Requisitos de temperatura ambiental para el mantenimiento de lodos y lodos de líneas: en primer lugar, con el progreso y el desarrollo de la economía social moderna, la red de transporte de mi país se está volviendo cada vez más completa. La construcción de ferrocarriles es una construcción de transporte importante. proyecto en mi país. La calidad está directamente relacionada con la seguridad de la vida de las personas y el nivel de los intercambios económicos regionales. En el proceso de construcción, la construcción de la plataforma es un proyecto básico importante, que requiere que la unidad de construcción lleve a cabo la construcción basándose en una inspección completa del entorno del sitio de construcción. Sin embargo, a juzgar por la situación actual de la operación ferroviaria, el fenómeno de lodo y lodo de la plataforma. ocurre de vez en cuando Esto se debe principalmente a que durante la operación, el ferrocarril no solo soportará el peso de la vía y la carga dinámica del material rodante, sino que también será invadido por el flujo de agua, el viento y la arena, la lluvia y la nieve. , frío intenso, altas temperaturas, etc. durante mucho tiempo, así como diversas condiciones geológicas adversas y factores humanos, el impacto provocará cambios en la estructura de la carretera, agravará la aparición de problemas de lodo y lodo y amenazará gravemente la seguridad. de las operaciones ferroviarias. Con base en esto, este artículo analiza el mecanismo de giro y generación de lodo en la subrasante del ferrocarril y sus factores que influyen.
Palabras clave: subrasante ferroviaria; mecanismo de lodos y lodos; factores influyentes
Número de CLC: U216.421 Código de identificación del documento: A
Fecha de recepción: 2020 -04-23
Acerca del autor: Liu Xiangming (1970-), hombre, ingeniero senior, licenciatura, dirección de investigación: gestión de ingeniería de la construcción.
El lodo es un tipo de lodo que se forma cuando el suelo base es empapado, ablandado o licuado por aguas superficiales o subterráneas. Bajo la acción de la carga dinámica del tren, se forma una especie de lodo a lo largo. el lastre del lecho de la vía y brota hacia la superficie. Una vez que se produzca este fenómeno, el estado técnico de la línea ferroviaria cambiará drásticamente, reduciendo la calidad operativa de la línea, y se invertirá una gran cantidad de recursos humanos, físicos y financieros en trabajos de mantenimiento posteriores. El lecho de base y el endurecimiento del balasto, el lecho de la vía se dañará y la elasticidad general de la vía del ferrocarril se reducirá, lo que hará que la subrasante del ferrocarril reparada requiera más recursos para su posterior mantenimiento, lo que aumenta considerablemente el costo operativo y presenta una mayor seguridad. riesgos. Por lo tanto, es necesario realizar un análisis en profundidad del mecanismo y los factores que influyen en el fenómeno de lodo y lodo en la subrasante ferroviaria, de modo que se puedan tomar las medidas preventivas correspondientes para mejorar aún más la calidad de la construcción de la subrasante ferroviaria.
1 Clasificación de lodos y problemas de subrasante ferroviaria y análisis de sus mecanismos
1.1 Clasificación de lodos y enfermedades de lodos
1.1.1 Problemas de lodos en la superficie del suelo
La lechada de la base del suelo generalmente ocurre en terraplenes y recortes de suelo. No hay agua subterránea en esta sección o el agua subterránea no está bien desarrollada. Esto se debe principalmente a que el lecho de base de esta sección es arcilloso y limoso. que no es denso y tiene poca resistencia. Características: Una vez que llueve mucho, el lodo ingresará al lecho de la vía debido al lodo bajo la acción de la carga viva. Por lo tanto, esta sección a menudo verá lodo durante la temporada de lluvias o después del deshielo de primavera. , e incluso puede causar graves problemas de hundimiento de la base [1].
1.1.2 Lodo en la superficie de la base de la roca
La aparición del fenómeno de lodo en la superficie de la base de la roca generalmente se debe a que el lecho de la carretera en esta sección está compuesto de roca blanda fangosa, por lo que es fácil causar El lodo se removía bajo la acción del agua de lluvia, la carga viva y el triturado del lecho de la vía. Generalmente se voltea en la temporada de lluvias y se detiene en la temporada seca.
1.1.3 Enlodamiento de manantiales de fisuras
El enfangamiento de cincuenta manantiales generalmente ocurre en cortes de carreteras o túneles en áreas montañosas y montañosas. Esta sección de la carretera es un área con aguas subterráneas relativamente desarrolladas y agua de fisuras. En el lodo y la roca blanda la erosión se forma bajo la acción de la succión y el agua a presión la lleva a la superficie de la base para contaminar el lecho de la vía. Debido a que el terreno de esta sección es bajo y el agua subterránea está bien desarrollada, la erosión continúa durante todo el año. redondo, y es más grave en la temporada de lluvias.
1.2 Análisis del mecanismo
Dado que la subrasante del ferrocarril se ve fácilmente afectada por la lluvia y el agua subterránea, una vez que el agua superficial o subterránea penetra en un suelo de cimentación específico, bajo la acción de la carga viva, los poros presión del agua Los cambios continuos conducirán a fenómenos de ablandamiento general, como el hundimiento del lodo y el lastre. El proceso de formación de lodo y lodo pasa principalmente por tres etapas: extrusión y elevación del lodo, acción combinada de succión acumulada y formación de lodo y lodo.
La primera es la etapa de elevación por extrusión. Generalmente, después de que la línea ha estado funcionando durante un período de tiempo, la carga del tren hace que el suelo arcilloso hidrófilo en el lecho de cimentación o la roca blanda hidrófila y fácilmente erosionada se asiente de manera desigual. encuentros La temporada de lluvias hará que el agua de lluvia se filtre en la máquina herramienta y provoque la acumulación de agua. Bajo acción repetida, la capa de suelo en el lecho de cimentación se ablandará y formará lodo, y el lodo se elevará a lo largo de los poros del lastre. es severo, el fenómeno del lodo y el lodo se agravará; la segunda es la etapa de extrusión y succión del lodo. Después de la primera etapa, la máquina herramienta formará una capa de lastre endurecida debido al secado y otros factores, lo que producirá grietas por contracción. En este momento, el lodo se eleva y se ve afectado por dos fuerzas: una es la fuerza de extrusión y la otra es la fuerza de succión. La capa endurecida presuriza el lodo cerrado, lo que aumenta la presión del agua del lodo poroso y el tren. también produce una fuerte succión durante la operación, lo que en última instancia conduce a la intensificación del giro del lodo y el giro del lodo en la etapa de formación, el lodo se exprime, bombea y eleva repetidamente, lo que hace que el lastre se endurezca cada vez más. Es más grave. El lecho cambia entre seco y húmedo, y se produce cada vez más lodo, que fluye continuamente hacia arriba a través de los huecos en la capa endurecida, hasta que el lodo desborda el lecho de la vía, cubre las traviesas y provoca la acumulación de agua. en el lecho de la vía y provoca el crecimiento de malas hierbas, afectando gravemente a la seguridad de conducción del tren [2].
2 Los principales factores que influyen en la enfermedad de enlodamiento de la subrasante ferroviaria
2.1 Relleno de subrasante
La naturaleza del relleno de subrasante determina la calidad y la dificultad de la construcción de la subrasante. Si el relleno de subrasante tiene buenas propiedades y una gradación razonable, la construcción de la subrasante es fácil y la calidad del relleno de la subrasante es fácil de controlar y garantizar. Por el contrario, si el relleno de subrasante tiene propiedades deficientes y una gradación irrazonable, el personal de construcción lo necesita. tomar diversas medidas de acuerdo con los requisitos de construcción durante el proceso de construcción de la subrasante. Se deben tomar medidas de mejora para solucionarlo. El tratamiento inadecuado causará problemas de calidad de la construcción. Al observar el fenómeno actual de lodo y lodo que ocurre durante la operación ferroviaria en mi país, el rango del coeficiente de permeabilidad de las superficies de la base del suelo en áreas frecuentes es 1,05 × 10-5-9,5 × 10-7 cm/s; las superficies de base son de 4,8×10-5-6,1×10-7cm/s; su composición mineral es principalmente illita, montmorillonita o alguna de ellas, por lo que también es necesario centrarse en la mejora efectiva de estos rellenos de firmes. Además, la fuerte propiedad de heladas del suelo limoso es también la geología principal donde se producirá lodo y lodo. Cuando contiene más humus y sales fácilmente solubles, es más probable que el lecho de la carretera forme lodo y lodo.
2.2 Agua
La esencia del enlodamiento y el enlodamiento en la base de la carretera es el proceso de migración y cambio de fase del agua en la subrasante. Por lo tanto, el agua también es el factor principal que causa el enlodamiento y las enfermedades por enlodamiento. Para lo mencionado anteriormente Del análisis de los tipos de lodo y enfermedades del lodo, tanto el agua superficial como el agua subterránea pueden causar la aparición de esta enfermedad. El agua superficial penetrará en el suelo de la carretera a través de la infiltración, reduciendo en gran medida la resistencia al corte. El suelo, que provoca muchas enfermedades en el lecho de la carretera, las inundaciones de lodo son la enfermedad más grave. El agua subterránea aumenta el contenido de agua del suelo de la carretera en suelos arcillosos y rocas arcillosas, y la erosión a largo plazo de la carretera, junto con las cargas de los trenes. y otras fuerzas externas, producirán inundaciones de lodo más graves. Enfermedades como la formación de lodo [3].
2.3 Temperatura
La temperatura es una de las causas de la formación de lodo y lodo en la carretera. El daño por congelación es un factor de temperatura importante que conduce a este fenómeno. Se puede decir que no existe una congelación segura. Índice de profundidad o congelación. Es difícil que se formen heladas y se enturbie la superficie de la carretera. En condiciones de la misma profundidad de congelación o índice de congelación, las características de la velocidad de congelación y la temperatura por debajo de 0 ℃ afectarán la aparición de cambios de lodo. Por ejemplo, a principios del invierno, cuando la temperatura cambia alternativamente entre frío y calor, la temperatura cambiará. rango de 0 ℃ a - Si la temperatura fluctúa entre 5 ° C y 5 ° C durante mucho tiempo, una gran cantidad de agua en la calzada se acumulará muy cerca de la superficie de la carretera, provocando graves fenómenos de barro y barro, por ejemplo; , la temperatura aumentará en primavera, cuando comience a descongelarse. Durante este período, la base del suelo se derretirá rápidamente y el lecho de la carretera se volverá fangoso y embarrado. Con base en la situación anterior, se debe a que el agua cambia debido a la influencia de la temperatura, por lo que en comparación con el agua, la temperatura es un factor indirecto [4].
2.4 Carga del tren
La carga del tren es un factor externo que hace que el lecho de subrasante gire lodo y lodo, principalmente porque la tensión dinámica generada por la carga del tren en el lecho es muy grande. , y su La plataforma está distribuida de manera desigual en la dirección de avance y en la dirección de la sección transversal. Si la plataforma se somete a una gran fuerza de carga durante mucho tiempo, la calidad de la plataforma disminuirá. Además, dentro de un cierto rango de volumen de transporte. , el volumen de transporte está relacionado con el embarrado y la enfermedad de embarrado de la carretera. Produce una relación proporcional casi lineal.
2.5 Defectos de la estructura de la plataforma de la vía
Los defectos de la estructura de la plataforma de la vía se refieren a problemas tales como un espesor insuficiente de la plataforma de la vía y la contaminación y el endurecimiento de la plataforma de la vía reducirán. La elasticidad de la plataforma de la vía y causará daños a la superficie de la carretera. Una fuerza desigual hará que el lastre invada la corona de la carretera después de ser estresado, causando daños a la superficie de la carretera. Después del daño, habrá acumulación de agua en el centro de la carretera. camino, que luego se convertirá en sedimentación Finalmente, la calzada sufrirá una deformación plástica debido a la reducción de la fuerza de compactación. Cuando pase el tren, provocará una cierta carga en la calzada. expuesto a la superficie debido a la fuerza, y aparecerá el fenómeno de lodo y lodo. La contaminación y endurecimiento del lecho de la vía se debe principalmente a la limpieza, gradación y material del lastre que no cumplen con los estándares. Debido a su resistencia al desgaste y a la compresión, el lastre se triturará hasta convertirlo en polvo cuando pase el tren. Además, las cenizas de carbón y otros desechos generados después del paso del tren de carga se mezclarán con el lastre en polvo, provocando gradualmente la permeabilidad al agua. El lecho de la vía disminuirá. La formación de agua y la acumulación de sedimentos provocarán la aparición de lodo y lodo.
3 Medidas para prevenir y controlar la enfermedad de los lodos
3.1 Mejorar el sistema antiincrustante de la plataforma, mantenerlo científicamente y garantizar que la plataforma esté limpia
Mejorar el sistema antiincrustante de la vía puede reducir la contaminación de la vía. Por ejemplo, agregar una red protectora en el vagón del tren de carga para evitar que las cenizas se esparzan sobre la vía o fortalecer los trabajos de mantenimiento, tratando regularmente la vía con una rueda; Sistema de cribado para limpieza y aseguramiento de la calidad de la piedra si se necesitan piedras adicionales.
3.2 Reforzar las medidas de drenaje y mejorar el sistema de drenaje
Un buen drenaje puede reducir la acumulación de agua en el lecho de cimentación, reduciendo así la sedimentación y reduciendo la aparición de lodos y lodos, por ejemplo. Enterrar una tubería de plástico PVC perforada debajo del lecho de la subrasante y agregar una capa de filtro para eliminar el agua acumulada en el lecho de la vía. Si el pie de la pendiente de la subrasante es más bajo que la superficie exterior de la carretera, es necesario agregar no menos de 2 pulgadas entre ellos; el pie de la pendiente y el borde de la zanja de drenaje; % de pendiente para subrasantes con altos niveles de agua subterránea, la influencia del agua subterránea sobre la subrasante se puede reducir profundizando las zanjas laterales en ambos lados.
3.3 Mejorar la calidad del suelo del lecho de cimentación
Mejorar la calidad del suelo del lecho de cimentación también reducirá el problema de la lechada y el barro. Generalmente, se utiliza el método de lechada de penetración poco profunda. para tratar el lecho de cimentación, en la aplicación, es necesario utilizar material químico polimérico Tem-106 para mejorar la impermeabilidad y la resistencia al impacto de la capa superficial del lecho de cimentación. El material químico polimérico Tem-106 reaccionará químicamente con el. agua en el suelo y produce alta elasticidad y alta tenacidad, mejorando así aún más la resistencia del lecho de cimentación. Además, el método de reemplazo también es un método importante para mejorar la calidad del suelo del lecho de cimentación. , como material de reemplazo se utiliza arena media, grava clasificada o suelo mejorado con materiales artificiales [5].
3.4 Reducir el impacto de las cargas dinámicas del tren en la plataforma de cimentación
Renovar la estructura de la vía adoptando rieles de alta resistencia, aumentando la longitud de las traviesas y engrosando el espesor de la plataforma de la vía. , agrandando las traviesas y reduciendo la distancia entre las traviesas, para reducir la fuerza de "bombeo" hacia arriba producida por la carga dinámica sobre el lodo, lo que también puede reducir en gran medida la aparición de giros y fugas de lodo.
3.5 Mejorar la temperatura ambiente de la subrasante enferma
La mayoría de las áreas de nuestro país tienen cuatro estaciones distintas, especialmente los proyectos ferroviarios en la región norte son extremadamente susceptibles a la influencia de la temperatura, por lo que las estaciones suelo congelado Durante la construcción de la calzada en áreas propensas a lodo y barro, se debe prestar atención a la construcción de bermas de aislamiento térmico. Por ejemplo, se pueden construir bermas de aislamiento térmico al pie de la pendiente de la subrasante. aislarse mezclando arena o paneles aislantes de EPS A medida que comienza el deshielo en primavera, se plantan plantas verdes en secciones propensas al deshielo primaveral y se le aplica lechada para reducir el impacto de la temperatura tanto como sea posible.
4 Conclusión
El problema del lodo y el lodo en las subrasantes ferroviarias afecta gravemente la seguridad de la conducción, por lo que en la construcción actual de proyectos de ingeniería ferroviaria, se requieren unidades de construcción para fortalecer el control. Se debe prestar atención al problema del lodo y las enfermedades del lodo durante la construcción, tomando medidas como mejorar el sistema antiincrustante del lecho de la vía, mejorar el sistema de drenaje, mejorar la calidad del suelo del lecho de cimentación y reducir el impacto del tren. Se deben tomar cargas dinámicas en el lecho de cimentación y mejorar la temperatura ambiente del lecho de la carretera enferma para evitar la aparición de lodo y lodo; para los proyectos ferroviarios que se han completado y en operación, se deben fortalecer los trabajos de mantenimiento y se deben solucionar los problemas. rectificarse de manera oportuna una vez que se descubren los problemas Finalmente, se puede evitar la aparición de problemas de lodo y lodo, lo que afecta la seguridad de conducción de los trenes y garantiza el desarrollo saludable de la industria ferroviaria de mi país.