湿陷性黄土地区铁路站场路基排水设计

湿陷性黄土地区铁路站场路基排水设计
摘要：近年来，随着铁路客货列车运行速度大幅度提高，对站场路基稳定性的要求也越来越高，而站场排水顺畅是路基稳定的重要因素。

本文主要通过阐述湿陷性黄土地区铁路填方站场路基排水设计、路堑站场路基排水设计和车站综合排水设计的具体措施以及湿陷性黄土地区铁路给水排水管道的施工，分析湿陷性黄土对工程建设的危害，设计人员应加强湿陷性黄土地区站场路基设计，提出相关解决办法，保证湿陷性黄土地区铁路站场路基的稳定及行车安全。

关键词：湿陷性黄土地区；铁路站场；路基；管道
一、湿陷性黄土地区路堑站场路基排水设计
在进行路堑站场路基设计时，对于自重湿陷性黄土地基，总湿陷量大于路基工后容许沉降量的非自重湿陷性黄土地基均应进行地基处理。

采取的地基处理措施应根据湿陷性黄土的湿陷等级、厚度和地下水状况，合理选取地基加固措施。

原则上以冲击压实(重锤夯实)、强夯封闭等措施，重点站场设施部位(如驼峰、溜放部分及调速器等)采用灰土挤密桩处理。

路基基床表层应采用改良土(石灰或水泥改良土)进行换填夯实，其厚度不小于0.3m，以防止路基表面水下渗，保证路基完好，同时还应做好路堑坡面防护设计。

进行排水设计时，做好堑顶天沟，加强地表水的截排和坡面排水，重点做好侧沟及股道间排水，保证排水通畅。

同样，应对排水沟进行加固，对有正规列车行驶的线路和场所的排水沟敷设沟下复合土工膜，以防止沟裂下渗，造成路基下沉，危及行车安全。

应尽量将电缆等管线设置在路基以外，确需设置时，建议设置管线槽，并设在侧沟内侧，同时管线槽也应考虑排水。

各种管线穿越股道时，应进行套管防护，施工时保证夯实，并做好路基表层封闭，防止地表水的下渗。

二、湿陷性黄土地区填方站场路基排水设计
在进行填方站场路基设计时，对于路堤以下所有湿陷性黄土地基的总湿陷量大于路基工后容许沉降量的自重湿陷性黄土地基；路堤底部的压力大于湿陷性黄土地基的湿陷起始压力，并且地基的总湿陷量大于路基工后容许沉降量的非自重湿陷性黄土地基；湿陷性黄土地基的容许承载力小于路堤底部的压应力的，为使湿陷性黄土地基的总湿陷量控制在路基工后容许沉降值的范围内，保证湿陷性黄土地基具有足够的承载力，应对路基地基进行处理。

采取的地基处理措施应根据湿陷性黄土的湿陷等级、厚度，以及地形条件、地下水状况，合理选取地基加固措施。

原则上应以加强地表排水为主，辅以冲击
压实(重锤夯实)、强夯封闭措施。

个别高堤和重点站场设施部位(如驼峰溜放部分等)采用灰土挤密桩处理。

路基基床表层应采用改良土(石灰或水泥改良土)进行填筑夯实，其厚度不小于0.3m，以防止路基表面水下渗，保证路基完好，同时还应做好坡面防护设计。

进行排水设计时，在加强地表排水的同时，做好路基表面排水，保证路基表面排水通畅。

在年降雨量大的地区，适当增加股道间排水设施，并做好纵横向排水设施的衔接设计和施工。

在设计中，除了对车站路基面排水沟进行加固外，还应在排水沟下敷设复合土工膜(尤其在湿陷等级高的地区)，防止排水沟开裂，引起水下渗，造成路基本体破坏。

机务段和车辆段等处的排水沟也应进行加固，沟下可取消复合土工膜，但应做好排水系统，保证排水畅通。

值得注意的是，以往设计往往忽视电缆沟等管线对路基的影响，经常因管线施工夯实不够，造成沿路肩施工部位积水下沉，形成路肩下沉或溜塌，严重危及行车安全。

因此，建议避免在路肩上设置各种电缆沟，确实需要设置时，应设置成电缆槽，电缆槽设计应具有排水功能，同时路肩设干砌片石护肩。

各种管线穿越股道时，应进行套管防护，施工时保证夯实，并做好路基表层封闭，防止地表水的下渗。

三、湿陷性黄土地区车站综合排水设计
为了保证车站整体的排水畅通，在设计时应进行全面系统的规划设计，尤其是对规模较大的车站，由于此类车站场、段、所多，面积广，排水困难。

因此，在设计中，对车站各场、段、所的排水，以及彼此之间的空地、三角地带的排水进行系统规划，保证排水系统的完整性、有效性和功能性，从而保证车站的排水通畅，站场路基的稳定和安全。

此外，还应对排水的出路进行规划研究，对于水无处可排的地方，应结合当地具体情况，采用挖鱼塘、设蒸发池等措施，但应与车站路基相隔足够的距离，以保证车站路基的稳定性。

四、湿陷性黄土地区给水排水管道及附属构筑物
(一)室外管道宜布置在防护范围外，但是随着建筑用地的日益紧张，要满足规定的防护距离会有一定困难，在防护范围内的地下管道布置应缩短其长度。

对于排水管道工程中的管材、管道接口、管道的敷设均应按基本防水措施设计。

①管材的选择
湿陷性黄土地区排水管道应选择质地优良的铸铁管、镀锌钢管。

在排水管道设计中往往被忽视。

钢筋混凝土管、内外上釉的陶土管等非金属管材存在着较多
的问题，如基础要在3:7灰土垫层上设置条形混凝土基础等。

经过经济与技术比较直径300mm以下的管道采用金属管材具有强度高、耐腐蚀、不渗漏、而且工程造价低等优点。

所以选择金属管材是经济合理的。

②管道接口的选择
管道接口按严密不漏水、有柔性的要求，钢管应选择丝扣连接而不应选择焊接等其它接口，铸铁管应选择柔性接口，如采用钢性接口有可能发生因管道渗漏而导致基础下沉，使管道折断。

而柔性接口如给水管道中的梯唇型橡胶圈接口，排水铸铁管的沥青油膏接口等，有一定的挠度、耐腐蚀、强度高，在湿陷性黄土地区是一种较为理想的接口形式。

③管道的敷设
排水管道及其构筑物在湿陷性黄土地区最主要的问题是基础处理。

若基础处理不当，造成不均匀沉降，使管道接口处漏水，湿陷性黄土遇水后基础下沉，造成管道折断而出现事故。

所以排水管道及其附属构筑物的地基一般应做素土基础，对埋地的主要管道或大型压力管道及其附属构筑物，应在土垫层上设30mm 厚的3:7灰土垫层。

对埋地的非金属白流管除符合上述要求外，还应设混凝土条形基础。

检漏防水措施是在基础防水措施的基础上对防护范围内的地下管道增设检漏管沟和检漏井。

检漏管沟应做防水处理，其形式有矩形和圆形，一般应采用矩形砖壁混凝土槽形底，较小的管道可做成钢筋混凝土套管。

严格防水措施是在检漏防水措施的基础上提高检漏管沟和检漏井等设施的材料标准。

检漏管沟有一般检漏管沟和高标准检漏管沟。

如何在铁路排水设计中恰当地选型是很重要的。

(2)管道附属构筑物如阀门井、检查井等应做好防水处理，并应防止地面水、雨水流入井内。

不得利用检查井、消火栓井和阀门井等兼做检漏井。

应根据不同防水措施的要求而选择不同的防水材料。

结语
湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其工程特性是在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。

在我国铁路建设中，在建成后不久后经常出现因湿陷引起线路下降或路基变形等情况，造成行车中断事故。

因此，在工程设计时必须重视湿陷性黄土对工程建设的危害，采取相应的工程措施，避免线路建成后发生湿陷沉降危害。

参考文献
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