丁亮
(鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心 副總工程師,北京 100844)
車站及作業(yè)場(chǎng)坪的排水在設(shè)計(jì)規(guī)范中只有指導(dǎo)性的規(guī)定。一是只規(guī)定了在什么樣的路基基床表層巖土種類、年降雨量多大,一個(gè)橫坡上最多設(shè)置的股道數(shù)量范圍。而具體設(shè)計(jì)時(shí),無(wú)論是路基表層填料,還是年降雨量,都千差萬(wàn)別。即便是年降雨量,也不會(huì)全年平均分布,有些地區(qū)多數(shù)時(shí)間不下雨,一旦下雨,短時(shí)降水量卻又非常大。二是目前隨著高速鐵路網(wǎng)的形成,建設(shè)了大量的動(dòng)車整備場(chǎng),這些整備車場(chǎng)規(guī)模較大,車場(chǎng)內(nèi)有電力、信號(hào)、排污、上水等各種管線溝槽,在一個(gè)橫向坡面上的水不可能越過(guò)多股道進(jìn)入排水溝,顯然這些車場(chǎng)設(shè)置的排水設(shè)施應(yīng)當(dāng)加強(qiáng),不宜照搬普速鐵路的設(shè)計(jì)原則。
實(shí)際上,設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)車場(chǎng)排水設(shè)施的要求也在提高。以土質(zhì)路基為例,1965年版《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路車站與樞紐設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定[1],年降雨量不大于350毫米地區(qū),橫向坡度1%~2%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)量為4股道;年降雨量大于350 mm地區(qū),橫向坡度2%~3%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)量為4~3股道。1986年版 《鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 91—85)中規(guī)定[2],年降雨量小于350 mm,橫向坡度1%~2%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)量為6~8股道;年降雨量350~700 mm,橫向坡度2%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)為4~6股道(降雨量大者取小值,降雨量小者取大值);年降雨量 700~1 000 mm,橫向坡度 2%~3%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)為4股道;年降雨量 1 000 mm以上時(shí),橫向坡度2%~3%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)為3股道。現(xiàn)在使用的2006年版《鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50091—2006)中規(guī)定[3],年平均降雨量小于600 mm,橫向坡度2%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)為3股道;年平均降雨量大于等于600 mm時(shí),橫向坡度2%~3%,一個(gè)坡面最多股道數(shù)為2股道。由此可見(jiàn),目前設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)車場(chǎng)的排水越來(lái)越重視,要求也越來(lái)越高。但新規(guī)范只能對(duì)新建車場(chǎng)起作用,對(duì)既有車場(chǎng)排水設(shè)施卻無(wú)法調(diào)整,這不僅是因?yàn)闆](méi)有改造的投資,更重要的是改造既有車站排水設(shè)施對(duì)運(yùn)營(yíng)干擾很大。因此,在開(kāi)始新建車站時(shí)就應(yīng)做好排水設(shè)施的設(shè)計(jì)。
此外,在實(shí)際使用中,經(jīng)常會(huì)遇到運(yùn)營(yíng)單位對(duì)排水設(shè)施問(wèn)題的反映,歸納起來(lái)基本上有三種,第一種是排水溝設(shè)置不足、或縱坡太小、或水溝橫截面不夠,短時(shí)降雨量大時(shí),車場(chǎng)內(nèi)的積水排不出去;第二種是排水溝槽設(shè)置位置不合理,容易堵塞,排水不暢;第三種就是排水溝槽結(jié)構(gòu)容易損壞,一旦損壞后,堵塞水溝導(dǎo)致排水不暢。這些問(wèn)題的出現(xiàn),雖然有日常維護(hù)的問(wèn)題,但主要問(wèn)題還是出在設(shè)計(jì)中。有必要對(duì)車場(chǎng)排水進(jìn)行分析,對(duì)已設(shè)計(jì)并建成的排水系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié),尤其是對(duì)那些出了問(wèn)題的車場(chǎng)排水系統(tǒng),找出問(wèn)題的關(guān)鍵和解決這些問(wèn)題的辦法。
由于排水場(chǎng)地條件不同,設(shè)置的排水設(shè)施也不同。既有車站及場(chǎng)坪設(shè)置的排水設(shè)施,主要有以下幾種:一是排水明溝,分為梯形明溝和矩形明溝;第二種是縱向排水槽,分為砟底式排水槽和砟頂式排水槽;第三種是橫向排水槽,主要是橫向過(guò)軌排水槽;第四種是公路排水槽,也就是汽車輪胎可直接在其蓋板上通行的排水槽。由于這幾種排水設(shè)施適用范圍不同,各有其針對(duì)性,因此,不能用造價(jià)和優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)選擇排水設(shè)施,只能因地制宜進(jìn)行選擇。從排水維修的角度來(lái)說(shuō),排水明溝投資少,便于維護(hù),容易清堵,但其開(kāi)口容易落入異物,只能用于地形比較開(kāi)闊、溝上沒(méi)有人行要求的地方??v向排水槽用于線間距較小的股道之間,當(dāng)股道之間沒(méi)有作業(yè)要求,線路間不需要填滿道砟時(shí),采用砟底式縱向排水槽;當(dāng)股道之間有作業(yè)要求,如調(diào)車、列檢等,需要用碎石碴填平時(shí),采用砟頂式縱向排水槽,蓋板面與路基面平。橫向排水槽是為了車場(chǎng)表面排水設(shè)施穿越線路的排水設(shè)施,橫向排水槽是砟底式排水槽,跨軌時(shí),道砟直接鋪在蓋板上,穿過(guò)的線路只能是到發(fā)線以及次要站線,不能穿越正線。由于到發(fā)線一般通過(guò)速度不高,因此橫向排水槽用于穿越旅客列車行車速度≤140 km/h場(chǎng)內(nèi)站線。穿越正線的橫向排水設(shè)施在站內(nèi)路基地段采用涵洞,在站、場(chǎng)、段、所內(nèi)有橋、涵可利用時(shí),應(yīng)盡量利用其作為橫向排水設(shè)施,少設(shè)橫向排水槽。最后一種既有排水設(shè)施是公路排水槽,這種排水設(shè)施一般設(shè)在貨場(chǎng)內(nèi),在兩貨物站臺(tái)間或貨物站臺(tái)的汽車道路一側(cè)、散堆裝場(chǎng)地的貨位外側(cè)、機(jī)務(wù)段及車輛段的汽車道路一側(cè)等。
排水設(shè)施用途不同,維修養(yǎng)護(hù)的條件不同,因此對(duì)其技術(shù)要求也不同。設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定,凡車站的場(chǎng)、段、所內(nèi)有礙作業(yè)人員安全、各類車場(chǎng)的線路間以及其他建筑物和場(chǎng)坪等必要地段均應(yīng)采用排水槽[4]??v向排水槽縱坡不小于2‰,底部寬度不應(yīng)小于0.4 m,深度不宜大于1.2 m,砟頂式排水槽蓋板面比軌枕低3 cm。穿越線路的橫向排水槽縱坡不應(yīng)小于5‰,兩橫向排水槽之間的距離不應(yīng)大于500 m,作為主要橫向排水設(shè)備,在一個(gè)站、場(chǎng)、段、所內(nèi)不應(yīng)超過(guò)3條。路基外側(cè)采用矩形和梯形溝,集裝箱和貨場(chǎng)道路采用混凝土公路排水槽等等。
從通用性角度看,這些排水設(shè)施是鐵路車場(chǎng)專用的排水設(shè)施,但公路排水槽的專用性并非與鐵路線路有關(guān)。如在兩貨物站臺(tái)間或貨物站臺(tái)汽車道路一側(cè),其場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有鐵路線,應(yīng)該說(shuō)其場(chǎng)地排水屬于城市道路系列。而在城市道路設(shè)計(jì)及使用中,卻很少或者沒(méi)有采用公路排水槽這種方式。城市道路的路面排水,都是采用排水暗管系統(tǒng)。道路上及其相鄰地區(qū)的地面雨水依靠道路設(shè)計(jì)的縱橫坡度,流向車行道兩側(cè)的街溝,然后順街溝的縱坡流入沿街設(shè)置的雨水口,再由地下的連接支管通到干管,排入城市規(guī)定的附近排水水體中。而且為了施工和維護(hù)檢修,雨水管設(shè)在快車道外,當(dāng)不得不布置在車行道下時(shí),還要盡量避開(kāi)車輪軌跡集中地帶,以減少管線承受的車輛荷載,并防止車輪經(jīng)常對(duì)窨井蓋擠壓而使其振動(dòng)產(chǎn)生跳蓋現(xiàn)象。顯然這種好的城市道路排水系統(tǒng),避免了車輛壓壞排水設(shè)施。而貨場(chǎng)內(nèi)采用的公路排水槽,盡管其蓋板采用理論上可以通行車輛的混凝土蓋板,但是作為土建工程,一條細(xì)長(zhǎng)的排水槽,槽面不可能完全平整,即便是非常平整,其混凝土的蓋板也不會(huì)每塊都平整?;炷辽w板蓋上排水槽后,一旦有懸空的部分,在汽車車輪反復(fù)碾壓時(shí),很容易損壞或跳蓋。尤其是貨場(chǎng)內(nèi)車輛的荷載越來(lái)越重,不僅僅是集裝箱貨場(chǎng)承載的車輛載重大,在普通的倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)也同樣如此。因此,這種設(shè)置公路排水槽的方式已不適應(yīng)貨場(chǎng)、甚至其他段所等以汽車通行的道路場(chǎng)地排水,應(yīng)改為更好的不容易損壞的排水方式。
車站內(nèi)股道種類繁多,但從排水的角度可分為股道集中區(qū)域的場(chǎng)坪和股道疏散區(qū)域的場(chǎng)坪。股道集中區(qū)域的場(chǎng)坪有到達(dá)場(chǎng)、出發(fā)場(chǎng)、到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)、動(dòng)車整備場(chǎng)、動(dòng)車存車場(chǎng)、普速客車整備場(chǎng)、普速客車存車場(chǎng)、機(jī)車整備場(chǎng)等;股道疏散區(qū)域的場(chǎng)坪有動(dòng)車段、機(jī)備段、車輛段的檢修區(qū),各類工區(qū),以及貨場(chǎng)等。顯然股道集中區(qū)域的車場(chǎng)與股道疏散區(qū)域的車場(chǎng)對(duì)排水設(shè)施的要求是不同的,股道集中區(qū)域往往是最重要的場(chǎng)所,排水構(gòu)筑物形式少,但數(shù)量多,尤其是掌握數(shù)量的尺度差別很大。而股道疏散區(qū)域往往股道間有道路,其場(chǎng)坪排水大部分順著道路,規(guī)律性容易掌握,但排水構(gòu)筑物形式較多,位置不同形式不同。因此,分析車場(chǎng)及場(chǎng)坪排水設(shè)施的布置,股道集中區(qū)域重點(diǎn)分析車場(chǎng)排水設(shè)施的分布方式及數(shù)量,股道疏散區(qū)域重點(diǎn)分析排水構(gòu)筑物的位置和形式。
此外,不同性質(zhì)的車場(chǎng),辦理的列車種類不同,車場(chǎng)內(nèi)配置的設(shè)施也不同,對(duì)運(yùn)營(yíng)影響的程度差別很大。如,同是股道集中區(qū)域,到發(fā)場(chǎng)、到達(dá)場(chǎng)或出發(fā)場(chǎng)、動(dòng)車整備場(chǎng)等場(chǎng)內(nèi)股道線間有列檢作業(yè),線間管線等設(shè)施較多;而調(diào)車場(chǎng)、存車場(chǎng)等次要站線,雖股道集中布置,但場(chǎng)內(nèi)線間其他管線設(shè)施少。又如,同是股道疏散區(qū)域,貨場(chǎng)場(chǎng)坪面積很大,內(nèi)部除了有鐵路裝卸線外,還有停留社會(huì)車輛的裝卸場(chǎng)坪,而機(jī)車、車輛檢修區(qū)及各類工區(qū)等場(chǎng)坪面積小,場(chǎng)內(nèi)道路僅供段內(nèi)汽車通行。由此可見(jiàn),車場(chǎng)性質(zhì)是影響排水設(shè)施布置的重要因素。
車場(chǎng)的位置確定后,在周邊環(huán)境沒(méi)有根本性改變的情況下,匯水面積是確定的,不確定的因素主要是降水量。降水量是多年平均的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,而具體到某個(gè)時(shí)段這個(gè)數(shù)字有時(shí)會(huì)有所變化,最關(guān)鍵的是降水不會(huì)在一年內(nèi)平均分布,而是大部分在雨季集中降水,有的地方短時(shí)降雨很大。從合理的角度來(lái)說(shuō),至少不能用年降水量來(lái)衡量排水設(shè)施的好壞,而應(yīng)該用雨季平均降雨量來(lái)考慮設(shè)置排水設(shè)施,對(duì)于重點(diǎn)場(chǎng)所應(yīng)該考慮最大一次降雨量排水設(shè)施。因此,對(duì)降水量的合理分析而不是機(jī)械照搬照套,也是影響排水設(shè)施布置的主要因素。
規(guī)范中規(guī)定了不同基床表層巖土種類采用的不同橫向坡度及一個(gè)坡面上的最大線路數(shù)量,但為了減少修建車場(chǎng)土石方工程,并力求填挖平衡,大多數(shù)車場(chǎng)一般不會(huì)都設(shè)在填方上或挖方上。即便是填方,其填料來(lái)源也不一定相同,有的部分采用遠(yuǎn)運(yùn)取土,部分采用隧道棄碴或移挖作填。對(duì)這種多成分組成的路基,排水設(shè)施顯然不能根據(jù)基床表層巖土分類進(jìn)行分段設(shè)置,而應(yīng)考慮滲水性能較差路基填料對(duì)車場(chǎng)排水設(shè)施的影響,因此路基基床結(jié)構(gòu)也是影響排水設(shè)施布置的主要因素。
車場(chǎng)一旦建成后,要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年使用的考驗(yàn),要使大面積的車場(chǎng)橫坡長(zhǎng)期保持原設(shè)計(jì)的坡面,尤其是高填方地段,這對(duì)于路基處理的要求非常高。實(shí)際上,遠(yuǎn)離正線的站線路基填料、壓實(shí)密度標(biāo)準(zhǔn)比正線路基低,更不可能與無(wú)砟軌道路基相比。長(zhǎng)時(shí)間使用后,車場(chǎng)路基表面的橫坡多少會(huì)發(fā)生變形,當(dāng)橫坡太長(zhǎng),又采用1%的坡度,一個(gè)橫坡上設(shè)置多條股道時(shí)更是如此,這可以從現(xiàn)場(chǎng)各股道的道砟厚度分析出來(lái)。而已建成的車站設(shè)成1%的路基面橫坡時(shí),在不大揭蓋施工的情況下,不可能調(diào)整為2%的橫坡。因此,能否長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)后保持路基表面形狀的狀態(tài),也是影響排水設(shè)施布置的主要因素。
股道集中布置的車場(chǎng)有到達(dá)場(chǎng)、出發(fā)場(chǎng)、到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)、動(dòng)車整備場(chǎng)、動(dòng)車存車場(chǎng)、普速客車整備場(chǎng)、普速客車存車場(chǎng)、機(jī)車整備場(chǎng)等。其車場(chǎng)排水設(shè)施由車場(chǎng)兩側(cè)排水溝、縱向或橫向排水槽組成,車場(chǎng)內(nèi)的水通過(guò)股道間縱向排水槽收集路基表層的積水,順縱坡排至末端連接的橫向排水槽,再由橫向排水槽將匯集的水排向出口連接的排水溝。在場(chǎng)內(nèi)有涵洞時(shí),縱向排水槽直接將水排至涵洞內(nèi)。由于股道集中布置的車場(chǎng)其車場(chǎng)外利溝側(cè)溝排水,橫向排水槽只與路基形式(路塹或路堤)、涵洞布局有關(guān),因此,股道集中布置的車場(chǎng)分析排水設(shè)施布置主要討論車場(chǎng)內(nèi)縱向排水槽的布置。
由于車場(chǎng)股道路基表面設(shè)有1%~2%的橫坡,因此縱向排水槽沒(méi)必要每股道兩側(cè)都設(shè),大部分車場(chǎng)路基表面設(shè)成“人”字橫坡,股道設(shè)在“人”字橫坡的兩側(cè)坡面上,在橫坡的底部設(shè)縱向排水槽。車場(chǎng)股道數(shù)量很多時(shí),車場(chǎng)路基橫斷面實(shí)際上是一個(gè)鋸齒狀的橫斷面,鋸齒的每個(gè)最低位置就是縱向排水槽。由于位于橫坡上方的股道雨水要漫流過(guò)相鄰股道,才能進(jìn)入縱向排水槽,橫坡上設(shè)置的股道數(shù)量越多,漫流穿過(guò)的股道也越多,流速減慢,排水減緩。因此,確定好橫坡坡度、橫坡上的股道數(shù)量、排水槽數(shù)量,是做好這類車場(chǎng)排水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
按照影響排水設(shè)施設(shè)置的因素進(jìn)行分析,股道集中布置的車場(chǎng)從功能及作業(yè)性質(zhì)上可為兩類,一類是辦理正規(guī)列車行車作業(yè)的車場(chǎng),或有整備列檢并設(shè)有較多管線設(shè)施的車場(chǎng),如到發(fā)場(chǎng)、到達(dá)場(chǎng)、出發(fā)場(chǎng)、動(dòng)車整備場(chǎng)、普速客車整備場(chǎng);另一類是雖然場(chǎng)內(nèi)股道較多,但不辦理正規(guī)列車作業(yè),且場(chǎng)內(nèi)設(shè)施較少的車場(chǎng),如調(diào)車場(chǎng)、普速客車存車場(chǎng)或貨車車輛的存車場(chǎng)等。
第一類車場(chǎng)的場(chǎng)內(nèi)通信、信號(hào)、電力等管線較多,且大部分車場(chǎng)內(nèi)有列檢作業(yè),車場(chǎng)積水影響接發(fā)列車的行車作業(yè)安全,顯然不能用年平均降雨量來(lái)考慮排水設(shè)施的設(shè)置問(wèn)題,這類車場(chǎng)在任何時(shí)候都不能積水。這類車場(chǎng)雖然路基標(biāo)準(zhǔn)較其他車場(chǎng)高,但如果一個(gè)橫向坡面上設(shè)置的股道數(shù)量太多,水漫流過(guò)軌速度太慢,容易形成積水,且場(chǎng)內(nèi)管線溝槽復(fù)雜,橫坡上股道太多,容易被增設(shè)的管線溝槽阻斷。橫坡太長(zhǎng),也不利于調(diào)整軌面標(biāo)高與橫坡的關(guān)系,而且坡底股道的道砟太厚,橫坡中間容易變形。因此,到達(dá)場(chǎng)、出發(fā)場(chǎng)及到發(fā)場(chǎng)一個(gè)橫坡設(shè)置的股道不應(yīng)太多,在少雨地區(qū)最多2條縱向排水槽之間設(shè)置3股道,將“人”字坡的坡頂設(shè)在中間股道的中心線。在多雨地區(qū)應(yīng)每隔一個(gè)股道間距設(shè)置一條縱向排水槽,也就是每股道的一側(cè)都有縱向排水槽。實(shí)際上,一般來(lái)說(shuō)到達(dá)場(chǎng)股道數(shù)量都在10~13股道左右,出發(fā)場(chǎng)及到發(fā)線最多也在15股道左右,因此,按照每隔一個(gè)股道線間距設(shè)置1條縱向排水槽,車場(chǎng)內(nèi)最多也只有6~7條排水槽,這對(duì)于辦理正規(guī)列車到發(fā)的車場(chǎng)排水來(lái)說(shuō)是必要的。
對(duì)于動(dòng)車段或動(dòng)車運(yùn)用所內(nèi)的整備場(chǎng)、存車場(chǎng),尤其是接發(fā)動(dòng)車組列車的車場(chǎng),場(chǎng)內(nèi)不僅有通信、信號(hào)等管線設(shè)施,而且有動(dòng)車供電、清污等設(shè)施,設(shè)施比到發(fā)場(chǎng)復(fù)雜,動(dòng)車組的運(yùn)用效率高,整備要求的標(biāo)準(zhǔn)也高,無(wú)論什么情況下都不能出現(xiàn)車場(chǎng)積水。這類車場(chǎng)應(yīng)每隔一個(gè)股道間距設(shè)置1條縱向排水槽,也就是每股道的一側(cè)都有1條排水槽,而未設(shè)縱向排水槽的線間距,可設(shè)置其他管線等設(shè)施。對(duì)于設(shè)有檢查地溝的普速客車整備場(chǎng)、機(jī)車整備場(chǎng),由于每股道中間都有檢查地溝,如果隔一個(gè)股道間距設(shè)置1條縱向排水槽,那么未設(shè)排水槽的股道間距中水被整備線內(nèi)檢查地溝隔斷無(wú)法排出,應(yīng)在每個(gè)股道間距中設(shè)置縱向排水槽。整備線內(nèi)檢查地溝內(nèi)的水,由于溝底標(biāo)高較路基面低得多,應(yīng)采用檢查溝內(nèi)設(shè)置排水管等其他方式排出場(chǎng)外。
第二類車場(chǎng),即調(diào)車場(chǎng)、貨車車輛存車場(chǎng)或普速客車存車場(chǎng)等,雖然經(jīng)常有調(diào)車作業(yè),但由于場(chǎng)內(nèi)設(shè)施較少,而且沒(méi)有正規(guī)列車運(yùn)行,有些股道只是臨時(shí)存放零散的車輛,因此,從使用性質(zhì)和功能上來(lái)說(shuō),不如辦理正規(guī)列車到發(fā)的到發(fā)場(chǎng)、動(dòng)車組整備場(chǎng)等車場(chǎng)要求高。但由于調(diào)車場(chǎng)或一般車輛的存車場(chǎng)道砟薄,路基標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有到發(fā)場(chǎng)要求高,橫坡太長(zhǎng)容易變形,因此,一個(gè)橫向坡面上設(shè)置的股道數(shù)量也不宜太多。按照《鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50091—2006)[3],土質(zhì)路基,年平均降雨量小于600 mm,橫向坡度2%,一個(gè)坡面最多可設(shè)3股道,也就是在2條縱向排水槽之間可布置6股道,其橫坡的橫向長(zhǎng)度將達(dá)到15 m;碎石類路基,在地區(qū)年平均降水量小于600 mm時(shí),一個(gè)坡面最多可設(shè)4條,也就是2條縱向排水槽之間可布置8股道,其橫坡的橫向長(zhǎng)度將達(dá)到20 m。這種規(guī)模的股道數(shù)量,對(duì)于一個(gè)線束為6股道或者8股道的編組站調(diào)車場(chǎng),縱向排水槽剛好可設(shè)在線束之間。利用線束之間設(shè)置排水槽是合理的,但不能因?yàn)榫€束的布置約束了排水設(shè)施的布置。既要考慮降水量的不均衡性、填料的性質(zhì),還要考慮這類車場(chǎng)的路基標(biāo)準(zhǔn)低,基床橫坡太長(zhǎng)時(shí),長(zhǎng)期保持2%坡度的可行性。
實(shí)際上,對(duì)于8股道線束來(lái)說(shuō),如線束之中增設(shè)1條縱向排水槽,線束內(nèi)一個(gè)橫向坡面上設(shè)置2股道,也就是2條縱向排水槽之間有4股道;對(duì)于6股道線束來(lái)說(shuō),如線束之中增設(shè)1條縱向排水槽,可將“人”橫坡的坡頂設(shè)在線路中心,一個(gè)橫向坡面上設(shè)置1股半道,在2條縱向排水溝之間也有3股道。對(duì)于整個(gè)編組場(chǎng)來(lái)說(shuō),最多增加4條縱向排水槽,但橫坡的長(zhǎng)度可控制在10 m內(nèi),這對(duì)車場(chǎng)排水有利得多。因此從適當(dāng)控制橫坡長(zhǎng)度,避免路基變形影響大面積排水不暢的角度分析,一個(gè)坡面上的股道數(shù)量不要太多,相鄰兩條縱向排水槽之間布置的股道數(shù)量最好不要大于4股道;在降水量較大地區(qū),相鄰兩條排水槽之間布置的股道數(shù)量最好不要大于3股道。
股道疏散布置的車場(chǎng)主要有車站貨場(chǎng)、機(jī)務(wù)段檢修區(qū)、車輛段檢修區(qū)及各類工區(qū)等。這類車場(chǎng)不僅股道數(shù)量少,而且股道間距很大,有些股道之間布置有道路,因此,這類車場(chǎng)的場(chǎng)內(nèi)排水不只是靠縱向橫向排水槽,還有股道側(cè)排水溝,以及能讓汽車通行的道路排水設(shè)施。
這類場(chǎng)坪其特點(diǎn)是場(chǎng)內(nèi)股道短,線間距較大且相對(duì)分散,而場(chǎng)坪范圍不大,長(zhǎng)度不長(zhǎng)。有些線間距之間設(shè)置的道路也是供內(nèi)部車輛通行使用,車流量和載重量都不大。因此,在有道路時(shí),在道路與線路之間的空地可設(shè)置縱向排水溝。如果道路靠線路太近,可采用矩形排水溝。如果道路與線路間用地寬度很窄,無(wú)法設(shè)置排水溝時(shí),為避免道砟落入排水溝,也可以設(shè)置排水槽。如按過(guò)去的方法設(shè)公路蓋板的排水槽,這類排水槽的蓋板很容易被汽車壓壞,所以最好采用普通縱向排水槽,并在排水槽與道路之間設(shè)置路緣,以免車輛越線壓壞排水槽。總之,這類場(chǎng)坪內(nèi)排水設(shè)置比較簡(jiǎn)單,排水設(shè)施的長(zhǎng)度較短,也容易維護(hù)。
雖然貨場(chǎng)內(nèi)股道數(shù)量不多,但場(chǎng)坪很大,有些貨場(chǎng)滿足整列裝卸條件時(shí),其長(zhǎng)度達(dá)到1 km以上。車場(chǎng)內(nèi)不僅有鐵路線路,還有供社會(huì)車輛通行的道路以及供汽車裝卸車輛停車的場(chǎng)坪,而且使用這些裝卸場(chǎng)及道路的社會(huì)車輛載重量大,數(shù)量多,來(lái)往頻繁。因此,其排水設(shè)施不僅要滿足鐵路股道的場(chǎng)坪排水,更要滿足裝卸場(chǎng)及道路的排水。貨場(chǎng)排水不暢也是運(yùn)營(yíng)部門(mén)反映較多的問(wèn)題,因此如何做好貨場(chǎng)排水,尤其是大型物流中心的場(chǎng)內(nèi)排水是分析這類車場(chǎng)排水設(shè)施的關(guān)鍵。
一般來(lái)說(shuō),貨場(chǎng)內(nèi)由鐵路貨物線、裝卸機(jī)械走行線、道路、貨物堆放場(chǎng)、站臺(tái)倉(cāng)庫(kù)及站臺(tái)外汽車裝卸場(chǎng)坪等地面建筑物組成。其相互之間的組合關(guān)系是固定的,如不靠圍墻的裝卸線側(cè)或是站臺(tái),或是貨物堆放場(chǎng)地,或是道路;而站臺(tái)的一側(cè)是線路,另一側(cè)就是汽車裝卸場(chǎng)坪;散堆裝場(chǎng)的一側(cè)是道路,另一側(cè)就是裝卸線。如果場(chǎng)坪的水排不出去,場(chǎng)內(nèi)就無(wú)法進(jìn)行裝卸作業(yè),作業(yè)環(huán)境不衛(wèi)生,不清潔。有的貨場(chǎng)在設(shè)計(jì)時(shí),排水設(shè)施并不少,但是使用一段時(shí)間后,有的排水溝或排水槽被堵塞;有的排水槽蓋板被壓壞,排水槽變成了排水溝,也被堵了。究其原因,主要是排水溝或排水槽設(shè)置的位置不合適,或者排水設(shè)施的方式不合理。做好貨場(chǎng)內(nèi)排水設(shè)施的布置及形式,不僅要研究鐵路股道排水設(shè)施與場(chǎng)坪排水設(shè)施的關(guān)系,也要研究地面作業(yè)場(chǎng)地的使用要求,以及場(chǎng)內(nèi)汽車車輛的行走規(guī)律。
一般來(lái)說(shuō),貨場(chǎng)布局按功能分為幾個(gè)區(qū)域,即成件包裝貨區(qū)、集裝箱貨區(qū)、笨大貨區(qū)、散堆裝貨區(qū)及小汽車裝卸貨區(qū)。由于貨場(chǎng)作業(yè)區(qū)域功能不同,作業(yè)區(qū)域的布置也不同。即便是同一種類的貨區(qū),其設(shè)在貨場(chǎng)外側(cè)與設(shè)在貨場(chǎng)中間,其排水設(shè)施的布置也不同。因此,對(duì)不同的作業(yè)區(qū)域應(yīng)分別對(duì)待,不能一概而論。對(duì)于布置在貨場(chǎng)外側(cè)的貨區(qū),無(wú)論堆貨場(chǎng)坪靠圍墻,還是道路靠圍墻,均可將場(chǎng)坪或者道路設(shè)置面向圍墻方向下坡的橫向坡度,靠圍墻處設(shè)置縱向排水溝排水。如果鐵路線路靠圍墻,同樣在線路與圍墻間設(shè)置縱向排水溝。因此,布置在外側(cè)的貨區(qū)其排水布置比較簡(jiǎn)單。而貨區(qū)布置在貨場(chǎng)中間時(shí),由于不同貨區(qū)場(chǎng)坪布置方式不同,因此設(shè)置的排水設(shè)施也不同。
4.2.1 站臺(tái)倉(cāng)庫(kù)作業(yè)區(qū)
對(duì)于站臺(tái)倉(cāng)庫(kù)作業(yè)區(qū),線路股道少但長(zhǎng)度較長(zhǎng),場(chǎng)坪寬度較寬,且均進(jìn)行了地面硬化,其橫向可通過(guò)橫坡排水,但縱向只能通過(guò)縱向排水設(shè)施排水。其縱向排水設(shè)施布置分為兩部分,一部分是裝卸線側(cè),由于裝卸線側(cè)無(wú)汽車裝卸,因此,其縱向排水設(shè)施可采用縱向排水槽或線路外側(cè)設(shè)置的縱向排水溝。另一部分是站臺(tái)外汽車裝卸場(chǎng)坪側(cè)的排水,由于其場(chǎng)坪很寬,當(dāng)兩個(gè)裝卸站臺(tái)相對(duì)布置時(shí),中間還有共用道路,場(chǎng)坪寬度達(dá)40多m。這種情況下,在過(guò)去的設(shè)計(jì)中,常采用公路排水槽,設(shè)置的位置有的在道路與汽車裝卸場(chǎng)坪之間,有的在站臺(tái)附近。
這種方式的排水有兩個(gè)問(wèn)題,一個(gè)是采用哪種排水設(shè)施,因?yàn)楣放潘劭瓷先ゲ捎昧斯飞w板,汽車可以在上面通行,但貨場(chǎng)一旦建成后,并非只使用五年或者十年,而是數(shù)十年。而目前的汽車截重量較過(guò)去大得多,即便蓋板能承受得起汽車載重,由于蓋板與溝邊并不會(huì)完全密貼,在長(zhǎng)期的汽車碾壓下,很容易損壞,一旦損壞,溝內(nèi)很容易被堵。另一個(gè)問(wèn)題是設(shè)置位置,有的排水槽設(shè)在道路與裝卸車場(chǎng)之間,只是汽車通過(guò)時(shí)碾壓;而有的貨場(chǎng)將排水槽設(shè)在裝卸場(chǎng)內(nèi),汽車裝卸貨物時(shí)經(jīng)常碾壓;更不可取的是設(shè)在離站臺(tái)1 m左右的地方,這個(gè)地方正是裝卸貨物汽車后輪著地的位置,明顯不合理。實(shí)際上,按照箱式汽車垂直站臺(tái)裝卸方式,設(shè)置排水槽最合理的位置是靠站臺(tái)邊墻設(shè)排水槽,因?yàn)橹挥羞@個(gè)位置汽車車輪不可能壓在排水槽蓋板上。但鄰靠站臺(tái)墻下有站臺(tái)墻基礎(chǔ),要設(shè)排水槽只能設(shè)帶邊溝的站臺(tái)墻,這種方式不僅投資大,且位于裝卸貨物最集中的地方,不便于清潔,尤其是縱向排水槽延伸至場(chǎng)區(qū)外通過(guò)站臺(tái)端部時(shí),站臺(tái)端部正是站臺(tái)斜坡道與裝卸場(chǎng)區(qū)銜接處,往往是排水槽最容易損壞的地方,由此可見(jiàn)這種場(chǎng)坪內(nèi)采用排水槽也不是最好的方式。
實(shí)際上,這種兩個(gè)裝卸站臺(tái)相對(duì)布置時(shí)的場(chǎng)坪排水類似于城市內(nèi)場(chǎng)坪排水,而城市排水沒(méi)有采用公路排水槽方式,采用的都是前述排水暗管形式。因此兩個(gè)裝卸站臺(tái)相對(duì)布置時(shí)的場(chǎng)坪可以參照城市排水設(shè)施進(jìn)行排水。但參照并不是照搬,因?yàn)閮烧九_(tái)間除了裝卸停車場(chǎng)坪就是道路,中間不能設(shè)置路緣,所以不需要像城市排水系統(tǒng)那樣有支管、干管,做得很復(fù)雜,只要在道路一側(cè)設(shè)置排水暗管,兩側(cè)地面水靠橫坡排向暗管的雨水口即可,其設(shè)置方式簡(jiǎn)單得多。由于這種方式是城市道路最成熟的排水方式,利于排水且不易損壞,維修少,而且在貨場(chǎng)布局中,這種兩個(gè)站臺(tái)相對(duì)布置的數(shù)量并不多,也就是采用這種排水方式的數(shù)量并不大,但效果好。
4.2.2 集裝箱或笨大貨區(qū)
對(duì)于集裝箱或笨大貨區(qū),這些貨區(qū)一般采用龍門(mén)吊裝卸,在龍門(mén)吊跨度內(nèi)設(shè)置裝卸線,所以其場(chǎng)坪排水分為龍門(mén)吊跨內(nèi)場(chǎng)坪排水和龍門(mén)吊跨外場(chǎng)坪排水。其中龍門(mén)吊跨內(nèi)場(chǎng)坪排水,由于道路與堆放貨物場(chǎng)坪被硬化后,可通過(guò)橫坡將水排向線路側(cè),在線路側(cè)設(shè)置縱向排水設(shè)施。對(duì)于龍門(mén)吊跨外的場(chǎng)坪排水,既可以將被硬化的場(chǎng)坪橫坡傾向龍門(mén)吊走行線,利用順龍門(mén)吊走行線設(shè)置的縱向排水設(shè)施排水,也可以將被硬化的場(chǎng)坪橫坡傾向作業(yè)區(qū)外側(cè)道路,在周邊道路外側(cè)設(shè)置縱向排水設(shè)施。其縱向排水設(shè)施有四種,第一種是順線路側(cè)設(shè)置矩形排水溝;第二種是采用公路排水槽方式,也就是汽車輪胎可直接在其蓋板上通行的排水槽;第三種是在線路側(cè)采用砟底式縱向排水槽;第四種是采用城市道路設(shè)計(jì)中的排水暗管形式。這四種方式中,對(duì)于龍門(mén)吊跨內(nèi)場(chǎng)坪,因有鐵路線路,場(chǎng)坪排水應(yīng)與線路排水統(tǒng)籌考慮,排水暗管形式不利于有砟線路的排水,線路側(cè)只能用排水槽或矩形排水溝,但矩形排水溝距線路太近,道砟容易落入溝內(nèi)堵塞,所以最好采用縱向排水槽。過(guò)去貨場(chǎng)內(nèi)常用的公路排水槽,雖然說(shuō)這種蓋板可以承受汽車碾壓,但長(zhǎng)期使用損壞的可能性仍然很大。因此不如采用普通的砟底式排水槽,并在排水槽場(chǎng)坪側(cè)設(shè)置留有泄水縫的路緣,這樣既可以使排水槽靠近線路,留出更多的地方放貨及汽車通行,又避免了汽車碾壓排水槽蓋板。
對(duì)于龍門(mén)吊跨外場(chǎng)坪,由于龍門(mén)吊走行線是整體基礎(chǔ),沒(méi)有道砟,因此其場(chǎng)坪一般設(shè)橫坡傾向龍門(mén)吊走行線外側(cè),也就是靠道路側(cè)。如道路外側(cè)是圍墻,可靠墻設(shè)置明溝;如道路外側(cè)是其他貨區(qū)場(chǎng)坪,宜參照城市排水設(shè)施方式設(shè)置暗管排出地表水。
4.2.3 散堆裝貨物線
對(duì)于散堆裝貨物線,由于散堆裝貨物有粉塵污染,不應(yīng)設(shè)在貨場(chǎng)中間,應(yīng)設(shè)置在貨場(chǎng)外圍,因此,其排水設(shè)置的布置相對(duì)簡(jiǎn)單,一是鐵路裝卸線的排水溝或排水槽應(yīng)設(shè)在沒(méi)有裝卸作業(yè)的一側(cè),二是不能在裝卸線與裝卸場(chǎng)坪之間設(shè)置排水溝或排水槽,以免被散堆裝貨物堵塞。在堆放貨區(qū)側(cè),排水溝應(yīng)設(shè)在堆貨區(qū)的外圍,而且宜設(shè)在道路不靠堆貨物場(chǎng)地的一側(cè),以避免堵塞并便于清理,最好結(jié)合地形條件設(shè)置排水溝。
4.2.4 汽車裝卸場(chǎng)坪
對(duì)于汽車裝卸場(chǎng)坪的排水,由于汽車存放場(chǎng)坪很大,而且有些利用貨場(chǎng)內(nèi)空地,沒(méi)有一定的規(guī)律性,因此,鐵路線路排水與存放場(chǎng)坪的排水可分別對(duì)待。鐵路線路的排水采用在線路側(cè)設(shè)置縱向排水溝或排水槽,汽車存放場(chǎng)坪的排水可參照城市汽車停車場(chǎng)坪設(shè)置排水設(shè)施。
對(duì)于貨場(chǎng)、機(jī)務(wù)段檢修區(qū)、車輛段檢修區(qū)及各類工區(qū)等場(chǎng)內(nèi)的空地,一般情況均進(jìn)行綠化,其排水溝也不應(yīng)隨意設(shè)置,更不能為了走捷徑追求距離短,取直設(shè)溝,而應(yīng)該順著道路兩側(cè)設(shè)溝,以避免今后在空地修建其他設(shè)施時(shí),溝槽、管線遷改。
鐵路車站及作業(yè)場(chǎng)坪排水設(shè)計(jì)并不復(fù)雜,基本上都是在車場(chǎng)平面上設(shè)縱向或橫向排水溝、排水槽進(jìn)行排水,沒(méi)有較難的工程,只要把排水溝槽的進(jìn)出口標(biāo)高以及縱坡橫坡設(shè)好即可。但車場(chǎng)排水也是重要的基礎(chǔ)設(shè)施,如果不正確對(duì)待不同性質(zhì)的車場(chǎng)、不同地區(qū)的不同條件,以及路基坡面的狀態(tài)、排水設(shè)施的使用條件,就會(huì)造成永久不可更正的排水缺陷,給運(yùn)營(yíng)造成不便。而且對(duì)既有車站,再處理排水系統(tǒng)不僅對(duì)運(yùn)營(yíng)干擾很大,也不可能大面積翻修。因此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)每一個(gè)車站每一個(gè)場(chǎng)坪,根據(jù)其地形條件、水文特征、車場(chǎng)性質(zhì)以及作業(yè)要求,進(jìn)行認(rèn)真分析,在做好排水系統(tǒng)總布局的條件下,合理處理每一處排水溝槽,避免建成時(shí)是排水溝,長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后成堵水溝。只有在設(shè)計(jì)階段考慮周到,才能真正發(fā)揮排水設(shè)施的作用,為運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造良好的作業(yè)條件。
[1]標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路車站與樞紐設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民鐵道出版社,1965
[2]鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 91—85[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,1986
[3]鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50091—2006[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006
[4]鐵路工程技術(shù)手冊(cè)站場(chǎng)及樞紐[S].北京:人民鐵道出版社,1977