陳輝　候素娟

摘要：鐵路工程設計工作是一項較為系統(tǒng)的工程，實際設計中要堅持先進的設計理念，合理選擇各個專業(yè)的設計標準及原則，以實現(xiàn)鐵路工程的可持續(xù)發(fā)展。文章以烏干達東線標軌鐵路工程為案例背景，對具體設計措施進行了分析，以供借鑒。

Abstract： Railway engineering design is a relatively systematic project. In actual design， advanced design concepts must be adhered to， and the design standards and principles of each specialty must be selected reasonably to achieve sustainable development of railway engineering. Based on the case of the Uganda Eastern Railway Standard Rail Project， the article analyzes specific design measures for reference.

關鍵詞：烏干達東線標軌鐵路工程;設計;線路;路基;橋梁

Key words： Uganda East Line Standard Rail Project;design;line;subgrade;bridge

中圖分類號：U23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0232-02

1? 工程概況

新建烏干達標準軌距鐵路東線（邊境線-托羅羅-坎帕拉）位于烏干達境內東南部，橫穿東部區(qū)和中央?yún)^(qū)。東線設計包括主線和專用線，為客貨共線鐵路。東線的合計長度為271.643km。沿線地貌單元屬于東非高原丘陵區(qū)，高程多在1050～1300m之間，大致為起伏小的山丘、綿延的峽谷和河流，相對高差多在50～100m之間。鐵路沿線水系發(fā)育，多分布有濕地、河流、沖溝。項目是烏干達境內進出口貨物的主要運輸通道、東非鐵路網(wǎng)一體化的重要組成部分。本鐵路工程計劃采用中國鐵路標準，目前尚處于前期設計階段。

2? 線路設計

2.1 平面設計

2.1.1 最小曲線半徑的選用

本線正線共使用半徑為：3000、2400、2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、700、600;各條專用線的曲線半徑一般采用下列數(shù)值：800、600、500、400、300、200。

2.1.2 緩和曲線長度的選用

確定緩和曲線距離時，需要考慮曲線半徑、該路段的車輛通行速度、線路周邊環(huán)境等因素。東線正線緩和曲線在確定長度時參照表1，選擇應用一般長度;針對專用線緩和曲線，參照表2的一般長度數(shù)據(jù)。

2.1.3 相鄰兩曲線間的夾直線和圓曲線最小度

東線正線相鄰兩曲線間的夾直線和圓曲線長短的最小值不小于50m。各專用線相鄰兩曲線間的夾直線和圓曲線長短的最小值不小于20m。

2.2 縱斷面設計

此鐵路工程線路的限制坡度標準為12‰。針對縱截面坡段的設計，應當選擇利用較長坡段，其長短的最小值不應低于400m。針對凸形縱截面頂端位置，由于解決坡度差問題而進行緩和設置的分坡平段，其長短距離應超過200m。在環(huán)境不利因素下，為了緩沖坡度而設置的坡段、長路塹內由于解決排水問題而設置的人字坡段可以將長短距離縮短到200m。東線坡段，緊鄰兩段的坡度差需要控制在8‰，如果存在不利因素，可以控制在10‰。

2.3 改移道路及平（立）交設計

等級道路與鐵路交叉角度小于45°，優(yōu)先考慮采用改移公路。改移原則不低于原有道路標準。對于鄉(xiāng)村道路及車流量較小的道路，一般設置平交道口，較近時可進行多條道路合并設置道口。

3? 軌道結構設計

正線為客貨共線鐵路，設計最高時速120km/h，鋪設區(qū)間無縫線路，有砟軌道。專用線選擇應用輕型軌道標準、鋪設有縫線路，有砟軌道。

正線鐵軌選擇應用60kg/m、定尺長25m無螺栓孔熱軋鐵軌。與其他類型鐵軌連接時采用異型鐵軌連接。一般地段軌枕選擇應用新Ⅱ型混凝土軌枕，按1760根/km鋪砌，在鐵路半徑為800m及以下的曲線地段（含兩端緩和曲線）每公里加設80根。護輪軌地段選擇應用新Ⅲ型混凝土橋枕，按1680根/km鋪砌。有砟軌道選擇應用合格碎石道砟。道床厚度見“正線有砟軌道結構高度表”。道床邊坡1∶1.75。

專用線均按中國Ⅳ級鐵路標準設計，鐵軌選擇利用的是有螺栓孔熱軋鐵軌，具體規(guī)格為50kg/m、25m長;連接配件選用的是接頭夾板、10級高強度螺母、10.9級高強度接頭螺栓以及高強度平墊圈。線路的普通路段的軌枕選擇運用新Ⅱ型混凝土，將新Ⅲ型配置在護輪軌路段，鋪砌設計為1520根/km，正線軌枕加強路段的鋪設標準為1600根/km。道床采用合格碎石道砟。道床厚度見“專用線有砟軌道結構高度表”。道床邊坡1∶1.5。

4? 路基設計

4.1 路基面形狀、寬度與路肩寬度

路基面設計為三邊形路拱，由路基中央向兩側設4%的人字排水坡。曲線加寬時，路基面仍維持三邊形形態(tài)。

選擇應用有砟重型軌道結構，鋪設區(qū)間無縫線路。路堤的路肩幅面不應小于0.8m，路塹的路肩幅面不應小于0.6m。

4.2 路基基床設計及壓實標準

路基基床分為淺表及底部，淺表薄厚0.6m，底部薄厚1.9m。其中，底層包括0.5m厚上底層和1.4m厚下底層。

要保證路基基床淺層填料的質量，反之則需要應用土質改進或加固技術?；矞\層填料要有效控制其粒徑，將最大粒徑控制在150mm內;底部填料粒徑控制在不超過200mm或低于攤鋪薄厚程度的2/3。基床以下壓實規(guī)范要求參照表3。

4.3 路基基床以下部位填料及壓實標準

路堤基床向下位置選用合格填料。否則應采取加固或土質改良措施。路堤浸水部位填料應選擇應用滲水土填筑。填料的最大粒徑不宜大于300mm或攤鋪薄厚程度的2/3。

4.4 路基沉降加固措施

經檢算，當路基穩(wěn)固、沉降達不到標準時，需要實施地基加固。根據(jù)軟基土質的實際情況分別采用水泥攪拌樁、拋填塊石、強夯、挖除換填、排水固結（塑料排水板）+超填預壓、沼澤地區(qū)橋路過渡段采用預制打入樁等措施加固。

4.5 路基邊坡形式、坡率及防護

①路堤邊坡加固防護：路堤邊坡坡率一般采用1：1.75，填高超過8m時，中間設置2m寬平臺，第二級邊坡傾斜率放緩至1：2。路堤邊坡高度≤3m時，采用1：1.75邊坡坡率+灌草護坡+排水槽實施邊坡防護;當邊坡高度為3m～6m時，采用1：1.75邊坡坡率+截水骨架內三維土工網(wǎng)墊植草護坡，當邊坡高等于或超過6m時，選擇應用1：1.75邊坡坡率+截水骨架內三維土工網(wǎng)墊植草護坡+鋪設3.0m寬土工格柵進行邊坡防護。

②路塹邊坡加固防護：路塹邊坡坡率采用1：1.5，一般采用一坡到頂放坡處理。土質路塹邊坡，當邊坡高度≤5m時，選擇應用灌草護坡+排水槽進行邊坡防護;當邊坡高度>5m時，選擇應用截水骨架內三維土工網(wǎng)墊灌草護坡進行邊坡防護。頁巖、泥質板巖（膨脹巖）等易風化剝落的軟質巖層或全風化花崗巖的硬質巖層路塹邊坡，當邊坡高度≤5m時，采用三維土工網(wǎng)墊植草護坡+排水槽進行邊坡防護;當邊坡高度>5m時，視邊坡巖層風化情況，采用截水骨架內三維土工網(wǎng)墊植草護坡、噴錨網(wǎng)等措施防護。

4.6 路基填料設計

經過現(xiàn)場踏勘及收集到的相關資料，地質初步判定沿線挖方范圍內的棄碴多為軟質巖，達不到填料要求，正線基床表層所需合格填料采用價購，路基其它部位填料應選用挖方中的合格填料，否則應進行改良或價購。

5? 軌道工程橋梁設計

5.1 橋梁孔跨布置及橋式

橋跨布置應結合具體情況多角度考量進行選擇。一般宜按32m等跨設計，臺高按6至10m控制;若上跨道路、河流等無法符合相應要求時，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇大跨度預應力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構等結構形式。

5.2 橋梁墩臺

常用跨度橋梁，單線橋臺選擇應用T形橋臺。橋墩選擇應用長方墩，當墩高小于30m時選擇應用實心墩，墩身設護面鋼筋;當墩高≥30m時，采用鋼筋混凝土空心墩。有嚴格要求的情況下也可選擇應用與環(huán)境相符的墩型。相同的橋選擇應用相同類型的橋墩，一般不多于2種墩型。

5.3 橋梁地基與基礎

①橋梁基礎類型應根據(jù)地質、水文條件選用，本工程全線采用樁基礎。②一般優(yōu)先選擇應用鉆孔樁，樁徑應不小于1.0m。對于樁長較短（挖深不大于15m），無不良地質，且土層不存在富水情況時，可選擇應用挖孔樁，樁徑應不小于1.25m。③樁基礎樁徑按1.0m、1.25m、1.50m、2.0m、2.5m選用。對于摩擦樁，優(yōu)先選用小直徑樁。

6? 結語

本文針對烏干達東線標軌鐵路的設計情況，結合中國鐵路設計標準，對項目線路、軌道、路基、橋梁等專業(yè)的設計標準的選取進行了簡要探討，烏干達東線標軌鐵路在烏國內是極為重要的基礎設施建設，建成后將對烏干達的民生、經濟、交通運輸?shù)扔兄鴺O為重要的作用，項目擬采用中國標準，合理選擇具體設計原則及參數(shù)對項目的推進極為重要，也將對中國標準“走出去”產生良好的示范效應，希望本文對烏干達東線標軌鐵路部分專業(yè)設計情況的簡要分析，能夠對其他海外鐵路項目的推動起到一定的借鑒作用。

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