重载铁路工务线路病害成因分析及整治措施研究

引言

在现代铁路运输体系中，重载铁路承担着重要的货物运输任务，其工务线路的安全与稳定直接关系到铁路运输效率和行车安全。然而，由于重载列车的高密度运行以及复杂的地质环境，工务线路病害时有发生，严重影响铁路的正常运营。因此，深入研究工务线路病害的成因及其整治措施具有重要的现实意义。通过对病害成因的系统分析，结合实际案例，提出科学合理的整治方案，能够有效提升重载铁路工务线路的维护水平，为铁路运输的可持续发展提供有力保障。

一、重载铁路工务线路常见病害类型

（一）轨道结构病害

重载铁路的轨道结构病害主要集中在钢轨、轨枕、扣件以及道床等关键部位。钢轨作为直接承受列车荷载的部件，长期受到高频次、大轴重的冲击，容易产生磨耗、压溃、波浪形磨耗以及疲劳裂纹等问题。特别是在曲线段，由于轮轨作用力的偏心分布，钢轨侧面磨耗更为严重，影响轨道的几何形位和行车平稳性。轨枕则因长期承受列车荷载的垂直力和水平力，可能出现裂纹、失效以及变形等问题，削弱其支撑能力。扣件系统在重载运行环境下，易发生松动、失效，导致钢轨与轨枕之间的连接稳定性下降，影响轨道的整体性能。道床方面，由于重载列车的长期碾压，石砟可能出现破碎、粉化，道床弹性降低，进而导致轨道下沉、轨距变化等问题。

（二）路基病害

路基作为铁路线路的基础结构，其病害的形成与地质条件、水文环境以及列车荷载密切相关。在软土地基区域，路基易出现不均匀沉降，导致轨道几何形位变化，影响行车安全。特别是在季节性冻土和膨胀土地区，路基会因土体的冻胀、融沉以及胀缩变形而产生病害。此外，地下水的活动会改变土体的物理力学性质，降低路基土体的强度，加剧路基的变形。路基边坡的稳定性也受到多种因素的影响，如降雨、地表水冲刷以及列车振动等，可能导致边坡坍塌、滑坡等问题。路基病害不仅影响轨道的稳定性，还可能引发轨道结构的次生病害，对铁路线路的安全运营构成严重威胁。

（三）道岔病害

道岔是铁路线路的关键设备，其病害的形成对铁路运输的安全性和效率影响显著。重载列车通过道岔时，由于轮轨作用力的复杂性，道岔尖轨可能出现磨耗、变形、跳动等问题，影响尖轨与基本轨的密贴性能，进而导致道岔转换不灵活、尖轨折断等故障。此外，道岔的辙叉部位在重载列车的长期作用下，易出现垂直磨耗、翼轨压溃等问题，降低辙叉的使用寿命。道岔的转辙设备在恶劣的运行环境下，可能出现机械故障、电气故障等问题，影响道岔的正常转换和锁闭功能。道岔病害的形成不仅与列车荷载有关，还与道岔的结构设计、养护维修水平密切相关。道岔病害的整治难度较大，需要综合考虑多种因素，以确保道岔的安全可靠运行。

二、重载铁路工务线路病害的整治措施

（一）轨道结构优化与加固

首先，钢轨的选型应根据轴重和运行速度进行优化，采用高强度、耐磨钢轨以延长使用寿命。对于磨耗严重的钢轨，可采用钢轨打磨技术，通过预防性打磨和修复性打磨，改善钢轨表面状态，减少轮轨接触应力。轨

枕方面，应推广使用高性能混凝土轨枕或复合材料轨枕，以增强其抗疲劳性能和耐久性。同时，优化扣件系统的设计，采用高强度、高弹性的扣件，确保钢轨与轨枕的紧密连接，提升轨道稳定性。

（二）路基病害的综合整治

路基病害的整治需综合考虑地质条件、水文环境及列车荷载等因素。对于软土地基引起的不均匀沉降，可采用地基加固技术，如深层搅拌桩、CFG 桩等，通过加固地基土体，提高其承载能力，减少沉降差异。在季节性冻土和膨胀土地区，应采取防冻胀、防胀缩措施，如设置隔离层、采用换填法等，以降低土体变形对路基的影响。针对路基边坡稳定性问题，可采用边坡防护技术，如锚杆框架梁、植被护坡等，增强边坡的抗滑能力。同时，完善排水系统，合理设置排水沟、盲沟等设施，防止地表水和地下水对路基的侵蚀和浸泡，确保路基的干燥和稳定。通过这些综合整治措施，可有效提升路基的稳定性，减少病害的复发。

（三）道岔病害的针对性处理

道岔病害的整治需针对其特殊结构和运行环境进行针对性处理。对于尖轨磨耗和变形问题，可采用尖轨淬火、更换高强度尖轨等措施，提高尖轨的耐磨性和抗变形能力。同时，优化尖轨与基本轨的密贴调整工艺，确保道岔的转换性能。在辙叉部位，采用高锰钢辙叉或合金钢组合辙叉，以提高其抗磨耗性能。针对转辙设备的故障，应加强日常维护和检修，及时更换老化部件，优化电气控制系统，确保道岔的正常转换和锁闭功能。此外，采用道岔监测系统，实时监测道岔的运行状态，提前发现潜在故障，提高道岔的安全性和可靠性。

（四）加强养护管理与监测

养护管理与监测是保障重载铁路工务线路安全运行的重要环节。建立科学的养护管理体系，根据线路状态和病害类型制定个性化的养护计划，合理安排养护资源。加强日常巡检，及时发现病害并进行处理，避免病害的进一步发展。同时，引入先进的监测技术，如轨道几何状态监测、路基沉降监测、钢轨探伤监测等，实时掌握线路状态变化。通过数据分析，提前预警病害，为养护决策提供依据。此外，开展定期的线路评估，根据评估结果优化养护策略，提高养护的针对性和有效性。

结论

通过对重载铁路工务线路病害成因的深入分析，明确了地质条件、列车荷载和养护管理等因素对病害形成的影响。结合病害类型，提出了轨道结构优化、路基加固、道岔整治以及加强养护管理等综合整治措施。这些措施能够有效提升线路的稳定性和安全性，为重载铁路的高效运营提供有力保障。未来应进一步加强监测与评估技术的应用，优化维护策略，以适应重载铁路发展的新需求。

参考文献：

[1]张鹏.铁路线路病害原因与维修养护措施解析[J].城市建设理论研究(电子版),2019,(05):138.

[2] 陈 刚 . 铁 路 线 路 病 害 原 因 及 维 修 养 护 措 施 [J]. 中 外 企 业家,2018,(34):128.

[3] 杨桂林. 论铁路线路病害原因及维修养护措施[J]. 建材与装饰,2018,(42):243-244.