奉新高速公路橋墩臺質(zhì)量控制與質(zhì)量監(jiān)督

1、2012屆畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：奉新高速公路橋墩臺質(zhì)量控制與質(zhì)量監(jiān)督專 業(yè)： 交通土建 助學(xué)站點： 湖南高鐵院 考 籍 號：姓 名： 指導(dǎo)教師： 線路常見病害防治學(xué) 生 姓 名： 考 籍 號： 站 點： 湖南高鐵院 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 2012年4月 摘要 中國鐵路始建于1876年，鐵路運輸線是我國國民經(jīng)濟(jì)的大動脈，在我國交通運輸體系中居于主導(dǎo)的骨干地位，它在國家的建設(shè)中占有重要地位。隨著我國改革開放的深入，我國在修新線鐵路時采用了國內(nèi)外先進(jìn)科技成果，與此同時，對既有鐵路進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和改造，并加強(qiáng)了對線路的養(yǎng)護(hù)和維修。較大的改善了鐵路的運營狀況，提高了鐵路抵抗自然災(zāi)害的能力，豐富了

2、預(yù)防和整治鐵路線路病害的理論與實踐，對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善人民生活，改變邊遠(yuǎn)地區(qū)交通閉塞和文化技術(shù)落后面貌，鞏固國防，溝通國際交往，起到了國民經(jīng)濟(jì)大動脈的重要作用。在當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的情形下，對鐵路運輸?shù)男枨罅吭谥饾u增大，鐵路運輸?shù)陌l(fā)展將偏向高速和重載運輸。這樣就會加重鐵路線路的承載能力，造成鐵路線路損害，嚴(yán)重影響鐵路運輸。為了保證鐵路能夠很好的完成運輸任務(wù)，全面了解和掌握鐵路線路常見病害分析及預(yù)防整治技術(shù)非常的重要。關(guān)鍵詞:病害 分析 防治目 錄緒論.5第一章 隧道病害.61.1隧道病害的概念.6 1.2隧道病害的種類.61.3隧道病害的防治.9第二章 滑坡.112.1滑坡

3、的概念.11 2.2滑坡的種類.132.3滑坡的防治.15第三章 風(fēng)沙危害.163.1風(fēng)沙危害.16 3.2風(fēng)沙危害的種類.17 3.3防治風(fēng)沙的措施.17第四章 混凝土軌枕病害.194.1混凝土軌枕常見病害.19 4.2混凝土軌枕傷損的主要形態(tài).20 4.3混凝土軌枕傷損防治.21第五章 鋼軌接頭病害.235.1鋼軌接頭病害.23 5.2鋼軌接頭病害分類.24 5.3鋼軌接頭病害防治.24結(jié)論.26參考文獻(xiàn).27致謝.28緒 論鐵路工程是國家投資的重點項目，對社會交通運輸水平的提升有很大的影響。新時期國家投資交通事業(yè)發(fā)展，鐵路線路規(guī)劃方案受到了高度重視，其不僅決定了項目規(guī)劃的具體方案，也影響

4、了后期作業(yè)的成本資金消耗。因多方面條件的限制，鐵路線路在改造施工期間常會面臨多種病害現(xiàn)象，若不及時采取措施處理則會降低工程建設(shè)的質(zhì)量。針對這一點，本文主要分析了鐵路線路常見的病害形式及處理方法。第一章 隧道病害1.1 隧道病害的概念 隧道是埋置于地層中的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。其圖1-1 隧道廣義上是指：以某種用途、在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2m2的洞室。鐵路隧道在運營中會出現(xiàn)滲漏水(水害)、襯砌裂損、隧道凍害、襯砌腐蝕、震害和洞內(nèi)空氣污染等病害，還有火災(zāi)威脅。這些病害和危害對隧道的安全、舒適、正常運營有重要影響和威脅。因此、在隧道規(guī)劃和設(shè)計階段要預(yù)防

5、可能的病害、危害、進(jìn)行合理設(shè)計；在隧道施工階段要采用合理的施工工藝、方法、措施和材料，以保證施工質(zhì)量。在隧道運營階段要及時檢查、發(fā)現(xiàn)病害，分析病害成因，采用合理的整治設(shè)計和施工方法。如此，才能保證鐵路隧道工程的安全、暢通運營。1.2 隧道病害的種類(1)隧道水害：是指在隧道修建和運營過程遇到的水的干擾和危害，是最常見的隧道病害。主要指運營隧道水害(即圍巖的地下水和地表水直接或間接地以滲漏或涌出的形式進(jìn)入隧道內(nèi)造成的危害)。隧道滲漏水(水害)對隧道穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施、行車安全、地面建筑和隧道周圍水環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響甚至威脅，影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施，降低使用壽命，嚴(yán)重時將危害到隧道及地下工程的運營安

6、全。輕則造成洞內(nèi)空氣潮濕，影響施工人員身體健康，機(jī)械設(shè)備銹蝕，絕緣設(shè)備失效， 電路短路，漏電傷人；重則威脅人員安全，沖毀洞內(nèi)機(jī)械設(shè)備，造成塌方，淹沒圖1-2 隧道水害工作面，中斷施工，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，危害環(huán)境。隧道水害的成因是，修建隧道，破壞了山體原始的水系統(tǒng)平衡，隧道成為所圖1-3 隧道水害穿過山體附近地下水集聚的通道。當(dāng)隧道圍巖與含水地層連通，而襯砌的防水及排水設(shè)施、方法不完善時，就必然要發(fā)生隧道水害。也可以將隧道水害歸結(jié)為客觀和主觀兩方面的原因。隧道穿過含水的地層。砂類土和漂卵石類土含水地層；節(jié)理、裂隙發(fā)育，含裂隙水的巖層。石灰?guī)r、白云巖等可溶性地層，當(dāng)有充水的溶槽、溶洞或暗河等與隧道

7、相連通時。淺埋隧道地段，地表水可沿覆蓋層的裂隙、孔洞滲透到隧道內(nèi)。隧道襯砌防水及排水設(shè)施不完善。原建隧道襯砌防水、排水設(shè)施不全；混凝土襯砌施工質(zhì)量差，蜂窩、孔隙、裂縫多，自身防水能力差；防水層施工質(zhì)量不良或材質(zhì)耐久性差，經(jīng)使用數(shù)年后失效；混凝土的工作縫、伸縮縫、沉降縫等未做好防水處理；襯砌變形后，產(chǎn)生的裂縫滲透水；既有排水設(shè)施，如襯砌背后的暗溝、盲溝，無襯砌的輔助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修阻塞。(2)襯砌裂損：襯砌是承受地層壓力、防上圍巖變形坍落的工程主體建筑物。地層壓力的大小，主要取決于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件和圍巖的物理力學(xué)特性，同時與施工方法、支護(hù)襯砌是否及時和工程質(zhì)量的好壞等因素有關(guān)

8、。由于形變壓力、松動壓力作用、地層沿隧道縱向分布及力學(xué)性態(tài)的不均勻作用、溫度和收縮應(yīng)力作用、圍巖膨脹性或凍脹性壓力作用、腐蝕性介質(zhì)作用、施工中人為因素、運營車輛的循環(huán)荷載作用等，使隧道襯砌結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫和變形，影響隧道的正常使用，統(tǒng)稱為隧道襯砌裂損病害。 襯砌裂損是隧道病害的主要形式，隧道襯砌裂損破壞了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低了襯砌結(jié)構(gòu)的安全可靠性，影響隧道的正常使用，甚至危及行車安全。襯砌裂損變形的主要危害有：降低襯砌結(jié)構(gòu)對同巖的承載能力；使隧道凈空變小，侵入建筑限界，影響車輛安全通過；拱部襯砌掉塊，影響行車和人身安全；裂縫漏水，造成洞內(nèi)設(shè)施銹蝕，道床翻漿，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)產(chǎn)生凍害；鋪底和仰拱破

9、損，基床翻漿、線路變形、危及行車安全，被迫降低車輛運行速度，量增加養(yǎng)護(hù)維修工作量；在運營條件下對裂損襯砌進(jìn)行大修整治，施工與運輸互相干擾，費用增大。(3)襯砌腐蝕：襯砌背后的腐蝕性環(huán)境水，容易沿襯砌的毛細(xì)孔、工作縫、變形圖1-4 裂縫與腐蝕的關(guān)系縫及其他孔洞滲流到襯砌內(nèi)側(cè)，成為隧道滲漏水，對襯砌混凝土和砌石、灰縫產(chǎn)生物理性或化學(xué)性的侵蝕作用，造成襯砌腐蝕。隧道襯砌腐蝕分為物理性侵蝕和化學(xué)性腐蝕兩類。隧道襯砌腐蝕使混凝土變酥松，強(qiáng)度下降，降低隧道襯砌的承載能力，還會導(dǎo)致鋼軌及扣件腐蝕，縮短使用壽命，危及行車安全。產(chǎn)生腐蝕的三個要素是:腐蝕介質(zhì)的存在；易腐蝕物質(zhì)的存在；地下水的存在且具有活動性。為

10、確保隧道建筑物的安全使用，應(yīng)積極對襯砌腐蝕病害進(jìn)行防治。(4)隧道凍害是寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)的隧道內(nèi)水流和圍巖積水凍結(jié)，引起隧道拱部掛冰、邊墻結(jié)冰、洞內(nèi)網(wǎng)線設(shè)備掛冰、圍巖凍脹、襯砌脹裂、隧底冰椎、水溝冰塞、線路凍起等，影響到安全運營和建筑物的正常使用的各種病害。隧道凍害會導(dǎo)致襯砌凍裂開脹，甚至疏松剝落，造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞，降低襯砌結(jié)構(gòu)的安全可靠性，嚴(yán)重影響運輸?shù)陌踩驼＿\行。隧道常見的凍害種類有：拱部結(jié)冰、邊墻結(jié)冰、圍巖凍脹破壞、襯砌發(fā)生冰楔、洞內(nèi)網(wǎng)線掛水等。 凍害形成的主要原因有：寒冷氣溫的作用，季節(jié)凍結(jié)圈的形成(如果隧道的排水設(shè)備在隧道的凍結(jié)圈內(nèi)，冬季易發(fā)生冰塞；在凍結(jié)圈內(nèi)如果圍巖

11、的巖性是非凍脹性土，則不會發(fā)生凍脹性病害)。隧道在設(shè)計和施工時，對防凍問題沒有考慮或考慮不周，造成襯砌防水能力不足，洞內(nèi)排水設(shè)施埋深不夠、治水措施不當(dāng)，施工有缺陷，都會造成和加重運營階段隧道的凍害。1.3隧道病害的防治隧道病害給隧道的正常運營和安全都帶來影響，有時影響十分嚴(yán)重；而且，病害整治和保持運營之間矛盾突出，病害整治干擾正常運營，造成運營損失，而病害整治在空間、時間和施工條件都局限的條件下進(jìn)行，困難重重。因此，首先要預(yù)防為主，必須在設(shè)計階段就要采取預(yù)防措施，防止病害產(chǎn)生；另一方面，對圖1-5 凍害防治方案圖出現(xiàn)的病害須查清病害原因、采取合理的措施進(jìn)行整治，提高隧道病害整治的工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)

12、效益。(1)整治隧道水害的常用方法：適當(dāng)疏排，對地表水豐富的淺埋隧道，當(dāng)?shù)乇頊瞎瓤油莘e水、滲水對隧道有影響時，用疏導(dǎo)積水、填平溝谷、砌溝排水等措施，使洞頂?shù)乇硇纬闪己玫呐潘到y(tǒng)，不使洞頂?shù)牡乇硭魅牖驖B入隧道。洞口仰坡邊緣周圍設(shè)截水溝和排水溝，并保持良好狀態(tài)。對地下水豐富、隧道內(nèi)無排水溝或排水溝深度不足而導(dǎo)致隧底積水的，應(yīng)采取增設(shè)水溝、將單側(cè)溝改為雙側(cè)溝、加深側(cè)溝或采取設(shè)置密并暗管加深水溝等措施；注漿堵水，包括向襯砌背后圍巖或回境層注漿，向襯砌內(nèi)部注漿。向基底注漿；增設(shè)內(nèi)防水層，內(nèi)防水層雖然不能阻止水流進(jìn)入襯砌內(nèi)，但可阻止水流進(jìn)入隧道內(nèi)。增設(shè)內(nèi)防水層的方式有三種：一是刷涂，二是刮壓，三是噴涂。

13、(2)對襯砌裂損采取的防治措施主要有以下幾種：裂縫整修，襯砌背后空洞壓漿，底版的穩(wěn)定處理，換拱、換邊墻。(3)隧道襯砌防腐蝕措施，應(yīng)首先從搞好勘測設(shè)計著手，掌握隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，查明環(huán)境水含。目前，對隧道侵蝕采取的整治措施主要有以下幾種：提高襯砌的密實度和整體性；外摻加料法；選用耐侵蝕水泥；加強(qiáng)襯砌外排水措施；使用密實的與混凝土不起化學(xué)作用的材料，在襯砌外表面做隔離防水層；采用與侵蝕性環(huán)境水不起化學(xué)反應(yīng)的天然石料砌筑襯砌；向襯砌背后壓注防蝕漿液；防腐蝕混凝土。(4)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)隧道凍害的防治，其基本措施是綜合治水、更換土壤、保溫防凍、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、防止融坍等，可根據(jù)實際情況綜合運用。第

14、二章 滑坡2.1 滑坡的概念滑坡是一種山區(qū)鐵路、公路建設(shè)中常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象，是一種斜坡變形形式，主要發(fā)生在山地、丘陵地區(qū)的斜坡上。對滑坡的含義，一般有兩種說法：一是廣義的，即把斜坡巖(土)體順坡向下滑移的一切現(xiàn)象，統(tǒng)稱為滑坡。它包括崩塌和泥石流等；另一種是比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，在一定的地形地質(zhì)條件下，由于外界條件的變化，各種自然或人為的因素影響(例如長期受水浸潤，削弱山體下部支撐力量等)，破壞了巖 (土)體的力學(xué)平衡，使山坡上的不穩(wěn)定土體(巖體)在重力作用圖2-1 滑坡下，沿著一定的軟弱面(帶)作整體的、緩慢的、間歇性的向下滑動的不良地質(zhì)現(xiàn)象，稱之為滑坡?；率巧絽^(qū)、丘陵地區(qū)常見的病害。它與地震、崩塌

15、、泥石流一樣，是一種危害很大的不良自然地質(zhì)現(xiàn)象。我國幅員遼闊，有70 的地區(qū)，地質(zhì)地理條件十分復(fù)雜，滑坡分布尤為廣泛，西南、西北、華東、中南和華北的山區(qū)，丘陵以圖2-2 滑坡造成的事故及黃土高原地區(qū)都有大量滑坡分布，亦是世界上受滑坡危害比較嚴(yán)重的國家之一?；聻檎w或幾大塊相繼滑動，一般為緩慢地、長期地、間歇性地沿滑動方向向下滑動，它可以延緩幾年、幾十年以至百年以上?；禄瑒拥耐馏w或巖體，可大可小，小的百十立方米，大的可達(dá)幾十萬甚至數(shù)百萬立方米?；戮哂泻艽蟮钠茐牧?，大規(guī)模的滑坡會掩埋村鎮(zhèn)、摧毀工礦、中斷交通、堵塞江河、破壞農(nóng)田和森林，給國家建設(shè)和人民的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。滑坡對鐵路交通運

16、輸?shù)奈：χ饕憩F(xiàn)在以下幾方面：(1)破壞線路、中斷行車 緩慢移動的滑坡常常造成路基和線路上拱、下沉、外擠、擋墻變形及側(cè)溝破壞?；乱坏┗?，則掩埋路基、推毀線路設(shè)備。路基部分或整體滑動的路堤滑坡使線路懸中，難易修復(fù)。(2)危害站場、砸壞站房 山區(qū)鐵路，要在深山峽谷中找一段地勢較平坦能設(shè)站的地方是很不容易的，而那些峽谷中的寬谷段，又常常是古老滑坡發(fā)育的地方。如寶成線的西坡、淡家莊、白水江等滑坡；成昆線的甘洛、乃托、紅石巖、鐵西等滑坡；貴昆線的大海哨滑坡，均位于車站上。由于站場挖方較多，常促使古老滑坡復(fù)活。在施工期間曾為整治這些滑坡花費了巨大投資，運營以后尚未穩(wěn)定的滑坡也一直威脅站場的安全。(3)

17、橋梁墩臺推移，隧道明洞摧毀 滑坡對山區(qū)橋梁、隧道、明洞也帶來了嚴(yán)重破壞。如1966年8月成昆線的會仙4號橋，在鋪軌架橋前，由于滑坡病害使橋臺被推移38 cm，7號墩被推移了7 cm，當(dāng)時無法鋪軌架梁，用軍便梁通過。又如貴昆線格里橋通車后，由于滑坡病害推動了橋臺，并把橋墩推斷，最后只得把橋填死改成了路堤。其他如梅大支線的大深橋，成昆線的玉田三線橋、耳足橋、鐵西雙線橋、貴昆線的樹舍橋等均受到滑坡的破壞和威脅，不得不作抗滑工程來保證橋梁的安全。(4)肇成行車事故，人身傷亡嚴(yán)重 2010年昆滬鐵路山體滑坡造成客車脫線事故，致3死10傷。l981年9月4日寶成線軍師廟K 313崩塌性滑坡，摧毀工棚，l3

18、名職工殉難。給國家和人民生命造成了巨大的損失。成昆鐵路鐵西車站內(nèi)1980年7月3日15時30分發(fā)生的滑坡，可以說是迄今為止發(fā)生在我國鐵路史上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害，被稱為“鐵西滑坡”。(5)中斷交通運輸，影響國計民生 滑坡除了直接破壞線路、路基、橋梁、隧道外，還有一種間接破壞，就是為泥石流提供了物質(zhì)來源。幾乎所有的泥石流溝的上流補(bǔ)給區(qū)都是崩塌滑坡的活動區(qū)。特別當(dāng)滑坡阻斷溝中水流形成“滑坡壩”和“滑坡湖”時，一旦水位抬高，產(chǎn)生潰壩時，就形成了強(qiáng)大而急劇的泥石流，其危害性更大。破壞線路、中斷交通、嚴(yán)重影響人民生活和國民經(jīng)濟(jì)。(6)增加基建投資、加大維修費用 滑坡除了破壞工程設(shè)施和中斷運輸造成的直接損失外

19、，為整治它常常要增建排水、支擋、減重等大量工程，不僅增加廣基建投資，而且增加了維修費用、整治一個大中型滑坡，往往需要數(shù)十萬、百余萬、甚至上千萬元的投資，如鐵西滑坡的處理費用就達(dá)2 300萬元。由此可見，滑坡給人類活動的各個方面造成的損失是極為嚴(yán)重的。隨著人們對這不良自然地質(zhì)現(xiàn)象的規(guī)律性的認(rèn)識逐漸深化，并治理滑坡災(zāi)害的能力也在不斷提高。2.2滑坡的種類 我國鐵路滑坡分類，是從鐵路工程地質(zhì)角度出發(fā)，目的是為了更有效地進(jìn)行鐵路沿線滑坡的預(yù)防和整治工作，盡可能減少滑坡所造成的危害，以保證鐵路運輸更好地為我國社會主義建設(shè)事業(yè)任務(wù)。(1)按組成滑坡的物質(zhì)分類粘性土滑坡；黃土滑坡；堆填土滑坡；堆積土滑坡；破

20、碎巖石滑坡；巖石滑坡。(2)按主滑面成因類型分類堆積面滑坡；層面滑坡；構(gòu)造面滑坡；同生面滑坡。(3)按滑坡平面形態(tài)分類圈椅形滑坡；橫長形滑坡；縱長形滑坡；勺形滑坡；葫蘆形滑坡；橢圓形滑坡。(4)按滑體滑面的形狀分類曲線形滑坡；直線形滑坡；折線形滑坡。(5)按滑面性質(zhì)分類旋轉(zhuǎn)滑坡；構(gòu)造滑坡；錯落轉(zhuǎn)化的滑坡；表層成層滑坡。2.3滑坡的防治 在修建鐵路和各種工程建筑物時，要想完全避過滑坡是不可能的，這就需要我們掌握滑坡發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，分清滑坡的性質(zhì)，提出對滑坡整治的工程措施。概括起來有以下幾點：(1)鐵路運營線路要避開滑坡的影響。(2)采用多種形式的截水溝、排水溝、急流槽來攔截和排引地表水；用截水

21、滲溝、盲溝、縱向或橫向滲溝、支撐滲水溝、泄水隧洞等來疏干和排引地表水。(3)在滑坡舌部或中前部修建各種形式的抗滑擋墻，在滑坡體其他不同部位修建各種多級擋墻，阻擋滑坡體的滑動，這是一種對穩(wěn)定滑坡有長久作用的有效措施。例如抗滑擋土墻、抗滑干砌片石垛、抗滑樁、鋼筋混凝土樁等。(4)把滑坡體上部主滑和牽引地段的土石挖去，填在滑坡下部的抗滑地段，反壓阻滑，改善邊坡，減少下滑力，增加抗滑力，提高滑坡的穩(wěn)定性。這是經(jīng)常用來整治滑坡的種簡便方法。(5)利用物理化學(xué)加固，改變滑動帶的土石性質(zhì)，提高它的強(qiáng)度，從而達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。例如采用焙燒法、電滲排水法、水泥灌漿法、化學(xué)灌漿、鉆孔孔底爆破法等物理化學(xué)方法整治

22、滑坡。(6)防止滑體、岸坡沖刷，采取綠化山坡，種樹植被等措施來穩(wěn)定滑坡。第三章 風(fēng)沙危害3.1 風(fēng)沙危害鐵路受風(fēng)沙危害的原因：有自然因素和人為因素兩個方面。在自然因素中，主要是風(fēng)和沙源。風(fēng)是引起風(fēng)沙危害的動力，豐富的沙源是形成風(fēng)沙危害的物質(zhì)基礎(chǔ)。人為因素是指人類活動破壞了線路附近的植被，以及工程技術(shù)措施采用不合理而引起的沙害。我國大部分沙區(qū)均以西北風(fēng)和偏西風(fēng)為主，流動沙丘通常以圖3-1 風(fēng)沙危害擺動前進(jìn)式向前移動，植被比較稀疏的半固定沙丘和輕質(zhì)土地遭受強(qiáng)烈的風(fēng)蝕作用。同時，通過風(fēng)沙地區(qū)線路的兩側(cè)，廣泛分布著大面積流沙、固定和半固定沙堆、戈壁、沙質(zhì)干河床、平沙地、沙荒及沙質(zhì)草原等，沙源極其豐富。

23、這就是造成鐵路沙害的根本原因。 一般說來，風(fēng)沙對鐵路的危害，主要在流沙地區(qū)或天然植被不足以控制風(fēng)沙活動的輕質(zhì)土壤地區(qū)，顯然是自然因素起主導(dǎo)作用。但是在固定沙丘和植被較稠密的沙質(zhì)草原地區(qū)，有些地段的線路沙害也十分嚴(yán)重，這就是人為因素起主導(dǎo)作用。在這些地區(qū)，往往由于不合理的開墾、放牧和打柴等人類活動，破壞了天然植被致使流沙再起，引起沙害。這是應(yīng)該特別注意防止的。在施工過程中，由于破壞現(xiàn)有天然植被面積過大或者取土、棄土不合理，又未及時采取防護(hù)措施，也是人為造成線路沙害的重要原因，必須引起注意。為了防止鐵路沙害，在靠近路基附近設(shè)置防沙柵、樹枝條高立式沙障或擋沙墻及聚沙堤等是十分有害的防沙措施，這種措施

24、在短期內(nèi)效果顯著，但這正是在線路附近造成流動沙堆的條件，一旦積沙埋沒障礙物時，就成為危害線路的沙源。有人稱這種防護(hù)措施為“引狼入室”，使線路造成舌狀沙害，對線路威脅最大。3.2風(fēng)沙危害的種類 風(fēng)沙對鐵路的危害類型大體可分為路基吹蝕和線路積沙兩種。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到起沙風(fēng)而作用于路基時，沙植被風(fēng)吹揚(yáng)帶走，產(chǎn)生路基風(fēng)蝕。風(fēng)蝕過程中形成的風(fēng)沙流不斷地撞擊地表，繼續(xù)將沙粒揚(yáng)起，納入運動的氣流之中，使風(fēng)蝕過程逐漸擴(kuò)展；另一方面，路基本身又是風(fēng)沙流運行的障礙物，導(dǎo)致風(fēng)速降低，在線路上形成旋渦，喪失其前進(jìn)速度，所攜帶的沙粒在線路上沉落，引起線路發(fā)生積沙現(xiàn)象3.3防治風(fēng)沙的措施 防治鐵路沙害需要從預(yù)防和治理兩個方面著

25、手。首先，應(yīng)盡量把線路通過地區(qū)沙害的潛在威脅減少到最小程度，并注意不使沙害的范圍擴(kuò)大；第二，在發(fā)生沙害地段，本著因地制宜，因害設(shè)防的原則，積極采取工程措施、生物措施和化學(xué)措施治理。因此，鐵路沙害的防治工作是貫穿在選線、施工及運營等各個階段的，每個階段都不應(yīng)忽視，龍其是運營階段，防治沙害是保證列車正常運行的主要任務(wù)。下面分幾個主要部分?jǐn)⑹觥?1)選擇合理的路線 在風(fēng)沙地區(qū)修建鐵路，正確的選擇線路是防止鐵路沙害最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。選擇沙害威脅最輕地段。使線路通過起伏不大的沙丘地段、使線路由沙區(qū)內(nèi)的古河道及山前平原的潛水帶邊緣通過。力求使線路通過植被較好的固定沙丘及半固定沙丘。將線路選擇在沙丘體的

26、上風(fēng)一側(cè)，將線路選擇在沙區(qū)間沼澤地或草墊子地的下風(fēng)側(cè)。使線路與當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)向平行，盡量避免彎道。少占耕地。(2)路基本體防護(hù) 風(fēng)沙地區(qū)的鐵路路基，容易遭受風(fēng)蝕，尤其是路堤的路肩部位風(fēng)蝕最重，而且踩踏變形。路基本體防護(hù)的原則是根據(jù)路基本體遭受風(fēng)蝕為主的特點，因地制宜，就地取材，以達(dá)到不受風(fēng)蝕的目的。一般有下列措施：截砌碎卵石、路肩栽砌片石、平鋪卵礫石、加寬路面、黏土包坡、泥糊抹面、鋪草皮磚等。(3)線路兩側(cè)防護(hù)鋪設(shè)防護(hù)帶，合理確定防護(hù)帶的寬度。機(jī)械沙障固沙，一般采用高立式沙障、平鋪式沙障和草方格沙障。植物固沙。圖3-2 植物固沙第四章 混凝土軌枕病害4.1混凝土軌枕病害混凝土軌枕線路由鋼軌、混凝土軌

27、枕、扣件、道床等部分組成。鋼軌直接承圖4-1 混凝土軌枕受由機(jī)車車輛傳來的巨大壓力，并傳向軌枕?；炷淋壵硗ㄟ^軌下彈性墊層和中間扣件承受鋼軌傳來的豎向垂直力、橫向和縱向水平力后再將其分布于道床，并保持鋼軌正常的幾何位置?；炷淋壵碓谖覈F路鋪設(shè)使用已有多年的歷史，多年的經(jīng)驗表明，混凝土軌枕的使用對強(qiáng)化軌道結(jié)構(gòu)、保證行車安全起到了重要作用。但是，內(nèi)軌枕在設(shè)計、制造和使用中的問題，致使部分軌枕早期發(fā)生裂損，影響了正常作用。造成混凝土軌枕傷損的主要原因主要有制造質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)和結(jié)構(gòu)三個方面。(1)制造質(zhì)量 在混凝土軌枕各類損傷中，縱向裂縫對行車安全危害最大，而且一經(jīng)發(fā)生，發(fā)展極為迅速，嚴(yán)重者貫通

28、軌枕全長，造成劈裂和龜裂，混凝土疏松、剝落，對軌枕承載能力、保持軌道狀態(tài)能力和使用壽命危害很大，這類損傷一般都是由于制造質(zhì)量不良引起的。(2)養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)混凝土軌枕斷面和配筋的設(shè)計都是在一定受力條件的前提下進(jìn)行的而混凝上軌枕截面實際承受的荷載彎矩與線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)有密切關(guān)系。在養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)中，如果使軌枕受力狀態(tài)發(fā)生了變化，就可能出現(xiàn)軌枕斷面荷載彎矩大于軌枕抗裂強(qiáng)度的現(xiàn)象，以致產(chǎn)生軌枕傷損。養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)對軌枕傷損的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：搗固作業(yè)、軌下墊層及絕緣緩沖墊片損壞沒有及時更換、沒有及時整治道床病害對軌枕受力極為不利、接頭養(yǎng)護(hù)不良、沒有及時消滅軌面不平順。(3)軌枕結(jié)構(gòu) 為了了解混凝土

29、軌枕的使用情況進(jìn)而采取措施，提高軌枕結(jié)構(gòu)的可靠性，多年來，鐵道部有關(guān)單位曾組織了多次較大規(guī)模的現(xiàn)場調(diào)查。歷次調(diào)查的資料表明，現(xiàn)有軌枕按50年使用壽命的要求，考慮可能出現(xiàn)的非正常運營條件，軌枕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須適當(dāng)提高。4.2混凝土軌枕傷損的主要形態(tài)(1)軌下截面出現(xiàn)過大的橫向裂縫 混凝土軌枕是一個接受不穩(wěn)定重復(fù)荷載的構(gòu)件，荷截的變化帶有隨機(jī)的性質(zhì)?；炷淋壵碓谑褂闷趦?nèi)軌下截面有可能出現(xiàn)大于該截面抗裂強(qiáng)度的荷載彎矩，在這種情況下就產(chǎn)生了橫向裂縫。一般來說，這種裂縫較小，不致引起軌枕的失效。但在某些情況下，軌下截面的荷載彎矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軌枕的抗裂強(qiáng)度，那就會出現(xiàn)過大的橫向裂縫，導(dǎo)致軌枕失效。(2)軌下截面壓

30、潰 軌枕軌下部分由于橡膠墊板損壞或串出，使鋼軌直接作用于承軌槽，引起軌下部分混凝土壓潰。有些軌枕由于軌下截面橫向裂縫過大，混凝土受壓區(qū)產(chǎn)生過大的壓應(yīng)力使混凝土壓潰。(3)軌枕中間部分出現(xiàn)過大的橫向裂縫 軌枕中間部分出現(xiàn)的裂縫包括中間上部裂縫和下部裂縫兩種。軌枕中間上部出現(xiàn)裂縫，是由于軌枕中部產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩所致；軌枕中間下部出現(xiàn)裂縫，是由于中部產(chǎn)生較大的正彎矩所致。通過調(diào)查得知，因軌枕中部出現(xiàn)過大的橫向裂縫而失效的軌枕多于因軌下截面出現(xiàn)橫向裂縫而失效的軌枕，因軌枕中間下部出現(xiàn)過大橫向裂縫而失效的軌枕多于因軌枕中間上部出現(xiàn)橫向裂縫而失效的軌枕。(4)軌枕中間部分壓潰 軌枕中間部分由于受了過大的正

31、彎矩，不僅使軌枕中間部分的下部產(chǎn)生過大的裂縫，而且還引起截面受壓區(qū)的過大壓應(yīng)力，致使混凝土壓潰，這種情況一般發(fā)生在鋼軌接頭。有些軌枕由于中間部分承受了過大的負(fù)彎矩，不但引起中間部分的上部裂縫，而且還使中間截面下部受到過大的壓應(yīng)力以致壓潰，甚至出現(xiàn)鋼筋外露。(5)軌枕縱向裂縫 軌枕沿長軸線方向的裂縫統(tǒng)稱縱向裂縫?？v向裂縫一般有端頭裂縫、端部上表面裂縫、側(cè)面水平縱向裂縫、釘孔縱裂、貫通縱裂等，縱向裂縫較多的部分是沿螺栓孔的兩側(cè)或應(yīng)力鋼筋處發(fā)生，并向端頭及中部發(fā)展。這種裂縫的出現(xiàn)，將嚴(yán)重地影響軌枕的使用壽命。(6)軌枕的龜裂 龜裂是軌枕表面縱橫交錯的細(xì)小裂紋，一般多發(fā)生在軌枕端部及中部頂面和側(cè)面處。

32、龜裂對軌枕的使用壽命影響也很大。(7)軌枕中間部分斜裂及扭傷 軌枕中間部分斜裂扭傷是指沿對角方向的破損。線路維修工作中的搗固作業(yè)，因在軌枕兩側(cè)進(jìn)行對角搗固，過車時容易使軌枕中間部分產(chǎn)生斜裂或扭傷。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，因線路維修養(yǎng)護(hù)不當(dāng)使軌枕中部扭斷、折斷的軌枕在傷損軌枕總數(shù)中占有一定的比例。(8)軌枕擋肩破損 軌枕擋肩承受由扣件傳來的水平推力而產(chǎn)生破損，特別在小半徑曲線上這種現(xiàn)象十分普遍，有的采用加寬鐵座仍不能解決問題，據(jù)統(tǒng)計，在半徑為400 m的曲線上，擋肩破損高達(dá)70 %。另外，由于墊片損壞或在軌枕制造過程中擋肩部分的缺陷也可能造成擋肩破損。(9)軌枕的腐蝕 在長期放水地段和車輛裝載有害介質(zhì)散落在

33、軌枕上，都會造成軌枕的腐蝕，輕者混凝上表面出現(xiàn)麻點、脫層等現(xiàn)象，重者鋼筋銹蝕，并逐漸向里延伸。(10)軌枕底邊掉塊 手工搗固沖擊軌枕底邊使混凝土掉塊，嚴(yán)重時掉塊面積可多達(dá)100 cm2，其結(jié)果是軌枕受力狀況惡化，容易出現(xiàn)應(yīng)力集中而造成其他各種傷損，并且削弱了軌道的穩(wěn)定性。4.3混凝土軌枕傷損的防治 為了防止軌枕傷損，延長軌枕使用壽命，應(yīng)注意以下幾點。(1)軌枕的設(shè)計強(qiáng)度要有足夠的安全儲備(2)改革線路維修方式(3)研制新扣件，適應(yīng)運量增長要求 第五章 鋼軌接頭病害5.1 鋼軌接頭病害鋼軌接頭是線路的薄弱環(huán)節(jié)，混凝土軌枕線路更為嚴(yán)重。機(jī)車車輛的輪對通圖5-1 鋼軌接頭過接頭時，因其不平順而產(chǎn)生劇

34、烈振動，加速線路狀態(tài)的變化，以致形成接頭病害。接頭病害產(chǎn)生之后，又進(jìn)一步加劇機(jī)車車輛輪對對線路的破壞作用，互為因果，使病害發(fā)展變化加速，養(yǎng)路工區(qū)幾乎無法應(yīng)付。在鋼軌、道床和路基狀態(tài)基本相同的情況下，混凝土軌枕線路接頭比木枕線路接頭變化快，各類接頭病害產(chǎn)生周期短，發(fā)展迅速。石碴沒有翻白之前，約每月保養(yǎng)一次，石碴一經(jīng)翻白，幾乎每周都要保養(yǎng)，石碴溜塌的接頭甚至每兩天就要保養(yǎng)一次，接頭病害發(fā)展到這種程度之后，如不從根本上整治病害，接頭就很難維持正常工作狀態(tài)，影響鐵路運營。鋼軌接頭病害的發(fā)生，最根本的原因在于軌道接頭存在結(jié)構(gòu)上的不平順，這就導(dǎo)致輪軌之間產(chǎn)生較大的附加動力作用。過大的附加動力作用又促使不平

35、順的發(fā)展和附加動力的增長，同時也就促進(jìn)了接頭病害的發(fā)展，可見，鋼軌接頭病害的發(fā)生與發(fā)展是互為因果的。另外，由于養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)也會促使接頭病害產(chǎn)生和發(fā)展。(1)結(jié)構(gòu)不平順鋼軌接頭在結(jié)構(gòu)上的不平順，指的是接頭軌縫；車輪壓在鋼軌的輸出端時，鄰接鋼軌的接受端有抬高趨勢，形成臺階；荷載下鋼軌接頭處的撓曲不是連續(xù)曲線，而是折線。當(dāng)折角、軌縫、臺階三個因素同時出現(xiàn)，都將產(chǎn)生輪軌沖擊，從而增大接頭處的附加動力。(2)附加不平順附加不平順是在運營過程中形成的，以下幾種情況都可能引起附加不平順，如：結(jié)構(gòu)薄弱、軌面不均勻磨耗、彈性不足。(3)動態(tài)不平順動態(tài)不平順一般有兩種情況：一種是軌道彈性不均和荷載波動，輪軌接觸點

36、軌跡呈波浪形不平順；另一種是線路存在暗坑吊板和道床不均勻的彈性下沉。這兩種不平順只有在動態(tài)情況下才能表現(xiàn)出來。線路的動態(tài)不平順增大了列車運行中的沖擊和振動。有的養(yǎng)護(hù)單位使用厚度不等、彈性不均的軌下墊板以及線路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量不良，都加劇了軌道動態(tài)不平順。綜上所述，車輪通過鋼軌接頭處的軌縫，形成劇烈的沖擊和振動，這是造成鋼軌接頭病害的外因；鋼軌斷面及接頭部分設(shè)計不合適以及淬火工藝不良則是鋼軌接頭產(chǎn)生病害的內(nèi)因，所以，長度25 m鋼軌混凝土軌枕線路解決接頭病害的根本途徑要首先從改善鋼軌材質(zhì)、淬火技術(shù)要求、淬火工藝、鋼軌及夾板的設(shè)計等方面著手，同時在養(yǎng)護(hù)維修工作中也要采取符合混凝土軌枕線路特點的方法進(jìn)行作業(yè)，以改善鋼軌接頭的工作狀態(tài)。5.2鋼軌接頭病害分類按接頭軌面狀態(tài)分：低扣接頭、磨耗不均勻接頭、錯牙接頭、金屬剝離接頭、大軌縫。按接頭道床狀態(tài)分：翻漿接頭、翻白接頭、溜塌接頭、硬結(jié)接頭。按接頭的結(jié)構(gòu)狀態(tài)分：接頭夾板下彎、上緣磨蝕、夾板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足、扣板或軌距擋板不密貼、扣件失效等。5.3鋼軌接頭病害的防治(1