鐵路線側(cè)平式站房地基處理和站坪土方探討

張長江

（新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司 建筑分院，新疆 烏魯木齊 830011）

鐵路線側(cè)平式站房地基處理和站坪土方探討

張長江

（新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司 建筑分院，新疆 烏魯木齊 830011）

當(dāng)鐵路線側(cè)平式站房位于站坪填方上時，站房的地基處理常常需要付出很大代價。通過分析喀和鐵路(喀什一和田)站房建設(shè)，從 3 種典型站房的工程概況及地質(zhì)條件，以及站房的基礎(chǔ)形式和地基處理方案，分析計算了站房基礎(chǔ)施工的主要工程量和造價，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表明，位于高填方站坪上的線側(cè)平式站房應(yīng)先進(jìn)行站房基礎(chǔ)施工，后進(jìn)行站坪填土作業(yè)，以減少工程造價。

鐵路；站房；地基處理；站坪土方

1 問題的提出

在鐵路線側(cè)平式站房設(shè)計中，若站房設(shè)計標(biāo)高與站房中心里程處自然地面的高差較大，則站房將建在填方站坪上。如果直接在高填方上做鐵路站房基礎(chǔ)工程，需要花費(fèi)很大代價處理高填方的土方工程。由于站房設(shè)計比站前路基專業(yè)和站場專業(yè)的設(shè)計與施工滯后，一般在站房設(shè)計前站坪已經(jīng)施工完畢。一般站坪的壓實(shí)系數(shù)僅為 0.90，達(dá)不到房建要求的壓實(shí)系數(shù) 0.97[1]。這將給站房基礎(chǔ)設(shè)計帶來諸多問題。根據(jù)不同的地質(zhì)情況，站房基礎(chǔ)將采取不同的施工方案。

（1）地質(zhì)情況良好，而高填方的土不能用，為了使站房的基礎(chǔ)座在未擾動的持力層上，需要做挖孔樁基礎(chǔ)或鉆孔樁基礎(chǔ)，與獨(dú)立基礎(chǔ)施工方案相比增加投資。

（2）地質(zhì)情況的持力層良好，而在上層的一些土層有地震液化、含水量比較豐富，站房常做鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。為了使樁基礎(chǔ)能座在良好持力層上，需要將樁基礎(chǔ)穿過站坪高填方，從而增加樁基礎(chǔ)的長度，增加混凝土和鋼筋用量，工程量較大。

（3）地質(zhì)情況復(fù)雜，地下水位淺并具有強(qiáng)腐蝕性且地震液化較為嚴(yán)重，則需要做振沖碎石樁處理[2-3]，而施工過渡需要將站坪填方二次倒運(yùn)，從而增加工程量。

2 工程實(shí)例分析

結(jié)合喀和鐵路 ( 喀什一和田 ) 站房建設(shè)進(jìn)行分析?？丸F路的皮山、墨玉、疏勒等站房建筑面積約 1 800 m2。

2.1 工程概況及地質(zhì)條件

2.1.1 皮山站地質(zhì)條件

皮山站房工程地質(zhì)情況良好。

2.1.2 墨玉站地質(zhì)條件

2.1.3 疏勒站地質(zhì)條件

地下水埋深 1～2 m，擬建場地地下水位以下20 m 深度范圍內(nèi)細(xì)砂、粉土為可液化土層，液化等級為輕微—嚴(yán)重。

疏勒站房工程地質(zhì)情況較差。

2.2 站房的基礎(chǔ)形式和地基處理方案

線側(cè)平式站坪位置如圖 1 所示。

根據(jù)各站地質(zhì)情況，分別制訂不同的站房基礎(chǔ)施工方案。

皮山站房位于站坪高填方上，填方約 5 m，填土壓實(shí)系數(shù)達(dá)不到結(jié)構(gòu)需要，故做人工挖孔樁基礎(chǔ)。如果站坪土方未先行施工，則可做成工程造價最省的獨(dú)立基礎(chǔ)。

墨玉站房位于站坪高填方上，填方高度約4.25 m。為使鉆孔灌注樁座在持力層上，樁長穿透持力層就需要做到 12 m 以上。如果站坪土方未先行施工，樁基礎(chǔ)可以縮短至 8 m，則可以節(jié)省造價，減少施工難度。

疏勒站房位于站坪高填方上，填方高度 4.2 m。由于地震液化及地下水腐蝕性較強(qiáng)，站房做振沖碎石樁基礎(chǔ)處理地基[4]，處理范圍為基礎(chǔ)外邊緣不小于 10 m[5]，處理深度 15 m。站坪土方有33 000 m3需要進(jìn)行二次倒運(yùn)，增加了工程造價。如果站坪土方未先行施工，則這部分土方工程可以節(jié)省。

圖1 鐵路線側(cè)平式站房站坪圖

2.3 工程造價分析

各車站站房基礎(chǔ)施工分別設(shè)計了 2 個方案。

皮山站房：方案Ⅰ，地基處理采用人工挖孔樁方案；方案Ⅱ，采用站坪土方后填的獨(dú)立基礎(chǔ)方案。

墨玉站房：方案Ⅰ，地基處理采用 12 m 樁長鉆孔灌注樁方案；方案Ⅱ，采用站坪土方后填，樁長 8 m 鉆孔灌注樁方案。

疏勒站房：方案Ⅰ，地基處理采用振沖碎石樁方案；方案Ⅱ，采用站坪后填振沖碎石樁方案。

各站站房站坪土方先填與后填方案的主要工程量和造價情況如下。

（1）振動打樁機(jī)打碎石樁 ( 樁長 15 m，二類土 )。墨玉站房：方案Ⅰ為 407 m3，造價為 8.3 萬元。疏勒站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 9 178 m3，造價均為 187.2 萬元。

（2）C35 長螺旋鉆孔灌注樁 ( 樁長在 10 m 以內(nèi)，一類土 )。墨玉站房：方案Ⅰ為 407 m3，造價為 18.7 萬元；方案Ⅱ?yàn)?273 m3，造價為 12.5 萬元。

（3）現(xiàn)澆構(gòu)件 ( 螺紋鋼筋 HRB335 級，直徑12 )。皮山站房：方案Ⅰ為 50.5 m3，造價為 19.8 萬元；方案Ⅱ?yàn)?28.7 m3，造價為 11.3 萬元。墨玉站房：方案Ⅰ為 68.7 m3，造價為 27.0 萬元；方案Ⅱ?yàn)?55.0 m3，造價為 21.6 萬元。疏勒站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 34.2 m3，造價為 13.4 萬元。

（4）C35 現(xiàn)澆砼，承臺樁基礎(chǔ)。皮山站房：方案Ⅰ為 284 m3，造價為 6.5 萬元。墨玉站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 284 m3，造價為 6.5 萬元。

（5）現(xiàn)澆砼模板，獨(dú)立基礎(chǔ)，組合鋼模板，木支撐。皮山站房：方案Ⅱ?yàn)?420 m3，造價為 0.7萬元。疏勒站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 320 m3，造價為 0.6 萬元。

（6）現(xiàn)澆砼模板，承臺模板。皮山站房：方案Ⅰ為 220 m3，造價為 0.5 萬元。墨玉站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 230 m3，造價為 0.5 萬元。

（7）C35 ( 礫石 20 mm ) 現(xiàn)澆砼，獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土。皮山站房：方案Ⅱ?yàn)?326 m3，造價為 7.2 萬元。疏勒站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 192 m3，造價為 4.3 萬元。

（8）礫 ( 碎 ) 石干鋪褥墊層。疏勒站房：方案Ⅰ、方案Ⅱ均為 391 m3，造價為 2.6 萬元。

（9）人工挖孔樁 ( 6 m，二類土土方 )。皮山站房：方案Ⅰ為 258 m3，造價為 1.2 萬元。

（10）C40 現(xiàn)澆砼，人工挖土樁混凝土。皮山站房：方案Ⅰ為 258 m3，造價為 6.7 萬元。

（11）C30 現(xiàn)澆砼，人工挖土樁護(hù)井壁混凝土。皮山站房：方案Ⅰ為 190 m3，造價為 3.8 萬元。

（12）二次倒云土方挖基坑 ( 一、二類土，深度 4 m 以內(nèi) )。疏勒站房：方案Ⅰ為 33 000 m3，造價為 43.9 萬元。

（13）回填土，夯填。疏勒站房：方案Ⅰ為33 000 m3，造價為 31.3 萬元。

皮山站房合計造價方案Ⅰ為 39 萬元、方案Ⅱ?yàn)?19 萬元，方案Ⅱ的造價為方案Ⅰ的 48.72%；墨玉站房合計造價方案Ⅰ為 61 萬元、方案Ⅱ?yàn)?41 萬元，方案Ⅱ的造價為方案Ⅰ的 67.21%；疏勒站房合計造價方案Ⅰ為 283 萬元、方案Ⅱ?yàn)?208 萬元，方案Ⅱ的造價為方案Ⅰ的 73.49%。

綜上可知，采用站坪后填方案對于地質(zhì)情況良好、地質(zhì)情況一般、地質(zhì)情況較差的站房基礎(chǔ)工程造價都有較大幅度的節(jié)省。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況良好時，因站房高填方需要用樁基礎(chǔ)，而站坪土方回填放在基礎(chǔ)施工完畢，執(zhí)行先下后上、先深后淺的施工順序，可以采用獨(dú)立基礎(chǔ)，效果最為明顯，雖然獨(dú)立基礎(chǔ)較深，可能引起計算長度略有增加，但從總體上能減少造價投資。

在地質(zhì)情況一般的條件下，后填站坪土方也可以減少工程造價，最直觀的效果是可以減少樁長，如墨玉站房，樁長可以從12 m 減少為 8 m。雖然承臺的標(biāo)高較低，引起計算長度略有增加，但總造價投資還是減少的。

在地質(zhì)情況較差情況下，由于消除了施工過渡造成的二次倒運(yùn)土方，后填站坪土方的效果也比較明顯。

3 結(jié)束語

根據(jù)以上分析，站坪土方在房建基礎(chǔ)施工結(jié)束前最好不要施工，在定測階段房建應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，仔細(xì)分析站房的地質(zhì)條件。在補(bǔ)充定測階段由房建專業(yè)試算完畢后，將基礎(chǔ)埋至深度返提給站場專業(yè)，基底深度以上的站坪在站房基礎(chǔ)施工完畢后再填，基底深度以下的站坪如必須回填也應(yīng)按照房建專業(yè)提的要求進(jìn)行回填處理。鐵路建設(shè)指揮部應(yīng)做好協(xié)調(diào)工作，合理安排施工組織，統(tǒng)籌安排站坪填方工作，以避免返工。在站房設(shè)計過程中，由于各專業(yè)的特殊性及復(fù)雜性，需要設(shè)計人員積極配合，及時提出合理化建議，反復(fù)做好方案比選，盡量做到設(shè)計方案技術(shù)先進(jìn)可行、經(jīng)濟(jì)合理，才能把站房建設(shè)工作做好。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB5007—2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2] 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會化工分會. GB 50046—2008工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2008.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[4] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[5] 中國建筑科學(xué)研究院. JGJ 79—2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

Discussion on Foundation Treatment and Station Earthwork of Railway Station Building with Same Level of Platform

ZHANG Chang-jiang

(Architecture Branch Institute,Xinjiang Railway Survey and Design Institute Ltd. Co.,Urumqi 830011, Xinjiang, China)

When railway station building with same level of platform is located above station filling, the foundation treatment of station building generally needs great paid. Through analyzing the station building construction of Kashi-Hetian railway, this paper analyzes and calculates the main engineering volume and cost of station building infrastructure from engineering situation and geological condition of 3 typical station buildings as well as basic form and foundation treatment program of station building. Through technical and economic comparison, the result shows that the station building with same level of platform located on high filling site should implement station building basic construction firstly, and then implement station filling operation, so as to reduce engineering cost.

Railway; Station Building; Foundation Treatment; Station Earthwork

1003-1421(2013)05-0088-04

TU248.1

B

2013-03-01

王學(xué)智