濕陷性黃土地區(qū)鐵路站場(chǎng)路基排水設(shè)計(jì)

王新林

摘要：近年來(lái)，隨著鐵路客貨列車運(yùn)行速度大幅度提高，對(duì)站場(chǎng)路基穩(wěn)定性的要求也越來(lái)越高，而站場(chǎng)排水順暢是路基穩(wěn)定的重要因素。本文主要通過(guò)闡述濕陷性黃土地區(qū)鐵路填方站場(chǎng)路基排水設(shè)計(jì)、路塹站場(chǎng)路基排水設(shè)計(jì)和車站綜合排水設(shè)計(jì)的具體措施以及濕陷性黃土地區(qū)鐵路給水排水管道的施工，分析濕陷性黃土對(duì)工程建設(shè)的危害，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)濕陷性黃土地區(qū)站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)，提出相關(guān)解決辦法，保證濕陷性黃土地區(qū)鐵路站場(chǎng)路基的穩(wěn)定及行車安全。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土地區(qū)；鐵路站場(chǎng)；路基；管道

中圖分類號(hào)： U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、濕陷性黃土地區(qū)路塹站場(chǎng)路基排水設(shè)計(jì)

在進(jìn)行路塹站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于自重濕陷性黃土地基，總濕陷量大于路基工后容許沉降量的非自重濕陷性黃土地基均應(yīng)進(jìn)行地基處理。

采取的地基處理措施應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土的濕陷等級(jí)、厚度和地下水狀況，合理選取地基加固措施。原則上以沖擊壓實(shí)(重錘夯實(shí))、強(qiáng)夯封閉等措施，重點(diǎn)站場(chǎng)設(shè)施部位(如駝峰、溜放部分及調(diào)速器等)采用灰土擠密樁處理。

路基基床表層應(yīng)采用改良土(石灰或水泥改良土)進(jìn)行換填夯實(shí)，其厚度不小于0.3m，以防止路基表面水下滲，保證路基完好，同時(shí)還應(yīng)做好路塹坡面防護(hù)設(shè)計(jì)。

進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)，做好塹頂天溝，加強(qiáng)地表水的截排和坡面排水，重點(diǎn)做好側(cè)溝及股道間排水，保證排水通暢。同樣，應(yīng)對(duì)排水溝進(jìn)行加固，對(duì)有正規(guī)列車行駛的線路和場(chǎng)所的排水溝敷設(shè)溝下復(fù)合土工膜，以防止溝裂下滲，造成路基下沉，危及行車安全。

應(yīng)盡量將電纜等管線設(shè)置在路基以外，確需設(shè)置時(shí)，建議設(shè)置管線槽，并設(shè)在側(cè)溝內(nèi)側(cè)，同時(shí)管線槽也應(yīng)考慮排水。各種管線穿越股道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行套管防護(hù)，施工時(shí)保證夯實(shí)，并做好路基表層封閉，防止地表水的下滲。

二、濕陷性黃土地區(qū)填方站場(chǎng)路基排水設(shè)計(jì)

在進(jìn)行填方站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于路堤以下所有濕陷性黃土地基的總濕陷量大于路基工后容許沉降量的自重濕陷性黃土地基；路堤底部的壓力大于濕陷性黃土地基的濕陷起始?jí)毫?，并且地基的總濕陷量大于路基工后容許沉降量的非自重濕陷性黃土地基；濕陷性黃土地基的容許承載力小于路堤底部的壓應(yīng)力的，為使?jié)裣菪渣S土地基的總濕陷量控制在路基工后容許沉降值的范圍內(nèi)，保證濕陷性黃土地基具有足夠的承載力，應(yīng)對(duì)路基地基進(jìn)行處理。

采取的地基處理措施應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土的濕陷等級(jí)、厚度，以及地形條件、地下水狀況，合理選取地基加固措施。原則上應(yīng)以加強(qiáng)地表排水為主，輔以沖擊壓實(shí)(重錘夯實(shí))、強(qiáng)夯封閉措施。個(gè)別高堤和重點(diǎn)站場(chǎng)設(shè)施部位(如駝峰溜放部分等)采用灰土擠密樁處理。

路基基床表層應(yīng)采用改良土(石灰或水泥改良土)進(jìn)行填筑夯實(shí)，其厚度不小于0.3m，以防止路基表面水下滲，保證路基完好，同時(shí)還應(yīng)做好坡面防護(hù)設(shè)計(jì)。

進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)，在加強(qiáng)地表排水的同時(shí)，做好路基表面排水，保證路基表面排水通暢。在年降雨量大的地區(qū)，適當(dāng)增加股道間排水設(shè)施，并做好縱橫向排水設(shè)施的銜接設(shè)計(jì)和施工。

在設(shè)計(jì)中，除了對(duì)車站路基面排水溝進(jìn)行加固外，還應(yīng)在排水溝下敷設(shè)復(fù)合土工膜(尤其在濕陷等級(jí)高的地區(qū))，防止排水溝開裂，引起水下滲，造成路基本體破壞。機(jī)務(wù)段和車輛段等處的排水溝也應(yīng)進(jìn)行加固，溝下可取消復(fù)合土工膜，但應(yīng)做好排水系統(tǒng)，保證排水暢通。

值得注意的是，以往設(shè)計(jì)往往忽視電纜溝等管線對(duì)路基的影響，經(jīng)常因管線施工夯實(shí)不夠，造成沿路肩施工部位積水下沉，形成路肩下沉或溜塌，嚴(yán)重危及行車安全。因此，建議避免在路肩上設(shè)置各種電纜溝，確實(shí)需要設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)置成電纜槽，電纜槽設(shè)計(jì)應(yīng)具有排水功能，同時(shí)路肩設(shè)干砌片石護(hù)肩。各種管線穿越股道時(shí)，應(yīng)進(jìn)行套管防護(hù)，施工時(shí)保證夯實(shí)，并做好路基表層封閉，防止地表水的下滲。

三、濕陷性黃土地區(qū)車站綜合排水設(shè)計(jì)

為了保證車站整體的排水暢通，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)規(guī)模較大的車站，由于此類車站場(chǎng)、段、所多，面積廣，排水困難。因此，在設(shè)計(jì)中，對(duì)車站各場(chǎng)、段、所的排水，以及彼此之間的空地、三角地帶的排水進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，保證排水系統(tǒng)的完整性、有效性和功能性，從而保證車站的排水通暢，站場(chǎng)路基的穩(wěn)定和安全。

此外，還應(yīng)對(duì)排水的出路進(jìn)行規(guī)劃研究，對(duì)于水無(wú)處可排的地方，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，采用挖魚塘、設(shè)蒸發(fā)池等措施，但應(yīng)與車站路基相隔足夠的距離，以保證車站路基的穩(wěn)定性。

四、濕陷性黃土地區(qū)給水排水管道及附屬構(gòu)筑物

(一)室外管道宜布置在防護(hù)范圍外，但是隨著建筑用地的日益緊張，要滿足規(guī)定的防護(hù)距離會(huì)有一定困難，在防護(hù)范圍內(nèi)的地下管道布置應(yīng)縮短其長(zhǎng)度。對(duì)于排水管道工程中的管材、管道接口、管道的敷設(shè)均應(yīng)按基本防水措施設(shè)計(jì)。

①管材的選擇

濕陷性黃土地區(qū)排水管道應(yīng)選擇質(zhì)地優(yōu)良的鑄鐵管、鍍鋅鋼管。在排水管道設(shè)計(jì)中往往被忽視。鋼筋混凝土管、內(nèi)外上釉的陶土管等非金屬管材存在著較多的問題，如基礎(chǔ)要在3:7灰土墊層上設(shè)置條形混凝土基礎(chǔ)等。經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較直徑300mm以下的管道采用金屬管材具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、不滲漏、而且工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。所以選擇金屬管材是經(jīng)濟(jì)合理的。

②管道接口的選擇

管道接口按嚴(yán)密不漏水、有柔性的要求，鋼管應(yīng)選擇絲扣連接而不應(yīng)選擇焊接等其它接口，鑄鐵管應(yīng)選擇柔性接口，如采用鋼性接口有可能發(fā)生因管道滲漏而導(dǎo)致基礎(chǔ)下沉，使管道折斷。而柔性接口如給水管道中的梯唇型橡膠圈接口，排水鑄鐵管的瀝青油膏接口等，有一定的撓度、耐腐蝕、強(qiáng)度高，在濕陷性黃土地區(qū)是一種較為理想的接口形式。

③管道的敷設(shè)

排水管道及其構(gòu)筑物在濕陷性黃土地區(qū)最主要的問題是基礎(chǔ)處理。若基礎(chǔ)處理不當(dāng)，造成不均勻沉降，使管道接口處漏水，濕陷性黃土遇水后基礎(chǔ)下沉，造成管道折斷而出現(xiàn)事故。所以排水管道及其附屬構(gòu)筑物的地基一般應(yīng)做素土基礎(chǔ)，對(duì)埋地的主要管道或大型壓力管道及其附屬構(gòu)筑物，應(yīng)在土墊層上設(shè)30mm厚的3:7灰土墊層。對(duì)埋地的非金屬白流管除符合上述要求外，還應(yīng)設(shè)混凝土條形基礎(chǔ)。

檢漏防水措施是在基礎(chǔ)防水措施的基礎(chǔ)上對(duì)防護(hù)范圍內(nèi)的地下管道增設(shè)檢漏管溝和檢漏井。檢漏管溝應(yīng)做防水處理，其形式有矩形和圓形，一般應(yīng)采用矩形磚壁混凝土槽形底，較小的管道可做成鋼筋混凝土套管。

嚴(yán)格防水措施是在檢漏防水措施的基礎(chǔ)上提高檢漏管溝和檢漏井等設(shè)施的材料標(biāo)準(zhǔn)。檢漏管溝有一般檢漏管溝和高標(biāo)準(zhǔn)檢漏管溝。如何在鐵路排水設(shè)計(jì)中恰當(dāng)?shù)剡x型是很重要的。

(2)管道附屬構(gòu)筑物如閥門井、檢查井等應(yīng)做好防水處理，并應(yīng)防止地面水、雨水流入井內(nèi)。不得利用檢查井、消火栓井和閥門井等兼做檢漏井。應(yīng)根據(jù)不同防水措施的要求而選擇不同的防水材料。

結(jié)語(yǔ)

濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，其工程特性是在一定的壓力下，下沉穩(wěn)定后，受水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉，故在濕陷性黃土場(chǎng)地上進(jìn)行建設(shè)，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對(duì)建筑產(chǎn)生危害。在我國(guó)鐵路建設(shè)中，在建成后不久后經(jīng)常出現(xiàn)因濕陷引起線路下降或路基變形等情況，造成行車中斷事故。因此，在工程設(shè)計(jì)時(shí)必須重視濕陷性黃土對(duì)工程建設(shè)的危害，采取相應(yīng)的工程措施，避免線路建成后發(fā)生濕陷沉降危害。

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