浅析神池南站翻浆冒泥的成因及防治对策

1 概况

神池南站地处太行山脊，海拔1600m以上，年平均气温4.6℃，年平均降雨量481.3mm，风多雪大，气候恶劣。土质为粘性土（非渗水性），站场共计22股道（截止2005年6月），非一次性设计施工，站场股道间及岔区整体排水不良，造成冬季冻害严重，春融时翻浆冒泥繁多， 2005年东岔区、J1、J2、7D、8D和机务折返段J12、J16较严重，3D、5D比较轻微，神池南工务工队从3月25日（清明前10天）开始挖坑排水，31日发现有翻浆冒泥出现，截止到4月20日（谷雨）基本得到控制，时长25天，共挖坑740个，排水约12000桶，计364m³，冒泥61处127孔，累计约13m³。神池南工务工队动手早，措施得力，防治及时，没有影响正常运输生产。

2 翻浆冒泥的形成原因

    2.1翻浆冒泥的定义

    2.1.1翻浆：由于线路道床不洁，形成不透水层，当道碴内的泥土杂物含水量超过饱和状态和路基表层的粘土受地表水和地下水的影响逐渐泥化时，经过列车荷载的反复振动、挤压和抽吸，使泥浆通过道床向上翻冒，即为翻浆。

    2.1.2冒泥：是翻浆的另一种表现形式，它往往发生在比较软弱的粘性土或粉质粘土的路基面，特别是轨道结构层较弱的线路上，在列车反复振动和挤压作用下，路基面软塑的泥土顺着阻力薄弱的地方向外侧枕木头处及轨枕盒内冒出，称为冒泥。

神池南站部分地段翻浆冒泥理解为：由于基床填筑不合标准致其物理性质不良，春融时，表层的冰雪和冻结的基床由上部开始逐步融化，而下部仍处于冻结状态，融溶的冰雪水使基床含水量逐渐饱和或超饱和，在列车荷载的反复振动、挤压和抽吸下，表层形成泥浆，内部泥土逐层软塑，通过道床向上翻冒出来，形成翻浆冒泥。

    2.2翻浆冒泥的形成原因

2.2.1道床厚度不足

道床厚度是指在钢轨下（曲线为里股钢轨下）轨枕地面与路基面之间道碴（含垫床）的厚度。道床的基本作用是扩散列车的动荷载，使路基面均匀受力，减小其承受的压强。道床的厚度一旦不足，势必会使道床弹性变差，路基受力不均，压强增大，在列车动载作用下基床产生塑性变形，造成道床和路基的变形积水产生轨道空吊板病害。在道心积水和轨道空吊板的情况下，列车附带的重复动载形成反复冲击和吸附，使吸水饱和的淤泥穿过道床翻上线路，形成翻浆冒泥。

    2.2.2道床板结及道碴槽

    道碴级别不高，其耐磨、抗压和抗冲击性差，在列车作用下就会逐渐加速道床粉化，使之失去透水性能，日久会使道床板结，因为道床板结使轨道失去弹性，路基面受列车冲击力大，容易产生变形，影响路基排水，使基床有很大的含水量，是造成翻浆冒泥的因素之一。

道碴粒径级配决定道床的物理性质好坏。如粒径级配偏低，其弹性不好，道碴颗粒间隙小，道床污染快，影响排水；如颗粒级配偏高，道碴密实性不好，受力分布不均匀，底部石碴很容易在列车荷载下钻入路基面，形成道碴槽，加速道床板结，影响路基面正常排水，在地表水作用下，会形成翻浆冒泥病害。

    2.2.3路基土质不良

路基分为上部直接承受动载的基床部分和下部的基体部分。基床部分一般采用渗水性较好的砂性土，若先天土质不良而施工时没有换土造成基床排水性差，随着含水量的增大，基床逐步吸水软化，密实度下降，在列车的作用下逐渐由固态到可塑状态，再到流动状态，就出现了翻浆冒泥。

    2.2.4排水不良

排水不良指线路排水设施损坏致其作用降低，也有路基本身由于纵横坡度施工不当和线路下沉等造成部分地段排水不良。水是造成翻浆冒泥的主要因素，因此排水不良在一定条件下决定了翻浆冒泥产生的必然性。

    2.3神池南站翻浆冒泥地段的原因分析

2.3.1东岔区及靠近东岔区200m左右的3D、5D、7D、8D和J1、J2道的翻浆冒泥主要是由于道床厚度不足，道床板结和排水设备失去作用造成的。从2005年现场挖渗水坑的防治情况来看，各股道路基表面已形成了道碴锅等路基病害。纵横坡度不符标准，排水不畅，水聚积在道碴锅内无法排出。在道床坡脚处观察渗水坑后发现，有的坑内水从基床的石碴缝隙中冒得很急，且能持续很长时间；而有的坑很长时间才能聚积少量的水，就说明了这个问题。而股道间既有的排水槽由于渗水孔和股道基床之间被泥土堵塞，失去渗透功能，排水槽壁由于无配筋有部分在冻胀和列车荷载的水平挤压力作用下破坏，失去其应有的作用。

2.3.2机务折返段J12、J16道翻浆冒泥的主要原因是道碴级别不高，颗粒级配不标准和道床厚度不足造成的。道床厚度不足使轨枕底部大都直接作用于路基面上，进而使路基的几何断面遭到破坏，排水不良，这样很快枕底的泥土在列车荷载和地表水的共同作用下向上冒了出来，污染道床，形成恶性循环，造成翻浆冒泥。而股道间没有修排水槽无法使雨季和春融时的地表水正常排出，也是造成其翻浆冒泥的重要原因之一。

    2.3.3神池地处风口，风期长、风力大、携带物多，造成道床污染快；同时机车起步、制动时的喷沙也加速了道床污染和板结；冬季股道间及枕木盒内积雪造成春融时局部含水量大，这些都是促成翻浆冒泥的因素。

3 防治神池南站翻浆冒泥的对策及方案

通过以上对翻浆冒泥的认识和其成因分析，初步拟出了其整治方案，经过2005年对神池南翻浆冒泥的防治实践，进一步总结出了防治神池南翻浆冒泥的合理对策。

    3.1整治对策的确定

由于神池南站为朔黄线的源头，是大型编组站。既有设备状况及车站的吞吐能力趋于饱和，紧张的运输任务再加上受今年站场技改、无缝换轨等大型施工的影响，列车摘挂、接发工作十分繁忙。因此整治翻浆冒泥病害，对站内既有设备进行大的技术改造（换填路基表层土、加设垫床、换铺土工布等）显然是不可取的。因此既不影响正常运输，充分利用“天窗”是确定整治神池南翻浆冒泥病害施工方案的必要前提。

根据神池南站翻浆的成因分析，针对“病因”和现场整治经验，确定的整治对策为：增修排水设施、清筛板结道床、补充石碴起道。

    3.2具体整治方案的提出

    3.2.1增修排水设施

从翻浆冒泥的成因分析来看，“水”是罪魁祸首。而造成神池南站翻浆冒泥的“水”并非地下水，而是地表水。地表水的来源其一为：雨季的雨水，由于神池南站翻浆地段的土质均为粘性土（红胶泥），渗水性差，加上排水设施不良，路基表层含水量极大；其二为：冬季积雪，春融形成活动水流动下渗；其三是路基表层的解冻造成持续性的地表积水无法及时排出，给翻浆冒泥的产生提供了充足的水源。

要排除地表水，必须合理增修排水设施。应在3D-5D、7D-8D、J1-J2、J12-J13道间增修4条排水槽，排水槽深度为至轨枕地面1.5m，宽0.5m，长度根据现场实际确定。排水槽壁必须有足够强度抵抗股道间的挤压力且顶面用盖板盖上，防止破坏和污染。槽内壁左右两侧每隔2.5m设一渗水孔，孔径大小约20cm左右，孔高至排水槽底部约为0.8m，渗水孔与道床底部横向连通，按实际设一定纵向坡度，足以使道床底部的水通过横向渗水沟流入排水槽，为保证道床的水能渗入横向渗水沟，不发生堵塞，就要把横向渗水沟设成明沟，用清碴（￠不小于25mm）埋填。如发生堵塞现象，工队也方便随时疏通。

至于J16道，因为其翻浆冒泥的主要原因是道床厚度严重不足，在补碴、起道抬高道床厚度后基本稳定，为更有利于其排除地表水，应在其右侧1m处设计修一条纵向普通排水沟即可。

此外，工队在春融前，从每年的清明前10天左右至谷雨加强检查，及时用水泵抽出渗入排水槽里的地表水。雨季之前修补管内排水设施，疏通各种排水沟，使雨水及时排出，尽可能减少道床的含水量。

3.2.2彻底清筛道床和补碴起道

利用“天窗”时间对病害地段有计划地进行彻底清筛，对缺碴地段有计划地进行补碴起道。彻底清筛和补碴起道后提高了道床的清洁度，更有利于排水；也增加了道床的厚度和弹性，减缓了列车对基床的冲击，从而缓减了翻浆冒泥的形成。但补充道碴级别必须达到一级，颗粒级配必须符合《维规》标准；清筛质量必须按作业验收标准严格要求，现场做好监督，交接做好验收。保证施工质量，彻底消灭翻浆冒泥。

4 结束语

    通过正确认识翻浆冒泥的成因，根据实际情况提出合理的整治对策和施工方案，一定可以消除神池南站的翻浆冒泥，为朔黄铁路运输的畅通无阻做出更大的贡献！