轨道交通无砟轨道防排水设计方法.pdf

臻 瞬 轨道交通无砟轨道防排水设计方法 刘玉祥 ( 铁道第三勘察设计院集团有限公司， 3 0 0 1 4 2 ， 天津∥高级工程师) 摘要结合无砟轨道防排水设计的研究成果和工程经验， 总结了铁路无砟轨道和城市轨道交通整体道床防排水主要 的设计方法。铁路无砟轨道排水设计通常采取道床顶面设 置横向排水坡、 伸缩缝处采用弹性材料封闭、 两线间填平处 理、 钢筋混凝土底座 内设横向排水管、 钢筋混凝土底座间设 横向排水通道等方法； 城市轨道交通整体道床防排水设计通 常采取道床顶面设置横 向排水坡、 伸缩缝密封处理、 道床上 设置排水沟等方法。 关键词 轨道交通；无砟轨道；防排水；设计方法 中图分类号U 2 1 3 ． 2 4 4 D0I ： 1 0 ． 1 6 0 3 7 ／ j ． 1 0 0 7—8 6 9 x ． 2 0 1 5 ． 0 6 ． 0 2 6 W a t e r pr o ofing a nd Dr a i na g e De s i g n f o r Ra i l Tr a ns i t Bal l a s t l e s s Tr a c k Li u Yu x i a n g Ab s t ra c t Co mb i n e d wi t h r e s e a r c h a c h i e v e me n t s a n d e n g i - n e e r i n g e x p e r i e n c e s o n wa t e r p r o o f i n g a n d d r a i n a g e d e s i g n f o r b a l l a s t l e s s t r a c k ， t h e ma j o r wa t e r p r o o f i n g a n d d r a i n a g e d e s i g n me t h o d s f o r b o t h b a l l a s t l e s s t r a c k i n n a t i o n a l r a i l wa y a n d s o l i d b e d i n u r b a n r a i l t r a n s i t a r e s u mme d u p i n t hi s p a - p e r ．De s i g n me t h o d s i n t h e f o r me r n o r ma l l y i n c l u d e s ：s e t - t i n g t r a n s v e r s e d r a i n a g e s l o p e o n t h e t o p s u r f a c e o f t r a c k b e d ；s e a l i n g e x p a n s i o n j o i n t s wi t h e l a s t i c ma t e r i a l s ；f i l l i n g t h e a r e a be t we e n t wo l i n e s wi t h f i l l e r s ；i n s t a l l i n g t r a n s v e r s e d r a i n a g e p i p e s i n r e i n f o r c e d c o n c r e t e b a s e ；s e t t i n g u p t r a n s — v e r s e d r a i n a g e a i s l e s i n r e i n f o r c e d c o n c r e t e b a s e ， a n d S O o n． W h i l e i n u r b a n r a i l t r a n s i t ，t r a n s v e r s e d r a i n a g e s l o p e i s s e t o n t h e t o p s u r f a c e o f t r a c k b e d s e t ，e x p a n s i o n j o i n t s s e a l e d wi t h．e l a s t i c ma t e r i a l s ，a n d d r a i n a g e d i t c h e s s i t e d i n s o l i d b e d ，a n d S O o n． Ke y wo r d s r a i l t r a n s i t ； b a l l a s t l e s s t r a c k；wa t e r p r o o f i n g a n d d r a i n a g e ；d e s i g n me t h o d Au t h o r S a d d r e s s Th e Th i r d Ra i l wa y S u r v e y a n d De s i g n I n — s t i t u t e Gr o u p Co r p o r a t i o n ， 3 0 0 1 4 2 ， T i a n j i n ， Ch i n a 防排水 设计为无砟轨道设计 中一项重要 的 内 容 卜 ， 近几年来在工 程上逐渐 引起 了高度重视 。 前些年 ， 由于存在研究深 度不够、 设计措 施不尽合 理 、 施工质量控制不严格等问题 ， 引起 了个别铁路线 路较严重的路基病害 问题。其 中， 最典型的问题包 括南方温暖地区无 砟轨道铁路路基出现翻浆 冒泥 、 东北严寒地区无砟轨道铁路路基冻胀等问题。虽然 以上问题主要由于路基 自身填料的组成成分、 颗粒 含量、 渗水性不合理等原因造成 ， 但也与路基顶面的 防水不好 、 排水不 畅有密切 的关 系。若无砟 轨道 的 防排水处理不好 ， 会造成轨道结构上 的水渗人路基 基床表层 中， 从而在列车荷载作用、 外界温度变化等 原 因下引起路基 的变形沉 降、 翻浆 冒泥 、 冻胀等病 害。因此， 轨道设计 中应注意对无砟轨道采取合理 的防排水措施 ， 施工 中应严格按照设计要求进行 防 排水施工， 以达到 防水有效、 排水通畅的 目的， 最大 可能地降低外界水对铁路土建工程结构 的影响 ， 从 而保证轨道交通线路的平顺性和行车 的安全性 3 ] 。 本文结合无砟轨道防排水设计的研究成果和工 程经验 ， 总结 了铁路无砟轨道和城市轨道交通整体 道床防排水的主要设计方法 ， 为轨道交通工程 的无 砟轨道防排水设计提供参考 。 1 铁 路无砟轨道防排水设计方法 我 国铁路无砟轨道 的型式种类较多 ， 主要包括 CR T S I型 、 C RT S Ⅱ型、 C RT S 1 1 I 型板式无砟轨道和 双块式无 砟轨 道等 几种 型式_ 1 ] 。不 同的无 砟轨 道 ， 由于结构型式的差异 ， 采取的防排水措施不尽相 同。总结起来 ， 主要包括道床顶面设置横向排水坡 、 伸缩缝处采用弹性材料封闭、 两线间填平处理、 钢筋 混凝土底座 内设横 向排水管 、 钢筋混凝土底 座间设 横向排水通道等方法。 1 ． 1 道床顶面设置横 向排水坡 不 同的无砟轨道类型 ， 其结构组成 的道床部分 叫法不完全一致。道床是指无砟轨道结构组成 中的 混凝土结构部分 ， 主要包括轨道板／ 道床板 、 底座／ 支 承层等。这里讲的道床横向排水坡包括无砟轨道上 1 1 7 潞 ； 灌 l 溷 零 不易疏通等问题 。因此， 采用底座 内设横 向排水管 的排水方法对施工的要求很高。 I I j I 轨道 中心线 线路分界线 I 轨道中心 线 I 。 I 0 l 图 8 无砟轨道底座内设横向排水管横断面示意图 一⋯一- {⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 一 ⋯ 一 ⋯ _ - _ ⋯ 一 ⋯ ⋯ ．{ } 一 ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 轨道中心线 图 9 无砟轨道底座内设横向排水管平面示意图 1 ． 5 钢筋混凝土底座间设横向排水通道 无砟轨道相邻钢筋混凝土底座间设横 向排水通 道的设计方法如下 ： 1 )为满足线问排水要求 ， 根据所在区域雨水计 算流量情况 ， 沿线路纵向一定 间隔的两线上分别设 置一处横向排水通道 ， 将线问水排到线路外侧 ， 再引 入路基排水系统 。 2 )排水通道处两线底座单元端部与对应轨道 板端部对齐设置， 利用相邻底座间缝隙形成横向排 水通道。 3 )排水通道处 的底座板下设置钢筋混凝土搭 板 。搭板沿线路纵向长约 2 m， 横 向与底座板等宽， 搭板表面 向线路外侧设 置不小于 2 ％的横 向排 水 道 中心线 坡 。排水通道范围内的搭板表面应平整。底座施工 前 ， 搭板表面( 除排水通道范围外) 应进行凿毛处理 ， 并通过搭板与底座板 问设置的连接钢筋 ， 使两者紧 密连接成为一体。 4 )线间封填及将线 间水 引入底座 问横 向排水 通道的相关设计需与排水通道设计相结合考虑。施 工时应注意做好搭板顶面排水坡度及线间水引入底 座间横向排水通道的衔接处理 ， 确保排水通畅。 目前 ， 盘营客运专线、 沈丹客运专线 CRT S I H 型 板式无砟轨道路基地段的线问排水采取了该种设计 ( 见 图 1 O 、 图 1 1 ) 。 1 2 0 图 1 O 无砟轨道钢筋混凝土底座间设横向排水通道纵剖面图 撩 潮 溷 溷 瓣 叠 ≤ 0 曩 誊 曩 叠 _ ! il iii 曩 i li i i! 善 誊 薯 i! i l iii I il iI I I I!ii l i i! 图 1 4 钢弹簧浮置板道床排水示意图 I 厂]厂]厂] 厂] I 厂]厂] LJ L _ j L_ J L_ J I LJ L _ J 7 7 7 ；r ● 一 1 n／ 广 ]r ]厂 ] 厂 ] } 广 ]r ] L_ j L_ j L_ J L_ j L- j L_ J 道床排水沟 一f ％ ， 注 ：尺 寸单位 mm 凝土底座间设横 向排水通道等方法； 城市轨道交通 整体道床防排水设计通常采取道床顶面设置横向排 水坡 、 伸缩缝封闭处理、 道床上设置排水沟等方法 。 2 )无砟轨道 的防排水问题会影响到整个铁路 和城市轨道交通系统 的使用功能 、 使用寿命及行车 的平顺性和安全性。因此 ， 在设计上应采取切实合 理 、 有效的防排水措施 ， 做好轨道与路基、 桥梁、 隧道 之 问的排水系统衔接 ， 同时施工 中应按要求严格控 制施工质量， 确保工程实施后防排水系统的可靠性。 图1 5普通整体道床与浮置板道床过渡 处排 水平面 示意图 参：考文献 3 结语 本文结合无砟轨道防排水设计的研究成果和工 程经验 ， 总结了铁路无砟轨道 和城市轨道交通整体 道床防排水的主要设计方法 。 i )铁路无砟轨道设计通常采取道床顶面设置 横向排水坡、 伸缩缝处采用弹性材料封闭、 两线问填 平 处理、 钢筋混凝土底座 内设横向排水管或钢筋混 [ 1 ] T B 1 0 5 2 1 --2 0 0 9 高速铁路设计规范( 试行) I s ] ． [ 2 3 GB 5 0 1 5 7 —2 0 ( ) 3地铁设计规范[ s ] ． E 3 ] 刘彬 ， 魏永幸 ． 客运专线无砟轨道路基 防排水体 系的思考 [ J ] ． 铁道工程学报 ， 2 0 0 8 ( 6 ) ： 3 6 ． [ 4 ] 田利民． 客运专线无砟轨道 系统 设计 _J ] ． 中国铁 道科学 ， 2 0 0 8 ( 1 ) ： 1 3 ． [ 5 3 李俊玺． 钢 弹簧浮置板 道床 排水过 渡段设 计 [ J ] ． 铁道标 准设 计 ， 2 0 0 9 ( 1 1 ) ： 2 6 ． ( 收稿 日期： 2 0 1 3 —1 1 —2 9 ) 国家发展改革委发布 总投资 1 ． 9 7万亿元的 P P P推介项 目 新华社北京 5月 2 5日电记者 5 月 2 5日从国家发展改革委 了解 到， 国家发展改革委 日前在门户网站 开辟 P P P项 目库专栏 ， 公开发布政府和社会资本合作 ( P P P ) 推介项 目。首批发布的项 目共计 1 0 4 3个 ， 总投 资1 ． 9 7 万亿元。 据 了解 ， 项 目范围涵盖水利设施、 市政设施 、 交通设施、 公共服务 、 资源环境等多个领域 。所有项 目都 已 明确项 目所在地 、 所属行业 、 建设 内容及规模 、 政府参与方式 、 拟采用 的 P P P模式 、 责任人及联 系方式等信 息 ， 社会资本可积极联系参与。此次推介的项 目由各省 、 自治区、 直辖市 、 计划单列市发展改革委推荐 ， 国家 发展改革委审核 ， 面向全社会公开发布 。 1 22