地铁整体道床翻浆冒泥原因分析与整治措施

(整期优先)网络出版时间:2024-11-22
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地铁整体道床翻浆冒泥原因分析与整治措施

段胜涛     

昆明地铁运营有限公司五号线运营分公司   云南昆明  650200

【摘要】随着运营时间推移、地铁列车通过总重量逐年累加及在列车长期振动、水文地质条件、施工质量和周边工程活动等多种因素影响下,整体道床逐步出现翻浆冒泥、裂纹、脱空等病害;地下水是造成隧道各种病害发生的主要诱导因素之一,也是造成道床翻浆冒泥重要原因,由于结构渗水促使道床与结构间的混凝土在列车振动作用下研磨而生成泥浆,并沉淀出细砂,在列车运行通过时,泥浆、细砂从道床施工缝、排水沟与隧道结合部位的各种缝隙中泛出,形成翻浆冒泥现象,最终造成整体道床脱空。这些道床病害不仅缩短了道床的使用寿命,增加了养护成本,也给地铁的正常运营带来不利影响。

关键词:地铁道床;翻浆冒泥;原因分析;整治措施;策略

前言

随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大,地铁作为一种高效、便捷的公共交通方式,在城市交通体系中扮演着越来越重要的角色。地铁线路作为轨道交通系统的核心组成部分,其建设质量和运营安全直接关系到乘客的出行体验和城市的交通发展。因此,对地铁整体道床病害进行整治成为了确保线路质量、提升运营效率和保障乘客安全的关键环节。本文旨在探讨地铁整体道床翻浆冒泥整治的关键技术及其应用。

一、地铁整体道床翻浆冒泥原因分析

(一)地质与水文条件

地铁整体道床位于地下,其稳定性直接受到地质和水文条件的影响。当地下水位较高,且隧道周围土质透水性差、排水不畅时,地下水容易在道床下方积聚,形成软弱层。在列车运行产生的动荷载作用下,这些软弱层容易发生液化或挤出,导致翻浆冒泥现象的发生[1]

(二)设计与施工因素

‌    一是设计不足‌,地铁整体道床的设计若未充分考虑地质、水文条件及列车荷载的影响,如道床厚度不足、排水系统设计不合理等,都会增加翻浆冒泥的风险。二是施工质量问题‌,施工过程中,若道床混凝土浇筑质量不达标、密实度不够,或排水设施安装不规范、存在缺陷,都会导致道床在运营过程中出现翻浆冒泥现象。

(三)运营与维护

‌    一是列车荷载作用‌,地铁列车在运行过程中,会对整体道床产生持续的动荷载作用。长期作用下,道床材料容易发生疲劳损伤,导致结构性能下降,进而引发翻浆冒泥。二是维护不当‌,地铁整体道床的维护工作若不及时或不到位,如排水系统堵塞未清理、道床裂缝未修补等,都会加速翻浆冒泥现象的发展[2]

(四)环境因素

‌    一是气候条件‌,极端气候条件如暴雨、严寒等,会对地铁整体道床的稳定性产生影响。暴雨可能导致地下水位上升,加剧翻浆冒泥现象;而严寒则可能导致道床材料收缩开裂,降低其抗渗性能。二是人为因素‌,地铁周边的人类活动如施工、挖掘等,若对地铁整体道床造成扰动或破坏,也可能引发翻浆冒泥现象。

(五)翻浆冒泥主要表现形式

(1)水沟与管片接洽处渗水、翻浆冒泥;

(2)整体道床与水沟接洽处渗水、翻浆冒泥;

(3)整体道床伸缩缝处渗水、翻浆冒泥;

(4)道床与隧道结构之间存在剥离、脱空现象并渗水、翻浆冒泥;

(5)轨枕周边缘渗水、翻浆冒泥;

二、地铁整体道床翻浆冒泥整治重要性

地铁作为重要的公共交通方式,其运行的安全性和稳定性直接关系到广大市民的出行体验和生命财产安全,而地铁整体道床作为地铁轨道系统的基石,其状态的好坏直接影响到列车的行驶质量和安全。

三、地铁整体道床翻浆冒泥整治措施

(一)地质与水文条件改善

一是地质条件改善策略,首先地质勘察与评估‌进行全面的地质勘察,明确地下岩土层的分布、性质及潜在的不稳定因素。

二是水文条件改善策略,地下水引流与降低‌,对于地下水丰富的区域,采取引流和降低地下水位的方法,减少地下水对道床的影响。在地铁沿线设置降水井或减压井,通过抽水设备将地下水抽出并排放至安全区域。

(二)设计与施工强化

通过优化设计,可以确保地铁整体道床的结构更加合理、稳固,有效抵抗各种外部因素的影响,如地质变动、地下水渗透等,从而减少翻浆冒泥现象的发生[5]。并且合理的设计能够延长地铁道床的使用寿命,减少因长期使用和自然环境侵蚀导致的损坏。这不仅降低了维护成本,也保障了地铁系统的持续运行能力。

一是设计强化策略,首先结构设计优化‌,针对地铁整体道床的结构特点,优化其设计,增强结构的稳定性和耐久性。在设计中充分考虑地质条件、水文条件及列车荷载等因素,采用合理的结构形式和材料,如增加道床厚度、设置加强筋等,以提高整体道床的承载能力和抗变形能力。其次排水系统设计‌,优化排水系统设计,确保地下水能够迅速排出,减少水分对道床的影响。在道床底部和两侧设置完善的排水系统,包括排水沟、集水井、排水管等,确保排水畅通无阻。

二是施工强化策略,首先施工过程监控‌,加强施工过程监控,确保各项施工措施得到有效执行。建立严格的施工管理制度,明确各岗位职责和施工流程。在施工过程中,加强现场巡查和检查,及时发现并纠正施工中的问题。还有利用现代技术手段(如远程监控系统)对施工过程进行实时监控,确保施工质量。其次混凝土浇筑与振捣‌,优化混凝土浇筑与振捣工艺,确保混凝土质量。

(三)运营与维护提升

运营与维护的提升能够及时发现并处理道床翻浆冒泥等潜在安全隐患,有效预防因道床问题引发的列车脱轨、停运等安全事故。通过加强监测、巡检和应急响应机制,能够确保地铁系统在复杂多变的地质和水文条件下依然保持安全稳定的运行状态。

一是运营提升策略,首先采用先进的传感器技术和数据分析技术,对道床进行全天候监测,收集并分析相关数据。建立预警模型,根据数据异常情况及时发出预警信号,为运营维护团队提供决策支持。其次优化列车运行调度‌,根据道床状态调整列车运行调度计划,减轻对道床的冲击和负荷。

二是维护提升策略,首先定期巡检与维护‌,建立定期巡检与维护制度,对道床进行定期检查和维护保养工作。制定详细的巡检计划和维护标准,明确巡检内容、方法和周期。组建专业的巡检和维护团队,按照计划对道床进行全面检查和维护保养工作。对发现的问题及时进行处理和修复,确保道床处于良好状态。

(四)环境因素应对

地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其运营安全直接关系到广大市民的生命财产安全。环境因素如气候变化、地下水位波动等,都可能对地铁道床的稳定性产生影响,进而引发翻浆冒泥等问题。因此,积极应对环境因素,采取有效措施预防和控制道床病害,是确保地铁运营安全的重要保障。

首先排水系统优化与维护‌,针对地铁线路周边的排水系统进行全面优化,确保雨水、地下水等能够及时排出,减少水分对道床的影响。对地铁线路周边的排水沟、雨水管等排水设施进行清理和疏通,确保其畅通无阻。在关键位置增设排水设施,如集水井、渗水井等,提高排水效率,并定期检查和维护排水系统,确保其正常运行,及时发现并处理堵塞、破损等问题。其次防水措施加强‌,加强道床及周边的防水措施,防止水分渗入道床内部,导致翻浆冒泥现象的发生。

结束语

综上所述,地铁整体道床翻浆冒泥的整治工作具有极其重要的意义。它不仅是保障地铁运营安全、提高运营效率和经济性的必要措施,也是推动地铁系统绿色、可持续发展的重要手段。本文通过研究分析地铁整体道床翻浆冒泥原因分析与整治措施,提出了相应的观点,希望促进轨道交通行业的发展。

参考文献

[1]黄强.既有线隧道整体道床翻浆冒泥整治施工技术[J].铁道建筑技术,2020(S1):117-119.

[2]欧阳新文,黄晓倩.运营地铁道床剥离、翻浆冒泥应急加固处理技术[J].湖南水利水电,2019(3):5-7.

[3]周睿,刘宾文,宋浩天,王飞,张宾义,纪宏奎.地铁高架段整体道床裂缝原因分析及处理措施[J].安装,2021(7):70-72.

[4]牛亚彬.激光位移计在隧道基底补强监测与控制中的应用[J].中国铁路,2021(3):49-52.

[5]余苑峰.上海地铁隧道内整体道床混凝土长轨枕断裂原因分析及预防措施的研究[J].城市建筑,2020(33):247-248.

[6]吴静秋.铁路路基翻浆冒泥整治研究[J].交通科技与管理,2020(12):90-92.