小半径曲线病害原因及整治
铁路曲线选型由于受到地形、特殊地物的影响，采用半径小于300米的曲线来绕避障碍，这类曲线在日常工作中称为小半径曲线。

小半径曲线多出现与山区铁路、部分专用线等。

一、小半径曲线病害原因分析
1、离心力平衡难以实现
小半径曲线运用于正常线路，在行车速度不变的情况下，小半径曲线的离心力随着半径的减小而增大。

见公式（1）
R mv F 2
= (1)
F ——离心力
m ——列车质量
V ——列车行驶速度
R ——曲线半径
我们知道，在曲线上行驶列车的离心力由重力的一个分力来进行平衡，因此当行车速度v 不变时，半径越小曲线外轨的抬高量要求越大，内外轨轨面形成的斜面越陡，离心力得以平衡。

而我国采用公式（2）计算外轨超高。

R v H 2
8.11= （2） 其中v 为速度的加权平均值，它综合考虑了列车的质量、对数和每列车的行车速度得出的平均值。

∑∑=i i
i
i i m N v m N v (3) v ——速度的加权平均值
H ——外轨超高量
N i ——列车对数 由于列车正常行驶速度与v 存在差别，因此实际所需的外轨超高量与实际设置的超高量不一致，存在未被平衡的离心力。

特别列车以v max 、v min 通过曲线时，列车所受的离心力更是难以平衡。

2、横向力较大
列车在轨道上运行，其方向由钢轨控制。

列车能够转弯是由于曲线外轨对车轮的挤压作用。

车轮与外轨的挤压、碰撞，曲线外轨作用于车轮一法向向（动）量，曲线半径越小，瞬时碰撞所产生的法向向量越大，外轨对车轮作用的力越大。

根据作用力与反作用力相等原理，我们知道车轮作用于外轨的法向力也越大。

3、轮轨之间运动复杂
由于曲线半径较小，内外侧车轮与钢轨之间运动、摩擦方式既不是单一方式，也不是完全相同方式，难以描述。

4、线路实际线型与理论线型不一致。

对于曲线，曲线半径越大，实际线型与理论线型越趋于一致。

小半径曲线由于曲线半径较小，弧弦差较大，线路的圆顺性较差，线路实际线型与理论线型不一致。

二、小半径曲线的常见病害
1、外轨磨耗量大
根据上述分析，对于以V max行驶的列车来说，由于存在着较大的欠超高，因而未被平衡的离心力必然依靠外轨对车轮的挤压来平衡，造成外轨在短时间内产生较大的磨耗。

2、内轨易出现裂纹等伤损
在小半径曲线上对于以较小速度行驶的列车来说，则存在着过超高，过超高造成内外轨轨面高差较大，列车的重力过多的由内轨承担，随着时间的推移，疲劳强度下降，内轨头部、轨颚容易出现裂纹。

3、钢轨头部剥落掉块
由于小半径曲线受力复杂，车轮与钢轨之间粘着系数增加，轮轨之间的碾压、挤压、打滑往往造成钢轨轨面剥落掉块，掉块深度超过3mm。

4、轨道几何形位不易保持，钢轨接头错牙
小半径曲线的几何形位由于弦弧差别较大，再加上复杂的受力，曲线的几何形位很难控制，曲线的远圆顺度无法保持。

接头处由于冲击力加大，造成接头错牙的产生。

5、易形成翻浆冒泥
小半径曲线地段由于轨道几何形位不易保持，受力复杂，钢轨受力不均匀，道床的道砟一方面已切入路基，形成道砟槽、道砟锅、道砟囊；另一方面易磨耗成道砟粉灰，阻塞道床道砟缝隙，雨水不能及时排走。

两者的共同作用，形成翻浆冒泥，特别是接头处，翻浆出现概率和程度更大。

此外轨面剥落掉块也加大了车轮对钢轨的
冲击，加剧了翻浆冒泥的进一步形成，并造成恶性循环。

三、小半径曲线病害整治
小半径曲线的病害往往是各种因素共同作用的结果，整治小半径曲线病害要分析病害的原因、做到预防、整治相结合。

1、合理设置超高
计算超高时所用的v应科学调研，特别是随着地方经济的发展，列车种类的变化，行车速度的提高，v的数值应合理进行调整。

这样曲线外轨的超高也应进行调整，做到合理设置超高。

2、勤养护、及时维修确保轨道的几何形位
由于半径较小、弦弧差存在，小半径曲线轨道的几何形位不易保持。

只有平时加强养护维修，做到勤养护，使轨道始终处于良好状态，并将病害消除在萌芽状态，确保小半径曲线轨道的圆顺度。

养护维修时可适当增加加固装置、适当增加道床厚度，砟肩适量堆高，接头螺栓紧固程度适中，减少最不利受力状况的出现。

3、加强捣固
加强捣固，保持道床的密实度和弹性，路基面受力均匀，减小过大的冲击力出现，防止道砟切入路基，对减少翻浆冒泥的出现起重要作用。

4、轨面涂油
轨面涂油或其它润滑设备，减少轮轨之间的粘着系数，列车易于转向。

轨面应力峰值和钢轨磨耗量将随之减少，剥落掉块现象也将大为减少。

综上所述，小半径曲线的病害原因在于复杂的受力，特别是我国目前任然采用客货共线铁路，并且大规模提速，给小半径曲线的病害整治带来较大困难。

只有加强平时的养护维修，做到勤养，时刻保持轨道处于良好状态，才能确保安全。