蘭新鐵路七烏段接觸網基礎形式選用淺析

徐開文

接觸網支柱基礎形式的選用關系到整個接觸網系統的穩定性,直接影響接觸網受流性能的穩定性,特別是在新疆大風區段大風頻發的惡劣氣象環境下,如何選擇適宜的接觸網支柱基礎條件是確保整個鐵路電氣化工程核心設施接觸網建設質量的基礎一環。

1 工程概況

本段鐵路為蘭新鐵路紅柳河—烏西段電化改造工程即七泉湖—烏西段,全長203.567 km正線公里,為雙線鐵路,特快旅客列車旅速上行89.8 km/h、下行90.4 km/h;直達貨物列車旅速38.3 km/h～44.8 km/h,摘掛列車僅為27.8 km/h～41.5 km/h。

蘭新鐵路煙墩—烏西段途經新疆維吾爾自治區東部及中部,位于廣闊的山前沖洪積傾斜平原區及部分低中山區、山間平原和丘陵區。沿線大部分地段地形平坦開闊,局部地段地勢起伏較大,相對高差50 m～400 m,全線地形大致以芨芨槽子為界分為四段。后溝—芨芨槽子是東天山博格達山南坡低中山區,芨芨槽子以西為準噶爾盆地。

2 鐵路沿線路基土質情況

2009年3月1日～3月30日,項目部組織技術人員對沿線進行了現場施工調查。據調查,蘭新線紅柳河—烏西電氣化改造工程七泉湖—烏西段路基土質類型包含粗圓礫土、細圓礫土、粉質黏土、角礫土、砂巖、礫巖、砂巖夾頁巖、泥巖,其中以圓礫土為主,占全標段比重的77.42%;北疆支線還含有砂質黃土。各種土質比重見表1。

表1 蘭新線紅柳河—烏西電氣化改造工程七烏段路基土質分類比重表

由表1可見,蘭新鐵路七泉湖—烏西段大部分路基地質以圓礫土、角礫土為主(約164.5正線公里),直立性差,在基坑挖掘過程中容易垮塌,形成人們常說的“鍋底坑”,給接觸網的下部施工增加不小的難度。

3 探坑試驗情況

為確保本標段接觸網下部工程的順利推進,保證工程實施的安全和質量,按建設指揮部的要求,我標段施工指揮部于2009年3月20日～3月30日,組織施工技術人員對本段沿線路基土質情況進行了詳細的現場調查,并對不同區段路基的不同土質進行了探坑試驗,探挖標準按照接觸網基坑的設計標準執行。

探坑分布及試驗情況如表2所示。

表2 探坑分布及試驗情況

具體探坑情況如下：

從以上探挖情況看,圓礫土、角礫土地段土質穩定性較差,容易塌方,基坑深2 m以下土質非常干燥,無直立性,故塌方一般從地面以下2 m開始,塌方程度呈遞增趨勢,而且基坑露放時間有限,只要路基有輕微振動就會塌方(比如列車通過時)。

圓礫土、角礫土地段(占DS2標段比重的 84.66%)接觸網直埋基礎存在以下問題：1)容易塌方,有較大安全隱患;2)部分高填方路段基坑開挖后外側保護層強度不夠,支柱放入基坑后容易向外傾倒,需要吊車天窗點內配合整正,支柱組立占用天窗時間較長;3)由于受列車通過時振動的影響,坑的露放時間有限,給施工帶來很大的難度;4)由于基坑的塌方,會容易形成坑口較大的“鍋底坑”,支柱整正須借助吊車占用天窗時間來完成,造成天窗利用率不高,施工進度緩慢,影響工期,進而帶來后期趕工的各種安全、質量隱患;5)直埋支柱在整正時需要整桿器在鋼軌上固定,整正回填作業時間受鎖定軌溫(19℃～22℃)限制,夏季白天 10：00～18：00軌溫過高不能整桿作業;6)直埋基坑開挖時間與立桿天窗時間的配合要求很高,若出現因大風、降雨或其他原因取消天窗點,或因不可預見因素影響立桿進度,則需要回填已開挖的基坑,造成二次開挖、影響路基穩定、工程進度遲滯、工程費用增加。

4 結語

經上述實際踏勘、基坑勘探試驗和分析,建議蘭新鐵路電氣化工程七烏段接觸網基礎宜采用杯形基礎形式。

[1]蘭新煙烏施網(風)01-9-05,改建鐵路蘭新線嘉峪關至烏西電氣化改造大風區段施工圖三葛莊至芨芨槽子區間接觸網平面布置圖[Z].

[2]蘭新嘉烏施網(風)06,改建鐵路蘭新線嘉峪關至烏魯木齊西段嘉峪關至烏西大風區段施工圖接觸網預應力混凝土環形支柱杯型基礎圖[Z].

[3]烏鐵總[2009]355號,烏魯木齊鐵路局鐵路營業線施工安全管理實施細則[S].

[4]烏鐵總[2009]382號,烏魯木齊鐵路局電氣化改造工程接觸網支柱基坑開挖支柱整正作業暫行規定[S].

[5]TB 10421-2003,鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準[S].