鐵路路基凍害防治之我見
摘要 ：鐵路處在大自然中，氣候、季節(jié)、地理、環(huán)境等條件的變化，都有可能使鐵路設(shè)備受到影響或侵蝕，甚至破壞而釀成事故。青藏鐵路處在青藏高原，青藏高原海拔平均高度在4000 m以上，而海拔每增高一千米，氣溫就下降6攝氏度，所以凍害一直是線路的一大危害，凍害防治工作是工務(wù)工作的一個重要方面。
關(guān)鍵詞 ：鐵路,路基,凍害,防治
青藏高原自然條件十分艱苦，突發(fā)性自然災(zāi)害時有發(fā)生。大自然的變化雖然不以人們的意志為轉(zhuǎn)移，但是，它的變化還是有規(guī)律可循的，問題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)它、掌握它。因此，充分掌握所在地區(qū)大自然的變化規(guī)律，從預(yù)防入手，及時采取有效的對策措施，就能防患于未然，避免或減少自然災(zāi)害可能造成的危害。
一、凍害成因
青藏鐵路是世界海拔最高、線路最長的高原鐵路。青藏鐵路沿線地區(qū)，幾乎全部是在條件非常惡劣的高原缺氧、人跡稀少的高寒地區(qū)，平均海拔在4000米以上，年平均氣溫在-5.6℃―8.6℃。
在嚴(yán)寒地區(qū)，路基的凍結(jié)膨脹是一種不可避免的自然現(xiàn)象。造成凍害的主要因素是路基基床中水分遷移量，水分遷移是一種極其復(fù)雜的現(xiàn)象。影響水分遷移量的主要因素，通常歸納為土、水、溫和力四個方面。即：嚴(yán)寒的氣溫、有凍脹敏感性的土、含有一定量的水和一定的壓力，其中水分因素是影響凍脹的主要因素。
二、凍害的分類
在冬季，路基的冰凍，多數(shù)是形成較長距離內(nèi)的均勻凍脹。但在個別地段，則由于局部水文、地質(zhì)條件的不同，在短距離內(nèi)產(chǎn)生不均勻的凍脹，這種不均勻的凍脹就會導(dǎo)致線路的不平順或軌向不良，從而影響設(shè)備的使用安全。
不均勻凍脹所形成的局部差異，從線路縱斷面上區(qū)分，其外部表現(xiàn)形式主要有三種：
1、駝峰狀(凍峰)：路基道床在較短距離內(nèi)的凍脹高度，較大于相鄰兩地段的均勻凍脹高度，所形成的凍害，其最大凸起量甚至可達(dá)300mm。
2、凹谷狀(凍谷)：路基道床在較短距離內(nèi)的凍脹高度，較小于相鄰兩地段的均勻凍脹高度，所形成的凍害，其最大凹陷量甚至可達(dá)160mm。
3、階梯狀(凍階)：路基道床的兩相鄰地段，其均勻凍脹高度不同，在兩不同凍脹高度的交換點處所形成的凍害，其最大凍脹高度差甚至可達(dá)80mm。
三、凍害的防治
1、調(diào)查建檔
凍害調(diào)查是防治工作的開始，調(diào)查工作的好壞，關(guān)系著凍害的防治效果，是整治好凍害的關(guān)鍵。所以，這項工作一定要做到深入細(xì)致，才能正確分析認(rèn)識凍害產(chǎn)生的原因，為防治凍害提供可靠科學(xué)的依據(jù)。
凍害調(diào)查是有季節(jié)性的，要在每年冬季凍害達(dá)到最高峰而不再變動時，對管內(nèi)每一處凍害的性質(zhì)、位置、凍起高度、凍起延長、墊道延長、凍起股別、凍起日期、回落日期、地下水位及地表排水等情況進(jìn)行調(diào)查，制成凍害檔案。每年進(jìn)行一次分析，比較凍害的各種信息，據(jù)此可以了解各種防治措施的效果，為措施制訂提供依據(jù)。
2、制定防治措施
調(diào)查分析凍害形成原因和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律是正確采取防治措施的基礎(chǔ)。凍害的防治措施必須是以消除局部病害地段的凍害高度為目的。實質(zhì)上，防治凍害是消除病害地段兩相鄰區(qū)段凍脹值的差值，或使這一差值在一定距離內(nèi)緩慢變化，使線路具有合乎要求的縱坡。所以，采取的措施絕不是為了消除凍害處所存在的凍脹值，而不考慮該值與相鄰區(qū)段凍脹值的差別。
通過前期的調(diào)查研究及多年凍害檔案資料的分析，結(jié)合凍害產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的防護(hù)措施，加強巡道監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行處理，可有效的改善凍害對線路路基造成的侵害，保證路基穩(wěn)定性，確保行車安全。
根據(jù)前面分析產(chǎn)生凍害的四個因素，氣溫和力這兩個因素是我們?nèi)肆o法改變的，而另兩個物質(zhì)因素：水和土質(zhì)確是我們可以加以控制的，針對這兩個方面，筆者根據(jù)多年凍害防治的工作經(jīng)驗，特制訂出防治措施如下：
3、路基凍害的防治
嚴(yán)寒地區(qū)的鐵路線路的凍害是分布很廣和常見的病害。凍害不僅會加速道床的臟污和道碴陷槽的發(fā)展，而且會促使路基發(fā)生其他病害，影響路基的穩(wěn)定性。嚴(yán)寒地區(qū)的鐵路線路，做好凍害的防治工作，包括“春融亂道”的防治，是線路養(yǎng)護(hù)維修的一項重要工作。
采取防治凍害措施時，必須首先考慮排水、疏干路基，然后考慮其他措施相配合。因為水不僅是產(chǎn)生凍害的原因，并且還會降低路基強度而引起其他路基病害。采取防護(hù)措施時，還要做到因地制宜，盡量就地取材。而在工程設(shè)計中，則要做到對癥下藥、持久有效、經(jīng)濟合理。
(1)、路基表層凍害防治：路基凍害中大多數(shù)屬于表層凍害，對路基表層凍害的防治措施措施有多重多樣，以減少或消除路基土體的凍脹為重點。歸納起來，基本上可分為以下三類：
a、排水和隔水。其目的在于排除地表水或降低疏導(dǎo) 及隔斷下層水;
b、改土。其目的是換除路基土體中的不均勻土質(zhì)，或改良土的性質(zhì);
c、隔溫。其目的是使凍脹性土脫離凍結(jié)層或部分脫離凍結(jié)層。
(2)、路基深層凍害防治：主要是整治地下水，換土的辦法工程量過大，在現(xiàn)實工作中，一般不宜采納。
四、結(jié)束語
凍害調(diào)查工作應(yīng)包括二個部分：一是從外貌方面調(diào)查研究凍害的發(fā)生發(fā)展過程，即凍害發(fā)生的部位、形狀、長度、起落時間、歷年凍害的高低等等;二是通過鉆探、挖探等方法，觀察土層的土質(zhì)種類、厚度、水文地質(zhì)、凍土結(jié)構(gòu)等。所有這些調(diào)查項目都是為分析凍害產(chǎn)生原因，確定整治方案，以及為設(shè)計提供可靠的資料�？傊A(yù)防重于治理，通過對新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用，可有效預(yù)防凍害的發(fā)生，保證鐵路大動脈的暢通。
