轨枕盒的计划用盐量，用划石写在钢轨腹部。

（3） 扒轨枕盒道床沟槽。

按注盐范围扒轨枕盒道床沟槽。

（4） 注盐

按计划准确衡量用盐量，按单、双股注盐效果图均匀注盐。

（5）回填道床

注盐后及时回填好道床，使道床饱满，并按标准整理、夯实。

（6） 作好记录

做好注盐的原始记录，建立档案，以便核对。

五、注意事项

1、注盐法仅适用于土质原因造成的冻害。

2、用盐量要准确，用衡器称量。注盐要均匀，钢轨下、辙叉下等部位，不要因作业不方便而少注。

3、渗水性强的土壤，用盐量酌减，反之用盐量酌增。

4、用盐量应本着“宁少勿多”的原则，以免用盐量过大，导致冬季路基产生不均匀冻起，造成线路大坑；同时还可能引起路基强度降低。

5、扒出的道碴不得超出轨面和靠近钢轨工作面。

6、无缝线路地段注盐作业，严格执行《修规》中的第4.6.6条有关规定。

7、对注盐后冬季效果不显著的，要具体分析，找出原因，切勿在第二年又盲目注盐。

六、冻害注盐量示例

（一）单股冻害，冻高15mm，长度7m/11空

纵轴代表每个轨枕盒注盐量，数字代表轨枕盒。

横轴代表轨枕盒间距离，均为0.6m。

计算公式：第5、7号轨枕盒注盐量=7.5-7.5/6=6.25kg，第4、8号轨枕盒注盐量=6.25-7.5/6=5kg，以此类推。

（二）双股冻害，冻高15mm，长度8m空

纵轴代表每个轨枕盒注盐量，数字代表轨枕盒。

横轴代表轨枕盒间距离，均为0.6m。

计算公式：第6、8号轨枕盒注盐量=15-15/7=12.86kg，第5、9号轨枕盒注盐量

=12.86-15/7=10.71kg，以此类推。

参考文献：

[1]皇淑森，《铁路路基基床病害与整治》[M].中国铁道出版社，2005，北京

[2]倪铁山《季冻区铁路路基冻害原因分析与整治措施研究》[D], 吉林：吉林大学,2009

[3]谷宪明.季冻区道路冻胀翻浆机理及防治研究[D].吉林：吉林大学，2007.05