路基冻害及整治课件

路基冻害及整治6.2重庆建筑工程职业学院轨道与机电工程系梁莉03请输入您的标题此部分内容作为文字排版占位显示（建议使用主题字体）01冻害的现象与原因02冻害的表现形态目录03冻害的整治01冻害的现象与原因01冻害的现象与原因路基在一定温度下产生不均匀的冻胀，破坏了线路纵、横断面的正常状态，叫做路基冻害。路基土体的冻胀影响因素有：①温度的影响

②土质的影响

③水分的影响路基冻害的形成条件：

路基冻害的原因是路基土体的不均匀冻胀。02冻害的表现形态02冻害的表现形态

1、路基冻害在线路纵断面上的表现形式有冻峰、冻谷及冻阶三种。(记)a.冻峰：路基面在短距离内的冻胀高度大于相邻两地段的冻胀高度所形成的凸起部分。

b.冻谷：路基面在短距离内的冻胀高度小于相邻两地段的冻胀高度所形成的凹槽部分。

c.冻阶：路基面两相邻地段的冻胀高度不同而在连接处所形成的错台部分。

2、在横断面上的表现形式双侧冻害、单侧冻害及交错冻害三种。(记)a.单侧冻害：沿路基面横断面两侧冻胀高度不等。

b.双侧冻害：沿路基面横断面整个冻胀高度大体一致。

c.交错冻害：在路基纵横断面上相邻地段的冻胀高度均不相同形成高低交错的现象。02冻害的表现形态

3、路基冻害按其产生的部位，分为道床冻害，表层冻害和深层冻害三种。

a.道床冻害：由于道床不洁而产生的冻胀，虽不属于路基冻害的范围，但其性质及对线路的影响，与路基冻害相同。

b.表层冻害又叫上层冻害：受地表水影响产生的冻胀，发生在路基土体临界冻结深度内上半部分，一般冻胀高度较小，表现为“早起早落”型。

c.深层冻害又叫根部冻害：受地下水影响产生的冻胀，发生在路基土体临界冻结深度内下半部分，一般冻胀高度较大，表现为“晚起晚落”型。02冻害的表现形态

(1)道床冻害的原因由于风砂的侵入或列车运行时带起的泥土和散装煤粉落入道床，或道碴经列车荷载反复碾压和维修作业使道床不洁，板结成不透水层或弱透水层。在此条件下，若大量雨水侵入道床并滞留气温下降冻结，即产生道床表面不均匀胀起而形成道床冻害。02冻害的表现形态

(2)表层冻害的原因1）若道床厚度不足，在列车荷载的作用下，造成道碴压入路基基床面，致使基床面不平整，甚至形成道碴槽或道碴囊。当秋季雨量大，水渗入路基基床表层并达到能引起冻胀含水量时，基床表层结冰，体积膨胀，形成冻起。由于路基面坑洼程度不同，道碴槽和道碴囊的深度不同，其冻起的高度也不同，形成不均匀冻起，就成为冻害。2）填筑路堤时，由于种种原因，其土质来源往往不同，夯实密度也不尽相同。由于地形条件而填筑的土层厚薄也不相同，在路堑地段，虽然土体是自然形成的，其覆盖土的厚度及其各层土质也不完全相同。因此，造成路基体表层，为非匀质土壤(岩石)，在地表水和地下水浸渗之后，其产生的冻胀程度各异，也会形成冻害。02冻害的表现形态

(2)表层冻害的原因3）由于地表水冲刷边坡，侧沟堵塞，未能及时清疏，或单侧有裂隙水的存在，浸湿路基土体，待到冬季，可形成冻害。4）路基表层不同的位置随地形、土质，日照及植被的不同情况，气温对其影响也不同。因此，在路基土体冻结时，其冻胀程度便有了差异，也会产生冻害。注意：简单来说表层冻害的原因是由于道床不洁，排水不畅；路基面有道砟陷坑；侧沟积水浸润基床。与入冬前雨量大小有关。土、水、温度等是产生冻害的前提条件，冻害不是冻胀量而是冻胀量的差异。

大多数冻害都属于表层冻害，所有的路基冻害防治措施都可用于路基表层冻害的防治。02冻害的表现形态

(2)表层冻害的原因表层冻害的特征：冻起高度较矮，一般为10～30mm；入冬时开始发生，冬季前半期达最大值；春季解冻时首先下落。（早起早落）02冻害的表现形态

(3)深层冻害的原因深层冻害产生在路基基床下部，冻害产生的原因主要是地下水所致。深层冻害的特征：冻结高度较大，可达30～150mm；通常在冬季中期开始发生，后半期逐渐加大，春季解冻时回落较晚。（晚起晚落）防治深层冻害的主要措施就是整治地下水。地下水的处理原则一般为疏干、拦截、降低水位和引排水等措施。03冻害的整治03冻害的整治对于基床冻害采取的整治措施大体可分为以下几类：（1）排水及隔水（2）换土和改土（3）保温隔热目的在于排除地表水或降低地下水及隔断下层水以消除和减少路基土体的冻胀。例如修建具有抗冻防渗能力的地表排水设施以防地表水节流引起冻胀；修建渗沟、暗沟、截水沟等截断、疏导地下水或降低地下水位，以防地下水补给引起冻胀。

排水及隔水0103冻害的整治当基床冻害产生的原因是基床土体中土质条件时，可以采取更换土质的方法。把冻害处的冻胀土挖出，换以渗水土或与两端相邻的冻胀性相近的土，使路基均匀冻起，消除冻害。更换土质有两种：一种是换冻胀土，一种是更换不冻胀土。

换土0203冻害的整治⑴换填的土质：最好用与两端相邻无冻害地段土层相同的土。如换砂垫层，一般要求是骨料中小于0.074mm的颗粒含量不超过10%，或小于0.02mm的颗粒含量不超过3%，其塑性指数不小于4。⑵换土的深度：一般冻胀性土层有多深就换多深，若超过冻结线时，则换到冻结深度即可。并视换入的土与两端相邻地段土质的差异程度进行适当调整。换土过深或过浅，亦会产生坑洼或冻包。换土深度的参考值，一般高路堤处800mm,低路堤处600mm，路堑处700mm。

换土0203冻害的整治⑶换土的宽度：路堤可整断面更换。路堑及不填不挖地段最好整断面更换，并设置必要的排水设备。当上层为粘性土，下层为砂性土，换土深度大于粘性土厚度时。无论有无地下水都可采用槽形换土；年降雨量很小的地区，下卧土层不是砂土的也可采用槽形换土，槽形换土的槽底宽度不得小于2.7M。(4)换土地段的长度：更换长度可与冻害长度相等，也可按有关公式计算。(5)纵断面形式：为减少工作量，结合顺坡可将换土的纵断面形式分为两种。倒梯形：适用于冻害长度较长（１０m）以上的情况下。三角形：适用于冻害地段较短，冻锋明显的情况下。

换土0203冻害的整治炉渣的导热系数很小，有良好的保温性能。铺设炉渣保温层可以防止路基冻胀或减小冻起高度。用作保温层的炉渣粒径为3~40mm。采用EPS材料整治基床冻害。EPS板（又称苯板）是可发性聚苯乙烯板的简称。是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。目前为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。注意：采用EPS材料和铺设炉渣都属于铺设保温材料。

铺设保温层0303冻害的整治

（1）调查线路冻害的情况。（2）注盐方法用盐量的确定每个枕木空的用盐量：冻起高度在20㎜以下，用盐量5㎏左右；冻起高度在20～50㎜，高度每增加1㎜增加0.5㎏；冻起高度在50㎜以上，用盐量25㎏左右用盐的时间

8～10月份，结合夏季维修作业一起进行。

注盐整治冻害0403冻害的整治（3）注盐整治的方法：

打孔注盐法适用于粘性特别大的土壤和冻害较严重地段。双股冻起一个轨枕盒17个孔，孔径50㎜左右。孔眼深度由轨枕底往下500㎜～700㎜，最深不得超过土壤冻害层下300㎜；单股冻起一个轨枕盒11个孔。

挖槽铺盐法—深度为轨枕底下50～100㎜。

注盐整治冻害0403冻害的整治04冻土的保护措施（补充）冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩土和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)、季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。冻土的特征0104冻土的保护措施分布中国多年冻土又可分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土。青藏高原多年冻土属于高海拔、低纬度多年冻土，约有140万平方公里。大小兴安岭多年冻土属于低海拔、高纬度多年冻土。冻土的分布0204冻土的保护措施（1）保护原则冻土的防治0304冻土的保护措施（1）保护原则冻土的防治0304冻土的保护措施（1）保护原则冻土的防治0304