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        寬枕碎石道床在地基沉降治理中的應(yīng)用

        2015-04-29 00:00:00李敬江
        基層建設(shè) 2015年12期

        摘要:本文通過實(shí)例分析,比選了不同的道床結(jié)構(gòu)在地鐵車輛基地列檢庫(kù)內(nèi)使用的優(yōu)劣,解決了因庫(kù)房地基沉降造成地鐵軌道無法使用的問題,并提供了庫(kù)內(nèi)軌道后續(xù)使用的可維修性。

        關(guān)鍵詞:地基沉降;列檢庫(kù);寬枕;碎石道床

        引言

        目前國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)城市眾多,地質(zhì)條件多種多樣,作為地鐵車輛行車的基礎(chǔ)設(shè)備——軌道,直接修建在道床上,由于地質(zhì)條件不良造成的道床沉降直接影響地鐵行車,危及行車安全。特別是地鐵行業(yè)普遍使用的整體道床區(qū)段一旦發(fā)生不均勻沉降難以維修,嚴(yán)重影響正常運(yùn)營(yíng),由于對(duì)運(yùn)營(yíng)區(qū)段進(jìn)行地基處理耗資巨大且成果難以保證,因此研究整體道床的可維修性或可替代性成為解決道床沉降的最經(jīng)濟(jì)合理手段。

        1南京地鐵油坊橋基地停車列檢庫(kù)簡(jiǎn)介

        南京地鐵油坊橋停車場(chǎng)主要建筑包括停車庫(kù)、綜合樓、信號(hào)樓等。其中最大的建筑為停車庫(kù),由月檢庫(kù)、列檢庫(kù)、洗車庫(kù)及附屬用房組成,建筑面積約2.5萬平方米,2010年投入運(yùn)營(yíng)使用。場(chǎng)地地形平坦,地貌屬長(zhǎng)江低漫灘,場(chǎng)地地層主要以淤泥質(zhì)粘性土為主,厚度約15~20米,其下層為粉土、粉砂層。場(chǎng)地地下水類型屬孔隙潛水,下部粉土、砂性土中地下水具有微承壓性。停車列檢庫(kù)、月檢庫(kù)、洗車庫(kù)及附屬用房、各股道均采用樁基礎(chǔ),樁型采用預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁,樁徑為400mm,樁端進(jìn)入持力層不小于0.8m。油坊橋停車場(chǎng)自投入運(yùn)營(yíng)使用以來,一直存在較為嚴(yán)重的不均勻沉降問題,尤其是停車列檢庫(kù)

        2 現(xiàn)場(chǎng)病害情況

        由于油坊橋停車場(chǎng)長(zhǎng)期的地基沉降,特別是局部不均勻沉降,現(xiàn)已造成軌道、停車庫(kù)結(jié)構(gòu)及附屬用房、綜合樓房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)眾多的病害。現(xiàn)場(chǎng)可見的包括列檢庫(kù)內(nèi)11-14股道整體道床段大面積起伏不平致軌道方向不良、前后高差較大、現(xiàn)場(chǎng)軌道呈波浪狀起伏,軌道靜態(tài)幾何尺寸難以滿足停車入庫(kù)需求。列檢庫(kù)內(nèi)1-10道為支墩式整體道床,現(xiàn)場(chǎng)檢查坑支墩傾斜、開裂、下沉,庫(kù)內(nèi)外道口平整性嚴(yán)重不良,地面貫通裂紋發(fā)展越來越多,墻面裂縫也有發(fā)展。停車列檢庫(kù)內(nèi)11-14股道長(zhǎng)期停用,1、9股道因沉降變形大也已于近期停用,累計(jì)停用6股道,目前庫(kù)內(nèi)停車14列,停車列次已經(jīng)飽和。

        3 停車列檢庫(kù)整治需求

        由于基地內(nèi)地鐵列車可用停車股道不能滿足要求,故需對(duì)列檢庫(kù)股道進(jìn)行整治,恢復(fù)停車使用。庫(kù)內(nèi)1-10道為支墩式整體道床,由于檢修車輛工作要求必須使用支墩式道床,故原有支墩式整體道床結(jié)構(gòu)不能改變,只能將原有支墩鑿除后重新澆筑恢復(fù)標(biāo)高。庫(kù)內(nèi)11-14股道為混凝土整體道床,由于不均勻沉降軌道呈波浪狀。本次整治的難點(diǎn)就在于11-14股道整治。由于目前列檢庫(kù)基礎(chǔ)情況不明,且正在使用中,如需徹底整治地面沉降投資巨大且難以保證整治效果。故本次整治需對(duì)庫(kù)內(nèi)11-14股道進(jìn)行改造使之能夠達(dá)到停車標(biāo)準(zhǔn)且隨著地基沉降具有一定的可維修性。

        4 原有整體道床整治方案

        對(duì)庫(kù)內(nèi)11-14道整體道床的改造,需要保證道床整潔且需要提供后續(xù)可維修性以滿足后期繼續(xù)沉降要求。目前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可使用原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆無砟軌道,軌道板無砟軌道,混凝土枕碎石道床,木枕碎石道床,混凝土寬枕碎石道床,現(xiàn)將各種形式的道床優(yōu)缺點(diǎn)比選如下:

        原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆無砟軌道:

        優(yōu)點(diǎn):道床板縱向剛度大,對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降一定抵抗能力,同時(shí)可通過注漿加固恢復(fù)原狀態(tài);缺點(diǎn):重新設(shè)計(jì)、試制,周期長(zhǎng),重新開模費(fèi)用較高

        軌道板無砟軌道:

        優(yōu)點(diǎn):道床板縱向剛度大,對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降一定抵抗能力,同時(shí)可通過注漿加固恢復(fù)原狀態(tài);缺點(diǎn):重新設(shè)計(jì)、試制,周期長(zhǎng),重新開模費(fèi)用較高

        混凝土枕碎石道床:

        優(yōu)點(diǎn):施工簡(jiǎn)便、速度快,沉降后方便調(diào)整;缺點(diǎn):軌枕間裸露道砟,道床整潔性差

        木枕碎石道床:

        優(yōu)點(diǎn):同庫(kù)外線軌道形式一致,有利于減少設(shè)備種類,施工簡(jiǎn)便、速度快,沉降后方便調(diào)整;缺點(diǎn):采用木枕耐久性、穩(wěn)定性差且軌枕間裸露道砟,道床整潔性差

        混凝土寬枕碎石道床:

        優(yōu)點(diǎn)施工簡(jiǎn)便、速度快,沉降后方便調(diào)整;缺點(diǎn):費(fèi)用較普通混凝土枕碎石道床稍高。

        綜上,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度分析,混凝土寬枕碎石道床既能保證后續(xù)可維修性又能保證庫(kù)內(nèi)道床整潔,同時(shí)費(fèi)用也很經(jīng)濟(jì)。最終庫(kù)內(nèi)11-14股道由原有整體道床改造為混凝土寬枕碎石道床。

        具體參數(shù)如下:

        鋼軌:采用原50kg/m鋼軌

        扣件:采用國(guó)鐵彈條I型扣件,道釘現(xiàn)場(chǎng)硫磺錨固

        寬軌枕:筋76型寬軌枕2500×550×170mm,配置1760塊(間距568mm)

        底層鋪設(shè)118mm厚一級(jí)道砟,面層設(shè)50mm厚面砟帶(最大粒徑40mm)

        軌枕間采用78型碟形密封條密封

        軌道結(jié)構(gòu)高度:152+10+170+50+118=500mm

        結(jié)論

        通過對(duì)各型道床的對(duì)比分析,混凝土寬枕碎石道床對(duì)于庫(kù)內(nèi)線路最為適用,道床表面清潔,同時(shí)對(duì)于地面沉降通過軌枕下部墊碴能夠很好的控制軌道變形,可以說從根本上解決了由地基沉降導(dǎo)致的線路下沉、變形等病害。本文提出了除注漿加固解決地鐵列檢庫(kù)內(nèi)地面沉降的另外解決方案,同時(shí)費(fèi)用低廉,效果明確

        參考文獻(xiàn):

        [1]李成輝 軌道 西南交通大學(xué)出版社,2012

        [2]徐壽偉 南京地鐵油坊橋停車場(chǎng)沉降治理設(shè)計(jì)文件 北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

        [3]黃守剛 鐵路與城市軌道工務(wù) 機(jī)械工業(yè)出版社,2010

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