寬枕碎石道床在地基沉降治理中的應用

摘要：本文通過實例分析，比選了不同的道床結構在地鐵車輛基地列檢庫內使用的優劣，解決了因庫房地基沉降造成地鐵軌道無法使用的問題，并提供了庫內軌道后續使用的可維修性。

關鍵詞：地基沉降；列檢庫；寬枕；碎石道床

引言

目前國內地鐵建設城市眾多，地質條件多種多樣，作為地鐵車輛行車的基礎設備——軌道，直接修建在道床上，由于地質條件不良造成的道床沉降直接影響地鐵行車，危及行車安全。特別是地鐵行業普遍使用的整體道床區段一旦發生不均勻沉降難以維修，嚴重影響正常運營，由于對運營區段進行地基處理耗資巨大且成果難以保證，因此研究整體道床的可維修性或可替代性成為解決道床沉降的最經濟合理手段。

1南京地鐵油坊橋基地停車列檢庫簡介

南京地鐵油坊橋停車場主要建筑包括停車庫、綜合樓、信號樓等。其中最大的建筑為停車庫，由月檢庫、列檢庫、洗車庫及附屬用房組成，建筑面積約2.5萬平方米，2010年投入運營使用。場地地形平坦，地貌屬長江低漫灘，場地地層主要以淤泥質粘性土為主，厚度約15～20米，其下層為粉土、粉砂層。場地地下水類型屬孔隙潛水，下部粉土、砂性土中地下水具有微承壓性。停車列檢庫、月檢庫、洗車庫及附屬用房、各股道均采用樁基礎，樁型采用預應力混凝土薄壁管樁，樁徑為400mm，樁端進入持力層不小于0.8m。油坊橋停車場自投入運營使用以來，一直存在較為嚴重的不均勻沉降問題，尤其是停車列檢庫

2 現場病害情況

由于油坊橋停車場長期的地基沉降，特別是局部不均勻沉降，現已造成軌道、停車庫結構及附屬用房、綜合樓房屋結構出現眾多的病害。現場可見的包括列檢庫內11-14股道整體道床段大面積起伏不平致軌道方向不良、前后高差較大、現場軌道呈波浪狀起伏，軌道靜態幾何尺寸難以滿足停車入庫需求。列檢庫內1-10道為支墩式整體道床，現場檢查坑支墩傾斜、開裂、下沉，庫內外道口平整性嚴重不良，地面貫通裂紋發展越來越多，墻面裂縫也有發展。停車列檢庫內11-14股道長期停用，1、9股道因沉降變形大也已于近期停用，累計停用6股道，目前庫內停車14列，停車列次已經飽和。

3 停車列檢庫整治需求

由于基地內地鐵列車可用停車股道不能滿足要求，故需對列檢庫股道進行整治，恢復停車使用。庫內1-10道為支墩式整體道床，由于檢修車輛工作要求必須使用支墩式道床，故原有支墩式整體道床結構不能改變，只能將原有支墩鑿除后重新澆筑恢復標高。庫內11-14股道為混凝土整體道床，由于不均勻沉降軌道呈波浪狀。本次整治的難點就在于11-14股道整治。由于目前列檢庫基礎情況不明，且正在使用中，如需徹底整治地面沉降投資巨大且難以保證整治效果。故本次整治需對庫內11-14股道進行改造使之能夠達到停車標準且隨著地基沉降具有一定的可維修性。

4 原有整體道床整治方案

對庫內11-14道整體道床的改造，需要保證道床整潔且需要提供后續可維修性以滿足后期繼續沉降要求。目前根據現場實際情況可使用原設計現澆無砟軌道，軌道板無砟軌道，混凝土枕碎石道床，木枕碎石道床，混凝土寬枕碎石道床，現將各種形式的道床優缺點比選如下：

原設計現澆無砟軌道：

優點：道床板縱向剛度大，對基礎不均勻沉降一定抵抗能力，同時可通過注漿加固恢復原狀態；缺點：重新設計、試制，周期長，重新開模費用較高

軌道板無砟軌道：

優點：道床板縱向剛度大，對基礎不均勻沉降一定抵抗能力，同時可通過注漿加固恢復原狀態；缺點：重新設計、試制，周期長，重新開模費用較高

混凝土枕碎石道床：

優點：施工簡便、速度快，沉降后方便調整；缺點：軌枕間裸露道砟，道床整潔性差

木枕碎石道床：

優點：同庫外線軌道形式一致，有利于減少設備種類，施工簡便、速度快，沉降后方便調整；缺點：采用木枕耐久性、穩定性差且軌枕間裸露道砟，道床整潔性差

混凝土寬枕碎石道床：

優點施工簡便、速度快，沉降后方便調整；缺點：費用較普通混凝土枕碎石道床稍高。

綜上，從技術經濟角度分析，混凝土寬枕碎石道床既能保證后續可維修性又能保證庫內道床整潔，同時費用也很經濟。最終庫內11-14股道由原有整體道床改造為混凝土寬枕碎石道床。

具體參數如下：

鋼軌：采用原50kg/m鋼軌

扣件：采用國鐵彈條I型扣件，道釘現場硫磺錨固

寬軌枕：筋76型寬軌枕2500×550×170mm，配置1760塊（間距568mm）

底層鋪設118mm厚一級道砟，面層設50mm厚面砟帶（最大粒徑40mm）

軌枕間采用78型碟形密封條密封

軌道結構高度：152+10+170+50+118=500mm

結論

通過對各型道床的對比分析，混凝土寬枕碎石道床對于庫內線路最為適用，道床表面清潔，同時對于地面沉降通過軌枕下部墊碴能夠很好的控制軌道變形，可以說從根本上解決了由地基沉降導致的線路下沉、變形等病害。本文提出了除注漿加固解決地鐵列檢庫內地面沉降的另外解決方案，同時費用低廉，效果明確

參考文獻：

[1]李成輝 軌道 西南交通大學出版社，2012

[2]徐壽偉 南京地鐵油坊橋停車場沉降治理設計文件 北京城建設計發展集團股份有限公司

[3]黃守剛 鐵路與城市軌道工務 機械工業出版社，2010