郭培軍，張亞東

(1.內(nèi)蒙古集通鐵路 (集團)有限責(zé)任公司，呼和浩特 010050;

2.鐵三院內(nèi)蒙古鐵道勘察設(shè)計院有限公司，呼和浩特 010050)

1 概述

正藍旗至黑城子鐵路(簡稱藍黑線)是正藍旗至張家口鐵路(簡稱藍張線)的北段一期工程，藍張線是國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的國鐵Ⅰ級鐵路，北起內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟正藍旗境內(nèi)錫林浩特至多倫鐵路的正藍旗車站，南至河北省張家口市，與京包鐵路接軌于沙嶺子站。

藍張線的修建將成為內(nèi)蒙古東部地區(qū)與張家口地區(qū)煤炭運輸?shù)谋憬萃ǖ?，使?nèi)蒙古東部地區(qū)運往張家口地區(qū)以及北京方向的貨流將不繞行集寧、大同，將成為內(nèi)蒙古錫盟地區(qū)煤炭外運的便捷通道。

正藍旗至黑城子鐵路作為藍張線北段一期工程北起內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟正藍旗境內(nèi)既有錫多鐵路的正藍旗車站，從該站南咽喉引出后，繞過上都電廠后繼續(xù)向西南延伸，在DK24+695處上跨縣道502，在DK26+789處以特大橋跨越閃電河后折向南，為了保護古城遺址并滿足環(huán)保要求線路離該遺址200 m，然后繼續(xù)向南在黑城子礦區(qū)工業(yè)廣場的西側(cè)設(shè)黑城子站(裝車站)，站中心里程為DK35+600。正藍旗至黑城子線路全長為36.223 km，改建既有錫多下行線3.679 km，全部位于錫林郭勒盟正藍旗境內(nèi)。

2 路基工程概況

本線線路全長39.902 km(包含改建既有錫多下行線 3.679 km)，其中中橋及以上橋梁共 5座/1 392.51延長米，本線路基長度共38.509 km，占全線長度的96.51%，其中區(qū)間路基長度為32.486 km，占全線長度的81.41%。

全線個別路基設(shè)計工點12處，14 520延長米，占全線總長的36.39%，占全線路基長度的44.70%。其中:路堤坡面防護6處，4204.2延長米;雪害路基4處，8130延長米;軟土路基(浸水)1處，1506.4延長米;浸水路基1處，680.2延長米。

路基填方長度29.98 km，挖方長度8.50 km。區(qū)間總斷面方為264.986 4×104m3，施工方為194.016 2×104m3，其中填方總量為200.288 8×104m3，挖方總量為64.967 6×104m3。平均每公里區(qū)間斷面方為8.164 5×104m3。

全線區(qū)間路基防護M7.5漿砌片石111 675 m3，平均3 437.63 m3/km;C15混凝土4 678 m3，平均144.00 m3/km;包坡碎石土100 459 m3，平均3 092.38 m3/km。

3 路基設(shè)計基本原則

3.1 路基面形狀

路基面為三角形路拱，由路基面中心線向兩側(cè)設(shè)4%橫坡，曲線加寬時，路基面仍保持三角形。

3.2 路基面寬度

根據(jù)《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》(TB10001—2005)中關(guān)于路基寬度的計算方法，計算確定直線段路基面寬度見表1，表2。

表1 直線地段單線路基面寬度 m

區(qū)間曲線地段的路基面寬度，在曲線外側(cè)按下表數(shù)值加寬，加寬值在緩和曲線范圍內(nèi)線性遞減。

表2 曲線地段路基面加寬值 m

3.3 路基基床設(shè)計標(biāo)準

路基基床分為表層和底層，表層厚度0.6 m，底層厚度1.9 m，總厚度2.5 m。

基床底層的頂部和基床以下填料的頂部應(yīng)設(shè)4%的人字排水坡。

半填半挖路基，將路基面下1.0 m范圍內(nèi)予以挖除換填，填料應(yīng)符合基床要求，挖方頂面設(shè)4%的向外排水坡。

路肩寬度路堤段不小于0.8 m，路塹段不小于0.6 m。

4 一般路基設(shè)計原則

由于本線一般路基地段線路主要以填方通過，因此一般路基主要采取路堤坡面防護。

地層:閃電河斷陷盆地，地表第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4

al+pl)粉砂、細砂、中砂。

工程措施如下。

地面橫坡率為1∶5～1∶2.5時，地面挖2.0 m寬臺階。一般地段路堤基底清除表層0.3 m厚種植土。

路堤邊坡坡率:0～8 m，1∶1.5;8～20 m，1 ∶1.75。

路基基床表層采用A組填料，基床底層A、B組填料，基床以下采用A、B、C組(粉細砂除外)填料。

邊坡坡面采用M7.5水泥砂漿砌片石帶截水槽拱型骨架護坡防護，骨架厚度為0.4 m，骨架內(nèi)碎石土包坡，輔以播撒草籽防護。且邊坡平鋪雙向拉伸經(jīng)編滌綸土工格柵進行加固，每層間距0.6 m，寬度2.5 m。

5 特殊路基設(shè)計原則

本線重點特殊路基主要包括:雪害路基、軟土路基和浸水路基。

5.1 雪害路基(圖1)

DK3+760.00～DK10+700為雪害路基。本工點地貌特征:固定、半固定沙丘地貌，位于閃電河右岸二級階地上，在半固定崗狀、壟狀沙丘邊緣，沙丘表層植被覆蓋率30% ～50%，以草為主。

線路以挖方通過，中心最大挖深9.0 m，邊坡最大挖深11.0 m。

圖1 雪害路基(單位:m)

地層:閃電河斷陷盆地，局部表覆第四系全新統(tǒng)風(fēng)積(Q4eol)細砂，下為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)粉土、細砂、中砂、細角礫土。

工程措施如下。

路塹邊坡坡率:h≤2 m，1∶4;2 m＜h≤6 m，1 ∶1.75;h＞6 m，1 ∶2，一坡到頂。

路塹基床表層換填0.5 m A組土+0.1 m中粗砂+兩布一膜，基床底層換填0.5 m A、B組土。

路塹坡面防護:h≤3 m時，邊坡坡面采用M7.5水泥砂漿砌片護坡防護。h＞3 m時，邊坡坡面采用M7.5水泥砂漿砌片石帶截水槽拱形骨架護坡防護，骨架厚0.4 m，骨架內(nèi)卵石土包坡。

路塹兩側(cè)設(shè)梯形側(cè)溝，溝深0.8 m，底寬0.4 m，厚0.35 m。采用M7.5水泥砂漿砌片石砌筑，10～20 m設(shè)一道伸縮縫，每隔2 m設(shè)φ5 cm的PVC泄水管。

于線路右側(cè)距離坡腳20～30 m范圍設(shè)高度2.0 m的漿砌片石擋雪墻防護。

同時，于線路左側(cè)100 m右側(cè)300 m范圍內(nèi)，對地面風(fēng)蝕嚴重的處所設(shè)置樹枝條方格沙障防護。

5.2 軟土路基(圖2)

DK24+751.80～DK26+258.15為軟土路基，同時也是浸水路基。

本工點地貌特征:沖洪積平原，為閃電河右岸階地及漫灘，地形平坦，地勢開闊，地表為草地。雨季地表為沼澤。

線路以填方通過，中心最大填高13.8 m，邊坡最大填高13.6 m。

地層:粉土(Q4al+pl) 灰黑色，潮濕～飽和，稍密，含淤泥，夾細砂夾層。厚度1.8～2.1 m?；境休d力σ0=90 kPa;細砂(Q4al+pl) 黃褐色，潮濕-飽和，稍密，成分以石英、長石為主。厚度0～2.6 m?；境休d力σ0=150 kPa。

水文資料:H1/100=1 327.90 m，v=1.49 m/s。

采用防護高程=設(shè)計水位+波浪侵襲高+壅水高+0.5 m=1 328.90 m。

工程措施如下。

(1)基底處理:挖除基底淤泥層，回填砂夾石。

(2)路基基床表層采用A組填料，基床底層A、B組填料，基床以下采用A、B、C組填料。防護高程以下采用滲水土填筑。

(3)路堤邊坡坡度:0～8 m，1∶1.5;8～20 m，1 ∶1.75。防護高程以下放緩一級;并于防護高程處設(shè)2.0 m寬護道。

(4)路堤防護高程以上坡面采用M7.5水泥砂漿砌片石帶截水槽拱形骨架護坡，骨架厚0.4 m，骨架內(nèi)碎石包坡，播撒草籽。

(5)防護高程以下坡面采用M7.5漿砌片石護坡防護，厚0.35 m，下設(shè)碎石墊層，厚0.15 m，采用勺形基礎(chǔ)。

圖2 軟土路基(單位:m)

5.3 浸水路基(圖3)

DK27+319.85～DK28+000為浸水路基。

本工點位于沖洪積平原，為閃電河右岸階地及漫灘，地形平坦，地勢開闊，地表為草地。線路以填方通過，中心最大填高8.2 m，邊坡最大填高8.0 m。

水文資料:H1/100=1 327.90 m，v=1.49 m/s。

工程措施如下。

(1)采用防護高程=設(shè)計水位+波浪侵襲高+壅水高+0.5 m=1 328.90 m。

(2)路基基床表層采用A組填料，基床底層采用A、B組填料，基床以下采用A、B、C組填料，防護高程以下采用滲水土填筑。

(3)路堤邊坡坡度:0～8 m，1∶1.5;8～20 m，1 ∶1.75。防護高程以下放緩一級;并于防護高程處設(shè)2.0 m寬護道。

(4)路堤防護高程以上坡面采用M7.5水泥砂漿砌片石帶截水槽拱形骨架護坡，骨架厚0.4 m，骨架內(nèi)碎石包坡，播撒草籽。

(5)防護高程以下坡面采用M7.5漿砌片石護坡防護，厚0.35 m，下設(shè)碎石墊層，厚0.15 m，采用勺形基礎(chǔ)。

圖3 浸水路基(單位:m)

6 結(jié)語

鐵路特殊路基處理措施及方法是否得當(dāng)，直接決定了鐵路路基建成后的運營穩(wěn)定及安全，因此對于特殊路基的處理，在設(shè)計、施工及日后的運營養(yǎng)護過程當(dāng)中應(yīng)綜合考慮路基自身特點以及地質(zhì)、氣象、水文等相關(guān)因素，采取科學(xué)經(jīng)濟合理的措施進行處理，從而有效保證鐵路路基穩(wěn)定及運營安全。

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