铁路路基翻浆冒泥原因分析与整治措施

殷 飞

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

铁路路基是铁路轨道的基础，承受并传递轨道重量及车辆荷载，是保证车辆运行的重要建筑物。翻浆冒泥是指基床土遇水侵湿软化形成泥浆，在车辆动力荷载下泥浆沿道砟空隙向表面涌出的一种路基病害现象［1］。翻浆冒泥是铁路中的常见病害，常发生于粉粒、粘粒含量高、透水性差的粘性土中，雨季尤为严重。翻浆冒泥不仅影响铁路线路质量，而且还增加铁路维修量，缩短轨道使用寿命，长期还会造成道床板结、整体弹性降低等危害，危及铁路行车安全。

2 工厂铁路翻浆冒泥病害概况

贵冶铁路编组站属于企业专用铁路，现有铁路线路全长43.8km，有效长28.1km，道岔102 组，其中电动道岔79 组，手动道岔23 组。贵冶铁路线路运输繁忙，且部分铁路线路铺设在易风化或出现粉化的红石岭上，在梅雨季节遇线路排水不畅时就会出现翻浆冒泥（见图1），据调查，当前贵冶专用铁路多条线路、多组道岔均存在不同程度的翻浆冒泥现象，不仅危及行车安全，还给企业专用铁路的日常检修维护维修工作带来了诸多不便。

图1 一处典型的翻浆冒泥病害

3 影响翻浆冒泥的因素

路基翻浆冒泥一般由多个因素综合作用引起，主要影响因素有土质、水、车辆荷载、外部污染和道砟质量等，其中土质和水属于自然因素，车辆荷载和污染属于外部因素［2］。

3.1 土质

土质直接影响整个路基的质量，是引发翻浆冒泥最主要的因素。路基土中含有亲水性强、透水性差的物资成分，遇水容易软化，则容易发生翻浆冒泥。一般粉性土容易翻浆冒泥。

3.2 水

水是发生翻浆冒泥最重要的条件。没有水的参与，就不会产生翻浆冒泥。路基土在水的作用下膨胀软化，抗剪强度大幅下降，在道碴的反复挤压下最终形成泥浆。

3.3 车辆荷载

车辆荷载会加速翻浆冒泥的形成。路基土在车辆荷载反复作用下，塑性变形不断积累，土质被破坏。当运量愈大，车辆愈重，路基土被破坏的可能性越大，翻浆也会愈多、俞严重。我厂每年铁路运量超过500 万t，远超设计运量260 万t，运量较大，容易加剧翻浆冒泥的形成。

3.4 外部污染

贵冶专用铁路主要运输铜精矿、尾矿等物资，这些粉状物容易散落在道床上，随着时间的积累，逐步渗入路基，形成板结，造成路基排水不畅，最终形成翻浆冒泥。

3.5 道砟质量

贵冶专用铁路大部分线路道岔铺设于上世纪80 年代，距今已经30 多年，在自然风化、车辆荷载等多层因素下，道砟破碎成粉末，堵塞道床排水，遇到降雨容易形成翻浆冒泥。

4 翻浆冒泥病害机理

剖析翻浆冒泥的形成过程，大致分三个阶段：挤压上升阶段、抽吸阶段、翻浆冒泥形成阶段。

4.1 挤压上升阶段

在车辆荷载作用下，道砟与路基土相互作用使土层软化，遇水后形成泥浆，沿道砟孔隙不断挤压上升。水是重要物质，如果水源不足，泥浆便会停止上升，并干枯板结道床。

4.2 抽吸阶段

上一阶段形成的板结道砟层并不密实，降雨后雨水会沿孔隙渗入基床，再次产生泥浆。板结的道砟层形成了一个相对密闭的空间，这时的泥浆同时受到挤压力和抽吸力两种力的作用，当板结层抬升时，枕下路基面局部形成真空带，把周围的水和泥浆吸到枕下真空处，当板结层下压时，孔隙压力加大，泥浆便沿孔隙上升。

4.3 翻浆冒泥形成阶段

泥浆被抽吸、挤压反复进行，并不断上升，道碴板结越来越严重，枕下空间越来越密闭，产生的抽吸力和挤压力也越来越大，泥浆在两种力的作用下沿孔洞上升，最后向道床表面涌出，形成翻浆冒泥［3］。

5 翻浆冒泥整治措施

整治翻浆冒泥，需针对病害产生的具体原因，因地制宜，对症下药，方能取得理想效果，采用两种或两种以上的综合措施，效果会更佳。下面介绍几种常用措施。

措施一：改良路基填料。

此方法对行车干扰较小，操作简便。用机具在机床打孔，然后填入水泥土或石灰土等物资，分层击实，达到改良路基土质的目的。还可打入木桩，使桩体与土体共同作用，形成复合地基，提高路基承载力。

措施二：修建排水设施。

水是产生翻浆冒泥的必要因素，土壤中含水量越多，就越容易产生翻浆冒泥，要解决翻浆冒泥问题就必须改善基床的排水［4］，让路基始终处于干燥的状态。改善排水一般可以采取以下几种方法：

（1）在积水区域铺设排水管道（见图2），及时排走路基中多余的水分，保证土壤干燥。

图2 路基积水区域铺设排水管

（2）在道床底设置横向盲沟（见图3），盲沟与明沟相连，保证路基排水流畅。盲沟的设置：开挖沟槽，用钢轨作为支撑，铺上水泥盖板或废旧的水泥宽枕。

图3 道床底设置盲沟

（3）在基床上设置泄水孔（见图4），泄水孔应采取内高外低的方式，使其保持一定的倾斜度，方便道床内的水排入排水沟内。

图4 基床设置泄水孔

措施三：更换路基填土。

基床换填法是最常用的一种整治方法，具有操作简单、耗材少、造价低、整治彻底等优点，但对行车干扰较大。

具体操作流程为:（1）拆除路基上方的轨道结构；（2）用挖掘机清挖基床填料（道砟、砂砾等），并将不良土体清除掉；（3）分层填入质地坚硬、强度较高、性能稳定的填料并压实；（4）设置路基排水坡（4‰）；（5）铺设土工布（一种防渗材料），防止地下水向上渗透；（6）回填砂砾（≥20cm）、道砟（≥40cm）并压实；（7）铺设轨道结构，恢复线路几何尺寸［5］。见图5。

图5 铺设防渗材料（土工布）

措施四：加强捣固作业。

据调查发现，线路翻浆冒泥大部分发生在钢轨接头处，约占70%以上［6］。分析其原因主要是因为接头处较其他部位相对薄弱，车辆荷载对接头的冲击较大，所以发生翻浆冒泥的概率相较其他部位高。所以要加强线路的捣固作业，尤其是对接头、空吊板加强捣固，以保证线路稳定性，才能减少翻浆冒泥的发生。

6 结语

翻浆冒泥是破坏铁路路基的首要病害，路基一旦破坏将严重威胁行车安全，必须加大力气进行整治。整治路基翻浆冒泥病害，不能通过采取某种单一的固定模式一概而论，在病害处理前必须要通过现场调查，从其产生的原因出发，追根溯源，根据具体情况对症下药，才能达到提高整治效果的目的。