地铁区间特殊处理地段的排水分析
第33卷 第3期2014年6月
()文章编号:1001-4373201403-0035-06
兰州交通大学学报
JournalofLanzhouJiaotonUniversit gy Vol.33No.3
June2014
:/.issn.1001DOI10.3969-4373.2014.03.008j
地铁区间特殊处理地段的排水分析
胡婷婷
()中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043
*
摘 要:地铁工程中区间排水系统的设置,根据地铁区间所处地段的特殊多变性和环境保护的要求,区间排水实施情况不尽一致,且目前无统一技术措施.区间特殊处理地段的排水设计有一般区间排水的共性,也有其特点,结合区间特殊处理地段的结构及道床形式,对特殊处理地段的区间排水进行系统性分析和研究,并介绍了地铁特殊区间排水工程设计处理方法和相关注意事项,以达到区间排水系统的合理性、安全性.关键词:地铁区间排水设计;特殊减振道床排水;地裂缝处理段排水措施;沉降槽排水方法中图分类号:U231 文献标志码:A
AnalsisoftheDrainaeinSecialTreatmentofMetroTunnel ygp
HU Tin-tingg
(,)ChinaRailwaFirstSurve&DesinInstituteGrouCo.LTD,Xi'an710043,China yygp
:AbstractThedrainaeofmetrotunnelisanimortantartofunderroundrailwaroect.Be -gppgypj causedifferentmetrotunnelshavevariouscharacteristicsandtheenvironmentalstandrotection -p
,ardsaredifferentthedrainaeofmetrotunnelisimlementedwithoutunifiedtechnicalmeasures gp,now.Inordertoachieveareasonableanddeendabledrainaesstemofthemetrotunnelriht pgyg
thedrainaeofmetrotunnelisanalzedandresearchedaccordintothestructureandteof gygyp trackbedinthesecialtreatmentofmetrotunnel.Andtreatmentmethodsandrelatedconsidera -proecttionsofthesecialmetrotunneldrainaeareintroduced. pgpj
:;d;Kewordsdesinofthemetrotunneldrainaerainaeofsecialanti -vibration track bedgggpy
;rounddrainae measures of the treatment section on fissuredrainae methods of the settlementgggtrouhg
对地铁工程减振降噪 随着我国轨道交通高速发展,
要求日益增高,根据地铁穿越区域及地铁沿线地质条件,为减少地铁工程对特殊环境地段的振动和噪声,采用的道床形式各异,道床排水组织与汇集形式多变,目前国内道床排水暂无统一技术措施,为区间排水设计方案的经本文主要依据以往实际设计经验,梳理介绍地铁济可行,
特殊的排水设计以及需注意的相关事项.
通在带给人们方便快捷的同时,也带来了振动与噪声等环保问题.根据环境保护的要求,地铁经过或者穿越城市内居民区、医院、学校、文物保护区等环境敏感等地段时,需要采取减振降噪型轨道结构,以保证敏感目标的噪声和振动满足环评要求.根据国内轨道交通工程实践经验及轨道减振技术水平的发展,减振级别细化为一般减振、中等减振、高等减振、特殊减振4级别,针对各级减振要求如下分别概述区间排水设计.
1 特殊减振降噪道床地段的区间排水设计
地铁大部分在既有和规划道路内敷设,地铁交
://2014*收稿日期:-01-10 学报网址:httxb.lztu.edu.cnpj
,:作者简介:胡婷婷(女,安徽砀山人,工程师,主要研究方向为建筑给排水.1982-)E-mail394195073@q.comq
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中等减振地段的区间排水设计1.1 一般、
目前国内地铁区间正线大多按照一般、中等减振地段处理,采用的是压缩型减振器扣件,并置于整地下线整体道床沿线设排水沟排水,道床体道床上.
排水沟主要有两种设置方式:双侧排水沟和中心排水沟.其中:中心水沟适用于短轨枕式整体道床;双
两种道床排水沟侧水沟适用于长轨枕式整体道床.
形式各有优缺点(见表1)目前国内各大城市地铁.线网中对长、短轨枕式整体道床均有应用,鉴于长、短轨枕区间排水沟设置方式的不同,区间排水设计也不尽相同.
表1 双侧式水沟与中心水沟优缺点对比分析
Tab.1 Analsisofadvantaesanddisadvantaesofboth-sidedrainaeditchandcenterdrainaeditch ygggg
双侧式水沟
道床中心较平坦,紧急混乱情况行走较方便.施工时水沟模板相对较简便.
优点
隧道结构渗漏水通过双侧水沟截留,使得水流不经过道床表面.
岔区整体道床均采用双侧水沟,区间排水沟与岔区保持一致.
断面小;圆形隧道受线路坡度、曲线超高、隧道施工误差
缺点
等的影响较大.
水沟外侧混凝土较薄,道床与隧道之间易产生剥离、脱空或拍打等病害.
施工时水沟模板固定相对较麻烦.
排水断面大,水沟不受隧道施工偏差的影响,排水顺畅.道床与隧道侧壁之间衔接较好,积水不易下渗,不易产生道床开裂或与隧道剥离、脱空或拍打等病害.
道床横向排水坡与轨枕为实现轨底坡而倾斜的角度一致.
中心水沟
1.1.1 短轨枕式整体道床的区间排水设计
短轨枕式整体道床的道床排水沟为中心沟,轨道专业根据设计水流流量及相应线路纵坡下的水流速度,根据式Q=V·F可确认道床排水沟设计断
1]面尺寸[为满足区间排水顺畅及考虑隧道施工误.
深度相对于道床沟沟底下降3道床集mm,00mm.水坑内预埋两根坡度不小于7‰的DN150不锈钢钢管至区间废水池,两根预埋管道间距按轨道要求为6集水坑底525~650mm.0~100mm高度内为
沉沙范围,与预埋排水管相接处设置格栅,用于阻止区间废水池的深度根据预埋管的杂物堵塞排水管.
管底标高确定.废水经排水潜污泵扬升排入地面排水压力井,经减压后直接排入市政排水管道.短轨枕式整体道床在各种隧道结构内的道床排水形式均类本文仅附最不利的盾构圆形隧道短枕式整体道似,
)
床排水的汇集及排放平剖面图(见图1.
道床中心沟一般通常为沟宽8深度距轨差,00mm,顶面3在区间废水泵房区域道床中心沟下70mm.,设置集水坑(兼沉沙坑)集水坑为汇水区域,水量较大,故断面尺寸需加大,同时考虑为防止杂物流入集单篦7水坑需上设雨水篦子(25mm×425mm×55,综合考虑集水坑尺寸设置为9mm)00mm×700
图1 盾构圆形隧道短枕式整体道床排水平剖面图
Fi.1 Thedetaildrainaedrawinofshieldcirculartunnelmonolithictrack-bedwithshortsleeer gggp
第3期胡婷婷:地铁区间特殊处理地段的排水分析37
1.1.2 长轨枕式整体道床的区间排水设计
长轨枕式整体道床的道床排水沟为双侧边沟,通常为沟宽3深度为轨顶面下300mm,70~400地铁区间隧道结构主要有圆形盾构隧道、马蹄mm.
形暗挖隧道和矩形明挖隧道3类,其中只有马蹄形和矩形区间隧道断面结构可以满足侧沟道床集水坑局部下沉的结构设置要求.所以根据区间隧道结构形式的不同,道床集水坑的设置位置有如下不同:
若为圆形盾构区间隧道,长枕排水双侧沟在区间废水泵房地段需更改为短枕中心沟,在中心沟的并在适当位置设置两适当位置下设置道床集水坑,
道200mm宽排水沟将水由侧沟汇集至中心排水
沟.道床集水坑设置尺寸为1450mm×400mm× ;深度相对道床沟沟底)300mm(
若为马蹄形和矩形区间隧道,在区间废水泵房并一侧的排水边沟的适当位置下结构板局部下沉,设置道床集水坑,两侧道床排水边沟采用200mm宽明沟连通,并汇集至道床集水坑.道床集水坑设置尺寸为1深度相对道450mm×400mm×320mm( 床沟沟底).
除上述不同外,长轨枕式整体道床的区间排水设计的其余设置及预埋件均与短轨枕式整体道床相本文仅附最不利的盾构圆形隧道长枕式整体道同.
)
床排水的汇集及排放平剖面图(见图2.
图2 盾构圆形隧道长枕式整体道床排水平剖面图
Fi.2 Thedetaildrainaedrawinofshieldcirculartunnelmonolithictrack-bedwithlonsleeer ggggp
1.2 高等及特殊减振地段的区间排水设计
浮置板道床是一种适用于地铁区间高等和特殊减振地段的减振型道床结构.高等减振采用减振垫特殊减振采用钢弹簧浮浮置板+短轨枕整体道床,置板+薄型短轨枕整体道床.
由于浮置板结构的特殊性,浮置板道床纵向排水沟只能以中心暗沟的形式设置在基底混凝土上.浮置板板面设置横向排水坡,浮置板及基底混凝土内设置斜向排水管,将道床表面水引至道床基底的中心水沟(见图3设有浮置板道床的减振区间,-4).
浮置板下若预埋排水管道容易淤积,所以需与线路和道床专业协商区间废水泵房的设置位置,区间浮置板道床设置范围内不能设置区间废水泵房.由于浮置板道床下排水中心沟的沟底高程比普通道床低,排水设计时需结合相邻道床的排水,既要考虑上游来水,还需考虑下游排水.保证浮置板水沟不积水,各类道床排水的衔接顺畅,成为浮置板道床区间
2]排水设计的重点[设计、施工及运营中发现的问题.
)浮置板道床内排水不畅:由于浮置板水沟设1
置在基底上,一旦落入杂物,清理不方便,为了防止上游一般道床明沟内杂物流入中心水沟,需与轨道专业协商加大浮置板道床中心排水沟及道床面疏通增大过水及清通能力.孔断面,
)浮置板道床与普通道床接口处排水衔接不2
可在浮置板道床上游与普通道床连接处设水篦畅:
子,保证浮置板中心暗沟排水顺畅;可在浮置板道床下游与普通道床连接处设置排水过渡段,过渡段采用中心水沟、短轨枕式道床,利用水沟和轨顶面纵向坡度的不同形成坡度差,实现两种道床排水沟的顺
3]接[过渡段水沟上游与浮置板中心水沟衔接,下游.
通过设置在过渡段道床上的横向排水沟将水流引入普通道床两侧排水沟,通过土建预埋的排水管流入泵站,最终泵入市政排水系统.
2 特殊地质条件地段的区间排水设计
2.1 地裂缝地段的区间排水设计
地裂缝是一种国内比较少见的、特殊的地区性
和解决办法有如下几个方面:
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地质灾害,给城市建设带来了很大危害.根据西安地铁二号线的科研成果,穿越地裂缝区段轨道结构采
用的是可调式框架板轨道,适用于马蹄形和矩形区间隧道
.
图3 减振垫浮置板道床
adFi.3 Thedetaildrawinoftrackbedwithantivibrationfloatinsla
b - pggg
图4 钢弹簧浮置板道床
Fi.hedetaildrawinoftrackbedwithsteelsrinfloatinslab4 T ggpgg
以解决 可调式框架板轨道设置于地裂缝处理段,
可调式框架板轨道结构地铁结构穿越地裂缝的问题.
由分开式扣件、预应力混凝土框架式轨道板、板下可调支座、侧向限位胶垫、钢筋混凝土挡台及混凝土基可满足地裂缝预期变形值的要求,为目前础等组成,
调整量最大的轨道机构.可调式国内已成功铺设的、
框架板距轨顶面的结构高度为7框架板轨道00mm.
地段道床排水设置为中心沟,沟宽8深度距轨00mm,在区间废水泵房区域道床中心沟下结顶面490mm.构局部下沉,并设置8深50mm×700mm×550mm(度相对于道床沟沟底)道床集水坑.除上述不同之处,道床集水坑至区间废水泵房的预埋件及排水方式均地裂缝可调式框架板轨道与短轨枕式整体道床相同.
)
地段的道床排水的汇集及排放平剖面图(见图5.
图5 马蹄形隧道可调式框架板轨道排水布置图
lateFi.hedetaildrainaedrawinofU-shaedtunnelwithadustableframetrack5 T pgggpj
第3期胡婷婷:地铁区间特殊处理地段的排水分析39
2.2 地裂缝与高等减振重合地段的区间排水设计
若穿越地裂缝的区段正好位于高等减振处理段上,根据西安地铁一号线的科研成果,此段采用减振
垫碎石道床,适用于马蹄形和矩形区间隧道.减振垫碎石道床剖面如图6所示
.
图6 减振垫碎石道床
adFi.6 Thedetaildrawinofbreakstonetrackbedwithantivibration - pgg
废水经碎石 由于减振垫碎石道床结构的特殊性,
道床漫流至减振垫内,减振垫道床纵向排水沟只能以水沟上设塑料板.中心水沟的形式设置在减振垫底,
设有此类道床的减振区间,减振垫下若预埋排水管道容易淤积,所以需与线路和道床专业协商区间废水泵房的设置位置,区间减振垫碎石道床设置范围内不能设置区间废水泵房.由于浮置板道床轨顶面至隧道有下设排水中心沟的沟底高效内轮廓最低点700mm,程同样也比普通道床低,此类特殊道床在设计、施工及运营中发现的问题和解决办法基本与本文高等及特殊减振地段的区间排水设计相同.2.3 沉降槽地段的区间排水设计
沉降槽是一种特殊的人为地质破坏,主要是城市不断开采地下水造成的不均匀地面沉降,对地铁
结构极为不利.根据西安地铁二号线南延段的实例成果,穿越沉降槽区段采取了加大结构构件尺寸和为满足线路及轨道专业调坡的需结构净空的措施,
要,沉降槽范围内轨道道床采用柔性碎石道床,适用
4-8]
于马蹄形隧道[暗挖马蹄型断面轨道结构高度为.
轨顶至隧道有效内轮廓最低点)850mm(.
柔性碎石道床为漫流式排水,为便于区间废水在碎石道床废水泵房区域一侧设置的汇集与排除,
挡渣墙,挡渣墙内为集水坑,上设钢格板雨水篦子.除上述不同之处,道床集水坑至区间废水泵房的预埋件及排水方式均与短轨枕式整体道床相同.沉降槽柔性碎石道床地段的道床排水的汇集及排放平剖面示意如图7所示
.
图7 马蹄形隧道柔性碎石道床排水布置图
Fi.hedetaildrainaedrawinofUshaedtunneltrackbedwithsoftbreakstone7 T - gggp
3 结论
地铁区间是地铁工程的重要组成部分,地铁区间排水设计对排水的可靠性和及时性要求更高.通
过解决区间特殊处理地段的排水设计和施工中遇到的问题,不断总结和完善地铁区间排水的设计技术,同时与线路专业、区间结构专业及道床专业密切配合,充分考虑与各个相关接口的协调处理,保证区间
40兰州交通大学学报第33卷
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(责任编辑:赵冬艳)
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(责任编辑:赵冬艳)