王棟
(杭州鐵路設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,浙江杭州 310043)
近年來,鐵路系統(tǒng)不斷發(fā)展的同時(shí),鐵路土地也在不斷擴(kuò)大。但既有鐵路用地往往處于無人管轄的狀態(tài),不僅有當(dāng)?shù)卮迕褡鳛楦饔玫兀遗加薪ㄖ煌当I的現(xiàn)象發(fā)生,如若長期擱置,必將大大增加鐵路用地被侵占、使用的風(fēng)險(xiǎn),造成鐵路土地的價(jià)值流失。
如何合理利用鐵路用地,既滿足相應(yīng)鄰近營業(yè)線的安全性、保護(hù)鐵路土地價(jià)值不再流失,又能在開發(fā)利用后產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益,是一個(gè)重要的問題。對既有鐵路用地化零為整,結(jié)合當(dāng)?shù)厥袌霏h(huán)境和需求,因地制宜地開發(fā)、利用已是當(dāng)務(wù)之急。
中國鐵路總就高速鐵路橋下的土地問題,發(fā)布過《關(guān)于加強(qiáng)高鐵橋下土地保護(hù)性利用安全管理的意見》,文中明確了開發(fā)及使用單位在加強(qiáng)高鐵橋下土地保護(hù)性利用安全管理及確保高鐵運(yùn)行的前提下,應(yīng)合理開發(fā)鐵路土地,這有利于提升空置土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,加強(qiáng)鐵路的安全運(yùn)營。對于空置鐵路土地的保護(hù)性利用、開發(fā),對美化鐵路沿線環(huán)境、防止路外企業(yè)或個(gè)人非法侵占鐵路土地、避免非正常使用鐵路沿線土地空間,具有十分重要的意義和作用。
針對近年來市場經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的需求以及土地開發(fā)單位對投資收益率、回收年限等相關(guān)要求,同時(shí)結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目情況,業(yè)主使用階段業(yè)態(tài)需求大致可分為三類:硬面化堆場項(xiàng)目、停車場項(xiàng)目、小型汽車訓(xùn)練場項(xiàng)目。待確定業(yè)態(tài)需求后,即可開展前期工作。
其一,確認(rèn)擬建項(xiàng)目所在地是否為鐵路土地范圍及土地權(quán)屬管轄部門,核實(shí)擬建項(xiàng)目區(qū)域與鐵路用地紅線之間的關(guān)系及退讓距離。
其二,確認(rèn)擬建項(xiàng)目區(qū)域與周邊營業(yè)線的位置關(guān)系,確認(rèn)相對應(yīng)線路里程、高架線路的橋墩編號等,便于后期審查階段,設(shè)備管理單位了解現(xiàn)場。
其三,了解擬建項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。根據(jù)場地地勘報(bào)告(或周邊鄰近區(qū)域地勘報(bào)告)得知是否存在大量雜填土或土層分布不均勻的情況,可能對后期硬面階段產(chǎn)生不利影響。由于鐵路系統(tǒng)對電力、通信、信息、信號、貫通、自閉等管線的需求較多,應(yīng)勘察場地內(nèi)是否存在既有地下電纜管線標(biāo)樁及架空電纜,并與相關(guān)設(shè)備管理單位明確現(xiàn)場的電纜情況。
其四,了解擬建場地周邊環(huán)境及通道出入口情況,以便后期設(shè)計(jì)中對業(yè)態(tài)相關(guān)消防需求進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化。
鐵路土地開發(fā)硬面做法,一般分為混凝土硬面和瀝青硬面兩種,二者分別有各自的特點(diǎn)及優(yōu)、劣性。
2.1.1 力學(xué)特性
就彈性模量及強(qiáng)度而言,柔性硬面的抗彎拉強(qiáng)度是混凝土硬面的6~7 倍。當(dāng)混凝土面層在荷載作用下,彎拉應(yīng)力超過其自身的極限抗彎拉強(qiáng)度時(shí),混凝土面層將會發(fā)生斷裂。同時(shí),由于長年累月的反復(fù)作用,使混凝土面層在還未達(dá)到極限抗彎拉強(qiáng)度時(shí),就可能出現(xiàn)破壞。所以,設(shè)計(jì)混凝土硬面的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)依據(jù)混凝土抗彎拉強(qiáng)度值。
奧林巴斯的Tough系列三防相機(jī)一向是同類產(chǎn)品的標(biāo)桿。TG-5擁有15米的防水深度以及2.1米的防摔高度,雖然數(shù)據(jù)上不算亮眼,不過其處于級別的中上水平。手柄上的深淺設(shè)計(jì)能夠保證舒適的握持姿勢,TG-5還有這次測試中唯一“真正”的模式轉(zhuǎn)盤。
2.1.2 溫度變化特性
混凝土硬面在實(shí)際使用中會隨溫度、濕度的變化而發(fā)生變形,出現(xiàn)收縮、膨脹或翹曲。在大面積混凝土硬面區(qū)域,此類變形會產(chǎn)生約束,混凝土硬面內(nèi)部會產(chǎn)生較大的應(yīng)力,使其表面拱起、脹裂。想要杜絕不規(guī)則的裂縫產(chǎn)生,減少溫度應(yīng)力帶來的影響,需在混凝土硬面設(shè)置脹縫和縮縫,硬面每隔6m 設(shè)置一道縮縫,每隔36m 設(shè)置一道脹縫,每日施工終了或澆筑混凝土過程中因故中斷澆筑時(shí),應(yīng)設(shè)置橫向施工縫,其位置宜設(shè)在脹縫或縮縫處,接縫處采用瀝青料等合適的柔性材料填縫。
2.2.1 高溫穩(wěn)定性
瀝青硬面具有抵抗流動、變形的能力。隨著室外溫度升高,瀝青硬面的強(qiáng)度和剛度均會下降。因此,為了確保在炎熱的夏季高溫條件下,瀝青硬面在行車荷載的持續(xù)作用下不產(chǎn)生車轍、鼓包等不良情況,瀝青硬面的高溫穩(wěn)定性尤為重要。
2.2.2 低溫抗裂性
瀝青硬面具有抗收縮裂縫(低溫情況)的能力。隨著室外溫度降低,瀝青硬面的勁度會增大,變膨能力會降低。在長年累月的外部荷載作用下,部分應(yīng)力未得到釋放,日積月累,當(dāng)這部分應(yīng)力超過瀝青抗拉強(qiáng)度后,硬面便會開裂,從而產(chǎn)生相應(yīng)的破壞。因此,瀝青硬面在低溫情況下,應(yīng)具有較低的勁度及較強(qiáng)的抗變形能力,以達(dá)到低溫抗裂性能要求。
2.2.3 水穩(wěn)定性
在受到雨水侵蝕以及外部荷載的反復(fù)作用下,瀝青面層仍具有很好的抗破壞能力。但是,瀝青自身的黏結(jié)力,以及不同粒徑瀝青面層之間的黏合力,都會因?yàn)橛晁臎_刷而降低,從而產(chǎn)生瀝青面層剝落的情況,導(dǎo)致硬面出現(xiàn)水損害。因此,瀝青硬面必須具備可靠的水穩(wěn)定性,才能保證在后期使用中的耐久性。
表1 混凝土硬面與瀝青硬面優(yōu)、缺點(diǎn)
從上述兩種硬面的特點(diǎn),并結(jié)合近年來具體的項(xiàng)目實(shí)施情況可知,鐵路土地開發(fā)項(xiàng)目作為堆場及小型汽車訓(xùn)練場,均按混凝土硬面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、應(yīng)用,例如金華南貨場5 道新建雨棚及堆放場工程、長興綜合物流園區(qū)鐵路物流基地配套工程露天堆場項(xiàng)目、杭州康橋小型汽車駕校訓(xùn)練場地項(xiàng)目、蕭山東方公司化工線專1 專3 間硬面化堆場項(xiàng)目等。
停車場項(xiàng)目大都采用瀝青硬面標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用,例如杭州永寧貨場商品車停車場項(xiàng)目、杭州康橋商品車鐵路物流基地項(xiàng)目、杭黃鐵路桐廬站鐵路停車場補(bǔ)強(qiáng)項(xiàng)目等。通過上述完成項(xiàng)目,總結(jié)兩類硬面的相應(yīng)做法詳見圖1、圖2。
現(xiàn)有土地的開發(fā)或更新、改造項(xiàng)目中,瀝青硬面做法基本采用半剛性基層形式,面層做法基本采用密級配瀝青混合料(AC)。根據(jù)項(xiàng)目的地質(zhì)資料對場地基層進(jìn)行分析,結(jié)合后期業(yè)態(tài)情況,壓實(shí)后的路層頂面設(shè)計(jì)回彈模量值不小于20MPa,水泥穩(wěn)定類基層最小厚度為150mm,瀝青面層結(jié)構(gòu)分為單層式、雙層式、三層式(表面層、中面層、下面層)。單層式面層需加鋪封層作為抗滑磨耗層。
現(xiàn)有土地開發(fā)或更新改造項(xiàng)目中,混凝土硬面面層做法基本采用普通水泥混凝土面層。相應(yīng)面層厚度根據(jù)交通等級、道路等級、變異水平等級等要求取值180~260mm。
混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂,作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)。其表達(dá)式采用式(1)計(jì)算:
式(1)中:γc為混凝土硬面可靠度系數(shù),根據(jù)所選項(xiàng)的可靠度及變異水平等級來確定;δpr為行車荷載疲勞應(yīng)力;δtr為溫度梯度疲勞應(yīng)力;fr為28d 齡期的水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
堆場及停車場需考慮普通消防車的進(jìn)出條件,并滿足建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中對消防車道的要求。堆場區(qū)域不宜少于2 處出入口,停車場區(qū)域應(yīng)根據(jù)實(shí)際停放車數(shù)量設(shè)置1~3 處出入口;小型汽車訓(xùn)練場地可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置出入口數(shù)量,一般設(shè)置1~2 處。
3.2.1 場地面層應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)臋M坡及縱坡,將雨水有組織地排入排水系統(tǒng)中。場地坡度宜≥0.2%。設(shè)置坡度確有困難時(shí),可采用多面坡度及相應(yīng)的排水措施。場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地區(qū)的百年防洪水位進(jìn)行標(biāo)高,如涉及特殊區(qū)域,場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于所在地百年洪水位0.5m。同時(shí),應(yīng)盡量采取必要的防洪措施,保證場地的有序排水。設(shè)計(jì)場地需因地制宜,如場地外部或場地內(nèi)有無法填埋的較大匯水區(qū)域時(shí),場地內(nèi)應(yīng)布置邊溝或排洪溝,保證設(shè)計(jì)場地有組織地進(jìn)行排水。
3.2.2 城市建筑工程配置的機(jī)動車停車場的設(shè)計(jì)要求,應(yīng)按國家《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50067—2014)執(zhí)行。其中,露天室外停車場的消防主要設(shè)施為室外消火栓和滅火器。
3.2.3 根據(jù)室外停車場規(guī)范要求,當(dāng)停車數(shù)量不大于5 輛時(shí),該停車場可不設(shè)置消防給水系統(tǒng)。例如,結(jié)合地區(qū)駕校實(shí)際使用情況調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn),駕校教練夜晚常常隨訓(xùn)練車一并回家,駕校夜晚停車極少,因此在設(shè)計(jì)駕校時(shí),可結(jié)合本規(guī)范不設(shè)計(jì)室外消防給水系統(tǒng)。其他類停車場室外消防用水量分別為一是1、2 類停車場不小于20L/S,二是3 類停車場為15L/S,三是4 類停車場為10L/S,此時(shí),室外消防給水優(yōu)先選用市政低壓給水系統(tǒng),消防給水管道內(nèi)的壓力,應(yīng)保證滅火時(shí)最不利點(diǎn)消火栓的水壓不小于0.1MPa。
3.2.4 除室內(nèi)無車道且無人員停留的機(jī)械式汽車庫外,其他汽車庫、停車場均應(yīng)配置滅火器。滅火器的配置設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50140—2005)的有關(guān)規(guī)定。該規(guī)范中,針對露天室外停車場或駕校模式的滅火器配置并無明確要求,滅火器配置場所的危險(xiǎn)等級可參考規(guī)范中對汽車、大型拖拉機(jī)停車庫的定義,可參考室外露天停車場及駕校的滅火器的布置原則。室內(nèi)停車場配置消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)時(shí),滅火起配置修正系數(shù)可以乘以0.5。若按照實(shí)際計(jì)算,一個(gè)停車場按照手提式滅火器的保護(hù)距離分布滅火器,會造成干粉滅火器的布置過于分散,給后期運(yùn)行、管理及維修帶來極大不便。
綜合考慮,室外露天停車場火災(zāi)危險(xiǎn)性低于室外露天可燃物堆場,此時(shí),我們可參考可燃物露天堆場的修正系數(shù)0.3,來布置室外露天停車場的滅火器,優(yōu)先選取推車式滅火器,同時(shí)局部配備手提式滅火器,方便普通人員應(yīng)急救援使用,從而達(dá)到合理的經(jīng)濟(jì)投入、布局效果及使用方式[2]。
3.2.5 電力照明需求應(yīng)根據(jù)場地的實(shí)際尺寸,在適當(dāng)位置設(shè)18~21m 投光燈,塔間距100~150m 為宜,并在四個(gè)方向各配置兩盞高壓鈉燈,以保證夜間作業(yè)。
其一,鄰近營業(yè)線范圍是指距既有線路中心30m范圍內(nèi)的區(qū)域。鐵路土地開發(fā)項(xiàng)目停車場和小型汽車駕校項(xiàng)目,應(yīng)在既有線路防護(hù)柵欄外側(cè)設(shè)置一道波形防撞護(hù)欄,其具體型號應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的車輛質(zhì)量與行車速度,通過動能公式(Ek=1/2mV2)計(jì)算對應(yīng)動能,并用所得動能按照《公路護(hù)欄安全性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-01—2013)查找防護(hù)等級。以小型汽車為例,一輛速度為20km/h 小轎車,動能為38500J,防護(hù)等級為三級的A 級波形防撞護(hù)欄,相對應(yīng)的設(shè)計(jì)防護(hù)能量為160kJ,滿足防護(hù)要求。
其二,對于鐵路安全保護(hù)區(qū)以內(nèi)的橋下作業(yè)或下穿橋墩的通道,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離既有橋墩,并設(shè)置SS 級波形防撞護(hù)欄或防撞墻,保護(hù)既有鐵路高架橋墩的安全。
鐵路土地合理、有序、可持續(xù)地開發(fā)利用,是我國鐵路事業(yè)蒸蒸日上的強(qiáng)大助力。本文通過對既有項(xiàng)目中業(yè)主和使用單位的走訪調(diào)查,對開發(fā)、設(shè)計(jì)過程中相關(guān)問題和要點(diǎn)進(jìn)行梳理,逐步完善了對此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì),希望未來在確保鐵路安全的大前提下,更合理地開發(fā)、利用鐵路既有土地價(jià)值,實(shí)現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)兩者兼顧,完美共存。