高铁线路路基冻胀的整治

张庆海

（湖南高速铁路职业技术学院， 湖南 衡阳 421002）

引言：如今，随着高铁的快速发展与全面推行，很多严寒地区也逐渐增加了高铁里程，但也面临着严重的路基冻胀问题，而要想更为有效的提高高铁线路的顺畅运行，就必须要通过对高铁线路路基冻胀的整治，保证高铁运行的通畅与安全。因此，在进行高铁线路路基冻胀的整治过程中，首先要明确高铁线路路基冻胀原因分析，具体问题具体分析，根据路基面冻胀变形的具体特征，制定针对性较强的高铁线路路基防冻胀对策，进一步推动高铁运行的稳定性与安全性。

1 路基面冻胀变形特征

1.1 地基沉降

通过对部分季节冻土区的调查与数据分析可知，动机高铁路基冻胀变形多是由路基基床上部冻胀、路基基层下部压缩与变形以及地下地基沉降所导致。对于路基面冻胀变形特征而言，首要特征就是地基沉降，主要体现于：随着时间的推移以及荷载量的递增，沉降数据主要呈现为 S形，分为“发生——发展——成熟——极限”四个阶段。由此可见，随着寒冷指数的升高，加上高寒地区的防冻胀护道的保护，使得路基基本不会受到环境负温的明显影响。由此可见，对于高铁路基面冻胀面型特征得分析可知，地基沉降是其主要特征，在进行高铁路基防冻胀维修过程中，务必要注重对地基沉降的数据分析与对比。

1.2 基床面冻胀变形

根据不同地区高铁冻融周期内，所产生的冻胀变形及冻深时程的分析与对比发现，基床面冻胀变形是路基面冻胀变形的另一个显著特征。随着温度的逐渐降低，处于稳定冻结期之前，高铁线路路基面出现了不同程度的冻胀变形，与此同时伴随着短暂时间的冻结现象；但随着气温的逐步回升，之前所出现的冻胀变形现象也逐渐消失复原。通过对数据的分析与研究发现，处于春融阶段的路基所表现出的冻胀变形务必要引起重视，需要使用更具抗冻性的路基填料。

1.3 基床非冻结层变形

对于不同地区的温度、气候等条件影响下，高铁线路路基冻结的深度会随着总里程数的变化而随之变化，而且由于不同年份气温冻结指标的变化，都是围绕着环境因素而变化的，因此可以认为路基的不同部位所表现出的冻结程度正逐年变化，并不能够简单区分冻结层与非冻结层的实际区域界线。在理想状态下，基床非冻结层变形主要是介于地基与基床面中间，不仅承受着自身重量的压缩而产生变形，也会由于冻胀力而导致变形。

2 高铁线路路基冻胀原因分析

2.1 水的影响

路基冻胀的产生原因包括多种因素，例如土质情况、水分、大气温度等都是造成路基冻胀的主要原因。其中大气温度是路基冻胀变形发生的主要前提，而水分变化是产生路基变形的主要条件。当温度低于一定程度时，加之路基填料的含水率升高到一定程度，则会发生明显的路基冻胀。其中，谁的影响是产生高铁线路路基冻胀的主要原因，主要包括以下三方面：其一，地表水的下渗与聚集导致排水不畅；其二，由于路堑、低路堤基床底层地下水毛细作用上升和侧向水补给，随着气温骤降，土壤温度也会随之下降并导致孔隙中部分水结冰。

2.2 冻胀分析

在寒冷的冬季，高铁线路轨道普遍抬升，路基冻胀现象十分普遍。首先，根据铁路轨面标高的不断变化，冻胀量也会随之变化，这一现象主要反映了路基填料的受力面不够均匀且离散性较高，在很大程度上导致了冻胀量的不同；其二，级配碎石的自身含水率一旦超过填筑时所规定的最优含水量，则会导致冻胀量增大；其三，非冻胀土自身冻胀率的变化规律，主要是随着含水率的变化而发生正向变化。经过分析可知，只要土体含水量超标，则会导致冻胀量的增加，对高铁线路有较大影响。

3 简述高铁线路路基冻害检修及维护

首先，务必要在冻胀初期加强综合检查，特别要重视添乘检查。在冻胀初期，路基表层逐渐受到冻害影响，但此时冻胀量较小且范围也不大，此时形成的不均匀冻胀所引起的局部隆起会使高铁线路轨道产生空吊现象，造成；列车在行驶过程中会发生抖动；其次，在冻害逐渐上涨与回落期间处于线路平滑阶段，务必要密切关注气候变化，及时增减冻害顺坡垫板。另外，要主义区别对待线路左右股道，在进行检查、标记时要分开检查；防治冻害时的用盐量要合理，既不能过少也不能过多，否则会导致事倍功半；要注重对路桥过度阶段的冻害查修，加大检查防治力度；注重对涵洞路段的冻害检修，保证列车的安全运行。

4 高铁线路路基冻胀工程整治措施

4.1 保温措施

为了有效防治高铁线路路基冻胀问题，务必要采取相应防范整治措施。首先，可以利用保温措施进行整治，通过在原有纤维混凝土防水层的基础上加固保温板，保证防水层的顶面面积大于排水横坡的百分之四。因此，在保温措施方面，相关工作人员务必要加强对保温板的使用。经过监测以及数据分析发现，当路肩以及线间的局部保温基础上，该部位的保温效果较为明显，有效减轻冻结程度，所发生的冻胀情况也不算牙周脓肿，但是轨道结构位置所产生的冻胀问题却没有被解决，这也说明了保温措施对于路基防冻胀的整治存在局限性。

4.2 封缝措施

所谓封缝措施，是指要沿着纤维混凝土的线路方向每五厘米的距离均匀设置横向伸缩缝，并通过密封胶进行粘合处理，有效防治地表水沿着伸缩缝下渗。由此可见，在对高铁线路路基防冻胀过程中，不仅需要保温措施，更需要封缝措施，有效方式雨水、污水等地表水下渗至路基中，对路基冻胀进行有效整治。因此，务必要在防冻胀整治过程中重视封缝措施，这无疑是对地表水下渗的有效阻止。

4.3 盖缝措施

在进行高铁路基防冻胀过程中，除了要利用保温措施以及封缝措施以外，还应该重视盖缝措施的应用。所谓盖缝措施，主要是指对高铁线路路基轨道板底座以及所使用的纤维混凝土的防水层之间，主要采用防水钢片的盖缝处理，能够达到事半功倍的高效整治效果。由于放水钢片是由不锈钢所制成，其材质为00Cr17Ni14Mo2，巨有耐久性、抗老化性以及温度变化适应性等优势，能够在盖缝措施上加强防堵。经过现场监测以及数据分析可知，盖缝措施能够更为有效的防止地表水下渗，但是务必要对底座间存在的缝隙进行有效封堵，进而实现更为有效的防水目的。

4.4 增设渗水盲沟

对于部分对路堑地段可能存在的地下水位较高，或者地下水位升高的情况，可以通过增设肾水盲沟的方式，以此有效降低地下水水位，同时也能够疏通排放基床中的积水，并且规定每隔三十厘米君越设置检查井，同时也要设置保温出水口保证及时排水。通过现场检测与数据计算分析表明，渗水盲沟的设置，不仅能够改善路堑基床的水分，同时也能够有效降低地下水位的影响，进而减少高铁线路路基冻胀情况，属于一种相当有效的高铁线路路基防治措施，务必要引起重视，并注重增设渗水盲沟，保证地下水的及时排出。

5 结语

综上所述，由于部分地区的高铁线路路基，容易受到寒冷天气的影响而导致冻胀，不仅会给高铁运行带来一定的危险性，更会导致高铁运行的停滞。因此，为了能够保证在即将到来的寒冬之际，高铁线路的正常运营不会受到外界因素的干扰，就必须要防患于未然，通过保温措施、盖缝措施以及增设渗水盲沟等方式，并在归纳总结了路基冻胀原因及维修原则基础上，实现对高铁线路路基冻胀的有效整治，保证高铁线路的顺利通行，为人们营造安全且稳定的高铁出行环境。

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